Дехто помилково вважає, що земля (з її оболонкою — ґрунт) має ціну, і як предмет її можна легко продавати/купувати. Однак не зовсім так! Частина земельної площі з її родючим шаром має свою назву, вік, потенціал родючості і потребує розумного, зважливого і дбайливого ставлення до неї — збереження, поліпшення родючості й охорони від негативного антропогенного впливу та техногенного навантаження.
На жаль, землеробство зараз має три головні проблеми: деградацію ґрунтів, кадровий голод та відсутність реального власника землі. За умов порушення найважливіших законів землеробства сільськогосподарське виробництво зумовлює протиріччя, за якими функціонують усі форми життя.
Вчені країни акцентують увагу на наступних факторах деградації ґрунтів, а саме:
- порушення оптимального співвідношення земельних угідь (високий показник розораності земель, площу ріллі необхідно зменшити на 6–8 млн га), негармонізований із європейським моніторинг ґрунтового покриву;
- не оптимізовано структуру посівних площ;
- недостатньо обґрунтована земельна реформа призвела до порушення агротехнологій і зменшення родючості ґрунтів;
- недооцінка (нехтування) реальної загрози деградаційних процесів, їх нерозуміння у суспільстві, неспроможність фермерів і керівників агрохолдингів підтримувати родючість ґрунтів;
- недостатнє застосування органічних і мінеральних добрив та забезпечення хімічними меліорантами, тому й дефіцитний баланс біогенних елементів;
- відсутність ефективних механізмів виконання законів про охорону земель;
- відсутність об’єктивної ціни ґрунтових ресурсів, справедливого оподаткування і відповідного фонду коштів, необхідних для підтримки родючості ґрунтів.
Енергія сонця та ґрунтів
Глобальні кліматичні зміни, які стають щораз відчутнішими, вимагають прийняття науково обґрунтованих практичних заходів для ефективного використання вологи, яка стрімко стає дефіцитом, та енергії сонця, якої є вдосталь. На жаль, забезпечення рослин цими природними факторами набуває циклічності із вкрай нерівномірним ними забезпеченням рослинних організмів. Такі зміни відчутні для усіх живих організмів: людей, тварин, птахів та мікроорганізмів.
Перспектива землеробства великою мірою полягає в ефективному використанні енергії сонця і ґрунту. Встановлено, що в агроценозах замість нинішнього рівня використання фотосинтетично активної радіації (ФАР) 1–2% цілком реально за оптимальних умов досягти коефіцієнта 10–15%.
За величиною енергії, що є визначальною в агрофітоценозах, на другому місці — енергія ґрунту, зосереджена в гумусі, який є планетарним акумулятором асимільованої сонячної енергії і забезпечує раціональне її використання у природних фітоценозах.
Деградаційні втрати
За інтенсивного ведення землеробства відбувається стрімке посилення процесів мінералізації гумусу, і, як наслідок, — руйнування структури ґрунту, якої завдають вітрова, механічна і водна ерозії. Майже 80% ґрунтів у нашій країні піддаються впливу активних процесів водної і вітрової ерозії. За інформацією FAO, площа деградованих або непродуктивних сільськогосподарських земель в Україні перевищує 6,5 млн га, або понад 20% від загалу.
За даними ННЦ «Інститут землеробства НААН», через ерозію земля щорічно втрачає близько 600 млн т ґрунту, зокрема 20 млн т найціннішого гумусу. Залежно від рівня деградації урожайність культур може зменшуватися на 50%, а втрати виробництва оцінюються у понад 20 млн грн на рік.
Система обробітку ґрунту у технології вирощування особливо таких просапних культур, як картопля, буряки цукрові та інші призводить до щорічного зменшення на 2–3 т/га вмісту гумусу в ґрунті та стрімкого зниження його енергетичної ємності.
Науково встановлено, що 1 тонна гумусу еквівалентна 4–5 млн ккал енергії, а якщо маса гумусу в ґрунті щорічно зменшується на 2 т/га, то її енергетична ємність — основа родючості — скорочується на 8–10 млн ккал.
Для відновлення у ґрунті 1 т гумусу необхідно внести не менше 15–16 т гною вологістю близько 75%, а на відновлення 1% гумусу потрібно 10 років грамотного його обробітку.
Гумусний горизонт — це шар ґрунту, в якому зосереджені поживні речовини, мікроорганізми, хробаки, комахи (див. рис.). Для відновлення у ґрунті 1 т гумусу необхідно забезпечити не менше 15–16 т гною вологістю не більш 75%.
