Олександр ЦИЛЮРИК,
Окрім цього, товаровиробники в більшості випадків не використовують сівозміни, а проводять добір і розміщення культур по ситуації, тобто передусім вирощують економічно вигідні культури (соняшник, кукурудза, ріпак), які мають високий попит і ціни на ринках збуту, забуваючи про ерозійні процеси та втрату ґрунтової родючості. У зв’язку з цим важливо встановити добір, співвідношення й чергування культур у сівозміні таким чином, щоб забезпечити не тільки максимальний вихід продукції та прибутку з кожного гектару ріллі, а й зберегти та підвищити родючість чорноземів.
Руйнівний вплив ерозії грунтів
Потенційні можливості і ступінь прояву ерозійних процесів залежить від дії комплексу факторів: клімату, ґрунтового та рослинного покриву, рельєфу поверхні ґрунту, особливостей господарчої діяльності на певній території.
З кліматичних факторів на розвиток водної ерозії суттєво впливають опади та режим їх випадання, особливо зливи, які проходять у періоди, коли поверхня ґрунту недостатньо покрита рослинністю.
Втрати родючого шару ґрунту прямо пропорційно збільшуються залежно від крутизни схилу. Так, при збільшенні схилу з 2° до 4° змив ставав більшим у 1,8 разу, а від 4° до 8° — у 7,2 разу.
У результаті ерозійних процесів з ґрунтів, що мають навіть невеликий нахил, постійно виноситься значна частина найбільш цінної верхньої частини орного шару. При втраті внаслідок ерозії лише 1 см верхнього шару чорнозему з кожного гектара втрачається близько 76 кг азоту, 240 кг фосфору і 800 кг калію. А щоб відновити сантиметровий гумусний шар, потрібно приблизно 100-300 років.
Рівень прояву ерозійних процесів значною мірою залежить від характеру та щільності рослинного покриву. На схилових землях із крутизною 6-7о втрати ґрунту від водної ерозії становлять: у полі, зайнятому конюшиною, 2 т/га; озимою пшеницею — 19; цукровими буряками — 35; чистим паром — 50 т/га. Крім того, внаслідок ерозії непродуктивно витрачається багато вологи, наявність якої є лімітуючим фактором при вирощуванні сільськогосподарських культур у зоні Степу.
Внаслідок дії ерозійних процесів на поверхні ґрунту утворюються різні за розмірами та формами розмиви орного шару ґрунту. Це веде до неоднорідності рівня родючості поля, а іноді обумовлює те, що великі масиви полів стають недостатньо родючими для ефективного використання під посіви сільськогосподарських культур. У підсумку погіршується екологічний стан довкілля, зменшуються площі високоякісних за рівнем родючості сприятливих за фізичними властивостями земельних угідь і збільшується кількість малопродуктивної ріллі, а виробнича діяльність аграрних господарств стає все менш рентабельною.
Так, недобір врожаю різних культур на сильно змитих ґрунтах порівняно з родючими може становити 45-60%: врожайність гороху тут знижується майже вдвічі, ячменю і озимої пшениці — на 60-70%, а цукрові буряки, соняшник і картопля дають зовсім низькі врожаї і вирощувати їх в таких умовах недоцільно. Менше зменшують урожайність на еродованих ґрунтах багаторічні трави.
Вітрова та водна ерозії
Вітрова ерозія поширена переважно в Степу України, а водна — на схилових елементах рельєфу в усіх районах країни. При вітровій ерозії слід створювати вітростійку поверхню і сприяти максимальному накопиченню вологи, передбачати заходи зі зменшення швидкості вітру в приґрунтовому шарі повітря. При водній ерозії слід регулювати стікання води при таненні снігу та зливах, створювати водостійку поверхню для попередження змиву орного шару.
