рослинництво

Зрошення застосовують як засіб отримання гарантованих стійких урожаїв у засушливій зоні. Воно забезпечує високі врожаї сільськогосподарських культур та дозволяє отримувати по два врожаї на одній площі протягом року.

Застосовують три способи зрошення сільськогосподарських куль-

тур: поверхневий, дощування, підґрунтове зрошення.

При поверхневому зрошенні ґрунту вода розподіляється по борознах, напуском по смугах, затопленням (лиманне зрошення).

При зрошенні дощуванням вода викидається дощувальними апаратами в повітря, подрібнюється там на краплі й падає на ґрунт і рослини у вигляді дощу (дощувальні машини ДДН-100, ”Фрегат”, ”Волжанка” та ін.).

При підґрунтовому зрошенні вода подається безпосередньо в кореневмісний шар ґрунту по зволожувачах.

Залежно від призначення, поливи бувають: вологозарядкові, веге-

таційні, спеціальні (передпосівний, посадковий, протизаморозковий, освіжний, удобрювальний та ін.).

Регулювання водного режиму ґрунту здійснюється системою заходів:

зрошення в умовах недостатнього зволоження і осушення перезволожених ґрунтів з улаштуванням подвійного режиму регулювання;

важливу роль у підтриманні вологості кореневмісного шару ґрунту відіграють ґрунтові води, тобто капілярна кайма. За дуже високого надходження ґрунтової води не тільки підвищується вологість орного шару ґрунту, а й знижується аерація. Тому багаторічні насадження, зокрема плодові культури, не переносять високого рівня ґрунтових вод;

повнішому використанню ґрунтової вологи сприяє раціональне чергування культур у сівозміні;

вирощування посухостійких сортів та застосування диференційованого обробітку ґрунту;

використання лісонасаджень, кулісних парів та снігозатримання;

використання парів та спеціальних (гребеневих, грядкових) посівів;

31

в осінній період на схилах при настанні стійких приморозків доцільно проводити щілювання багаторічних трав, озимих та зябу;

для збереження вологи у весняний період проводять боронування та шлейфування для створення верхнього рихлого шару та порушення капілярності в орному шарі;

боротьба з бур’янами, застосування органічних і мінеральних

добрив; для зменшення випаровування вологи з ґрунту його мульчують.

Так, укриття ґрунту шаром мульчі 1-2,5 см зменшує втрати вологи на 80-90%.

Повітря. Усі польові культури добре ростуть на аерованих ґрунтах. Оптимальним вважається повітряний режим ґрунту, за якого близько 20-25% ґрунтових проміжків займає повітря.

Атмосферне повітря складається з азоту (об’ємна частка 78,08%), кисню (20,95%), аргону (0,93%). Крім того, в повітрі містяться незначні кількості неону, криптону, ксенону, гелію, водню. Із повітря рослини використовують для фотосинтезу вуглекислий газ (СО2) і кисень (О2) – для дихання. Рослини вбирають кисень усією поверхнею, він потрібний рослині протягом усього життя: від проростання насіння до завершення вегетації. Корені більш вимогливі до вмісту кисню, ніж надземні органи.

Трапляються випадки коли рослини відчувають кисневу недостатність. Так, під товстим шаром снігу, при вимерзанні рослин у льодяну кірку, при затопленні посівів водою рослини використовують більше кисню, ніж його надходить із повітря, внаслідок цього порушуються процеси дихання. Рослини також пошкоджуються або гинуть від випрівання, вимокання тощо.

Вміст кисню в ґрунтовому повітрі непостійний і може змінюва-

тись від 20 до 5% (вуглекислого газу – від 0,1 до 2,5%). Недостатній доступ кисню в ґрунті спостерігається при утворенні ґрунтової кірки, його перезволоженні, надмірному ущільненні безструктурних важких ґрунтів, що уповільнює проростання насіння, ріст коренів, бульб, коренеплодів, діяльність бульбочкових бактерій, вбирання коренями елементів живлення. Це, у свою чергу, затримує лінійний ріст і

32

нагромадження органічної маси рослин, знижує інтенсивність фотосинтезу, врожайність і якість продукції. Ріст коренів припиняється (або вони гинуть), якщо вміст кисню в ґрунтовому повітрі знижується до 5%. Більш чутливі до нестачі кисню в ґрунтовому повітрі бульбо- і коренеплідні культури, бобові, олійні.

