За даними багатьох дослідників, глибокий полицевий обробіток із попереднім лущенням стерні забезпечує пригнічення і загибель багатьох видів шкідників та збудників хвороб, особливо на ранніх етапах їх розвитку в агрофітоценозі. Глибока оранка сприяє знищенню джерел інфекції, тобто позбавляє шкідників та патогенів субстрату (рослинні рештки), на якому вони зимують та зберігаються до наступного року. При застосуванні безполицевого обробітку, із частковим або повним залишенням рослинних решток на поверхні ґрунту, більше інфекційної основи сажок і гнилей знаходиться у верхньому шарі ґрунту (0–10 см), а при оранці, навпаки, на дні борозни і в середині (10–25 см) орного шару, де вони гинуть і мінералізуються разом із рослинними рештками.
Дослідження з вивчення впливу способів обробітку ґрунту на пошкодження рослин шкідниками та ураження хворобами проводили в дослідному господарстві «Дніпро» державної установи Інститут зернових культур НААН України в стаціонарному польовому досліді лабораторії сівозмін та природоохоронних систем обробітку ґрунту в трипільних сівозмінах: чистий пар — пшениця озима — соняшник та чистий пар — пшениця озима — ячмінь, а також п’ятипільній: чистий пар — пшениця озима — соняшник — ячмінь ярий — кукурудза відповідно до загальноприйнятих методик дослідної справи протягом 2001–2015 рр.
За полицевої системи обробітку ґрунту (контроль) в сівозмінах проводили восени оранку плугом ПО-3–35 (чорний пар — 25–27 см, кукурудза — 23–25 см, ячмінь та соняшник — 20–22 см), диференційованої (поєднання різних способів основного обробітку ґрунту в сівозміні, а саме: чистий пар-дискування на 10–12 см, полицева оранка під кукурудзу на 23–25 см, чизелювання під ячмінь ярий на 14–16 см, плоскорізне рихлення під соняшник на 12–14 см) за мілкої безполицевої (мульчувальної) системи розпушування ґрунту здійснювали культиватором-плоскорізом КР-4,5 у ранньому пару (весною) та під ярі культури (восени) на глибину 12–14 см, дискування під ячмінь ярий на 10–12 см, чизелювання під соняшник на 14–16 см. Висівали районовані сорти і гібриди польових культур (пшениця озима — Красуня одеська, Куяльник, Литанівка; ячмінь ярий — Вакула, Ілот; соняшник — гібрид Дарій, Ясон). Інші елементи агротехніки були загальноприйнятими для зони Степу.
Кукурудза
Із найбільш поширених шкідників кукурудзи в степовій зоні є дротяники, або личинки жуків коваликів (Elateridae), які пошкоджують кукурудзу протягом усього вегетаційного періоду. Найчисленнішим шкідником північного Степу є також степовий ковалик (Agriotes gurgistanus Fald.). Найбільше пошкодження дротяники завдають насінню, що проростає, і сходам кукурудзи навесні (квітень, травень), особливо за повільного початкового розвитку при несприятливих погодних умовах. В цей період дротяники пошкоджують насіння кукурудзи і підгризають молоді рослини та їх корінці. Пошкоджені рослини швидко жовтіють, в’януть та гинуть, а густота сходів різко знижується.
Під час проведення досліджень було встановлено, що пошкодження проростків і насіння кукурудзи шкідниками у стаціонарному досліді було в загальному на досить низькому рівні.
Відмічалась тенденція в усі роки обліків до підвищення пошкодженості дротяниками (проростки — 15,2–16,4%, насіння — 15,1–17,6%) за мульчувальної системи обробітку ґрунту (плосокорізний обробіток) із залишенням на поверхні та загортанням у верхньому шарі (0–16 см) рослинних решток попередника (ячмінь ярий). Проведення полицевого обробітку сприяло виносу багатьох дротяників (личинок жуків коваликів) (Elateridae) на поверхню ґрунту, де вони гинули внаслідок фізичного висихання під дією сонячних променів та знищувалися птахами восени одразу ж після обробітку. В цьому випадку пошкодженість проростків та насіння зменшувалась до 10,9–13,0 та 9,2–12,8%, відповідно, або на 3,4–4,3 та 4,8–5,9% менше порівняно з мілкою мульчувальною системою. Система диференційованого обробітку займала проміжне положення щодо пошкодженості кукурудзи дротяниками (проростки — 13,6–14,8%, насіння — 12,9–15,2%). Внесення добрив під кукурудзу в дозі N60P30K30 незалежно від системи обробітку сприяло кращому росту та витривалості (толерантності) рослин, пошкодженість проростків і насіння дротяниками при цьому зменшувалась в 1,2 та 1,4 разів відповідно.
