Відомо, що протидефляційна стійкість грунту визначається, головним чином, вмістом фракцій розміром понад 1 мм і кількістю післяжнивних решток на поверхні поля. У наших дослідах грудкуватість верхнього (0-5 см) шару грунту восени, незалежно від попередників пару, більшою виявилась на оранці (61,0-62,9 %), меншою — на необроблених фонах (50,6-55,0 %). У першому випадку це обумовлено виносом на поверхню нижніх оструктурених шарів грунту, у другому — розпорошенням його влітку та восени технічними засобами за відсутності обороту скиби.
Впродовж зими під впливом протилежно спрямованих процесів замерзання-відтаювання, зволоження-висушування грунтові агрегати руйнуються до ерозійно небезпечних розмірів, грудкуватість чорноземів знижується до 40-45 %, внаслідок чого вони можуть піддаватись дефляції, особливо на відкритих рівних місцях і вітроударних схилах.
Ранній пар — це найбільш радикальний захід боротьби з водною ерозією навесні, зважаючи, що стік талої води тут не викликає значних розмивів грунту. Цьому сприяє підвищення його щільності, захищеність снігом і післяжнивними рештками. Потік води розпадається на малі струмки і втрачає швидкість переважно за рахунок механічного гальмування. За високої кольматуючої здатності агрофону змив грунту за межі поля дорівнював 1,5-4,3 т/га, що в 4-12 разів менше, ніж на оранці (18,6 т/га).
Протидія раннього пару ерозії літніх злив зростає за наявності на поверхні грунту понад 2,5 т/га рослинного субстрату, перенесенні строків основного обробітку на час масового відростання бур’янів (травень), проведенні його безполицевими знаряддями за глибини спущення 12-16 см з метою збереження мульчувального екрану і створення грудкуватої будови верхнього шару ріллі. Так, за штучного дощування інтенсивністю 3,5 мм/хв. (кінець червня, схил крутістю 2,5˚) на ділянках полицевого зябу з рекомендованою для зони технологією догляду за паром стік починався через 3,2 хв. у разі подачі 11,2 мм води, тоді як на ранньому пару з веснообробітком — через 7,6 хв. і подачі 26,6 мм опадів. Водопроникненість грунту і каламутність стоку тут становили 1,08 мм/хв і 25 г/л проти, відповідно, 0,65 мм/хв і 39 г/л на контролі.
У дослідах на рівнині перехід від чорного пару до раннього на тлі мульчування поверхні грунту післяжнивними рештками попередника покращує структуру чорнозему звичайного, зокрема, знижує розпорошеність шару 0-10 см, який безпосередньо підлягає антропогеному тиску, до безпечної позначки 5,4-5,6%. Навпаки, вміст агрономічно цінних агрегатів розміром 10-0,25 мм в орному шарі грунту тут зростав відносно оранки і досягав у кінці парування 89-90%. Рівень цих показників дає підстави стверджувати, що у разі позитивного балансу біогенних сполук, наявності достатньої кількості енергетичного матеріалу і відсутності ерозії відтворення структури грунту в ранніх парах відбувається за кодом, притаманним природним аналогам перелогу чи цілини.
Характерною ознакою будови грунту на ділянках раннього пару на час сівби озимої пшениці слід вважати ущільненість піднасіннєвого прошарку 10-30 см (1,27-1,32 г/см³ проти 1,24 г/см³ у контрольних варіантах). Більшою мірою це помітно на пару після соняшнику, особливо у посушливі роки, коли об’ємна маса грунту перевищувала гранично допустимі параметри на 0,05-0,07 г/см³. Аналогічна закономірність спостерігалась і під час вивчення твердості грунту. З чотирьох років досліджень по веснообробітку вона була вищою за умовний оптимум (10 кг/см²) у трьох випадках і на глибині 15 см зростала у порівнянні з оранкою в середньому на 3,7 кг/см², або 27,6 %.
Втім, певне зростання тут величини щільності й опору грунту жодного разу не призводило до пригнічення рослин на ранніх етапах органогенезу. Можливі негативи цього явища нівелювались, на наш погляд, за рахунок оптимізації структурного стану і вологості грунту.
