Значення сівозмін важко переоцінити, тому що вони позитивно впливають на такі важливі чинники ефективності землеробства, як регулювання поживного режиму і підвищення родючості ґрунтів; регулювання водного режиму шляхом нагромадження і економного використання продуктивної вологи; запобігання явищам ґрунтовтоми; регулювання фітосанітарного стану посівів, раціональне використання біокліматичного потенціалу кожного регіону. Для оптимізації умов росту, розвитку рослин і формування високого врожаю за розміщення в сівозміні кожна культура має бути забезпечена найсприятливішими попередниками. Завдяки науково обґрунтованому чергуванню культурних рослин здійснюється вплив на ґрунт, змінюються показники хімічних, фізичних і біологічних властивостей ґрунту. Проведений аналіз результатів багаторічних досліджень науковими установами Степу свідчить про те, що на частку освоєної сівозміни припадає 1,0–1,4 т/га приросту врожайності зерна озимих культур і понад 1,0 т/га кукурудзи. Дослідженнями доведено, що в освоєній науково обґрунтованій сівозміні найефективніше віддзеркалюється система удобрення, застосування основного обробітку ґрунту й захист від шкідників і хвороб.
Основним резервом одержання високих і сталих урожаїв є постійне удосконалення адаптованих технологій до конкретної зони вирощування, шляхом впровадження науково обґрунтованих сівозмін, поліпшення сортового та гібридного складу культур. Актуальним напрямом в умовах сьогодення є впровадження та розширення в структурі посіву сівозміни бобових культур особливо за освоєння біологічного землеробства, адже це сприяє покращенню балансу азоту в ґрунті. Для прикладу, на сучасному етапі господарювання поява нових ультраранніх сортів сої зумовлює доцільність визначення їх перспективності використання в умовах нестійкого і недостатнього зволоження та застосування їх у сівозмінах коротких ротацій.
Основні принципи побудови коротко ротаційної сівозміни передбачають правильно науково обґрунтований добір попередників і оптимальне поєднання високопродуктивних культур із дотриманням допустимої їх періодичності.
Динамічні мобільні короткоротаційні сівозміни вимагають підбору найкращих попередників під культури з урахуванням їх господарського значення та біологічних особливостей, природно екологічних умов і технології вирощування.
Продуктивність польових культур значною мірою залежить від порядку їх розміщення в динамічній сівозміні. Максимально високий урожай можна отримати по кращих попередниках (культур, які за будь-яких агротехнічних і кліматичних умов забезпечують найвищу врожайність наступної культури, порівнюючи з іншими її попередниками).
Окрім того, для всіх попередників висувають такі вимоги:
• своєчасне звільнення поля;
• очищення поля від бур’янів;
• покращення фітосанітарного стану ґрунту;
• поліпшення поживного режиму ґрунту шляхом удобрення органічною масою кореневої системи й вегетативної частини рослини;
• поліпшення структури ґрунту, повітряного і водного режимів;
• відсутність алелопатичної дії на сходи наступної культури.
Проєктуючи схеми динамічних сівозмін, не рекомендується розміщувати колосові зернові після колосових, бобові — після бобових. Крім того, особливу увагу слід приділяти дотриманню періодів повернення культур на попереднє місце вирощування. Характеристика попередників і допустима періодичність повернення культур у зоні Степу, Лісостепу та Полісся наведено в таблицях 1 і 2.
Таблиця 1. Наукові рекомендації з розміщення сільськогосподарських культур по попередниках у зоні Степу та Лісостепу України
Примітки: х — найкращий попередник для розміщення; д — допустимий; н — недопустимий; без позначки — недоцільно
Таблиця 2. Наукові рекомендації з розміщення сільськогосподарських культур по попередниках у зоні Полісся України
Примітки: х — найкращий попередник для розміщення; д — допустимий, уд — умовно-допустимий, н — недопустимий
З наведених таблиць видно, що ідеальних динамічних сівозмін не буває й бути не може. Польові культури не завжди вдається розміщувати по найкращих попередниках, адже часто виникає потреба у їх розміщенні по хороших, допустимих, умовно допустимих і навіть недопустимих попередниках.
