Часто від агрохіміків на зауваження про високі норми мінеральних добрив і занітрачування продукції можна почути, що ми, мовляв, усе вигадали. У Голландія, наприклад, вносять більш як 800 кг діючої речовини мінеральних добрив на 1 га сівозмінної площі і там відсутнє занітрачування.
Треба сказати, що спеціалісти при цьому замовчують про те, що окрім 800 кг/га д. р. мінеральних добрив у цій країні ще вносять 75 т/га органічних добрив, а при їх співвідношенні 1:11 т/кг д. р. занітрачування продукції не буде. Воно починається у разі, якщо показники матимуть такий вигляд: 1:15 т/кг д. р.
Ще К.А.Тімірязєв, глибоко розуміючи весь комплекс складних екологічних проблем, передбачливо писав: «ніде, можливо, ні у якій іншій діяльності не потрібно зважати на такі різноманітні умови успіху, ніде не потрібно таких багатосторонніх даних, ніде захоплення односторонньою точкою зору не може призвести до такої невдачі, як у землеробстві» (за В.Д. Панніковим, В.Г. Мінєєвим та іншими, 1977).
Про це ж попереджував і Д.І. Менделєєв (мовою оригіналу): «Я восстаю против тех, кто печатно и цело проповедует, что все дело в удобрении, что хорошо удобривая можно и кое-как пахать» (за наведеним вище джерелом).
Впродовж останніх років найпопулярнішою для вирощування рослиною в Україні став ріпак. Цього року на спеціалізованих сайтах приватні фермери продають його за 3,5 тис. грн/т, тоді як вартість пшениці коливається від 1,1 до 1,5 тис. грн/т. За підрахунками фахівців Мінагропроду, рентабельність ріпаку сягає 127%, тобто за теперішніх розцінок кожна продана тонна насіння принесе фермеру 750 грн чистого прибутку.
Можна було б тільки порадіти за розвиток вітчизняного агробізнесу, якби не одне «але». Намагаючись зменшити витрати, фермери часто не дотримуються технологій вирощування ріпаку: вносять мінімум добрив або не дотримуються сівозміни (чергування сільськогосподарських культур). «На жаль, інформації про дотримання порядку сівозмін загалом по країні немає», - повідомляє Роман Сластьон, експерт аграрних ринків. Є дані по окремих районах, і відповідно до них деякі підприємства справді зловживають.
За таких умов ґрунт виснажується і втрачає родючість, позаяк ріпак використовує з грунту багато поживних речовин: удвічі більше, ніж, наприклад озима пшениця. Йдеться про мільйон гектарів ґрунтів сільськогосподарського призначення на рік - саме таку площу засівають в Україні ріпаком, за даними звіту Міжнародної служби Міністерства сільського господарства США (FS USDA). Якщо додати до цього ще й поля, де вирощують не менш «важкий» для землі соняшник, то загалом ризикують бути виснаженими понад 5 млн га землі.
Майже весь урожай ріпаку продають до Європи - жодних обмежень на експорт насіння немає, проте є великий попит. За інформацією УКАБ, на експорт надходить 90% усього врожаю ріпаку, причому вивозять його у вигляді сировини, з якої європейці виробляють екологічне пальне - біодизель. Згідно з державною «Програмою розвитку виробництва дизельного біопалива» до 2010 року в Україні мало з’явитися 20 спеціалізованих заводів із виготовлення екологічного пального, однак ці плани поки що не реалізовано.
Замість внесення елементів мінерального живлення у безпосередньо доступній формі вчені запропонували поповнення їх у ґрунті за рахунок трьох джерел: органічних добрив, азотфіксуючих рослин та інтенсифікації природних процесів виробництва доступних рослинам елементів шляхом розвитку ґрунтової мікрофлори в необхідному напрямі.
Найбільш сприятливими моделями розвитку сучасних систем ведення сільськогосподарського виробництва є ті, які базуються на замкнених виробничих циклах та високому рівні рециркуляції біогенних елементів, коли відходи одного технологічного процесу є сировиною або базою для наступного за відносно невисоких витрат ресурсів техногенного походження. У цьому випадку важливе значення має співвідношення галузей тваринництва і рослинництва. У значній своїй частині відходи рослинництва є базою для розвитку тваринництва. Своєю чергою, відходи тваринництва забезпечують рециркуляцію біогенів в агроекосистемах, тобто повторне їх використання.