До основних шкідників кукурудзи також слід віднести кукурудзяного метелика (Ostrinia nubilalis Hb.). Ознаки пошкодження ним проявляються у вигляді подовжених смужок на листі — слідів вигризання тканин листя гусеницями, а на стеблах, качанах і волотях кукурудзи у вигляді округлих отворів із ходами гусениць всередині рослини.
В середньому за роки досліджень пошкодженість кукурудзи цим шкідником була низькою і коливалась у межах 1,4–2,5% із підвищенням пошкодженості за мілкої мульчувальної системи обробітку в 1,5–1,7 разів, що пояснюється наявністю тут рослинних решток, у яких добре зберігаються та зимують лялечки кукурудзяного метелика на відміну від полицевої системи обробітку, де, навпаки, вони заорювалися у нижні шари ґрунту та гинули.
В останні десятиріччя в степовій зоні, ймовірно, із глобальним потеплінням клімату та зростанням максимальних температур у літній період поширилася бавовникова совка (Chloridea obsoleta F.). На відміну від кукурудзяного метелика за сприятливих умов вона може давати до 4–5 поколінь гусениць, які значно пошкоджують рослини кукурудзи. Окрім кукурудзи, цей шкідник пошкоджує близько 120 видів рослин, серед яких, звичайно, бавовник та коноплі, квасоля, соя, кенаф, табак, томати й інші польові культури. Гусінь пошкоджує листки, молоді волоті, рильця, кінці початків та зерно. На відміну від стеблового метелика гусениці бавовникової совки в кінці живлення покидають рослини і заляльковуються в ґрунті, а не в рослинних рештках, тому важливим агротехнічним заходом у такому випадку є глибокий полицевий обробіток та міжрядні обробітки під час догляду за посівами, які практично повністю знищують лялечки в ґрунті.
Пошкодженість качанів бавовниковою совкою (Chloridea obsoleta F.) у нашому досліді була на середньому рівні і, як передбачалось, виявилась мінімальною за використання оранки 34,8–37,9%. Застосування мілкої мульчувальної системи у короткоротаційній сівозміні сприяло зростанню пошкодженості шкідником до 40,6–51,9%, або в 1,2–1,4 разів. Система диференційованого обробітку, як і в попередніх випадках, займала проміжне положення (37,7–42%).
Окрім скорочення врожаю внаслідок ушкодження рослин кукурудзи, гусениці шкідників сприяють ураженню рослин та качанів хворобами, які в подальшому поширюються більш інтенсивніше.
До основних хвороб кукурудзи північного Степу слід віднести пухирчасту сажку (Ustilago zeae (Beskm.)), яка значно знижує урожай, а також його якість. Головною ознакою ураження є характерне здуття різної форми і величини в місцях ураження на молодих меристематичних тканинах листків, стебел, коренів, початків та волотей. За даними В. Г. Іващенка, пухирчастою сажкою вражаються в середньому 3–6% рослин кукурудзи, на зрошуваних землях Степу України — до 21,2%, на богарі — навіть до 71%. При цьому урожайність за середнього ураження знижується на 48,7%, а при сильному на 60%.
В умовах стаціонарного досліду ураженість пухирчастою сажкою протягом років досліджень була дуже низькою і становила 0,6–1,3% із тенденцією до підвищення за мілкої мульчувальної системи обробітку. За останньої спори збудника пухирчастої сажки добре зберігаються у верхніх шарах ґрунту та рослинних рештках і заражають рослини кукурудзи протягом вегетації. Застосування полицевої системи обробітку дає можливість заробити спори якнайглибше в ґрунт та зменшити зараження рослин протягом вегетаційного періоду.
Окрім пухирчастої сажки, небезпечними хворобами качанів кукурудзи є фузаріозна та сіра гнилі, бактеріоз і пліснявіння. Перелічені вище захворювання суттєво знижують урожай кукурудзи на 50–60%.
Найпоширенішими збудниками качанів кукурудзи у стаціонарному досліді були фузаріозна (Fuzarium moniliforme (J. Sheld.)) та сіра (Rhizopus maydis (Bruderl)) гнилі, які в загальній кількості ураження вище переліченими хворобами займали майже 60–70%. Ураження ними в досліді суттєво залежало від системи обробітку ґрунту. Так, застосування полицевої оранки значно зменшувало ураження рослин (в 1,3–1,5 разів) і становило 31,8–34,3%, порівняно з мілкою мульчувальною системою, де цей показник зростав до 42,1–50,8%. Пояснюється це явище передусім заорюванням рослинних решток разом із збудниками хвороб у нижні шари ґрунту, де вони гинуть, у результаті чого знижується загальний інфекційний фон.