Так, хороший попередник стабільно забезпечує високу врожайність наступної культури, порівнюючи до інших попередників. Допустимий — гарантує стабільні врожаї наступної культури, а за екстремальних умов зумовлює різке зниження її продуктивності. Умовно допустимий — попередник, який характеризується тим, що після нього умови для вирощування наступної культури помітно погіршуються. І на кінець недопустимий — попередник характеризується тим, що після вирощування його створюються вкрай несприятливі умови водно-фізичного, поживного, фітосанітарного стану ґрунту для наступної культури.
Щодо недопустимих попередників, то, зокрема, останнім часом з огляду на збільшення площ посівів соняшнику в Україні більше як на 5 млн гектарів виникає потреба у вимушеному розміщенні значної частини польових культур після цієї олійної культури. Хоча за законами плодозміни слід усіляко уникати соняшнику як попередника, тому ці поля слід відводити під чисті пари (чорні, ранні, сидеральні, зайняті тощо). Однак із появою високоефективних хімічних засобів (сучасні гербіциди, мінеральні добрива), техніки й сучасних технологій майже всі негативні чинники недопустимих попередників нівелюються й зводяться до мінімуму, що досить часто призводить до отримання високих урожаїв польових культур.
Інтенсивна технологія краще реалізовує потенціальні можливості попередника, ніж звичайна. Іншими словами, інтенсивні технології дещо знижують роль попередників, бо негативні наслідки повторного розміщення культури нейтралізувалися з допомогою хімічних засобів захисту рослин від шкідливих організмів. Проте така інтенсифікація внаслідок монокультурного вирощування є надзвичайно високо затратною. Тому товаровиробникам потрібно намагатися розміщувати найважливіші польові культури по кращих і хороших попередниках із метою не лише підвищення врожайності, а й економії матеріальних ресурсів.
Загалом науковці виділили чотири причини правильного чергування польових культур:
• Хімічні, тобто вплив правильного чергування культур на умови живлення.
• Фізичні, або вплив правильного чергування культур на структурний стан, фізичні властивості та вологість ґрунту.
• Біологічні — вплив правильного чергування на зменшення забур’яненості, чисельності шкідників та ураженості хворобами.
• Економічні — організаційно-господарське значення сівозміни.
Щодо хімічних причин, то їх можна пояснити такими тезами та доказами, а саме:
1. Після різних польових культур у ґрунті лишається неоднакова кількість поживних речовин.
2. Польові культури виносять із ґрунту неоднакову кількість азоту, фосфору і калію й в різному співвідношенні. Зокрема, зернові використовують більше азоту й фосфору, а соняшник, коренеплоди і бульбоплоди — калію. Унаслідок чергування бобових і небобових культур покращується азотне живлення в сівозміні, а за правильної сівозміни й покращується поживний режим ґрунту, як порівняти з беззмінним вирощуванням.
3. Різні культури засвоюють елементи живлення не з однакових шарів ґрунту, що пов’язано з різним розміщенням кореневої системи за глибиною (кукурудза — 100 см, пшениця озима — 103, ячмінь — 120, просо — 105, овес — 110, гречка — 90, жито — 113, конюшина — 135–150, люцерна — 150–200, цукрові буряки — 246 см. Тобто чергування культур забезпечує коренезміну, а польові культури використовують елементи живлення з різних ґрунтових горизонтів.
4. Польові культури по-різному засвоюють поживні речовини з малорозчинних сполук ґрунту. Зокрема, льон, пшениця озима, цукрові буряки засвоюють фосфор тільки в легкорозчинних формах, а овес, картопля, гірчиця й, особливо, гречка та люпин у важкорозчинних, створюючи сприятливі умови для забезпечення польових культур у сівозміні фосфором.