Мінімальний вміст СО2 у повітрі, при якому починається фотосинтез, залежно від культури, коливається від 0,008 до 0,01% і назива-

ється вуглекислим порогом фотосинтезу. Всередині посіву вміст СО2

вдень може бути нижчим, що спричиняє депресію фотосинтезу. Для утворення 6 т зерна (із соломою та коренями) пшениця використовує 20 т СО2, а для утворення 40 т/га бульб картоплі – 30 т СО2. Зернові колосові культури у період інтенсивного росту на 1 га посіву засвоюють за добу 500-1200 кг СО2.

Ґрунт є основним джерелом поповнення вуглекислого газу в повітрі, який утворюється унаслідок дихання кореневих систем і мікроорганізмів, мінералізації органічних решток. Значна кількість СО2 надходить у повітря в результаті дихання тварин і людей та роботи промислових підприємств. Внесення добрив, зокрема азотних, сприяє кращій мінералізації органічної речовини, що поліпшує біологічну активність ґрунту. Існують дані про те, що збільшення концентрації вуглекислого газу в приземному шарі не лише активізує фотосинтез, а й значною мірою компенсує зниження вологості ґрунту, яке періодично спостерігається під час вегетації культур.

В процесі вирощування культур ґрунти ущільнюються, тим самим зменшуючи частку ґрунтового повітря. Причини цього різні – пересушування ґрунтів, ущільнення під дією коліс ґрунтообробних, збиральних і транспортних агрегатів, зрошення при недостатньому роздрібненні водяних струменів.

Культури сівозміни по-різному реагують на показники об’ємної маси ґрунту: витримують значне його ущільнення (соняшник,

кукурудза, сорго, суданська трава), ростуть при деякому збільшенні щільності (цукровий і кормовий буряк, озимий і ярий ріпак, жито,

пшениця, горох), потребують добре аерованих ґрунтів (картопля,

топінамбур, люцерна).

33

Аерацію ґрунту поліпшують механічним обробітком, а також висівом культур з добре розвиненою кореневою системою, яка дренує ґрунт. Так, при розміщенні кукурудзи після люцерни немає потреби переорювати ґрунт. Восени люцернище обробляють гербіцидами або кілька разів дискують, після чого 2-3 роки вирощують кукурудзу без оранки.

Покращенню повітряного режиму ґрунту сприяє також використання сидератів та органічних добрив.

1.2. Характеристика ґрунтово-кліматичних умов України

На території України визначають три основні ґрунтово-кліматичні зони, які відрізняються як за ґрунтовим покривом, так і за погодними умовами – Полісся, Лісостеп і Степ.

Кожна природно-кліматична зона відзначається найбільш характерними ґрунтовими умовами і агрокліматичними ресурсами, що слід враховувати при веденні сучасного землеробства (табл. 6).

В зоні Полісся, на яку припадає п’ята частина сільськогосподарських угідь України, переважають дерново-підзолисті ґрунти: слабо-, середньо-, сильнопідзолисті глеюваті й глейові, за механічним складом – піщані, супіщані та легкосуглинкові. Значна частка їх з низьким вмістом гумусу і поживних речовин, кислою реакцією, обмеженим кореневмісним шаром, несприятливими водно-фізичними властивостями. Так, дерново-слабопідзолисті піщані ґрунти відзначаються високою водопроникністю, слабкою водопідіймальною здатністю, низькою вологоємністю, що є причиною несприятливого водного режиму. Вміст мулистої фракції не перевищує 2%.

Дерново-підзолисті ґрунти мають невелику глибину гумусового горизонту, він часто дорівнює орному шару. Вміст гумусу у верхньому шарі ґрунту (0-20 см) низький і становить у середньому від 0,6 до 1,1%. Вбирна здатність таких ґрунтів невисока, реакція ґрунтового розчину кисла – рН сольової витяжки становить 5,2-5,7, гідролітична кислотність – 1,5-2,6 мг.-екв. на 100 г ґрунту. Найменш родючими є дерновопідзолисті піщані та глинисто-піщані ґрунти.

