Спосіб відновлення природних процесів грунтоутворення в агроценозах

Винахід відноситься до області сільського господарства, а саме - до землеробства. Існуючий спосіб використовує землеробські закони мінімуму, повернення та оптимуму через глибокий обробіток з обертанням скиби, для відтворення родючості грунтів застосовуються органічні і мінеральні добрива, меліоранти, з заорюванням їх на глибину обробітку ґрунту. Виконання цього способу описане в літературі (М.С. Кравченко, Ю.А. Злобін, О.М. Царенко. Землеробство / Підручник для підготовки бакалаврів напрямку "Агрономія" у вищих аграрних закладах освіти II-IV рівнів акредитації. - К.:Либідь, 2002. -494с.). До недоліків цього способу по відношенню до заявленого можна віднести те, що: - обертання скиби порушує природні процеси ґрунтоутворення, воно виконується наперекір його законам, що призводить в процесі виробництва до систематичної спадної родючості в агроцнозах; - видалення з полів як основної, так і нетоварної часток урожаю призводить до значного розмикання Малого біологічного кругообігу речовин і енергії і обумовлює постійну дегуміфікацію і втрату родючості; - заорювання в анаеробний шар органічних добрив, післяжнивних решток і верхнього біологічно активного шару ґрунту призводить до пониження його біологічної активності, зниження коефіцієнтів гуміфікації на одну третину, консервацію значної частини біофільних елементів на 4-5 років; - в анаеробних умовах при заорюванні решток процеси бродіння їх переважають над процесами гуміфікації і замість гумусу утворюються важкі органічні кислоти (пропіонова, масляна), які токсичні для вищих рослин; - внаслідок дегуміфікації і постійного розпушування орного шару значно погіршуються агрофізичні властивості ґрунтів (структура, щільність, водопроникливість, вологоємність і ін.), що прискорює проявлення водної і вітрової ерозії ґрунтів; - погіршується водний режим внаслідок швидкого пересихання розпушеного ґрунту і непродуктивних втрат вологи через надмірне випаровування і поверхневий стік; - зораний ґрунт безповоротно деформується на глибину до 80-100см при проході по полю важких машин, де на наступний рік недобирається 30-40% врожаю; - вказані недоліки призводять до значного зниження ефективної родючості (врожайності культури), а інтенсивне землеробство за цього способу можливе тільки за умов застосування високих норм органічних і мінеральних добрив, значних втрат паливно-мастильних матеріалів, що непосильно для більшості господарств і підвищує собівартість вирощеної продукції. Винаходом ставиться завдання за допомогою спеціальних технологічних операцій і використання нетоварної частки врожаю як органічних добрив знешкодити вказані вище недоліки і значно підвищити врожайність сільськогосподарських культур за значного зменшенні собівартості вирощеної продукції, що зробить її конкурентоспроможною на внутрішньому і світовому ринках. Поставлене винаходом завдання досягається тим, що у способі відновлення природних процесів ґрунтоутворення в агроценозах, що включає повернення поживних елементів і органічної речовини у вигляді гною і мінеральних добрив, згідно винаходу у виробничих умовах моделюють природний стан ґрунтів за допомогою систематичного мінімального або нульового обробітку ґрунту без обертання скиби, мульчування його поверхні післяжнивними рештками і нетоварною часткою врожаю з використанням їх як органічного добрива. Дослідження проводилось в ПСП "Україна" Карлівського району Полтавської області на протязі 1982-1998pp. стаціонарному і виробничих дослідах Національного аграрного університету. Грунт - чорнозем типовий глибокий легко глинистий. Принцип повернення в землеробстві передбачає повернення поживних елементів і органічної речовини у вигляді гною і мінеральних добрив, але цього недостатньо для розширеного відтворення родючості. Для відтворення вмісту органічної речовини в ґрунті необхідно залишати на полі менш цінну частину врожаю (3840%): солому, подрібнені стебла кукурудзи і