рослинництво

Сьогодні велика частина земель із великих аграрних підприємств потрапляє у мілкі приватні, фермерські та присадибні. В них різко збільшується кількість повторних посівів, що спричиняє їх монокультурне використання. Фітосанітарна ситуація на цих землях може дуже швидко погіршитись, що зумовить необхідність застосування великої кількості хімічних засобів захисту рослин. Для цих земель потрібно розробляти обґрунтоване чергування культур, виходячи з природних умов і спеціалізації.

В основі сівозміни присутні такі критерії: 1) регулювання режи-

му органічної речовини ґрунту і мінеральних елементів живлення; 2) підтримання задовільного структурного стану ґрунту та інших фізичних властивостей; 3) регулювання водного балансу агроценозів; 4) попередження процесів ерозії та дефляції; 5) регулювання фітосанітарного стану ґрунту.

До проблематичних факторів, що не дозволяють виключення науко- во-обґрунтованого чергування культур без великих втрат, відносять розвиток бурякової нематоди, кореневої гнилі, діабротіки кукурудзи та ряд інших. У тих випадках, коли беззмінне вирощування культур призводить до накопичення специфічних шкідників, помітно підвищується витратність виробництва за рахунок застосування пестицидів. У сівозмінах різко зростає значущість мікробіологічного чинника.

Структура посівних площ. Структура (співвідношення) посівних площ основних груп польових культур – зернових, технічних, кормових для різних ґрунтово-кліматичних зон різна. Вона визначає основний напрям спеціалізації рослинництва і має бути економічно, агрономічно й екологічно обґрунтованою. У Лісостепу та Степу посіви зернових культур займають 55-60% площ, технічних – 15-20%, кормових – 2530%, на Поліссі – відповідно 45-50, 5-6 і 45-60%. Такі співвідношення площ під культурами, поряд із раціональним використанням ґрунтів, природно-кліматичного потенціалу регіону рослинами, забезпечують екологічно стійкі агроландшафти, на яких можна отримувати високі врожаї екологічно безпечної продукції сільськогосподарських культур. Ці співвідношення можуть дещо змінюватись залежно від спеціалізації господарства та за рахунок введення нових культур (соя, амарант, східний козлятник, суданська трава тощо).

У вдосконаленні структури посівних площ і сівозмін важливе значення має розміщення багаторічних трав, зокрема у ґрунтозахисних сівозмінах. Першочерговим завданням рослинницької науки є адекватне розміщення культур відповідно до їх біологічних вимог, що може бути досягнуто формуванням спеціалізованих сівозмін відповідно до родючості ґрунтів.

211

Підтвердженням локалізації розміщення культур, що вимагають підвищеної родючості ґрунтів, є обмежене застосування органічних добрив у зв’язку із скороченням тваринництва.

Доцільна також локалізація розміщення груп культур з різним відношенням до кислотності, що буде сприяти значному зменшенню витрат вапна. Для сівозмін з льоном, картоплею, люпином, житом, вівсом відводять ділянки з рН в орному шарі 5,5-6,0; для зерно-травяно- просапних сівозмін з кукурудзою і коренеплодами – з рН 6,1-6,5, для зерно-бурякових, овочевих, кормових сівозмін – з рН 6,5-6,7.

Класифікація сівозмін. Тип сівозмін визначають залежно від сільськогосподарського виробництва, виходячи з місцевих ґрунтовокліматичних умов. Під типом сівозмін розуміють сівозміни різного виробничого призначення, які різняться за видом основної продукції, що виробляється. Існують польові, кормові, овочеві та спеціальні сівозміни.

Залежно від співвідношення площ посіву сільськогосподарських культур і пару, для кожного типу існують види сівозмін. Видом сівозміни називають сівозміну певного типу, що різниться набором просапних, технічних, кормових культур, пару, багаторічних трав та їх впливом на родючість ґрунту.