Ефективність різних видів соняшникового чистого пару
За рівнем акумуляції зимових опадів на пару після ячменю необроблений агрофон щорічно переважав оранку на зяб. Проведення її у посушливі роки за майже повної зневодненості орного шару призводить до надмірної брилуватості грунту, що в поєднанні з сильними вітрами обумовлює значні втрати вологи. Під час роботи на перезволоженому грунті (25-27%) залипають полиці плуга, не витримується задана глибина обробітку, погіршується кришення скиби, формується плугова «підошва». Ці явища повністю невілюють переваги оранки, пов’язані зі збільшенням площі поглинальної поверхні ріллі і гофрованістю нанорельєфу.
На ділянках стерньового раннього пару на час стійкого похолодання формувався щільний захисний екран, утворений стоячою стернею, подрібненою соломою та відмерлою рослинністю. У межах незайманого фону спостерігалось суттєве зниження швидкості вітру в приземному повітряному просторі, більш раннє і рівномірне відкладання снігу, підвищення його в’язкості та щільності. У поєднанні з високою буферною і утримувальною здатністю раннього пару це обумовлювало менші втрати на стік, випаровування, вимерзання та видування, сприяло збільшенню коефіцієнту засвоєння опадів і додатковому накопиченню вологи в коренеактивному шарі грунту (0-150 см), порівняно з оранкою, у середньому на 130 м³/га.
Тривалий безморозний період після збирання зернових колосових (100-120 днів) з достатньою сумою активних температур дозволяє вирощувати в полі, відведеному під пар, пожнивну яру культуру, яка не скошується восени, а залишається у вигляді рослинної мульчі до весни наступного року.
Накопичення снігу і додаткове засвоєння води грунтом на створеному агрофоні відбувається за умов, коли рослини до настання морозів досягають фази трубкування (висота 25-35 см), а густота стеблостою становить не менше 250 шт/м². Позитивні властивості екранованого пару як водовбирної системи втрачаються за відсутності продуктивних опадів шаром понад 10 мм у липні-серпні (отримання сходів проміжної культури після 20 вересня), занадто пізньому (грудень) припиненні вегетації ярого ячменю (витрати води на підтримання життєдіяльності рослин впродовж тривалого часу), а також за використання важких колісних тракторів, які переущільнюють грунт, внаслідок чого гальмується надходження вологи в нижню частину кореневмісного шару.
Здатність парового поля забезпечувати посіви озимих необхідною кількістю азотних сполук є позитивним явищем. Водночас інтенсивний розклад органічної речовини і вивільнення азоту спричиняють ряд системних ризиків, головними з яких є дегуміфікація і поступове виснаження грунту під паром.
Дослідження показали, що вже перед першою культивацією чистого пару (травень) в орному шарі грунту (0-30 см) у середньому містилось 11,0-13,9 мг/кг нітратного азоту. На час проведення повторного визначення вмісту азоту в грунті (липень) показники зросли до 20,1-26,4 мг/кг, що становило 73-84 % накопичених за літо нітратів. Розвиток процесів нітрифікації свідчить про часову невідповідність періодів максимальної мобілізації азоту в пару та інтенсивного використання його рослинами.
На чорноземах озима пшениця, залежно від гідротермічних умов, розвитку і густоти рослин, за осінній період виносить з грунту до 30% спожитого за вегетацією азоту. З урахуванням глибини локалізації основної маси коренів, енергії нітрифікації і коефіцієнта використання грунтового азоту для нормального росту і кущення рослин восени (3-4 стебла на рослину) на час сівби необхідно мати в шарі грунту 0-60 см не менше 60 кг/га його запасів. Оптимальним є показник близько 90 кг/га.
Порівняння наведених величин з отриманими в досліді засвідчило істотний надлишок азоту в грунті перед сівбою озимої пшениці по чистих парах. Його запаси, розрахувані для шару 0-60 см, варіювали в межах 98-215 кг/га, що 1,1-2,4 разів більше норми.