соняшнику. Роль стерні і пожнивних решток важко переоцінити вплив мульчі з стерні і пожнивних решток роблять її незамінною при розширеному відтворенні родючості ґрунтів і є важливою складовою умови прискорення ґрунтоутворення в агроценозі. Чим більше буде накопичено на поверхні ґрунту рослинних решток, тим більше наближується культурний ґрунтоутворюючий процес до природного процесу ґрунтоутворення, за рахунок якого природа створила високу потенційну родючість чорноземів України. В стаціонарному досліді вивчався вплив довгострокового (1982-1998рр) застосування ґрунтозахисних технологій вирощування сільськогосподарських культур на гумусний, мікробіологічний стан та агрофізичні властивості чорноземів типових Лівобережного Лісостепу України. Вивчення гумусного стану проводили на варіантах де вносилось добрив в кількості N75-80Р65-70К65-70+12т/га гною в сівозміні. Гумусний стан вивчали за загально прийнятою методикою: загального гумусу за Тюріним, агрофізичні властивості вивчалися за стандартною методикою: структурний стан розсіюванням на ситах по Савінову, а водостійкість агрегатів з використанням приладу Бакшеєва. Енергетичним матеріалом культурного ґрунтоутворення в агроценозах лівобережного Лісостепу України є пожнивні, кореневі рештки, кількість, яких пропорційна урожайності культур, та органічні і мінеральні добрива. Розрахунки показують, що за сівозміну на контролі без внесення мінеральних і органічних добрив (табл.1) при оранці вихід рослинних решток становив - 66,7т/га. З цієї кількості на поверхневі рештки припадає 36,3%, а на кореневі - 63,7%. При мінімальному обробітку загальна маса рослинних решток була дещо нижчою, а перерозподіл складав - 37,1 та 62,9% відповідно. Внесення мінеральних добрив та гною сприяло збільшенню виходу маси рослинних решток в 1,2 рази при оранці та в 1,4 рази при мінімальному обробітку, а перерозподіл решток за походженням склав: 35,9 та 64,1% і 38,9% та 61,1% відповідно обробіткам. При мінімальному обробітку вихід рослинних решток, у порівнянні з оранкою, був вищим на 11,7т/га за сівозміну. Таблиця 1 Вплив системи обробітку чорнозему типового на вихід маси рослинних решток за врожаєм основної продукції в сівозміні (розрахунок за Г.Я. Чесняком, 1987) Система обробітку ґрунту Оранка на 22-32см Мінімальний обробіток на 5-12см Рослинні рештки поверхневі кореневі 24,2 42,5 28,0 50,0 23,9 40,6 34,8 55,0 Всього за ротацію, т/га На 1га с.з. площі 66,7 78,0 64,5 89,7 6,7 7,8 6,5 9,0 Примітка: Дріб: чисельник - контроль без органічних і мінеральних добрив; знаменник - N75P65K65+12т гною на гектар сівозміни. Трансформація рослинних решток, які надходять у ґрунт, в гумус залежить від способу їх заробки. При оранці вся кількість решток, як і внесений гній, перемішується в 0-30см шарі ґрунту, а при мінімальному обробітку 7075% кореневих решток і 100% післяжнивних заробляються поверхнево на глибину 0-10см. На удобрених фонах в цей шар ґрунту заробляється гній і мінеральні добрива. Дослідження показали (табл.2), що при систематичному заорюванні соломи з внесенням мінеральних добрив і компенсаційних доз мінерального азоту вміст гумусу в 0-30см шарі чорнозему в порівнянні з базовим значенням на початку досліджень підвищується на 0,23-0,25%, запаси гумусу на 13т/га. Внесення аналогічної кількості соломи і дози мінеральних добрив в умовах систематичного різноглибинного безплужного обробітку на протязі 10 років сприяло тому, що вміст гумусу в 0-30см шарі ґрунту по відношенню до базового показника підвищився на 0,30%, що в 1,25 рази вище в порівнянні з варіантом оранки. Запас гумусу був вищим на 12т/га. Підвищення вмісту гумусу відбулося за рахунок накопичення його в шарі ґрунту 0-15см: по відношенню до базового надбавка склала - 0,46%, а запас став більшим на 9т/га. При оранці надбавка гумусу в шарі ґрунту 0-15см по відношенню до безплужного обробітку зменшилась в 1,84 рази, а запас був нижчим в 1,9 рази. В шарі ґрунту 15-30см при оранці вміст гумусу був дещо більшим, хоча