34

6. Характеристика водно-фізичних властивостей основних типів і відмін ґрунтів України (метровий шар)

(за Е.Г. Дегодюком, 1992)

	Типи і відміни ґрунтів	Механічний склад	Найменша вологоємкість, мм	Непродуктивна волога, мм	Максимально можливі запаси продуктивної вологи, мм
	Дерново-слабо-підзолисті	Дрібнопіщані	125	20	105
	Дерново-середньо-	Глинисто-піщані	190	30	160
	підзолисті
	Дерново-середньо-підзо-	Легко-суглинкові	340	120	220
	листі поверхнево оглеєні
	Ясно-сірі лісові	Супіщані-легко-	270	70	200
		сулинкові
	Сірі лісові	Легко-суглинкові	290	110	180
	Темно-сірі лісові	Середньо-суглинкові	300	120	180
	Чорноземи опідзолені	Легко-суглинкові	310	120	190
	Чорноземи глибокі	Середньо-суглинкові	310	130	180
	Торфові	Торф	700	100	800

Дерново-слабопідзолисті глинисто-піщані ґрунти більш поширені. Вони містять глинистої фракції 6-10%, мулу – 2,5, гумусу – 1-1,5%. Глибина гумусового горизонту на малоокультурених ґрунтах 20, на окультурених – 25-27 см, насиченість основами 53-62%.

Дерново-середньопідзолисті супіщані ґрунти займають переважно вододіли і становлять за площею 41-52% ґрунтів дерново-підзолистого типу. Вміст глинистих часток становить 4-10, гумусу – 1,52%. Глибина орного шару 26-30 см. Фізико-хімічні та біологічні властивості кращі, ніж у попередніх відмін. Дерново-підзолисті глейові легкосуглинкові ґрунти займають 25% площі дерново-підзолистих і переважають в західному і правобережному Поліссі.

У заплавах річок та на пониженнях рельєфу на вододілах поширені лучні, лучно-болотні ґрунти.

Окремими острівцями на лесоподібних породах зустрічаються ясносірі, сірі, темно-сірі лісові ґрунти. На Поліссі та в західних районах України поширені також торфові ґрунти, вони характеризуються високою природною родючістю. Зольність їх здебільшого становить 10-30,

35

а деяких навіть – 50-60%, реакція ґрунтового розчину слабокисла або нейтральна.

Зона Лісостепу займає третину сільськогосподарських угідь України. Тут переважають підвищені елементи рельєфу. Ґрунти відзначаються значною дренованістю, добре і задовільно забезпечені вологою. Більшість із них має високу потенційну родючість, бо вони сформувалися в основному на карбонатних лесах і лесоподібних суглинках.

Більшу частину (48,9%) орних земель становлять чорноземи типові малота середньогумусні, які містять 3-4,8% гумусу. Ці ґрунти добре насичені кальцієм, мають водостійку зернисту структуру, добрі фізичні властивості.

За механічним складом у зоні Лісостепу 33,3% загальної площі становлять легкосуглинкові й супіщані, 39 – середньосуглинкові, 27,7%

– важкосуглинкові й глинисті ґрунти. В західному Лісостепу значно поширені ґрунти легкосуглинкового і супіщаного механічного складу.

Урайонах достатнього зволоження (Тернопільська, Київська, Чернігівська, Сумська, частина Вінницької та Хмельницької областей) поширені опідзолені ґрунти – ясно-сірі, сірі й темно-сірі лісові, чорноземи опідзолені. Вони характеризуються вмістом гумусу в межах 1,8- 3,7% та рН сольової витяжки від 5 до 6. Фізична спілість ґрунтів настає при вологості ґрунту 15-18, чорноземів – 20-30%.

Урайонах нестійкого зволоження (частина Хмельницької, Вінницької, Чернігівської, Сумської, Черкаської, Полтавської областей) поширені чорноземи глибокі малогумусні й частково опідзолені. Вміст гумусу в них становить 3,7-3,9%, реакція ґрунтового розчину майже нейтральна (рН 6-6,7).

Степ – найбільша за площею зона України, що займає понад 40% сільськогосподарських угідь. Для ґрунтового покриву характерна досить висока однорідність. Найбільш поширені тут чорноземи звичайні, площа яких у складі сільськогосподарських угідь перевищує 9 млн. га. Сформовані вони переважно на лесах під трав’янистою рослинністю, що сприяло утворенню добре розвиненого гумусового горизонту (45120 см і більше). Вміст гумусу становить переважно 3-6%, є значні площі чорноземів середньогумусних з вмістом його >6%.

36

Особливе місце займають чорноземи Донецького кряжу, де на високому плато утворилися чорноземи типові, переважно на твердих породах. Нестача вологи є основним обмежуючим фактором підвищення родючості цих ґрунтів.

Чорноземи південні зосереджені в південній підзоні Степу і Автономної республіки Крим, займаючи близько 3 млн. га. Ґрунти відзначаються високою дренованістю і розвитком ерозійних процесів, слабкою зволоженістю (350-400 мм опадів за рік), ґрунтовий профіль неглибокий (50-80 см), орний шар карбонатний, важкого механічного складу, вміст гумусу низький (2,5-4%). Ці ґрунти солонцюваті, потребують хімічної меліорації.