В степовій зоні значна частина орних ґрунтів страждає одночасно від водної і вітрової ерозій. Тому для ефективного господарювання на землі слід передбачати інтегровані заходи із захисту від обох її видів. До таких відносяться: правильна організація сільськогосподарської території при оптимальному співвідношенні земельних угідь різного призначення, при виникненні необхідності консервація та виведення з інтенсивного господарювання земель, що піддаються дії сильної ерозії, гідромеліоративні і лісомеліоративні заходи, впровадження спеціальних ґрунтозахисних сівозмін, спеціальна агротехніка вирощування сільськогосподарських культур.
Також читайте: Водний режим чорнозему, залежно від систем обробітку ґрунту
Важлива роль у захисті ґрунтів від водної та вітрової ерозій належить рослинному покриву в широкому розумінні і особливо культурним рослинам, що вирощуються на проблемних полях. Їх ґрунтозахисна здатність залежить як від щільності покриву поверхні ґрунту надземною масою рослин, так і від маси коренів і їх розташування у ґрунті. Рослини з великою, добре розгалуженою сильною кореневою системою (наприклад, багаторічні трави) затримують стікання води та змивання ґрунту не тільки надземною частиною, але і кореневою системою, що зв’язує ґрунт і робить його більш стійким до розмиву та видування. Після відмирання коренів та їх розкладання у ґрунті відбувається поповнення ґрунту органічною речовиною, що сприяє поліпшенню структури та водопроникненості ґрунту. З однорічних культур найбільшу масу органічної речовини в ґрунті і на поверхні залишають однорічні трави, озимі зернові, кукурудза; менше — ярі зернові, і зовсім мало — коренеплоди.
Досвід захисту ґрунтів від ерозії і їх раціонального використання показує, що разовими, навіть найефективнішими заходами проблема не вирішується. Методологічною основою конструювання надійного протиерозійного захисту і системи раціонального використання земель повинен бути системний підхід. Тому створення відповідної структури посівних площ має вирішальне значення у реалізації ґрунтозахисної ролі сівозмін.
Науково обґрунтоване розміщення культур по попередниках, їх чергування у часі та просторі передбачає урахування не тільки біологічних особливостей рослин, їх сумісності, вимог до поживного та водного режимів, відношення до бур’янів, хвороб та шкідників, але і ґрунтозахисних можливостей самих культур та впровадження відповідних технологій їх вирощування. Тому у кожній сівозміні, навіть якщо вона і не ґрунтозахисна, поряд зі створенням умов для отримання високих урожаїв вирощуваних культур повинні використовуватись і їх ґрунтозахисні властивості.
В останні десятиліття структура посівних площ у господарствах далека від бажаної. Внаслідок нераціонального використання родючості ґрунту, відсутності умов для введення та освоєння науково обґрунтованих сівозмін вона не тільки не забезпечує належний рівень та сталість урожаїв по роках, але навпаки з роками веде до зниження родючості. Таке явище пояснюється насамперед високою насиченістю посівів просапними культурами, що на фоні катастрофічного скорочення кількості застосовуваних органічних добрив стало однією з причин сильного розвитку водної та вітрової ерозії.
Без системи науково обґрунтованих польових, кормових та інших спеціалізованих сівозмін у сполученні з протиерозійними сівозмінами та прийомами забезпечити належний рівень боротьби з ерозією, відновлення родючості еродованих земель для отримання високих та сталих урожаїв неможливо.
Грунтозахисні сівозміни
Для боротьби з ерозією ґрунту — водною і вітровою — впроваджуються спеціальні ґрунтозахисні сівозміни. Поля таких сівозмін слід розміщувати впоперек схилу або перпендикулярно (довшою стороною) до напрямку пануючих вітрів. У ґрунтозахисних сівозмінах переважно лише одне поле відводять під озимі або ярі зернові та однорічні трави, до яких підсівають багаторічні трави. Однорічні культури розміщують смугами впоперек схилу.
В польових умовах зони Степу в ґрунтозахисних сівозмінах із суцільно покривних культур вирощуються переважно багаторічні трави, зокрема, люцерна, а також озимі та ярі колосові, зернобобові і — на незначних площах — бобово-злакові сумішки. Ці культури мають добре розвинену кореневу систему та створюють суцільний килим вегетативної маси, що щільно покриває поверхню землі, забезпечуючи надійний захист від руйнування потоками води та вітрами.
