В основі реалізації потенційної врожайності сільськогосподарських культур, і сої зокрема, лежить вимога задоволення їх біологічних потреб у чинниках зовнішнього середовища. Погодна складова варіабельності величини врожаю може сягати 60–80%, на частку добрив зазвичай відносять до 30–50% приросту врожаю, застосування пестицидів майже на 40% скорочує його втрати. Реальну ж ситуацію можна визначити тільки за комплексного оцінювання всіх чинників, що впливають на ріст, розвиток і продуктивність культури.
Соя досить вимоглива до вмісту в ґрунті поживних речовин, хоча ефективність унесених добрив під сою залежить насамперед від агрохімічних показників ґрунту, забезпечення вологою, сорту тощо. Тому до застосування добрив слід підходити диференційовано.
Раціональне застосування добрив передбачає підвищення врожайності сільськогосподарських культур, якості продукції, збереження й підвищення родючості ґрунту, екологічну безпеку навколишнього середовища та виробленої продукції, а також підвищення ефективності добрив, що в сучасних умовах є особливо актуальним. Проте внесення мінеральних добрив у ґрунт не гарантує розв’язання проблеми із забезпеченням потреби рослин в елементах живлення. Брак поживних речовин особливо загострюється в період формування генеративних органів. За несприятливих гідротермічних умов, навіть за оптимальної кількості доступних сполук макро- та мікроелементів у ґрунті, засвоєння їх кореневою системою є недостатнім, що сповільнює темпи росту й розвитку рослин.
Правильний обробіток ґрунту під сою
Однієї з найбільш трудомістких операцій у технології вирощування сільськогосподарських культур є обробіток ґрунту. Під сучасною системою основного обробітку розуміють послідовний набір операцій, що виконують у період між збиранням попередника та сівбою культури. Системи обробітку ґрунту класифікували на чотири групи та присвоїли їм назви науковці УкрНДІПВТ ім. Л. Погорілого. В основу класифікації систем покладено їх характерні особливості.
Традиційна система зазвичай передбачає провокацію проростання насіння бур’янів і падалиці, руйнування капілярів і підрізання бур’янів; розпушування ґрунту з повним обертанням скиби на глибину 20–32 см (оранка); повне загортання рослинних решток на глибину 8–12 см під час оранки; підготовку рівномірного за глибиною насіннєвого ложа й дрібно-грудочкуватої структури посівного шару ґрунту; загортання насіння культур на задану глибину за умов сівби у якісно підготовлений ґрунт.
Консервувальна система передбачає мульчування ґрунту подрібненими рослинними рештками зі збереженням їх на поверхні на період сівби до 50%; обробіток верхнього шару з перемішуванням рослинних решток; безполицевий основний обробіток (чизелювання) на глибину 25–40 см; повне підрізання бур’янів; загортання насіння культур на задану глибину за умов сівби зі значною кількістю рослинних решток на поверхні ґрунту.
Мульчувальна система передбачає мульчування ґрунту подрібненими рослинними рештками зі збереженням їх на поверхні ґрунту на період сівби не менше як 30%; обробіток верхнього шару ґрунту дисковими знаряддями на глибину 10–12 см із перемішуванням рослинних решток; повне підрізання бур’янів; загортання насіння культур на задану глибину за умов сівби з незначною кількістю рослинних решток на поверхні ґрунту. Від цієї системи очікується збереження продуктивної вологи в кореневмісному шарі до 15 мм.
Система mini-till передбачає мульчування ґрунту подрібненими рослинними рештками з максимальним збереженням їх на поверхні ґрунту на період сівби; поверхневий обробіток ґрунту на глибину загортання насіння; сівбу зі значною кількістю рослинних решток на поверхні ґрунту.
Технології вирощування сої
В умовах загострення енергетичної ситуації важливого значення набуває удосконалення технології вирощування сої, які мають суттєво зменшити енерговитрати. Напрям на біологізацію вирощування, мінімізацію кількості обробок ґрунту та зниження їх глибини цілком виправдане, бо націлене не лише на зменшення енергетичних витрат, а й на нормалізацію процесів мінералізації органічних решток, накопичення гумусу в ґрунті, зниження антропогенного навантаження на навколишнє середовище та запобігання ерозії.
З огляду на це існує необхідність дослідження, аналізу й оцінювання сучасних систем основного обробітку ґрунту та підготовки обґрунтованих висновків щодо диференціації системи обробітку ґрунту у вирощуванні сої в господарствах Лісостепу України.
Стан вивчення питання
У сучасних умовах збільшення врожайності сільськогосподарських культур, поліпшення якості їх продукції тісно пов’язане з розробкою і застосуванням високоефективних технологій вирощування, які спрямовані на отримання біологічно повноцінної та екологічно безпечної продукції з найбільшою економічною ефективністю вирощування.
Нині актуальним є запровадження екологічно безпечних біологізованих технологій вирощування сільськогосподарських культур, які базуються на застосуванні біологічних препаратів і відселектованих мікроорганізмів. Ключовою проблемою землеробства нині є біологізація — відтворення родючості ґрунту, основа якої полягає в поповненні ресурсів органічної речовини та відновленні ґрунтової біоти. Під біологізацією землеробства слід розуміти збільшення застосування в землеробстві біологічних препаратів і максимального використання біологічних чинників. Найдоступнішими чинниками біологізації є максимальне використання сил біотичної й асоціативної азотфіксації, фосфат- та каліймобілізації.