Одним із найбільш реальних і дешевих способів підтримання родючості ґрунту в сучасних агроекосистемах є досягнення бездефіцитного балансу органічних речовин шляхом застосування достатньої кількості органічних добрив, що можливо за утримання значної кількості тварин. З цього погляду особливо цінною є велика рогата худоба. За достатньої кількості тварин (1 умовна голова на 1 га землі) у кругообіг повертається до 50% біогенних елементів від їх загального виносу, що, безумовно, зменшує потребу в мінеральних добривах. Особлива роль тваринництва в підтримці показників родючості ґрунтів у регіонах, де вони низькі. Наприклад, у господарствах українського Полісся нерідко утримували сільськогосподарських тварин і, насамперед, велику рогату худобу не тільки для виробництва молока і м'яса, а й нагромадження органічних добрив. Це пов'язано з тим, що більша частина біогенних елементів, спожитих тваринами, повертається для повторного використання з інших екосистем, зокрема лучних та лісових.
Основним чинником великомасштабної деградації природного середовища є, перш за все, екологічна недосконалість структури земельних угідь і технологій вирощування сільськогосподарських культур. Із загальної території України у 603,7 тис. км2 частка сільськогосподарських угідь становить 71%, землі лісового фонду - 15,6, водна поверхня - 4, забудовані - 4, інші землі - 5,6%. На початок 2002 року розподіл земельної площі і сільськогосподарських угідь характеризувався так: із загальної площі 60354,8 тис. га площа орних земель сягала 32537,1, сіножатей - 2407,3 і пасовищ 5517 - тис. га. Ці дані свідчать про те, що основу землекористування у нашій країні становлять землі сільськогосподарського призначення, що зумовлює велике навантаження на природу. Як правило, розораність грунту - це докорінні зміни в процесах ґрунтоутворення і аґроекосистем. Господарська діяльність людини призвела до порушення динамічної рівноваги між продукцією та деструкцією органічної речовини в агроекосистемах.
Нові землевласники не знають якісних показників своєї землі, а тому не можуть контролювати її стан, передаючи в оренду. Досить значна частина орендаторів земельних паїв не мають професійних агрономічних знань, відповідно й уміння використовувати сучасну технологію вирощування культур і зберегти родючість орендованих ґрунтів.
За відсутності надходження органічної речовини та незбалансованого застосування мінеральних добрив, ігнорування сівозмін, зведення до мінімуму площ вирощування бобових культур, спалювання соломи тощо в ґрунтах активізуються процеси дегуміфікації.Суттєво збіднюється склад біоценозів ґрунтів, спостерігається зведення до мінімуму і навіть випадання з них окремих видів корисних організмів. Багато агроценозів перетворилися у резерватори збудників хвороб. Амплітуда таких явищ викликає серйозну стурбованість.
Зупинити зменшення родючості ґрунтів можна за створення в агроценозах позитивного балансу між надходженням органічних речовин до ґрунту і їх гуміфікацією з одного боку та деградацією гумусових сполук з іншого, що можливе за обов'язкового дотримання сівозмін з високим ступенем насичення бобовими культурами, використання сидератів, післязбиральних решток та врахування особливостей перебігу мікробіологічних процесів у технологіях вирощування сільськогосподарських культур.
Виходячи з таких умов, що склалися в сучасному виробництві, досить актуальним є першочерговий захід - вапнування кислих ґрунтів. Площа кислих ґрунтів в Україні становить 3, 5 млн га.
В умовах Західного Лісостепу України практично всі ґрунти, що перебувають у виробництві, належать до групи сильно-, середньо- і слабокислих. У Вінницькій області кількість кислих ґрунтів сягає 80%, Київській, Хмельницькій, Житомирській - 55-60%, Сумській, Черкаській, Чернігівській - 35-40%.
За всі роки незалежності вапнування в країні виконано на мізерних площах - 20-50 тис. га, або в 31-70 разів менше, ніж у 1986-1991 роках.
Кислі ґрунти характеризуються збідненим вмістом кальцію і магнію та наявністю окислів алюмінію і заліза, які зв’язують рухомі форми поживних речовин у ґрунті й переводять у важкодоступні, чим, власне, зменшують ефективність внесених мінеральних добрив. На кислих опідзолених ґрунтах алюміній справляє ще й токсичну дію на рослини. Тривалентне залізо в оглеєних ґрунтах, переносячи іони в рослину, може переходити у двовалентну форму, недоступну рослині. В такому разі рослина поглинає алюміній тривалентний, що призводить до її пригнічення - алюмінієзації. На кислих ґрунтах із сольовим показником 4,5-5,5 спостерігається уповільнений розвиток ґрунтової мікрофлори.
Ґрунти з низьким вмістом кальцію більше піддаються процесу ущільнення як орного, так і посівного шару, зменшенню шпаруватості, часткової втрати водотривкої структури, порушенню водно-повітряного режиму, а також з більшою вірогідністю - ерозійним процесам. Такі ґрунти менше реагують на процеси перезволоження і втрати вологи, затвердіння ґрунтових агрегатів, важко піддаються обробітку. Не завжди на цих ґрунтах технологічно виправдане виконання в один прохід кількох операцій.