Каштанові ґрунти поширені на узбережжі Чорного та Азовського морів. У них інтенсивно простежується солонцевий процес ґрунтоутворення, тут неглибоко залягають гіпс (1,5-3 м) і водорозчинні солі. Вміст гумусу в темно-каштанових ґрунтах становить 2-3, каштанових – 2- 2,5%. Землеробство півдня України відчуває гострий дефіцит вологи, тому на першому плані тут зрошення, раціональне використання опадів, захисне лісорозведення, специфічний обробіток ґрунту, спрямований на збереження вологи.

На формування врожаю та його якість значно впливають погодні умови, що складаються протягом вегетаційного періоду. Сприятливі умови, як правило, краще впливають на формування цих показників порівняно з екстремальними. На підставі узагальнення агрометеорологічних даних і врожаїв у польових дослідах науково-дослідних установ і на виробництві визначена повторність за 35-річний період сприятливих років, що становили для зони Полісся 52%, Лісостепу – 60 і Степу – 46%, решта екстремальні роки. При цьому в Степу переважають посушливі роки (до 44%), перезволожені й холодні розподіляються на Поліссі та в Лісостепу приблизно однаково (по 24%), в Степу вони часто збігаються з умовами сприятливих років.

Сумарне зниження врожаїв у посушливі роки порівняно із сприятливими в наукових установах становило 30%, на виробництві – 23, у перезволожені й холодні – відповідно по 22 і 11%. Відомо, що наукові досліди відрізняються від виробництва більш високою культурою землеробства, що дає змогу в сприятливі роки одержувати кращі показники. Коливання рівня врожаю, як і коливання його якості, цілком закономірне явище в зв’язку з нестабільністю погодних умов.

37

Стабілізувати ці показники на більш високому рівні, застосовуючи засоби хімізації, є одним з основних завдань при впровадженні інтенсивного землеробства. Зменшення рівня врожаю в екстремальні роки відбувається в зв’язку із зниженням на 35-40% тієї його частини, що формувалася за рахунок природної родючості ґрунту, а зменшення приросту врожаю при використанні добрив становило 10-12%, в чому виявлялася їх стабілізуюча дія. Отже, продуктивність агроландшафтів і формування їх якості значною мірою залежать від умов живлення, які створюються залежно від погоди і під впливом господарської діяльності людини.

Характеристику показників температури та режиму зволоження основних зон України представлено відповідно в таблицях 7 та 8.

7. Характеристика температурного режиму повітря та ґрунту основних зон України

(середні багаторічні дані, за Е.Г. Дегодюком, 1992)

	Показники	Полісся	Лісостеп	Степ
	Середньомісячна температура повітря, ºС:
	травень	14	14	15
	червень	17	17	19
	липень	19	19	22
	серпень	17	18	21
	Абсолютний мінімум температури січня, ºС	-32...-38	-32...-38	-28...-41
	Абсолютний максимум температури липня, ºС	33-38	33-39	35-41
	Середньорічні дати стійкого переходу добових
	температур повітря:
	весною через 5º	7.04	4.04	2.04
	весною через 10º	27.04	24.04	21.04
	весною через 15º	30.05	20.05	12.05
	восени через 10º	1.10	2.10	13.10
	восени через 5º	28.10	31.10	5.11
	Ймовірність (%) заморозків (-3º) у повітрі (перша-	55-20	50-10	55-10
	третя декади квітня)
	Тривалість періоду з температурою повітря понад	95-110	115-120	130
	15º, днів
	Ймовірність прогрівання ґрунту на глибині 10 см у	50-90	55-95	50-95
	першій-другій декадах квітня до температури 5º, %
	Сума активних (вище 10º) середніх добових темпе-
	ратур повітря наростаючим підсумком на кінець:
	серпня	2055	2160	2485
	вересня	2445	2580	2965
	Середня кількість днів з максимальною темпера-	33	46	70
	турою повітря вище 25º (за червень–серпень)

38

8. Характеристика режиму зволоження різних зон України

(середні багаторічні дані, за Е.Г. Дегодюком, 1992)