запас виявився однаковим незалежно від системи обробітку чорнозему. Показовим є те, що при безплужному обробітку без внесення мінеральних і органічних добрив відбувається процес накопичення гумусу (+0,20%) в 0-15см шарі в порівнянні з базовим показником і систематичною оранкою, проте в шарі ґрунту 15-30см вміст гумусу знижується на 0,08%. В цілому в шарі ґрунту 0-30см вміст гумусу підвищився на 0,06%, а запас на 2т/га, що слід віднести на більш ефективну гуміфікацію кореневих і післяжнивних решток в шарі ґрунту 0-15см. Дослідження показали, що відтворення гумусу в 0-30см шарі ґрунту при внесенні гною в кількості 12т\га+N75Р65К65 відбувається дещо ефективніше ніж при внесенні соломи, але в умовах безплужного обробітку заробка соломи створює практично однаковий запас гумусу, як при внесенні гною. Таблиця 2 Вплив системи обробітку чорнозему типового на відтворення гумусу при внесенні різних органічних добрив Норми добрив на 1га сівозміни Без добрив Шари ґрунту, см ± до базового показника 0-15 15-30 0-30 Базовий вміст гумусу в 1984 році 3,78 3,81 3,80 74,3 76,6 151 Оранка на 22-32см (вміст гумусу в 1994 році) 3,79 3,80 3,79 -0,01 73,7 75,2 149 -2,0 12т/га гною+N75P65K65 4,08 75,0 4,10 79,3 4,07 154 4,01 81,4 4,10 83,0 4,06 164 +0,27 +3,0 2,4т соломи+N24+N75P65K65 ± до оранки +0,24 +0,13 Грунтозахисний обробіток (вміст гумусу в 1994 році) 3,98 3,73 3,86 78,2 75,0 153 12т/га гною+N75P65K65 4,38 4,04 4,21 86,7 84,7 171 2,4т соломи+N24+N75P65K65 4,24 3,96 4,10 83,3 79,6 163 Без добрив +0,07 +2,0 +0,41 +20,0 +0,30 +12,0 +0,07 +4,0, +0,14 +17,0 +0,04 -1,0 Заслуговує на увагу явище збільшення гумусу в глибинних шарах ґрунту, до яких при ґрунтозахисних системах обробітку солома не потрапляла. Пояснення цьому явищу слід шукати в гіпотезі, яку ще в 30-х роках сформував І.В. Тюрін, про те що гумус в природних умовах утворюється в аеробних умовах, тобто в присутності кисню. Наші дослідження показали, що це твердження справедливе для агроценозів. У кінцевому варіанті з нашим доопрацюванням гіпотезу для агроценозів можна сформувати так: "В осінній період на поверхні та в верхньому шарі ґрунту в присутності кисню відбувається первинний гідроліз органічних речовин з утворенням мономерних сполук типу хінонів, амінокислот та ін., розчинних у воді. З низхідною течією води вони проникають у більш глибокі горизонти ґрунту, де конденсуються в ланцюжки гумусових кислот під впливом обезводнення - висихання чи виморожування". Ця гіпотеза пояснює, чому в шарі ґрунту 20-30см, в який органічні добрива при плоскорізному обробітку не вносяться, вміст гумусу за 10 років зріс на 0,15% за НІР0,95=0,11%, що свідчить про його розширене відтворення. Вміст гумусу при оранці був дещо вищим, проте запас однаковим. Існує зв'язок на рівні сильної кореляції (R=+0,89) між водостійкістю ґрунтової структури і загальним вмістом органічного азоту в ґрунті, що свідчить про високі темпи трансформації органічних решток в гумус і підсилення водостійкості структури в ґрунті. Взаємозв'язок між чутливістю до біодеградації рослинних післяжнивних решток, які надходять в ґрунт, і збільшенням кількості водостійких агрегатів показує, що ефективність агрегування в ґрунті залежить від кількості органічних решток, які можуть швидко трансформуватися в гумус. Процес агрегування може бути більш ефективним там, де вносяться рослинні післяжнивні рештки, солома злакових культур, ніж там де вноситься гній. Хоча гній і солома відносяться до найбільш цінних органічних добрив, які позитивно впливають на структурно-агрегатний склад ґрунту. В умовах систематичної оранки на 22-32см на контролі без внесення органічних та мінеральних добрив структурно-агрегатний склад 0-100см шару чорнозему був у гіршому стані ніж при мінімальному обробітку (табл.3). Кількість найбільш агрономічно цінних фракцій структурних окремостей (2-5мм) і водостійких агрегатів (0,5-3мм) на мінімальному обробітку в 0-10 та 10-30см шарах гумусного горизонту була вищою на 14,3%, та 15,8% відповідно