По впливу рослин на захист ґрунту від ерозії польові культури умовно можна об’єднати у три групи: стійкі до змиву та видування (багаторічні трави з коефіцієнтом ерозійної небезпеки — 0,01-0,05); малостійкі (однорічні трави та зернові культури — 0,2-0,5); нестійкі (просапні культури і чисті пари — 0,7-1,0).
Також читайте: Підготовка площі та сівба еспарцету
До ґрунтозахисних сівозмін обов’язково включають багаторічні трави, які мають найбільшу ґрунтозахисну ефективність за рахунок добре розвиненої кореневої системи і щільного покриву поверхні ґрунту надземною масою рослин, яка зберігається майже без перерви протягом декілька років. Але слід відмітити, що ступінь покриття ґрунту рослинами восени, взимку та ранньою весною невеликий.
Використання багаторічних трав на еродованих схилових землях обумовлюється також тим, що на змитих ґрунтах зернові, технічні та інші культури дають низькі врожаї. На таких землях менше можливостей для використання складних сільськогосподарських машин, потрібних для вирощування зернових і технічних культур. А багаторічні трави при високій агротехніці і в таких умовах дають досить високі врожаї. До ґрунтозахисних сівозмін при необхідності можна вводити також і однорічні трави.
Крім багаторічних трав, до сівозмін вводять ярі та озимі зернові (які використовують і як покривні культури для трав). В озимих колосових період, коли вони захищають ґрунт від дії ерозії, починається з другої половини вересня і продовжується у середньому до другої половини липня, максимальний ступінь покриття припадає на травень-липень. У ярих культур суцільної сівби ґрунтозахисна дія починається з середини квітня і продовжується до середини липня. Тим не менше і під такими посівами захист ґрунту від ерозії наприкінці квітня, у травні та червні буває суттєвим, внаслідок чого значно зменшується руйнування та змив верхнього родючого шару ґрунту.
За сприятливих умов вологозабезпечення до протиерозійних сівозмін можна вводити також підсівні й післяжнивні культури для одержання другого врожаю або зеленого добрива, а головне для того, щоб ґрунт протягом усього вегетаційного періоду був зайнятий рослинністю, яка захищає його від змивання водою і видування вітром.
А ось вирощування просапних культур не тільки не сприяє попередженню ерозії, але і посилює її, якщо не передбачити певних заходів. Це обумовлено насамперед широкорядним способом сівби, особливо якщо він проводиться впродовж схилу з застосуванням рихлення міжрядь, а також біологічними особливостями кореневої системи цих культур. Тому просапних культур, як правило, в цих сівозмінах не вирощують.
Однак у тих господарствах, де на схили припадає значна частина землі, просапні доводиться висівати і в ґрунтозахисних сівозмінах. Щоб послабити процеси ерозії, просапні на схилах вирощують смугами 30-50 м завширшки, спрямованими впоперек схилу. Смуги кукурудзи та інших просапних чергують зі смугами трав, ширина яких повинна становити 6-10 м. Смугами доцільно висівати, особливо на крутіших схилах, не лише просапні, а й зернові культури. Ширина і відстань між смугами залежить від крутості схилу. На крутіших схилах смуги слід висівати частіше. Смуги можуть бути постійними і тимчасовими. Створюють їх або спеціальним висівом багаторічних трав, або залишенням під час оранки пласта багаторічних трав (другий спосіб економічно вигідніший). Для створення смуг можна також використати озимі та інші культури суцільного способу сівби.
Ще ефективніше вирощування рослин смугами як захист боротьби з вітровою ерозією. Смуги багаторічних трав 25 м завширшки знижують швидкість вітру майже втричі, а позитивний вплив їх позначається на відстані понад 80 м від смуги. Такі смуги розташовуються упоперек пануючих вітрів. Ширина смуг змінюється, залежно від механічного складу ґрунту, до 50 м на легких і до 100-150 м на більш важких ґрунтах.