Показники	Полісся	Лісостеп	Степ
Середня річна сума опадів, мм	600	543	425
Середня кількість опадів за місяць, мм:
травень	60	55	40
червень	80	70	55
липень	85	75	45
серпень	80	65	40
Випадає опадів у теплий період року (квітень-жовтень)	400-500	350-400	165-290
Ймовірність бездощових періодів різної тривалості, %:
квітень–червень 10-20 днів	75	75	55
21 день і більше	25	25	45
липень–вересень 10-20 днів	75	70	40
21 день і більше	25	30	60
Середня кількість днів за червень–липень з відносною
вологістю повітря, % о 13-й год.:
10-20	0	1	3
21-30	2	9	12
вище 30	60	50	43
Ймовірність (%) запасів продуктивної вологи (мм) в шарі
ґрунту 0-50 см у період бульбоутворення картоплі
(пізньостиглі сорти):
0-25	10	5	–
26-50	35	35	–
51-75	40	45	–
76 і більше	15	15	–

Середня мінімальна температура повітря на території зони Полісся становить 18-26°С, в окремі роки вона знижується до мінус 30-34°С. Майже щороку (90% ймовірності) мінімальна температура мінус 1520°С. На крайньому сході середня мінімальна температура січня мінус 7-8°С, а абсолютний мінімум – мінус 36-37°С. Ймовірність мінімальних температур нижче мінус 20°С – 90%. У передгір’ї та в гірських долинах середня січнева температура мінус 4-7°С, а в Закарпатті – мінус 3°С. Середня температура лютого наближається до середньої січневої. Починаючи з березня, температура повітря підвищується спочатку на 4- 8, а влітку – на 1-3°С за місяць.

Температурний режим літнього періоду майже однаковий на всій території. Найтеплішим місяцем є липень. Середня температура липня становить 18-19°С, максимальна – 33-40°С. Перехід середньодобової температури через 5°С навесні спостерігається в першій декаді квітня, продовжується від 200-215 днів у західній частині зони і до 180-200 – у східній. Ймовірність заморозків у квітні невелика. Середня добова температура повітря вище 15°С. Тривалість періоду з температурою понад 15°С у межах зони становить 95-110 днів.

Середня кількість опадів протягом року коливається від 550 до

39

650 мм. У теплий період випадає від 400 до 500 мм, проте їх розподіл дуже нерівномірний. Посушливим буває липень (у 90% років випадає лише 20-30 мм опадів).

Відносна вологість повітря в зимовий період становить 75-85%. Починаючи з квітня, вона зменшується до 60%, а іноді (квітеньтравень) – до 38-49%. Поряд із зменшенням відносної вологості повітря в травні-червні різко зменшується вміст вологи в ґрунті, нестача якої може негативно вплинути на ріст, розвиток і продуктивність сільськогосподарських культур.

В Лісостепу зима характеризується тривалими відлигами з підвищенням температури в окремі роки до 12-14°С. У найбільш холодному місяці січні середня температура повітря мінус 4-7°С. Мінімальна температура мінус 20°С і нижче буває щороку. Літній період відзначається високими і сталими температурами, в найтеплішому місяці – липні середня температура повітря становить 18-20°С. Абсолютний максимум температури становить 39-40°С. Перехід середньої добової температури повітря через 5°С у більшості випадків відбувається протягом першої декади квітня. Найдовше (115-120 днів) цей період триває в південних та південно-східних районах, а в західних скорочується до 100 днів. Сума активних температур (вище 10°С) становить 2300-2900°С.

Річна середня кількість опадів 600-650 мм, проте на крайньому сході їх випадає не більше 500 мм. Опади теплого періоду (квітень– жовтень) у середньому становлять 350-400 мм, а на крайньому заході зони – понад 500 мм. Під час вегетації по всій території майже щороку спостерігаються бездощові періоди. Тривалість окремих з них у західних районах досягає 18-20 днів, а в східних – 25 днів. В окремі роки спостерігаються бездощові періоди по 35-45 днів. Майже по всій території бувають суховії. Особливо часто, понад 15 днів, вони бувають

усхідних і південних районах.

Узоні Степу середня температура повітря найхолоднішого місяця січня коливається від мінус 8°С на північному сході до мінус 2°С на південному заході. Абсолютний мінімум коливається від мінус 20º до мінус 42°С. Зима характеризується тривалими та інтенсивними відлигами з підвищенням температури до 15-18°С. Влітку спостерігаються високі й сталі температури. Середня температура найтеплішого місяця липня на півночі становить 21°С, на півдні – 23°С. Абсолютний максимум температури досягає 39-41°С. Ймовірність високих температур 2530°С становить 4-17%. Перехід середньодобових температур вище 5°С

упівденному Степу настає в кінці березня, а в північному – на початку квітня. Сума квітневих температур досить висока. Початок періоду з

40