За виробничими і науковими даними, зниження продуктивності культур і відповідне зменшення ефективності внесених мінеральних добрив на кислих ґрунтах становить, залежно від культури, 18,6-49,5%. Внесення тільки мінеральних добрив на кислих ґрунтах, особливо амонієвмісних, без додаткового внесення кальцієвмісних сполук призводить до диспергації ґрунту, збільшення його щільності, кількісного зменшення водотривких агрегатів розміром 3-5 мм і деякою мірою посилює руйнування структури ґрунту. Слід зазначити, що кальцій - сильний коагулятор і «охоронець» родючості ґрунту.
Нині не викликає заперечень лише те, що ґрунт орної землі значно відрізняється від ґрунту цілини: за основними параметрами і режимами він, безумовно, деградований і має підвищені ризики до подальших негативних змін. Якщо узагальнити типи, види деградації та причини, що їх викликають (табл. 2), то стане зрозуміло, як зменшити негативний вплив нераціонального освоєння ґрунтів.
Однією з найважливіших проблем у зменшенні деградації земель є оптимізація співвідношення між угіддями (зменшення площі орної землі і збільшення її під лісами, пасовищами та законсервованими угіддями), модернізація агротехнологій і убезпечення ґрунтів від техногенних забруднень (табл. 3). До кожного запропонованого заходу нагромаджено достатньо матеріалів, які підтверджують універсальність їхнього позитивного впливу на ґрунт. Проте за різних причин ці заходи впроваджуються у виробництво дуже повільно. Не зменшуються площі орних земель, майже не мінімізується обробіток грунту, не повертаються відчужені з урожаєм біогенні елементи, фактично зруйновано сівозміни, не проводять робіт з хімічної меліорації, не прогнозують наслідків технологій вирощування культур. Якби в державі чи окремого землевласника знайшлися б кошти для впровадження найсучасніших агротехнологій, виникли б зовсім інші проблеми. Справа в тому, що в таких технологіях майже відсутня нормативна база. Причиною цього є недосконалість знань про взаємозв'язки між антропогенним навантаженням і ґрунтом, зокрема, обмеженість даних з екологічного нормування.
Спалювання соломи…
В Україні спалювання стерні заборонено з огляду на пожежну небезпеку, але жорсткого контролю за цим немає, тож наприкінці літа часто можна побачити поля, торфовища, ліси, що палають.
Дуже часто виникає запитання: чому спалюють стерню, солому, траву тоді, коли вкрай не вистачає органічних добрив? Найперша відповідь - байдужість, не усвідомлення рівня заподіяної шкоди, безвідповідальність перед законом, недостатній рівень знань, низька загальна людська культура.
Сучасневедення господарської діяльності в землеробстві з необґрунтованим бажанням спалювати післяжнивні рештки, стерню, валки соломи на полях, а особливо коли нав'язується обґрунтування доцільності застосування цього заходу, висіваючи пшеницю по пшениці, є нелогічним, антиприродним і антиекологічним, сприймається як архаїзм у землеробстві.
Необхідно пам'ятати про негативні аспекти, зумовлені спалюванням стерні. Вчені-екологи Молдови, Росії, Румунії, України та Білорусі стурбовані повсюдним спалюванням стерні після збирання колосових. Вони спростовують помилкову думку про те, що цей процес є елементом сучасної агрономії і дає позитивний ефект. Під час спалювання стерні навпаки завдається шкода родючому шару грунту, де згоряють органічні речовини, руйнується мікрофлора і гинуть корисні комахи. Для відновлення родючості необхідний тривалий час.
У країнах з розвиненим сільгоспвиробництвом основну масу післяжнивних решток застосовують як добриво. Більшість українських фахівців дотримується думки про доцільність спалювання соломи як ефективного способу боротьби з хворобами та шкідниками. Під час згоряння соломи вигорає гумус у шарі ґрунту 0-5 см і втрачається вода, погіршуються водно-фізичні властивості ґрунту, зменшується його біологічна активність.
Для захисту посівів від шкідників, хвороб і бур'янів універсальними засобами є усе ж сівозміна, найбільш адаптовані до місцевих умов сорти й оптимальне живлення посівів.
Комбайни повинні мати подрібнювачі з довжиною різання соломи не більш як 6-8 см, а за наявності валків застосовувати можна й різноманітні підручні засоби або, у гіршому випадку, розкидати невеличкі купи соломи вручну.
Найскладніша проблема при спалюванні соломи - збереження родючості ґрунту і його джерела - гумусу (перегною). Це явище визначив фундатор науки ґрунтознавства В. Докучаєв у роботах «Російський чорнозем» (1883) і «Наші степи колись і тепер» так: „Зрозуміло, що при таких пожежах згоряють не тільки надземні, але й підземні частини рослин, не тільки річний приріст гумусу, але й давній запас його в ґрунті. Якщо це явище повторюється часто, то воно не може не позначитися шкідливо на утворенні чорнозему».