Польовими вважають сівозміни, в яких більш як половина площі відведена під зернові та технічні культури. В ринкових умовах на їх більшій частині вирощується товарна продукція. За видами вони можуть бути зерно-просапними, зерно-паровими, зерно-паро-просап- ними, плодозмінними, травопільними, сидеральними.

Узерно-просапних сівозмінах чергуються посіви зернових культур, що займають 50-60% сівозмінної площі, з просапними культурами (35-45%). Пар відсутній, на його місці висівають багаторічні й однорічні трави, зернобобові. Це основний вид польових сівозмін у Лісостепу і частково на Поліссі. Основна продукція – зерно, сировина цукрових буряків, льону-довгунця і корми.

Узерно-парових сівозмінах посіви зернових культур, що займають 60-70% сівозмінної площі, чергуються з чорним паром. Такі сівозміни застосовують у посушливих районах Степу. Основна продукція – зерно.

Узерно-паро-просапних сівозмінах посіви зернових культур (5070%), чергуються з чорним паром (6-10%) і просапними культурами (30-40% сівозмінної площі). Висівають також однорічні і багаторічні трави. Польові сівозміни цього виду мають значні площі в степових і південно-східних лісостепових районах. Основна продукція – зерно, соняшник, частково цукрові буряки і корми.

212

Просапні сівозміни визначаються великими площами просапних культур (50% і більше), які дають основну продукцію – сировину технічних, овочевих та інших культур, а також зерно і корми. Багаторічні й однорічні трави займають до 10-20% площ. Польові просапні сівозміни займають невеликі площі в краще забезпечених вологою лісостепових районах, а також на зрошуваних і частково осушених землях.

До складу плодозмінних сівозмін входять зернові (озимі, ярі), просапні і бобові культури, які без повторень правильно чергуються. Зернові тут займають до 50% площі, просапні – 30-40, багаторічні трави

– 10-15%. Їх можна вважати різновидом зерно-просапних сівозмін. Травопільні сівозміни передбачають значні (20-70%) площі посіву

багаторічних бобових і злакових трав та їх сумішок 2-4-річного використання. Посіви зернових займають 30-50% площі, а просапних культур – 20-30%.

У сидеральних сівозмінах на одному чи більшій кількості полів вирощують сидеральні культури, для заробляння їх біомаси в ґрунт на добриво. Сидеральні культури вирощують у пару, в проміжних (післяукісних і післяжнивних) посівах. У таких сівозмінах зернові займають 40-50%, просапні – 16-20% площ. Сидеральні сівозміни впроваджують на бідних піщаних ґрунтах Полісся. Основна продукція – зерно (жито, овес), картопля і корми.

Кормовими вважають сівозміни, в яких більш як на половині площ вирощують кормові культури. Основне призначення цих сівозміни – забезпечення потреб тваринництва у грубих, соковитих і зелених кормах (сіно, сінаж, силос, кормові коренеплоди, зелена маса). За видом вони здебільшого травопільні з підсівом багаторічних трав, бувають траво-просапні. В цих сівозмінах в основному вирощують кукурудзу на силос і зелений корм, багаторічні й однорічні трави, коренеплоди, ячмінь та овес з підсівом трав.

Прифермські сівозміни розміщують поблизу тваринницьких ферм. На полях в основному вирощують культури, що забезпечують надходження зелених, соковитих кормів та заготівлю сіна, сінажу, силосу.

Лукопасовищні сівозміни часто вважають окремим типом, в них вирощують в основному багаторічні трави для випасання тварин, заготівлі сіна та інших видів кормів, однак їх можна віднести й до одного з видів кормових сівозмін.

Ґрунтозахисними називають сівозміни, в яких набір, розміщення і чергування культур забезпечують захист ґрунтів від ерозії. Вони здебільшого насичені багаторічними травами, мають кормовий напрям.

213

Овочеві сівозміни переважно насичені просапними овочевими культурами, можуть включати одне-два поля багаторічних бобових трав. Розміщують їх на найродючіших ґрунтах, які є в господарстві, вони мають забезпечувати високі врожаї та якість овочевої продукції.