Загалом на полях, що страждають від ерозії, ширину смуг при вирощуванні рослин таким способом встановлюють залежно від крутизни схилу. При чергуванні багаторічних трав з однорічними ярими або озимими культурами ширина смуг коливається від 80-100 м при схилі 1-3° до 40-60 м при 5-7°, при чергуванні однорічних культур із просапними відповідні рекомендації становлять 60-80 і 20-40 м.
Слід зазначити, що загалом чисті пари у ґрунтозахисних сівозмінах не використовують, тому що вони посилюють і водну, і вітрову ерозії. Але, зважаючи на те, що в посушливих районах чисті пари потрібні як попередник зернових, без них іноді не можна обійтися і в ґрунтозахисних сівозмінах, наприклад, у районах дії вітрової ерозії. У таких випадках для захисту ґрунту від видування при літньому обробітку пару смуги парового поля 100-150 м завширшки чергують зі смугами такої самої ширини зернових або однорічних трав. У парових полях також застосовують кулісні посіви.
Набір культур, кількість полів багаторічних трав та інших культур у ґрунтозахисних сівозмінах залежить від крутості схилів та ступеню змитості ґрунту. Такі ґрунти ділять на слабко-змиті (зменшення вмісту гумусу порівняно з незмитим ґрунтом на 10-20%), середньо-змиті (зменшення гумусу на 20-50%), сильно-змиті (на 50-75%) і дуже сильно змиті (більш ніж на 75%).
Землі зі слабкими проявами ерозійних процесів (не змиті або слабко-змиті) з ухилом до 3о використовуються під інтенсивні польові зерно-паро-просапні або зерно-просапні сівозміни. На землях, що знаходяться в інтенсивному обробітку, необхідно впроваджувати таку структуру посівних площ у сівозмінах, щоб вирощування на них польових культур супроводжувалося розширеним відтворенням родючості ґрунтів на основі забезпечення бездефіцитного балансу гумусу і поживних речовин та одночасно сприяло захисту від проявів ерозії.
Для цього необхідно збільшити посіви бобових, особливо багаторічних трав, скоротити площі чистих парів, просапних культур до оптимального розміру, ширше використовувати пожнивні і поукісні посіви на зелені добрива, а солому колосових культур — в якості органічного добрива, переходити на біологічні методи підвищення родючості ґрунтів сумісно з використанням мінеральних і органічних добрив.
У районах з сильною і середньою небезпекою прояву ерозії площа ріллі, не повинна бути більшою за площу ерозійно й екологічно стійких угідь (сіножаті, пасовища, ліси тощо).
Для підвищення протиерозійної стійкості ґрунтів всі середньо- і сильно-еродовані землі на схилах крутизною більше 3-5° слід виводити з інтенсивної експлуатації і впроваджувати на них ґрунтозахисні сівозміни на основі багаторічних трав (до 40-50% сівозмінної площі) або використовувати під високо-інтенсивні луки та сіножаті, де висівають сумішки з бобових і злакових трав: на південних схилах — еспарцет піщаний чи гібридний і житняк гребінчастий, на північних — люцерна синьо-гібридна і стоколос безостий. Це призведе до зменшення змиву ґрунту принаймні в 10 разів, посилить процеси гумусоутворення, сприятиме відновленню грудочкуватої агрономічно цінної структури, поліпшенню водного і повітряного режимів ґрунтів.
На сильно еродованих землях, де схил має 5-7°, рекомендується розташовувати пасовища з покращеним травостоєм (тут можна проводити нормований випас тварин на окремих ділянках).
Запровадження ґрунтозахисних сівозмін, крім боротьби з ерозією, дає змогу значно підвищити продуктивність малородючих кормових угідь. Так, в умовах Запорізької області на залужених багаторічними травами балках урожай зеленої маси у сприятливі роки становив 250-300 ц/га проти 30-40 ц/га на не поліпшених угіддях. У Полтавській області завдяки прискореному залуженню схилових земель у середньому за 22 роки урожайність сіна збільшилась у 4,3-4,5 разів, а вихід протеїну — з 0,6 до 3,4 ц/га.