У роботі В. Валькова (1996) встановлено, що під час спалювання післяжнивних решток зернових культур на чорноземах відбувається істотне зменшення кількості ґрунтових мікроорганізмів. Кількість азотобактерій і актиноміцетів зменшується у 300-700 разів, а мікроскопічних грибів - у 200-300. Основне багатство грунту - гумус - має при цьому тенденцію до зменшення і погіршення його якості.
Узагальнення результатів досліджень, виконаних за майже двадцятирічний період, свідчить про необхідність внесення істотних змін у підходи до застосування органічних добрив.
Установлено, що нині урівноваження дефіцитного балансу на відносно задовільному рівні можливе тільки за умови застосування післяжнивних решток польових культур і, перш за все, соломи культур як органічних добрив.
Розрахунки свідчать про те, що надлишок соломи у більшості господарств з низьким рівнем виробництва гною дає можливість майже подвоїти надходження органічних речовин до ґрунту. Необхідність застосування післяжнивних решток як органічних добрив виправдано з економічної точки зору, оскільки витрати на їхнє збирання і зберігання майже такі самі, як і під час збирання основної продукції.
Значний позитивний вплив на гумусний стан ґрунту одержують від застосування соломи як органічного добрива: внесення 1 т соломи еквівалентно внесенню близько 2,5 т гною.
За даними ННЦ «Інститут ґрунтознавства та агрохімії ім. О.Н.Соколовського» в Україні наразі щорічні втрати гумусу сягають 0,5 т/га ріллі. В той же час є можливість за рахунок використання соломи та рослинних решток повертати в грунт на кожний гектар 15-20 кг азоту, 8-10 кг фосфору і 30-40 кг калію. Використовуючи 17-20 млн т соломи як органічні добрива можна заощаджувати щорічно понад 100 тис. т азоту, 70 тис. т фосфору та 250 тис. т калію.
В Україні щорічно виробляється понад 80 млн тонн побічної продукції рослинництва, яка є важливим джерелом органічної речовини для збереження та поліпшення родючості ґрунтів, використання у тваринництві та виробництва теплової енергії.
Щороку соломи та стебел кукурудзи набирається близько 25-30 млн т, пересічно на 1 т зерна припадає близько 1 т побічної продукції (солома, стебла кукурудзи тощо), основну масу якої нині не використовують у тваринництві. Удобрювальна ефективність тонни подрібненої і загорнутої у грунт соломи та іншої побічної продукції рослинництва еквівалентна 3,5-4 т напівперепрілого гною. При цьому загортання соломи в грунт у місцях її збирання унеможливлює витрати на скиртування, перевезення тощо.
У господарствах, які не мають тварин, треба солому та всі побічні рештки врожаю не спалювати, а вносити у грунт, що дасть можливість зменшити деградаційні процеси в ньому. Крім того, в разі спалювання соломи у валках або скиртах завдається велика шкода грунту і його поселенцям. За температури понад 100°С гумус у верхньому шарі грунту втрачає свою якість або зовсім знищується. Важливим є й те, що в разі використання побічної частини врожаю колосових культур на добриво зменшується кількість проходів агрегатів у полі і, як наслідок, зменшуються ущільнення грунту, витрати праці, кошти у 4,7-6,3 і 1,7-1,9 разів. Запровадження у сівозміни 25% сої, 3-5% гороху, 4% ріпаку, 15% бобових трав, насіння яких користується попитом, сприятиме нагромадженню біологічного азоту й зменшить енерговитрати для основного обробітку грунту.
Отже, спалювання стерні не відповідає вимогам інтегрованого захисту рослин і не може бути рекомендованим виробництву. Воно збіднює структуру агроценозу зернового поля, негативно впливає на його фітосанітарний стан. Основою регулювання інтенсивності кругообігу речовин у землеробстві, що сприяє досягненню бездефіцитного балансу гумусових речовин у ґрунті, є застосування таких агротехнічних заходів, які сприяють збільшенню надходження до ґрунту органічних речовин у вигляді кореневих і післяжнивних решток та органічних добрив у вигляді гною і подрібненої соломи (вторинної продукції рослинництва), що створює сприятливі умови для їхньої гуміфікації.
Тому, спалюючи солому на полях і вбиваючи азотфіксаторів, ми стрімко зменшуємо запаси біологічного азоту. Додаючи до грунту замість нього мінеральний азот, ми знищуємо біологічні процеси. Мінеральний азот буде ефективно «працювати» насамперед на поліпшення якості продукції тільки за наявності на полі органічних речовин у вигляді соломи, рослинних решток, бур'янів.