У спеціальних сівозмінах вирощують рослини, які потребують спеціальних умов і агротехніки. Видова класифікація залежить від культивованих у сівозміні культур – рис, тютюн, ефіроолійні, лікарські тощо.

Рівень впровадження науково-обґрунтованих сівозмін в Україні невисокий, тому в землеробстві спостерігаються значні втрати як самого ґрунту – щорічно в межах 500 млн. т, так і гумусу – 10 млн. т. Зростає чисельність шкідливих організмів та кількість насіння бур’янів, збільшується дефіцит продуктивної вологи, постають проблеми забруднення ґрунтів та сільськогосподарської продукції пестицидами.

При нинішній паропросапній системі землеробства, недостатньому внесенні органічних добрив і відносно низькій питомій вазі багаторічних трав у структурі посівних площ, створюються умови для швидкої мінералізації рослинних решток у ґрунтах, слабкої їх гуміфікації, що супроводжується зниженням загальних запасів гумусу, виникає загроза деградації ґрунтів – погіршення фізичних властивостей, зниження природної родючості й ефективності використання мінеральних добрив.

Для підвищення рівня ефективності сівозмін, в умовах дефіциту органічних добрив, необхідно використовувати побічну продукцію (солома, гичка тощо) як органічне добриво, насичувати сівозміни сидеральними культурами за рахунок проміжних посівів.

5.2. Система обробітку ґрунту

Обробіток ґрунту дозволяє створювати оптимальні умови середовища, в якому розвивається рослинний організм, шляхом поліпшення фізичних властивостей, створення умов для оптимізації водного, теплового, повітряного і поживного режимів. Механічний обробіток руйнує природну будову ґрунту, яка інколи є оптимальною для певних культур. Залишення ґрунту без природної мульчі (підстилки, дернини), розпилення верхнього шару, створює передумови для посилення стікання, ерозії, дефляції. Внаслідок механічного обробітку проходить руйнування ґрунтових зооценозів, скорочення зоонаселення, руйнування ходів черв’яків і коренів, зниження здатності до біологічного саморихлення. Під дією машин і робочих органів, ґрунт часто переущільнюється, що викликає необхідність чергового рихлення,

214

створюючи шкідливе коло. При цьому переущільнюється підорний шар, утворюється плужна підошва.

За умов інтенсивного обробітку проходить активна мінералізація органічної речовини ґрунту, виникає непродуктивна витрата гумусу. Обробіток ґрунту вимагає великих матеріальних і енергетичних витрат.

Сукупність окремих заходів (прийомів) обробітку ґрунту в порядку їх виконання, для знищення бур’янів і створення сприятливих умов для росту культурних рослин, визначає систему обробітку ґрунту, включає основний, передта післяпосівний обробіток.

Прийоми обробітку ґрунту визначаються видом ґрунтообробної техніки за одноразового та одночасного її використання – оранка, культивація, щілювання, шлейфування, прикочування тощо. Під час обробітку здійснюють такі технологічні процеси: перевертання скиби, розпушування, кришіння, перемішування, ущільнення ґрунту та вирівнювання його поверхні.

Основним прийомом обробітку ґрунту є оранка. Під час оранки перевертається і розпушується орний шар, підрізуються бур’яни, заробляються в ґрунт добрива та пожнивні рештки. Для забезпечення більш повного перевертання, розпушування і кришіння ґрунту, заробки пожнивних решток плуги обладнують передплужниками, які встановлюють перед кожним корпусом. Передплужник зрізує та скидає на дно борозни верхній шар ґрунту товщиною 10-12 см. Основний корпус плуга піднімає нижню частину орного шару і прикриває ним шар ґрунту, знятий передплужником. Оранку плугом із передплужником називають культурною і застосовують на ґрунтах із глибиною орного шару не менше 20 см. Передплужники не використовують, якщо в ґрунт заорюють гній, мінеральні добрива, для переорювання та обробітку осушених боліт з товстим шаром торфу, нещодавно розкорчованих ділянок.