шарам ґрунту, а загальна кількість агрономічно цінних агрегатів була вищою на 16,2%. При мінімальному обробітку доля окремостей і агрегатів розміром 2-5 та 0,5-3мм від загальної кількості в 0-30см шарі чорнозему складала 34,6-46,0% і 70,6-74,9% відповідно, що вище ніж в умовах оранки. Систематичне виконання мінімального ґрунтозахисного обробітку впливає на покращення структурноагрегатного складу в нижній частині гумусованого горизонту, що проявляється у підвищенні водостійкості структури на 3,5-5%. В умовах систематичного ґрунтозахисного мінімального обробітку без внесення мінеральних і органічних добрив за рахунок заробки 64,5т/га рослинних решток в 0-12см шар чорнозему за ротацію культур в сівозміні відбувається моделювання природного процесу ґрунтоутворення, що реалізується у підвищенні оструктуренності і водостійкості гумусованого горизонту. Структурний стан 0-100см шару чорнозему по своїм параметрам наближається до показників при утриманні перелогу, а невисокий вміст агрегатів розміром 0,5-3мм при утриманні перелогу пов'язаний укрупненням до розмірів більших за 3мм. Покращання структурно-агрегатного стану в гумусованому горизонті чорнозему при використанні рослинних решток з поверхневою їх заробкою відбувається дискретно в міру мінімалізації основного обробітку ґрунту. Внесення органічних і мінеральних добрив підсилює енергетику ґрунтоутворення, як при систематичній оранці, так і при мінімальному обробітку (табл.3). Покращання структурного складу 0-100см шару чорнозему незалежно від обробітку було однаковим і відрізнялось від показників на контролі без добрив незначним підвищенням вмісту фракцій структурних окремостей і водостійких агрегатів 2-5, 0,5-3 і більших за 0,25мм на 35%. Більш суттєві зміни відбулися з водостійкістю структури. При мінімальному обробітку в 0-30см шарі ґрунту агрегатів 0,5-3мм було більше на 6,7-9,1% по відношенню до оранки, а по відношенню до контролю агрегатів стало більше на 5,4-10,2%, проти 12,1-17,8% в умовах оранки. Загальна кількість водостійких агрегатів >0,25мм була вищою при мінімальному обробітку на 4,7-5,7%. З глибиною водостійкість структури при оранці підсилювалась, а при мінімальному обробітку знижувалась. Внесення за ротацію культур в сівозміні 8т/га соломи, взамін гною з аналогічною дозою добрив, при виконанні мінімального обробітку сприяло покращанню структурно-агрегатного складу до параметрів мінімального обробітку з внесенням гною (див. табл.3). Трансформацію органічних добрив та рослинних решток в гумус забезпечують мікроорганізми, кількість і склад яких залежить від внесеного органічного субстрату та вмісту органічної речовини ґрунту, особливо її лабільної частини. Мікроорганізми розкладають органічні речовини в ґрунті, вивільняють зв'язану в них енергію і поживні речовини, частково використовують їх для забезпечення своєї життєдіяльності, а інша стає доступною рослинам і бере участь в ґрунтових процесах. Покращання гумусованості верхнього шару гумусного горизонту при систематичному виконанні мінімального обробітку пов'язано з збільшенням в ньому мікроорганізмів порівняно з оранкою: кількість мікроміцетів і стрептоміцетів в шарі ґрунту 0-15см була в 1,15-1,22 і 1,23-1,49 рази більшою, а в шарі ґрунту 15-30см 1,05-1,15 і 1,08-1,22 рази меншою. Мінімалізація обробітку чорнозему при ґрунтозахисному обробітку дещо стримує мобілізаційні процеси, про що свідчить зниження коефіцієнтів мінералізації, які встановлюються за співвідношенням груп мікроорганізмів КАА до МПА: в шарі ґрунту 0-15см співвідношення в 1,09-1,18, а в 15-30см в 1,11-1,18 рази нижче в порівнянні з систематичною оранкою, а абсолютна кількість мікроорганізмів МПА і КАА при ґрунтозахисному обробітку з поверхні гумусного горизонту вища в 1,21-1,44 і 1,09-1,18 рази в порівнянні з оранкою. В шарі ґрунту 15-30см закономірність зворотна: вміст зазначених груп мікроорганізмів вищий в 1,05-1,14 та 1,15-1,33 рази. Саме це пояснює явище підвищення вмісту детриту і активного гумусу в 