Для підвищення продуктивності природних пасовищ на схилових землях висівають трав’яні суміші з бобових (еспарцету піщаного чи гібридного, люцерни синьо-гібридної) в поєднанні зі злаковими (стоколосом безостим або житняком). Посів трав проводять весною, коли ґрунт знаходиться у вологому стані. Норма висіву насіння залежить від біологічних особливостей трав і складу суміші. Для парних травосумішей (одна бобова і одна злакова трава) на один гектар висівають бобових (еспарцету піщаного — 70 кг або еспарцету гібридного — 100-110 кг), злакових (стоколосу безостого або житняка — 12-16 кг). Для складних трав`яних сумішей висівають еспарцету піщаного 60-70 кг, люцерни синьо-гібридної — 12-14, стоколосу безостого і житняку — 10-12 кг на 1 га. Для запобігання розвитку ерозійних процесів на малопродуктивних пасовищах із розрідженим травостоєм проводять корінне їх поліпшення — висівають відповідно підібрані травосумішки смугами шириною 20-40 м в напрямку горизонталей.
На схилових землях, які відносять до сильно-еродованих, з крутизною більше 7о проводиться суцільне заліснення. Тут необхідно передбачити інженерні гідротехнічні заходи з відведення поверхневого стоку, такі як терасування, водовідвідні і водоскидні та інші споруди. Але, враховуючи процеси приватизації землі, проведення таких заходів приватним власником малоймовірне, і без фінансової та організаційної допомоги держави проведення їх неможливе.
Виведення схилових земель із ріллі під інтенсивне травосіяння, луки і пасовища, а також під суцільне заліснення дозволить значно зменшити ерозійні процеси і тим самим покращити умови екологічної рівноваги навколишнього середовища. Посів багаторічних трав, особливо бобових, забезпечить підвищення родючості колишніх еродованих ґрунтів і їх продуктивності, дозволить створити міцну кормову базу для тваринництва і всього сільськогосподарського виробництва.
Узагальнені схеми ґрунтозахисних сівозмін
Виходячи з усього сказаного вище, можна привести орієнтовні схеми ґрунтозахисних сівозмін для господарств різних форм власності:
І. 1, 2 поля — багаторічні трави (люцерна або травосумішка зі злаковими травами); 3 — кукурудза на зелений корм; 4 — озима пшениця; 5 — ярі зернові з підсівом багаторічних трав.
ІІ. 1, 2 — багаторічні трави; 3 — озиме жито; 4 — кукурудза на зелений корм; 5 — озима пшениця із післяжнивним підсівом багаторічних трав.
ІІІ. 1, 2 — багаторічні трави; 3 — озиме жито або однорічні трави на зелений корм; 4 — озима пшениця; 5 — ярі зернові з підсівом багаторічних трав.
ІV. 1, 2, 3 — багаторічні трави; 4 — озима пшениця; 5 — кукурудза на зерно (смугові посіви) 6 — ярі зернові з підсівом багаторічних трав.
V. 1, 2, 3 — багаторічні трави; 4 — озимі; 5 — зернобобові; 6 — озимі; 7 — ярі з підсівом трав.
VІ. 1, 2, 3 — багаторічні трави; 4 — озимі (із залишенням трав’яних смуг); 5 — кукурудза на зерно (із залишенням смуг трав); 6 — зернобобові (при можливості з наступним посівом пожнивних культур); 7 — озимі або ярі колосові з підсівом багаторічних трав.
VІІ. 1-3 — багаторічні трави; 4 — озима пшениця; 5 — ярі зернові; 6 — кулісний пар; 7 — озима пшениця; 8 — ярі зернові з підсівом багаторічних трав (поле озимих або ярих колосових культур можуть складатися з декількох рівних за площею смуг вирощуваних культур та багаторічних трав).