При перевертанні верхнього шару ґрунту заробляються пожнивні рештки, добрива, насіння бур’янів, знищуються збудники хвороб та шкідників. Окрім того, під час перевертання перемішуються верхній родючіший та більш розпилений шар ґрунту з менш родючим нижнім, що поліпшує фізичні властивості ґрунту, сприяє біологічній активізації орного шару.

Розпушування і кришіння ґрунту поліпшує його водо-і повітро-

проникність, життєдіяльність мікроорганізмів, умови росту рослин, за рахунок зменшення розмірів ґрунтових частинок, взаємного їх перемішування, підвищує пористість, зменшує щільність ґрунту.

215

Перемішування ґрунту сприяє створенню однорідного орного шару, більш рівномірному розподілу в ньому поживних речовин.

Вирівнювання поверхні ґрунту зменшує випаровування вологи,

створює кращі умови для сівби, догляду за посівами та збирання врожаю.

Ущільнення ґрунту збільшує капілярну пористість, сприяє підняттю води з нижніх шарів до насіння, загортанню насіння на оптимальну глибину, поліпшує контакт насіння з ґрунтом.

Способи основного обробітку ґрунту поділяють на: безполицеві,

полицеві, комбіновані, контурні, мілкі, мінімальні, мульчувальні, плоскорізні, поверхневі, протиерозійні, роторні та ін.

Полицевий – оранка з перевертанням скиби виконують плугами загального призначення або спеціальними – ярусними, плантажними та ін.

Глибина оранки залежить від ґрунтово-кліматичних умов, біологічних особливостей вирощуваних культур. Оранка може бути мілкою (до

14 см), звичайною (14–24 см), глибокою (25 см і більше) та плантаж-

ною (понад 40 см). Плантаж застосовують при закладанні садів та ягідників. Під коренета бульбоплоди глибина оранки становить 30-32 см, кукурудзу та соняшник – 25-27 см, зернові культури – 20-22 см. На підзолистих, солонцюватих, світло-сірих опідзолених ґрунтах із неглибоким орним шаром, його поглиблюють поступово, з обов’язковим внесенням органічних та мінеральних добрив.

Безполицевий – обробіток ґрунту, який не передбачає перевертання верхнього шару і застосовується на чистих від бур’янів полях після просапних культур у районах поширення вітрової ерозії.

Глибоке розпушування ґрунту виконується плугами без полиць, дисковими плугами, чизельними культиваторами, культиваторамиплоскорізами, культиваторами-глибокорозпушувачами.

Поверхневий (глибина обробітку до 8 см) та мілкий (до 14 см) обробіток – виконують полицевими і дисковими лущильниками, дисковими боронами, культиваторами, фрезерними знаряддями.

Лущення проводять після збирання культур суцільного способу сівби.

Його застосовують для розпушування, часткового перевертання та перемішування ґрунту, а також для підрізування бур’янів. Лущення сприяє збереженню і нагромадженню в ґрунті вологи, знищенню бур’янів та шкідників. При запізненні з лущенням, ґрунт швидко висихає і ефективність цього заходу значно зменшується. Своєчасне лущення поліпшує якість оранки, зменшує питомий опір ґрунту під час обробітку. Для лущення застосовують дискове та лемішне знаряддя.

216

Рис. 10. Kompaktor Lemken.

Плоскорізний – обробіток ґрунту із залишанням рослинних решток на його поверхні, виконують культиваторами-плоскорізами.

Передпосівний – обробіток ґрунту, який здійснюють з метою вирівнювання поверхні, накопичення і зберігання вологи, очищення поля від бур’янів, ущільнення та створення насіннєвого ложе. Проводять незадовго до посіву, на глибину загортання насіння, не допускаючи розриву між передпосівним обробітком ґрунту та посівом.