Головне для ґрунту — поповнити баланс органічних речовин
Контроль за вмістом поживних речовин у ґрунті можна здійснювати різними способами. Зокрема, візуальний, орієнтований на зовнішній вигляд рослин. Якщо листки темно-зелені, і краї злегка вигнуті, а пластинка листка невелика, — рослині не вистачає фосфору; якщо листки починають жовтіти по краях — бракує калію; якщо на листках з’являються невеликі темно-коричневі плями неправильної форми — у дефіциті кальцій та магній; якщо листки слаборозвинені і мають ясно-зелене забарвлення — не вистачає азоту. Однак для отримання точнішого результату аналізу існує експрес-метод та агрохімічний для ґрунту.
Науково обґрунтоване застосування добрив — це найефективніший засіб впливу на родючість ґрунтів, збільшення врожаю сільськогосподарських культур і поліпшення їх якості. Завдяки правильному та збалансованому їх застосуванню у необхідних обсягах, залежно від ґрунтово-кліматичних та інших умов, можливо одержувати 40–60% приросту врожаю. Тому для забезпечення високої економічної ефективності внесення добрив необхідно знати повну їх характеристику, потреби рослин в елементах живлення та можливості ґрунтів.
Сьогодення вимагає науково обґрунтованого раціонального використання органічних і мінеральних добрив, хімічних меліорантів, дотримання законів землеробства, постійного поліпшення родючості ґрунтів, зменшення наслідків негативного впливу агрохімікатів на навколишнє природне середовище.
Нині все більше уваги надають створенню комплексних складних добрив, у тому числі для позакореневого підживлення, що уможливлює значно підвищити коефіцієнти засвоєння поживних речовин та зменшити надходження токсичних речовин у навколишнє природне середовище.
Головною умовою забезпечення сталого розвитку землеробства України є дотримання розширеного відтворення родючості ґрунтів, яке ґрунтується на диференційованому регулюванні балансу поживних речовин і гумусу відповідно до даних еколого-агрохімічного обстеження ґрунтів, урахування біологічних особливостей культури, сорту чи гібриду, їх збалансованого за макро- і мікроелементами мінерального живлення.
За умов внесення лише мінеральних добривах неможливо отримати очікуваного результату. Без органічних речовин у ґрунті виникають процеси, які можуть мати незворотний характер. Для землероба важливо знати, що за внесення на поля не науково обґрунтованої кількості мінеральних добрив у 80-і роки минулого сторіччя агрономи казали, що це призводило до загибелі дощових черв’яків, польових мишей та інших тварин, тобто ґрунт був мертвий. А що вже говорити про невидиму частину — мікробіоту, загибель якої не можна побачити неозброєним оком!
Для підтримання екосистеми ґрунту у стані максимально наближеному до природної необхідно передусім збільшувати/компенсувати втрачений вміст органічної субстанції, перед тим як запроваджувати інші заходи. Тоді ґрунт не буде залежати від усяких явищ — недостатнього поживного та сольового режимів, утворення ґрунтові кірки і руйнування його структури, які характерні для виснажених ґрунтів.
Різні мікро- і макроорганізми у багатому на поживні речовині грунті
Науковці мають у своєму арсеналі відповідні науково-практичні рекомендації, дотримання яких сприятиме збалансуванню поживних речовин у ґрунті, отриманню високих й сталих урожаїв, якісної продукції та охороні довкілля.
Природа тисячоліттями «годувала» рослину органічними залишками, а не синтетичними сполуками (мінеральними добривами), які не притаманні ґрунтовому світові у природному їх походженні. Тому необхідно повертатися до природних правил ведення землеробства: вносити гній, компости, курячий послід, залучати іншу вторинну продукцію рослинництва, тобто приорювати солому та післяжнивно-кореневі рештки, а не спалювати їх, вирощувати і приорювати сидерати, а не вносити замість цього лише мінеральні добрива.
Адже завдяки органічним решткам, які надходять у ґрунт, утворюється гумус (органічні речовини) — найцінніша і біологічно активна частина ґрунту, і вона визначає напрями процесів ґрунтоутворення, біологічні, хімічні та фізичні властивості ґрунтового середовища і в кінцевому результаті — його родючість.
За узагальненими результатами багаторічних досліджень кафедри загального землеробства Львівського НАУ та інших наукових установ, про інтенсивність життєвих процесів у здоровому і багатому життям ґрунті можна орієнтуватися у полі багаторічних бобових трав (люцерна, конюшина), в орному шарі яких налічується: дощових черв’яків — 600–800 кг/га, або 7–15 млн шт./га. Вони здатні виробляти у ґрунті щорічно 45–60 т/га тонкого гумусу за наявності, кг/га: 500 грибкових організмів і водоростей, 700 — актиноміцетів, 550 — ґрунтових бактерій усіх видів і 2850 — протозойних.