Ефективним заходом, що призупиняє надмірне залучення у крогообіг азоту, є використання ріллі як раннього пару без відчуження побічної продукції за межі поля. За таких умов зростає ймовірність закріплення азотних сполук мікробним комплексом, що здійснює розклад органічних решток і створюються передумови для гальмування процесів нітрифікації, особливо в першу половину догляду за паром. Вміст нітратів в орному шарі грунту на стерньовому та соняшниковому ранніх парах у першому визначенні (навесні) становив 11,0-11,5, у другому (середина літа) — 20,1-24,0 мг/кг, що, відповідно, на 14-17 і 6-10 % менше, ніж на чорному (оранка).
Утримання ріллі за типом раннього пару змінює умови формування, видовий склад і структуру бур’янового угрупування. Відмова від зяблевого обробітку після стерьового попередника призводить до появи нетипових для незрошуваного землеробства видів (підмареник чіпкий, кульбаба лікарська, полин гіркий, віниччя справжнє), підвищення регенеративної здатності коренепаросткових багаторічників, обнасінення малорічних бур’янів у післяжнивний період, зростання забур’яненості пару і посівів озимини. Ці явища потребують прийняття відповідних технологічних рішень, зокрема, застосування гербіцидів загально винищувальної (тотальної) дії.
Суттєво підвищити очисну функцію стерньового раннього пару можна за рахунок використання пожнивної санітарної культури. Восени, внаслідок загострення конкурентних відносин в агрофітоценозі, переважна більшість однорічних бур’янів тут не спроможна сформувати велику біомасу і життєздатне насіння. Весною суцільне затінення поверхні грунту рослинами, що не вегетують, створює режим енергетичного дискомфорту для дикої флори і стримує її активний розвиток упродовж 25-30 днів від початку польових робіт. На час проведення першої пролонгованої культивації на 1 м² екранованого пару нараховувалось 44 шт. бур’янів проти 50 на оранці і 203 шт. на ділянках зі стоячою стернею (без гербіцидів).
Дані урожайності зернової культури, отримані в різні за метеоситуацією роки, ставлять під сумнів твердження про зниження ефективності раннього пару порівняно з чорним. Чітке дотримання технологічного регламенту підготовки раннього пару дає змогу отримати своєчасні сходи і сформувати високопродуктивні посіви озимої пшениці. Так, наприклад, урожай зерна по веснообробітку після соняшнику в усі роки був на рівні зяблевої оранки і становив у середньому 6,1 т/га.
На стерньовому фоні поміж різних способів утримання раннього пару кращим виявився варіант, що передбачав екранування грунту рослинами пожнивної (проміжної) культури, де середній урожай також досягав 6,1 т/га. Гербіцидний ранній пар забезпечив урожайність озимини 6,0 т/га.
Стерньовий ранній пар без гербіцидів поступався контролю на 0,3 т/га, що пояснюється, головним чином, більшою забур’яненістю посівів пшениці. Імовірним також є припущення щодо можливої інтоксикації грунту і пригнічення рослин речовинами, які вивільняться під час розкладу соломи (феноли, кислоти), особливо в сівозмінах із високим насиченням зерновими колосовими культурами.
За результатами розрахунків найкращі економічні показники досягнуто за вирощування озимої пшениці на тлі мілкого мульчуючого веснообробітку (соняшниковий пар), який поєднується із вирощуванням проміжної культури після ранозібраних попередників (стерньовий пар). Тут отримано прибуток, що перевищує 12000 грн/га за собівартості зерна 3266-3382 грн/га і рентабельності його виробництва 77-84%. Застосування інших технологічних схем обробітку парового поля призводить до подорожчання кінцевої продукції і меншої прибутковості гектару ріллі. Це обумовлено додатковими витратами на паливно-мастильні матеріали (оранка) та гербіциди (хімічний пар) або зниженням продуктивності рослин (безгербіцидний стерньовий ранній пар).
Олександр ЦИЛЮРИК, доктор с.-г. наук
Дніпровський державний аграрно-економічний університет