О. ЦИЛЮРИК,
Структурні зміни сівозміни
не на краще
В Україні площа посіву польових культур стабілізувалась на рівні близько 26–27 млн га (протягом останніх 30 років відбувалось поступове зменшення цього показника: 32,66 млн га в 1985 р.; 32,41 — в 1990 р.; 30,96 — в 2000 р.). Зернові культури займають площу 14,6–16,2 млн га (у 1985 р. — 16,98 млн га, у 1995–14,15; у 2000 р. — 12,6; у 2005 р — 14,6 млн га). Окрім цього, в 2014 р. у зв’язку з анексією Криму Росією та війною на Донбасі Україна втратила значну частину орних земель (у Криму близько 800 тис. га, в Луганській та Донецькій областях –500 тис. га). Отже, можливості подальшого розширення площі орних ґрунтів в Україні фактично вичерпані, тому головним напрямом збільшення обсягів виробництва аграрної продукції є більш ефективне використання ґрунтів, які вже перебувають в експлуатації.
Однією зі складових у вирішенні сучасних проблем землеробства є оптимізація структури посівних площ з урахуванням науково обґрунтованих рекомендацій. В умовах ринку вона повинна забезпечувати високу рентабельність виробництва, але одночасно бути досить мобільною, щоб враховувати нагальні потреби виробництва. Проте при формуванні оптимальної структури посівних площ необхідно орієнтуватись не тільки на можливість сьогоденної економічної вигоди, але і на створення в ґрунті умов, які забезпечують збалансоване використання біологічних та природних факторів і відновлення родючості ґрунту.
Внаслідок економічної кризи на сьогодні спостерігаються значні відхилення від рекомендованих параметрів структури, які мають як об’єктивний, так і суб’єктивний характер. Так, у зв’язку з різким скороченням виробництва продукції тваринництва в останні 20–25 років відбувалось неконтрольоване скорочення посівних площ кормових культур (з 29–35% до 4–6%). А постійне зростання попиту на насіння соняшнику як в Україні, так і на світовому ринку призвело до небезпечного, з екологічної точки зору, розширення площ, зайнятих цією олійною культурою. За цей період його посівні площі збільшилися з 10–12% до 34–37% (в окремих господарствах південних районів Степу — до 50%). Внаслідок стабільно високих цін на насіння цієї культури саме вирощування соняшнику дозволяє забезпечувати рентабельність будь-якого аграрного підприємства і вирішувати невідкладні проблеми виживання в умовах ринкової економіки. Але при цьому не враховуються віддалені наслідки такого явища, зокрема, різке погіршення фітосанітарного стану ґрунту і вологозабезпеченості посівів кількох наступних культур, що обумовлює зниження їх урожайності.
В багатьох господарствах відбувається невиправдана відмова від застосування чистого пару, який у Степу є єдиним попередником пшениці озимої та гарантує отримання високого урожаю зерна незалежно від погодних умов осені. Все це негативно вплинуло на структуру сівозмін та зумовило необхідність розміщення пшениці озимої після несприятливих попередників (стерньові, соняшник), що призводить до значних втрати урожаю, погіршення екологічного стану ґрунту.
Правильна сівозміна — економічно
та екологічно виправданий захід
Важливим фактором ефективної експлуатації орних ґрунтів є впровадження науково обґрунтованих сівозмін, у яких найбільш повно використовуються біологічні особливості кожної культури, що дає можливість отримати сталі високі урожаї. Цей захід є економічно і екологічно обґрунтованим і не потребує додаткових капіталовкладень. Сівозміни повинні бути базовою, визначальною ланкою сучасної системи землеробства, яка визначає раціональну організацію території і порядок чергування вирощуваних культур в часі і просторі.
Вирощування польових культур у сівозмінах позитивно впливає на регулювання поживного і водного режимів (за рахунок більш економного використання продуктивної вологи); запобігання явищам ґрунтовтоми; регулювання фітосанітарного стану посівів, зниження рівня розвитку хвороб і шкідників; раціональне використання біокліматичного потенціалу регіону. Внаслідок впливу чергування культурних рослин на ґрунт змінюються також показники хімічних, фізичних та біологічних властивостей ґрунту.