0-30 і 0-50см шарах чорнозему типового при виконанні ґрунтозахисного обробітку в агроценозі. Таблиця 3 Вплив системи обробітку та утримання на структурно-агрегатний склад 0-100см шару чорнозему типового при внесенні різних органічних добрив на фоні N75P65K65 в сівозміні Генетичний Потужність, горизонт см Вміст структурних окремостей / водостійких Доля (%) структурних окремостей і агрегатів агрегатів, %; розмір, мм 2-5 і 0,5-3мм в сумі агрономічно цінних оранка на мінімальний обробіток на 5-12см >0,25мм при: 22-32см 12т/га гною 8т/га соломи оранці на мінімальному обробітку на 0,5-3,0 >0,25мм 0,5-3,0 >0,25мм 0,5-3,0 >0,25мм 22-32см 10-12см гній 0-10 57,3 75,2 64,0 79,9 10-30 59,3 77,3 68,4 83,0 30-40 68,7 80,8 68,1 77,3 Нрк 40-70 70,9 79,9 67,7 75,7 НРк 70-100 65,9 81,0 57,2 69,6 Н 32,0 61,0 32,0 62,7 36,0 69,3 46,9 65,8 38,0 60,0 73,0 76,2 76,2 76,7 82,4 82,4 85,0 88,1 71,7 88,7 89,4 76,7 81,4 солома 42,1 83,6 42,7 82,3 45,6 84,1 56,2 91,8 50,7 78,3 80,1 82,2 Примітка: Дріб: чисельник - структурних окремостей, %; знаменник - водостійких агрегатів, %.* НІР0,95 0-10см - 3,5/8,0; 10-30см - 5,0/9,5; 40-100см - 5/8,5(%). Таблиця 4 Вплив системи обробітку на гумусний і мікробіологічний стан чорнозему типового Потужність шару ґрунту, см Вміст гумусу % т/га Чисельність мікроорганізмів, млн./г грунту МПА КАА КАА МПА мікроміцети стрептоміцети Оранка на 22-32см 0-15 15-30 5,39 105 5,40 110 25,0 34,0 1,34 54,0 760 25,0 32,0 1,29 49,0 677 Безплужний обробіток на 5-12см 0-15 15-30 5,66 120 5,19 98 36,0 40,0 1,14 66,0 1130 22,0 24,0 1,09 43,0 553 В умовах мінімального обробітку в шарі ґрунту 0-10см запас детриту становив - 46-48т/га проти 25-28т/га при оранці, що забезпечує сапрофітну гетеротрофну мікрофлору факторами життєдіяльності, відтворення доцільних потоків енергії і речовини трофічних ґрунтових структур, які в умовах оранки різко порушуються, а при мінімальному обробітку створюються стабільні трофічні групи мікроорганізмів з чітко визначеною просторовою прив'язкою до поверхневої частини гумусного горизонту, що повинно забезпечувати відтворення їх екологічної виваженості, покращенню гумусного і агрофізичного стану чорнозему (табл.4). Покращання гумусного стану при мінімальному обробітку можна пояснити накопиченням детриту, основним його джерелом в ґрунті є органічні добрива, відмираючі кореневі рештки, солома злакових культур та прогумусові речовини кореневого ексудату. Гальмування процесів мінералізації при мінімальному обробітку сприяють концервації органічної речовини у вигляді детриту. Систематична оранка різко покращує умови аерації в 0-30см шарі чорнозему, що підвищує коефіцієнти мінералізації як детриту, так і інших складових гумусу в ґрунті, що погіршує якісний і кількісний склад гумусу. Покращанняводостійкості структури при мінімальному обробітку відбувається у напрямку до перелогу. Розрахунок показав, що між запасом детриту і вмістом водостійких агрегатів при мінімалізації обробітку чорнозему відбувається підсилення кореляційних зв'язків до рівня сильної кореляції (R=0,65-0,75) проти середнього її рівня (R=0,50-0,55) при оранці. В умовах ґрунтозахисного землеробства підсилюється роль детриту в формуванні родючості чорнозему. За рахунок зниження темпів мінералізації органічної речовини в умовах мінімалізації обробітку відбувається процес гуміфікації в середині тканин і клітин, не викликаючи на перших етапах значного порушення їх структури. Відбувається постійна акумуляція продуктів гуміфікації детриту на його поверхні, що дозволяє залучати в процес агрегування твердої фази ґрунту гумусові речовини, виконуючи при цьому роль зв'язуючого матеріалу при утворенні структурних макроагрегатів і забезпечуючи фізико-хімічні умови ґрунтоутворення. Всі висновки по відтворенню природних процесів ґрунтоутворення в агроценозах ми перевірили в виробничих умовах на прикладі CAT "Обрій" Шишацького району Полтавської області. Господарство мало площу ріллі 3500га, розміщено на таких же ґрунтах (чорнозем