Культивація забезпечує розпушування, перевертання ґрунту, підрізування бур’янів. Виконують її просапними, паровими та універсальними культиваторами. Основними робочими органами культиваторів є лапи різних типів. Долотоподібні, пружинні лапи використовують для розпушування чистих від бур’янів ґрунтів. Підрізувальні лапи (стрілчасті, плоскорізальні, стрілчасті універсальні) використовують для неглибокого розпушування ґрунту. Під час такого обробітку шари ґрунту не перевертаються, але бур’яни добре підрізуються. Робочі органи при цьому використовуються в різних поєднаннях.

Для вирівнювання та неглибокого розпушування верхнього шару ґрунту використовують шлейфи. Шлейфування поліпшує умови сівби, догляду за посівами та збирання врожаю.

217

Післяпосівний – обробіток під час вегетації рослин у системі догляду, який включає досходове й післясходове боронування, міжрядні обробітки (розпушення, підгортання). Досходове та післясходове боронування проводиться під прямим кутом до посіву, допускається пошкодження рослин не більше 10-15%. Досходове боронування виконується у фазі білої ниточки бур’янів, легкими боронами, як правило, на посівах зернових культур на 3-4 день після посіву. Післясходове боронування застосовують у фазі повних сходів культурних рослин.

Під час боронування неглибоко розпушується і перемішується ґрунт, вирівнюється його поверхня, частково знищуються проростки та сходи бур’янів, ґрунтова кірка. Розрізняють зубові, сітчасті, пружинні, дискові та ротаційні борони. Робочими органами зубових борін є сталеві загострені зуби. Борони є важкі, середні та легкі. У важких борін маса з розрахунку на один зуб становить 1,6-2 кг, у середніх – 1,2- 1,5 кг, у легких – близько 1 кг.

У сітчастих борін зуби невеликі, шарнірно закріплені на рухомій рамі. Такі борони добре розпушують ґрунт, знищують молоді сходи бур’янів, майже не пошкоджують культурні рослини, що добре укорінилися.

Пружинні борони розпушують ґрунт на глибину до 12 см. Використовують такі борони для обробітку полів, засмічених кореневищними бур’янами, а також на кам’янистих ґрунтах і після розкорчовування лісу.

Робочими органами ротаційних борін та мотиг є диски з голчастими зубами, які вільно обертаються на валу. Використовують їх переважно для знищення на посівах ґрунтової кірки.

Для розпушування міжрядь та підрізування сходів просапних культур (букетування) застосовують просапні культиватори. Культи- ваторами-рослинопідживлювачами одночасно розпушують міжряддя і підживлюють рослини.

Коткуванням ущільнюють і вирівнюють поверхню ґрунту, знищують ґрунтову кірку, подрібнюють брили, які утворилися під час оранки, посилюють підняття вологи з нижніх шарів ґрунту, поліпшують контакт насіння з ґрунтом, що загалом сприяє появі рівномірних сходів. Для коткування використовують гладкі, зубчасті, кільчасті й кільчасто-шпорові котки.

Для забезпечення оптимальних умов росту і розвитку культурних рослин обробітком ґрунту вирішують такі основні завдання:

1) надання ґрунту на тій чи іншій глибині сприятливої будови, для підтримання оптимальних водно-повітряного, теплового і поживного режимів;

218

2)посилення колообігу поживних речовин, залученням їх із глибоких шарів в орний;

3)активування мікробіологічних процесів у ґрунті;

4)знищення шкідливих організмів (бур’янів, хвороб);

5)заробляння на потрібну глибину добрив, рослинних решток;

6)запобігання ерозійним процесам;

7)унеможливлення життєздатності багаторічних культур у сівозміні, на цілинних землях, сіножаттях і пасовищах;

8)надання потрібних властивостей і стану верхньому горизонту ґрунту, для загортання насіння на задану глибину;

9)регулювання водного і сольового режимів ґрунту.

У системі заходів підвищення родючості ґрунту, культури землеробства та врожайності сільськогосподарських культур велике значення має мінімалізація обробітку ґрунту. Мінімалізація обробітку – новий, економічно й екологічно обґрунтований напрям у науці та практиці з обробітку ґрунту, що дає змогу зменшити його розпиленість, ущільнення, скоротити енергетичні, трудові, матеріальні витрати на механізовані польові роботи, зменшенням кількості та глибини обробітків, поєднанням операцій в одному робочому процесі, за екологічно обґрунтованого застосування засобів хімізації.