Необхідність чергування культур ґрунтується на різній потребі в поживних елементах та воді в окремі періоди їх росту і розвитку, на різниці у рівні конкурентоспроможності у боротьбі з бур’янами за основні фактори життєдіяльності. Для оптимізації умов росту, розвитку і формування врожаю рослинами кожна культура при розміщенні в сівозміні має бути забезпечена сприятливими попередниками.
Багатопільні сівозміни.
Дослідження
Багаторічними дослідженнями вчених Інституту зернових культур (ІЗК) НААН України (м. Дніпропетровськ), встановлено, що порівняно з вирощуванням у багатопільній сівозміні беззмінне (протягом 10 років) вирощування сільськогосподарських культур як на неудобреному, так і на удобреному фонах веде до значного зниження урожайності фактично всіх польових культур. Так, при вирощуванні у сівозміні без добрив урожайність пшениці озимої виявилась майже на 80% більшою, ніж на неудобрених беззмінних посівах, а на фоні органо-мінерального удобрення збільшення урожаю в сівозміні становило 42%, аналогічні дані для кукурудзи на зерно сягали відповідно 51 і 18,6%, соняшнику — 21,3 і 14,5, гороху — 26,6 і 19,3%. Зниження урожаю в беззмінних посівах відбувалось внаслідок явищ ґрунтовтоми, нераціонального використання поживних речовин, негативних змін у режимах використання вологи. Отримані дані переконливо свідчать про недопустимість використання беззмінних посівів у виробництві.
Загалом при впровадженні сівозмін ефективність використання орних земель підвищується принаймні на 15–20%. При цьому, залежно від розмірів господарства і його спеціалізації, можна впровадити як короткоротаційні (3–5 полів), так і багатопільні (6–9 полів) сівозміни.
Враховуючи важливість розробки та впровадження сівозмін, для подальшого поступального розвитку аграрного виробництва в Україні наукові дослідження з цього питання в зоні Степу проводяться низкою провідних наукових установ НААН. В їх основу покладені базові питання удосконалення структури посівів і оптимізації чергування культур та підвищення ефективності 7–8-пільних довгострокових і 3–5-пільних коротко-ротаційних польових сівозмін на фоні різних систем удобрення та обробітку ґрунту.
На чорноземах звичайних Ерастівської дослідної станції ІЗК при аналізі продуктивності 8-пільних сівозмін у довгостроковому стаціонарному польовому досліді встановлено, що найбільший вихід зерна отримано на удобрених варіантах зерно-паро-просапної (2,71–2,83 т/га) та зерно-просапної (2,66–2,80 т/га) сівозмін із насиченістю зерновими культурами 75%. Зі зменшенням частки зернових у структурі зерно-трав’яно-просапної сівозміни до 50% вихід зерна зменшувався і становив 2,20–2,31 т/га. Урожайність зернових виявилась максимальною в зерно-трав’яно-просапній сівозміні (4,63–4,85 т/га), а в зерно-паро-просапній та зерно-просапній цей показник у середньому був на 43 та 35% меншим, що пояснюється різними попередниками та структурою зернових.
Максимальний вихід кормових одиниць одержано в зерно-просапній (5,51–5,78 т/га) і зерно-трав’яно-просапній сівозмінах (5,26–5,37 т/га), а в зерно-паро-просапній він виявився лише на 0,17–0,2 т/га меншим за показники зерно-трав’яно-просапної сівозміни. За збором перетравного протеїну перевагу мала зерно-трав’яно-просапна сівозміна. Вищу продуктивність досліджуваних сівозмін забезпечили варіанти з органо-мінеральною або мінеральною системою удобрення ґрунту (табл. 1).
Таблиця 1. Продуктивність 8-пільних сівозмін, залежно
від структури посіву та удобрення в середньому
за 2011–2015 рр., т/га (Ерастівська дослідна станція ІЗК НААН України)
Внесено на 1 га сівозмінної площі при
відповідних системах удобрення:
органічна: гній –12,5 т/га;
органо-мінеральна: гній 7,5 т/га + N30P30K20;
мінеральна: N60P45K45.
При застосуванні цих систем удобрення забезпечувалось відновлення родючості ґрунту. Вміст нітратів у основній продукції не перевищував ГДК, отримане зерно містило дуже низькі концентрації солей важких металів.