Розвиток галузі землеробства не реальний без взаємозв’язку з тваринництвом. Існування такого тандему, на жаль, часто не усвідомлюють окремі «фахівці» й керівники. Занепад галузі тваринництва зумовив катастрофічне зменшення виробництва органічних добрив. За період 1990–2017 рр. поголів’я ВРХ зменшилось на 85%. Як наслідок, станом на 2017 р. на 1 га ріллі внесено близько 220 кг органічних добрив. Тоді як для бездефіцитного балансу гумусу доцільно забезпечити 8–16 т/га органічних добрив залежно від ґрунтово-кліматичних умов. Крім вуглецю, такі добрива містять весь спектр макро- та мікроелементів у широкому діапазоні значень.
Тенденція розвитку галузей птахівництва та свинарства свідчить про можливості нарощування обсягів внесення органічних добрив, проте потреби всіх полів вони забезпечити не можуть. Альтернативою може слугувати вирощування культур на сидерат, здатних швидко нарощувати вегетативну масу, зберігати вологу, поліпшувати агрофізичні властивості грунту та поживні речовини. Сидеральна маса еквівалентна дії 20–40 т/га гною.
За офіційними даними Державної служби статистики України станом на 1 січня 2019 року поголів’я великої рогатої худоби (ВРХ) в Україні становило 3,379 млн голів, що на 4,3% менше, ніж на аналогічну дату 2018-го. Воно стало найменшим за всю сучасну історію України.
Упродовж останніх 5 років в Україні триває процес спаду кількості тварин, зокрема: поголів’я великої рогатої худоби (ВРХ) зменшилося на 19%, а свиней — на 21%. Свинарство та птахівництво не здатне повною мірою компенсувати виробництво гною. Крім того, свинячий гній та пташиний послід у непідготовленому стані можуть негативно впливати на фізико-хімічні властивості ґрунту і розвиток рослин.
Попри те, що сільське господарство 2018 року створило 39% усього експорту України, продаж готової аграрної продукції на зовнішній ринок становив лише 6,4%. Урожайність сільгоспкультур не досягає рівня деяких розвинених країн, де якість ґрунтів гірша.
Закон алелопатії у дії
У природних фітоценозах із багатовидовим угрупованням рослин життєві і продуктивні процеси оптимізуються унаслідок саморегуляції, в основі якої діє закон алелопатії. За ним рослини взаємно позитивно впливають одна на одну виділеними ними в навколишнє природне середовище різних органічних речовин, які формують та оптимізують природні умови самозахисту фітоценозу (табл. 1).
Таблиця 1. Показник мінералізації гумусу різних сільськогосподарських культур і пару (узагальнені дані)
У промислових сільськогосподарських посівах (агроценозах) цю регуляційну функцію виконує система науково обґрунтованих сівозмін, внаслідок ротаційної зміни різних видів рослин на одному полі, значною мірою компенсує втрати природних чинників грунтотворення, родючості ґрунту, продуктивності землеробства, забезпечує природно-економічну рівновагу в агроценозах.
Ощадливе землеробство
Світове землеробство для розв’язання цієї проблеми, за даними ФАО, орієнтується на таке поняття, як «консервуюче» або «ґрунтоощадне» землеробство. Цей підхід передбачає три принципи: 1) сівозміна, 2) постійне вкриття поверхні ґрунту післяжнивними рештками або рослинами, щоб він максимально тривалий проміжок часу перебував під захисним покривом, 3) залежно від грунтово-кліматичних умов застосовувати мінімальний обробіток ґрунту. В Україні функціонує ряд господарств, які успішно борються з різними проявами деградації ґрунтів.
Робота з рослинними рештками — головна складова ощадливого землеробства. Воно історично склалося як оптимальна система землеробства, за якої після вирощування культури 30% ґрунту вкрито рослинними рештками. Різні системи no-till, чи то обробіток чизелем, фрезерним культиватором або формування гребенів потенційно можуть формувати 30% покриву після кукурудзи, сорго або зернових культур. Але кількість та інтенсивність виконання польових робіт повинні бути обмеженими.
І. А. ШУВАР, доктор с.-г. наук, професор,
заслужений діяч науки і техніки України,
Львівський НАУ