Багаторічними дослідженнями й виробничим досвідом доведено, що мінімізація обробітку ґрунту доцільна за умов, коли обробіток не знижуватиме культуру землеробства, родючість ґрунту, врожайність культур і якість продукції.

Основними умовами ефективного застосування мінімального обробітку ґрунту є:

1)оптимальна будова орного шару ґрунту, коли тверда фаза і пористість співвідносяться як 50:50, що є основною умовою створення оптимальних водного, теплового, повітряного та поживного режимів ґрунту;

2)наявність в орному шарі ґрунту не менш як 40% агрономічноцінної структури, за якої в ґрунті зберігається постійно розпушений стан орного шару, від чого значною мірою залежить водний та повітряний режими ґрунту;

3)забур’яненість полів, особливо багаторічними рослинами (коренепаростковими і кореневищними), виключає можливість і доцільність мінімізації обробітку ґрунту, однак окремі дослідження засвідчують,

що система мінімального обробітку має певні переваги в боротьбі з бур’янами, зокрема з пирієм повзучим;

219

4)високий рівень агротехніки, чітка технологічна дисципліна на полях, своєчасне та якісне проведення всіх польових робіт,

5)науково обґрунтоване застосування інтегрованої системи захисту рослин;

6)врахування основних властивостей ґрунтів і біологічних вимог сільськогосподарських культур та програмування їх урожайності;

7)висока технічна озброєність господарств.

За мінімального обробітку ґрунту усувається потреба в найбільш енергоємних операціях – оранці та глибокому розпушуванні. Вони, як і поверхневий та мілкий обробіток ґрунту, поряд зі зміною будови орного шару негативно впливають на ґрунт. Щорічно на оранку в країні витрачається близько 3,3 млн. т нафтопродуктів, 40% енергетичних і 25% – трудових ресурсів. При вирощуванні зернових культур, під час підготовки ґрунту, догляду за посівами, збирання врожаю, сільськогосподарські машини проходять полем 5-15 разів, внаслідок чого ґрунт ущільнюється й розпилюється, а в кінцевому підсумку знижується його родючість. Часте розпушування ґрунту активує біологічні процеси та мінералізацію органічних речовин, призводить до значних втрат розчинних сполук азоту, фосфору, калію, інших макро- і мікроелементів, знижує гуміфікацію, спричинює водну та вітрову ерозію.

Інтенсивний полицевий обробіток, перенасичення сівозмін просапними культурами, ерозія, надмірне зрошення, недостатнє внесення органічних добрив – все це призводить до істотного зниження вмісту гумусу.

За останні десятиліття в багатьох країнах світу вміст і запаси гумусу в ґрунтах, що використовуються під ріллю, зменшились на 15-25%, а в деяких – на 50% від попереднього вмісту. Значні втрати гумусу спостерігаються в усіх ґрунтово-кліматичних зонах України. Середньорічні втрати гумусу за останні 20 років, порівняно з темпами його втрат за попередні 80 років, зросли в Лісостеповій зоні в 1,65 рази, Степовій – у 2,4, Поліській – у 8,4 рази. Щорічні втрати гумусу, через підвищення темпів мінералізації органічної речовини, порівняно з його нагромадженням, досягають 18 млн. т на всій площі ріллі, або 0,6 т/га за рік.

Лише від водної ерозії середньорічні втрати гумусу становлять у Поліській зоні 2,4 млн. т, у Лісостеповій – 10,3, у Степовій – 11 млн. т.

Втрати гумусу нерозривно пов’язані з веденням землеробства, складовою частиною якого є система обробітку ґрунту. Віковий досвід землеробства засвідчує, що при оранці з перевертанням скиби неможливо зберігати й підтримувати запаси гумусу в ґрунтах на належному рівні.

220