Рослини сої для росту й розвитку потребують високого вмісту в ґрунті доступних елементів живлення. На формування 1 ц насіння й відповідної кількості побічної продукції соя використовує 7,5–10 кг азоту, 1,7–2,5 — фосфору, 3,0–4,5 — калію, 2,3–2,8 кг кальцію тощо. Сумарна потреба сої на формування врожаю зерна 25 ц/га складає: азоту 175 кг, фосфору — 60, калію — 88 кг діючої речовини. Тому система удобрення має задовольняти потреби сої відповідно до елементів живлення в ґрунті та їх винесення рослинами. Також важливим є застосування ефективних штамів мікроорганізмів для оптимізації живлення й найповнішого використання елементів живлення цією культурою.
Мінеральне живлення сої
Мінеральне живленні рослин — це один із чинників, що стимулює ростові процеси, впливає на формування та розвиток рослин і накопичення життєво необхідних для них речовин. Маючи активну здатність коренів до засвоєння елементів живлення, соя використовує малодоступні й важкорозчинні для злаків мінеральні сполуки не лише з орного горизонту, а й із глибших шарів. Це дає можливість підвищувати родючість ґрунту та покращує його структуру.
Високі вимоги соя висуває до запасів рухомого фосфору, через його брак сповільнюється утворення бульбочок. Створюючи оптимальні умови для симбіотичної азотфіксації, фосфорні добрива сприяють збільшенню врожаю зерна сої. Доступний фосфор зосереджено головним чином у верхньому шарі ґрунту, який часто висушується, коренева система рослин проникає в глибокі ґрунтові горизонти, збіднені фосфатами, й останні стають малодоступними для рослин.
Незважаючи на те, що соя досить вимоглива до умов живлення, вона може використовувати частину важко розчинних форм фосфору з ґрунту завдяки активності ризосферного мікробіологічного комплексу.
Важлива роль фосфору в настанні репродуктивної стадії розвитку. Дефіцит його у цей період призводить до посилення росту вегетативних частин й уповільнення утворення репродуктивних органів. Оптимальний же фосфорний обмін на початку плодоутворення сприяє формуванню високого врожаю насіння. Зазначають три періоди, коли потреба фосфору висока: перший — від сходів до початку цвітіння, другий — від кінця цвітіння до утворення бобів і третій — від утворення бобів до повного наливу насіння.
Досить різноманітною в рослинах є фізіологічна роль калію. Крім участі у фотосинтезі, де він сприяє відтоку продуктів асиміляції з листків у генеративні органи, цей елемент активує роботу багатьох ферментів, які беруть участь у метаболізмі азоту, фосфору, вуглецю та заліза. Максимальні темпи поглинання соєю калію (1,9 кг/га/добу) спостерігали через 87–94 дні після сходів, тобто майже одночасно з максимумом засвоєння азоту. Одна з особливостей калію полягає в тому, що він є в рослинних клітинах переважно в мінеральній (іонній) формі, тому високорухомий і легко реутилізується. Через це калій може вимиватися з рослин у ґрунт за інтенсивних опадів. Оптимізувати колообіг калію без унесення добрив в агроекосистемах значно простіше, ніж колообіг фосфору або азоту внаслідок того, що калій як агрохімічно середньоактивний і легкорухливий елемент більше міститься в нетоварній частині врожаю. Тому, повертаючи солому й листя зібраної культури в ґрунт, можна компенсувати його біологічне винесення на 60–80%.
За період вегетації соя нерівномірно засвоює поживні речовини: меншу кількість — від проростання насіння до початку цвітіння, основну — від цвітіння до наливу бобів. Максимальну кількість азоту й калію соя споживає протягом фази цвітіння та формування бобів; фосфору та сірки — у фази формування й наливу бобів. Найбільша кількість фосфору нагромаджується в точках росту, молодих листках і плодоелементах, де відбуваються інтенсивні процеси синтезу органічних речовин. Якщо ж молоді органи рослин не забезпечені фосфором, гальмується багато аспектів обміну речовин, затримується формування врожаю й ослаблюються рослини. Ослаблені ж через брак або надлишок будь-якого чинника життя рослини сильніше уражуються фітопатогенами. Особливо негативно на хворобостійкості рослин сої позначається надлишок вологи й азоту, дефіцит фосфору, калію, бору, молібдену.
Фосфор у рослину надходить рівномірно до самого дозрівання. Азот і калій соя починає посилено споживати у фазу плодоутворення. У цей період у ґрунті має бути достатня кількість поживних речовин. Специфіка мінерального живлення сої вимагає перегляду традиційних підходів до розв’язання цього питання. Для отримання високих і сталих урожаїв насіння сої необхідно поєднувати біологічні й техногенні джерела живлення. Фосфорне живлення рослин можна поліпшити шляхом застосування біопрепаратів, мікроорганізми яких утворюють асоціації з рослиною й транспортують у корінь водонерозчинні фосфати кальцію, що накопичуються в ґрунті внаслідок багаторічного застосування мінеральних фосфорних добрив. Азотфіксувальні, калій- і фосфатмобілізаційні мікроорганізми можуть забезпечити рослину необхідною кількістю елементів живлення та частково або навіть повністю замінити мінеральні добрива. Пошук і застосування препаратів на основі мікроорганізмів, здатних забезпечити надходження біогенних елементів живлення, дасть змогу одержати високий якісний урожай зерна сої без застосування хімічних добрив і негативного впливу на навколишнє середовище.
Микола НОВОХАЦЬКИЙ, канд. с.-г. наук, доцент
Український науково-дослідний інститут прогнозування та
випробування техніки і технологій для сільськогосподарського виробництва
ім. Леоніда Погорілого (УкрНДІПВТ ім. Л. Погорілого)