5. За вирощування у сівозміні польові культури краще використовують поживні речовини з добрив, що пояснюється поліпшенням загальних умов їх живлення. Окрім того, правильно сформоване чергування культур забезпечує на постійному рівні нейтральну реакцію ґрунтового розчину.
6. Польові культури лишають після себе неоднакову кількість кореневих і післяжнивних решток, що має досить важливе значення для балансу органічної речовини в ґрунті. Зокрема, введення в сівозміну багаторічних бобових й однорічних трав позитивно впливає на баланс гумусу в ґрунті.
Серед фізичних причин можна виділити такі:
1. Під дією кореневої системи різні польові культури неоднаково впливають на агрофізичні показники ґрунту (структурний стан, щільність, пористість, твердість тощо). Для прикладу такі культури, як багаторічні трави (люцерна, еспарцет), озимі зернові, мають здатність покращувати структурний стан ґрунту, в той час коли просапні культури, навпаки, погіршують.
2. Запаси продуктивної вологи суттєво змінюються під впливом різних попередників. Характерним для окремих культур є неоднакове водоспоживання по різних шарах ґрунту, що пов’язано з різною глибиною проникнення кореневої системи. Зокрема, найглибше висушує ґрунт соняшник (до 4 м) цукрові буряки й багаторічні трави (до 2 м), а в посушливих районах навіть до 3,5 м. Інші культури висушують ґрунт на дещо меншу глибину (пшениця озима — до 1,8 м, горох і ячмінь — до 1 м, однорічні трави на зелений корм — до 0,8 м. Запаси вологи в ґрунті також суттєво залежать і від довжини вегетаційного періоду.
3. Кожна польова культура має також певну ґрунтозахисну здатність, що визначається наявністю кореневих і післяжнивних решток, проєктивним покриття поверхні, способами сівби тощо.
Серед біологічних причин актуальними є:
1. Раціональне чергування культур має велике значення для боротьби з бур’янами, шкідниками та хворобами рослин. Зокрема, бур’яни-паразити (вовчок, повитиця) розвиваються тільки на певних видах культур, тому найоптимальніші умови для їх росту й розвитку складаються в беззмінних посівах соняшнику, тютюну тощо. Тому правильне чергування цих культур забезпечує зниження ураження бур’янами паразитами.
2. Окремі види бур’янів мають поширюватися переважно серед певних груп польових культур. Зокрема, вівсюг засмічує овес й інші ярі зернові, а тому найбільша його концентрація зазвичай спостерігається в полях, де ярі культури висівають після ярих.
3. Чистий пар — надійний агротехнічний захід боротьби з бур’янами за належного догляду в період парування (весна-літо). Деякі культури (пшениця озима, жито озиме) мають біологічну здатність пригнічувати бур’яни, створюючи оптично щільні посіви.
4. Правильне чергування культур має велике значення в боротьбі зі шкідниками й хворобами польових культур. Наприклад, буряковий довгоносик відкладає яйця й розмножується в основному на посівах цукрових буряків: тому їх забороняється вирощувати кілька років поспіль. За беззмінних посівів соняшнику поширюється гниль кошиків, несправжня борошниста роса, склероцинія й інші хвороби. Посіви пшениці озимої сильно пошкоджують хлібний турун, клоп-черепашка, зернова совка. А беззмінні посіви бобових культур ушкоджують бульбочкові довгоносики.
За беззмінних посівів культури також уражуються грибними і бактеріальними хворобами. Зокрема, пшениця озима за беззмінного вирощування протягом 1–3 років сильно уражується фузаріозом, бурою листковою іржею, ячмінь пошкоджує попелиця, кукурудзу — уражує пухирчаста сажка.
5. Оптимальне чергування культур позитивно впливає також на мікробіологічну діяльність у ґрунті. Зокрема, наявність бобових культур у структурі посівів активізує діяльність азотфіксувальних бактерій.
Олександр ЦИЛЮРИК, д-р с.-г. наук
Дніпровський державний аграрно-економічний університет