У подібних дослідах Розівської дослідної станції ІЗК при аналізі 7-пільних польових сівозмін виявлено, що вищий збір зерна отримано на удобрених варіантах зерно-трав’яно-просапної сівозміни (2,41–2,66 т/га), але урожайність зернових вищою виявилась у сівозміні з чистим паром (3,81–4,43 т/га). Вихід кормових одиниць і збір перетравного протеїну дещо більшим (у середньому на 6–10%) був у зерно-трав’яно-просапній сівозміні. Вищі показники продуктивності сівозмін забезпечували також мінеральна або органо-мінеральна системи удобрення (табл. 2).
Таблиця 2. Продуктивність 7-пільних сівозмін, залежно від
структури посіву та удобрення ґрунту в середньому
за 2011–2015 рр., т/га (Розівська дослідна станція ІЗК)
Внесено на 1 га сівозмінної площі при
відповідних системах удобрення:
органічна: гній –14,3 т/га;
органо-мінеральна:
гній 7,1 т/га + N30P20K20;
мінеральна: N60P40K40.
Таким чином, результати досліджень ефективності багатопільних сівозмін підтверджують, що вони забезпечують високий рівень продуктивності аграрного виробництва і можуть бути застосовані у великих за площею агроформуваннях різної спеціалізації.
Значення короткоротаційних сівозмін.
Дослідження
Для господарств із невеликою площею землекористування найбільш доцільні короткоротаційні сівозміни. Для прикладу, на чорноземах звичайних Кіровоградської дослідної станції проводиться вивчення ефективності 5-пільних сівозмін із насиченням соєю 20, 40, 60 і 100% (табл. 3).
Таблиця 3. Продуктивність сівозмін, залежно від
насичення їх соєю та системи удобрення
в середньому за 2005–2010 рр., т/га сівозмінної площі
(Кіровоградська дослідна станція)
При оцінці продуктивності короткоротаційних сівозмін виявлено поступове зниження їх продуктивності по мірі збільшення насичення соєю. Найвищий рівень ефективності забезпечувала зерно-паро-просапна сівозміна з насиченням соєю 20% (чорний або сидеральний пар — пшениця озима — соя — кукурудза на зерно — соняшник) при використанні органо-мінеральної системи удобрення. Найменш ефективним закономірно виявилось беззмінне вирощування сої.
На Миколаївській дослідній станції Інституту зрошуваного землеробства (ІЗЗ) на південному чорноземі вивчалась ефективність 5-пільних сівозмін з різним насиченням чорним і сидеральним парами (20%), зерновими (40–60%) і технічними (20–40%) культурами на двох фонах мінерального живлення (табл. 4).
Таблиця 4. Продуктивність 5-пільних сівозмін,
залежно від концентрації чорного і сидерального
пару та фону мінерального живлення в середньому за 2011–2015 рр.
(Миколаївська дослідна станція ІЗЗ)
Результати досліджень дозволяють стверджувати, що збільшення питомої ваги в сівозмінах чорного пару до 20% за рахунок скорочення концентрації сидерального пару позитивно відображається на показниках продуктивності сівозмін. Так, вихід зерна збільшується у середньому на 6,2%, кормо-протеїнових одиниць всієї продукції — на 6,3%.
Негативною стороною збільшення концентрації чорного пару є зростання дефіциту балансу гумусу (у середньому за 2011–2015 рр.). При повному вилученні побічної продукції з урожаєм дефіцит розрахункового балансу гумусу у середньому по фонах живлення становив 997 кг/га. Позитивний баланс гумусу відмічено на удобрених варіантах із насиченням сівозміни сидеральним паром 20% за умови використання побічної продукції польових культур (+406 кг/га). Неузгодженість щодо погіршення родючості ґрунту і підвищення продуктивності сівозмін пропонується нівелювати, застосовуючи варіант із 10% чорного і 10% сидерального пару за використання побічної продукції польових культур як резерву поповнення органічної речовини ґрунту. Цей варіант забезпечує позитивний баланс гумусу (за умови внесення добрив + 87 кг/га).