типовий) і має сходні грунтово-кліматичні умови. Аналіз 25-річного застосування радикальних агромеліоративних заходів по відновленню природних процесів ґрунтоутворення в агроценозах проведений в таблиці 5. Із таблиці 5 видно, що в виробничих умовах на великих площах в середньому за 5 років ми мали прибавку від переходу на природну модель ґрунтоутворення 4ц/га. В середньому за другу п'ятирічку ми мали прибавки від 7,2 до 25,8, в третю п'ятирічку прибавки склали 24,5-34,8ц/га, тобто більш як у 2 рази, порівняно з вихідною врожайністю. Таким чином, виробнича перевірка природної моделі ґрунтоутворення в агроценозах показала, що вона по основних параметрах співпала з висновками стаціонарних досліджень. Таблиця 5 Урожайність основних с.-г. культур і прибавки врожаю в залежності від впровадження радикальних агромеліоративних заходів по CAT "Обрій" за 1976-2000pp. (середні дані райстатуправління по п'ятирічкам) Роки Показники Урожай в ц/га 1971-1975 перед початком впровадження Прибавка, ц/га 1976-1980 % Прибавка, ц/га 1981-1985 % Прибавка, ц/га 1986-1990 % Прибавка, ц/га 1991-1995 % Прибавка, ц/га 1996-2000 % Всього зернових В тому числі озима пшениця ярий ячмінь кукурудза Соняшник Цукрові буряки 26,1 29,2 25,2 24,3 16,1 255 4,0 15,3 7,2 27,6 24,5 93,9 25,2 96,6 30,4 116 9,0 30,8 5,3 18,2 34,3 117 33,9 116 36,5 125 3,4 13,5 5,4 21,4 28,4 114 27,6 110 22,0 87,3 2,4 10,0 25,8 106 34,8 113 43,9 181 38,1 157 -3,6 -22,4 -4,2 -24,1 12,2 75,8 11,9 73,9 10,5 71,4 124 48,6 67,0 26,3 140 54,9 169 62,4 190 74,5 Примітка; Радикальні агромеліоративні заходи: 1976p. - перехід на ґрунтозахисний різноглибинний обробіток ґрунту; 1979p. - відмова від застосування пестицидів на полях; 1986p. - перехід на біологізацію землеробства використанням нетоварної частки врожаю як органічних добрив; 1990p. - перехід на ґрунтозахисний мінімальний, на 10-12см, обробіток ґрунту під всі культури сівозміни; 1992р. - відмова від застосування синтетичних мінеральних добрив; 1996р. - перехід на ґрунтозахисний мінімальний, на 4-5см, обробіток ґрунту під всі культури сівозміни. Отже, "Спосіб" дозволяє відновити природні процеси ґрунтоутворення в виробничих умовах агроценозів, провернути назад віковий процес деградації ґрунтів, в першу чергу дегуміфікації, і вивести ґрунтотворний процес на розширене відтворення родючості ґрунтів. Таким чином: - використання рослинних післяжнивних решток (соломи, стебел кукурудзи, соняшнику, гречки, проса та інших культур), як органічного добрива забезпечує енергетику культурного ґрунтотворного процесу в агроценозах на чорноземних ґрунтах. - мінімальний обробіток на 5-12см дає можливість прискорити трансформацію рослинних решток і соломи в гумус за рахунок підвищення коефіцієнтів гуміфікації післяжнивних решток і гною та посилення біологічної активності 0-10см шару ґрунту. - при систематичному мінімальному обробітку чорнозему відбувається прискорення Малого біологічного кругообігу речовин та енергії, активізується жива речовина в ґрунті, для якої надходження свіжої органічної речовини рослинних решток є енергетикою для ґрунтоутворення в агроценозі. - залучення післяжнивних рослинних решток, соломи злакових культур для ґрунтоутворення - це процес біологізації землеробства, за допомогою якого замикається МБК речовин і енергії та відбувається процес розширеного відтворення родючості чорнозему. Початкове (4-5 років) моделювання природних процесів ґрунтоутворення в агроценозах забезпечує підвищення врожайності культур на 4...7ц/га зернових одиниць. Відновлення основних трофічних груп мікроорганізмів, що регулюють ґрунтові режими, наступає на 4...5 рік систематичного моделювання природних процесів у виробничих умовах і підвищує врожайність культур в межах 12...20ц/га зернових одиниць. Відновлення трофічних груп мікроорганізмів, що відповідають за саморегуляцію ґрунтової родючості, наступає на 8...9 рік систематичного моделювання і забезпечує підвищення врожайності (до початкового стану) більш ніж у два рази.