Небезпечними хворобами проростків кукурудзи на початку їх вегетації є пліснявіння та кореневі гнилі, які викликаються різними видами грибів роду Pythium, Penicillium, Alternaria, Fusarium. Внаслідок ураження рослини полягають, відбувається загнивання стебла біля поверхні ґрунту та повна їх загибель. В результаті посіви зріджуються, та знижується урожай.
Ураженість проростків кукурудзи пліснявінням у досліді становила 31,6–38,4% з невеликою тенденцією до зниження цього захворювання за полицевої системи основного обробітку ґрунту. Внесення мінеральних добрив дещо підвищувало стійкість рослин до хвороби в 1,1 разу. Більш розвинені рослини на удобрених ділянках були толерантнішими та стійкішими по відношенню до збудників пліснявіння проростків кукурудзи.
Ураження проростків кукурудзи кореневими гнилями (Fusarium moniliforme (var.)) перебувало на низькому рівні 1,8–4,4%, з невеликою тенденцією до підвищення за мілкої мульчувальної системи обробітку ґрунту.
Пшениця
Протягом 2005–2009 років у стаціонарному досліді в посівах пшениці озимої визначали ураженість кореневими гнилями у фазі воскової стиглості зерна. Рослини пшениці озимої, як відомо, уражуються різними грибковими збудниками кореневих гнилей, але у нашому випадку найпоширенішими були фузаріозна і гельмінтоспоріозна, або звичайна різновиди гнилей, які в загальній сумі ураженості займали 60–70%.
Збудники хвороби кореневої гнилі уражують основу головного та додаткових стебел і проявляються на 1–2 міжвузлях над ґрунтом. Частково чи повністю уражені (загнивші) при основі стебла не можуть постачати воду до колоса, внаслідок чого колоски передчасно засихають, перетворюючись у білоколосі. Рослини при цьому можуть також вилягати, продуктивність агроценозу пшениці різко зменшується.
Збудником фузаріозної кореневої гнилі більше уражується пшениця озима в умовах перепадів вологого і сухого періоду, тобто в посушливі роки за стресового стану рослин, коли вони ослаблені і не можуть протистояти хворобі. На відміну від фузаріозної, гельмінтоспоріозна, або звичайна коренева гниль уражує рослини пшениці озимої за умови зволоженості ґрунту і тому проявляється більше у вологі роки. Для неї типовим є ураження нижнього міжвузля, яке набуває характерного блискучого чорного кольору, а також коренів, які чорніють та гинуть.
Збудники кореневої гнилі використовують відмерлі, уражені рештки для свого живлення, які, своєю чергою, є джерелом зараження рослин пшениці наступного року хламідоспорами. Тому при використанні монокультури чи короткоротаційних сівозмін із високим насиченням зерновими раціональніше проводити полицеву систему обробітку, яка найбільшою мірою сприяє знищенню інфекції у рослинних рештках внаслідок її мінералізації у глибоких шарах ґрунту.
Як показали результати досліджень, у посівах пшениці озимої (середнє за 2005–2009 роки) поширення фузаріозної та гельмінтоспорзної кореневої гнилі досягало 31,7–39,9%, однак це явище не призводило до зниження урожайності зерна через порівняно слабкий розвиток хвороби (9,5–13,3%) і незначної шкодочинності її за такого типу ураження рослин.
Відмічена тенденція до зниження розвитку кореневих гнилей у варіантах полицевого обробітку ґрунту, порівняно з дисковим, чизельним та безполицевим в 1,1–1,25 разів, а також на неудобреному фоні по відношенню до удобреного, що пояснюється заорюванням післяжнивних решток і скороченням періоду зараження непідживлених рослин внаслідок їх передчасного дозрівання і засихання.
В цілому слід відмітити, що рівень пошкодженості шкідниками та ураженості хворобами рослин, залежно від різних способів та систем обробітку ґрунту, не перевищував економічний поріг шкодочинності по всіх видах шкідливих об’єктів, які вивчалися.
Таким чином, використання полицевої та диференційованої систем обробітку ґрунту в короткоротаційних сівозмінах північного Степу забезпечує як найповніше знищення збудників хвороб та лялечок шкідників, які зимують та зберігаються у рослинних рештках. Використання мілкого мульчувального обробітку потребує додаткових регламентів з контролю шкідників і хвороб за умови перевищення економічних порогів їх шкодочинності, що вимагає додаткових витрат матеріальних ресурсів, особливо в роки значного прояву шкідливих об’єктів.
Олександр ЦИЛЮРИК, доктор с.-г. наук
Дніпровський державний аграрно-економічний університет