Згідно з отриманими даними найбільш перспективним є сівозмінний варіант з питомою вагою парів 20%, зернових культур — 50% (у тому числі продовольчої групи від 20 до 40%) і технічних — 30% (у тому числі 10% соняшнику і 20% ріпаку озимого). В структурі польової сівозміни необхідно зменшувати питому вагу соняшнику до науково обґрунтованих норм за рахунок заміни частини його посівних площ на кукурудзу та ріпак (відповідно до 10 та 20%), що дасть можливість збільшити групу рентабельних технічних культур у сівозмінах короткої ротації до 30%.
В польовому досліді Інституту зрошуваного землеробства на темно-каштанових (неполивних) ґрунтах вивчалось п’ять 4-пільних сівозмін, які відрізнялись попередниками пшениці озимої: чорний або зайнятий пар, сидеральний пар, горох, кукурудза на силос — пшениця озима — 50% ячмінь ярий + 50% сорго — соняшник.
Встановлено, що продуктивність сівозмін значною мірою залежала від структури посіву та співвідношення польових культур у них (табл. 5). Найбільший збір зерна, кормових одиниць та перетравного протеїну забезпечили сівозміни з горохом. Введення у ці сівозміни сорго замість ячменю збільшувало вихід зерна на 11,6%. За рахунок сорго спостерігається збільшення виходу зерна в інших сівозмінах на 14,5–16,9%.
Таблиця 5. Продуктивність сівозмін,
залежно від структури посіву
в середньому за 2008–2011 рр., т/га сівозмінної площі
(Інститут зрошуваного землеробства НААН)
При необхідності отримання продукції сої у господарствах можливе виділення площі під невелику спеціалізовану сівозміну. Для прикладу на Ерастівській дослідній станції проводилось вивчення 2–4-пільних короткоротаційних сівозмін із соєю та кукурудзою (насичення соєю: у двопільній — 50%, 3-пільних — 33%, 4-пільних — 25% та 50%). Результати дослідів (табл. 6) свідчать про те, що пропоновані сівозміни є досить ефективними і забезпечують високу продуктивність. Використання комплексу агротехнічних заходів у сівозмінах короткої ротації із соєю та кукурудзою дало можливість одержати найбільший збір кормових одиниць при використанні мінеральних добрив в двопільній (7,23 т/га) та чотирипільній сівозміні з 50% сої (6,93 т/га). Слід відмітити, що продуктивність інших досліджуваних сівозмін виявилась теж високою, але на 10–12% меншою за попередні.
Таблиця 6. Продуктивність коротко-ротаційних сівозмін,
залежно від структури та рівня мінерального живлення
в середньому за 2011–2013 рр., т/га сівозмінної площі
(Ерастівська дослідна станція ІЗК)
Примітка: * — внесення рекомендованих доз добрив:
для кукурудзи — N60Р45К30;
ячменю — N40Р40К30; сої — N40Р60.
У всіх проаналізованих дослідах мінеральні добрива сприяли збільшенню виходу товарної продукції, але погіршували основні параметри економічної ефективності сівозмін внаслідок високої їх вартості та необхідності додаткових витрат на їх внесення, а також невисокого приросту урожаю від удобрення деяких культур сівозміни. Але означене явище не означає, що можна рекомендувати вирощування культур сівозміни без застосування добрив, оскільки це призводить до втрати родючості і погіршення агрохімічних та агрофізичних параметрів ґрунту. В цих умовах, за диспаритету цін на промислову і сільськогосподарську продукцію, вкрай необхідна ефективна державна підтримка товаровиробника, зразком якої можуть бути закони, що функціонують в ЄС.
Отже, використання сівозмін є важливою і ефективною складовою раціонального використання орних земель України з метою отримання високих і стабільних урожаїв, підвищення рентабельності виробництва сільсько-господарської продукції та відновлення родючості ґрунту. Науковими установами НААН, що розташовані в зоні Степу, розроблені і рекомендовані сівозміни для господарств з різною площею землекористування та спеціалізацією, застосування яких дозволить ефективно вирішувати технологічні завдання і на основі цього отримувати максимальний урожай, що дозволить, своєю чергою, забезпечувати не лише внутрішнє споживання, але і експорт на світові ринки конкурентоспроможної аграрної продукції.
