PrintСтаття написана на замовлення редакції журналу «ЗЕРНО». На виставці, зустрівшись з львівським професором Володимиром Лихочвором, добрим другом редакції, я поцікавився:
—    Над чим тепер працюєте? Що нового у рослинництві відбулося за останній час?
Професор потрактував моє питання як глобальне й, поміркувавши, вимовив, ніби сам здивувався:
—    За останні кілька років в сільському господарстві відбулася революція!
—    Революції – це саме те, чим захоплюється наш журнал, напишіть нам про неї.
За кілька місяців до редакції надійшов текст, який ми пропонуємо сьогодні вам, читачу.
Головний редактор (Опубликовано в № 07.2010 г.)

Моделі технологій у рослинництві

Найціннішою особливістю рослинництва є здатність рослин – «зелених фабрик» – використовувати сонячну енергію і синтезувати в процесі фотосинтезу біологічно цінні речовини з необмежених енергетичних та сировинних ресурсів природного середовища (сонячна радіація, вода, азот, вуглекислий газ тощо). Саме ця властивість зелених рослин і визначає їх основоположне місце не тільки у харчовій піраміді живої природи, а й у житті людського суспільства.
Сучасна стратегія розвитку рослинництва характеризується високою наукоємністю. Тому дуже важливо, яким шляхом розвиватиметься сільськогосподарське виробництво на початку ХХІ століття, які технології застосовуватимуться на полях України: інтенсивні, ресурсоощадні, біологічні, технології No-till чи інші. Адже модель технології впливає на економічні показники, екологічну ситуацію, стан грунтів – сприяючи підвищенню родючості чи, навпаки, їх деградації тощо. Модель технології визначатиме напрямок наукових досліджень, потребу експериментального обґрунтування окремих елементів технології, їх актуальність.
Екскурс у недалеке минуле показує, що у ХХ столітті можна виділити певні етапи вдосконалення технологій вирощування сільськогосподарських культур і відповідно вибрати найбільш вживані у той час назви моделей технологій. У 30-50-х роках основою прогресу залишались проблеми механізації виробничих процесів. У технології вирощування зернових було повністю замінено важку ручну працю, особливо при збиранні врожаю. Для багатьох культур були створені індустріальні (табл.1) технології вирощування.
Print Особливо цей термін був популярним у льонарстві. Негативним явищем цього етапу стало надмірне ущільнення грунту важкими агрегатами.
Характерною особливістю 60-х років стало широке використання мінеральних добрив. Це дозволило значно збільшити обсяги виробництва сільськогосподарської продукції. За рахунок добрив урожайність зросла на 30-60%. Баланс поживних речовин у грунті стали підтримувати за допомогою виготовлених промисловим способом агрохімікатів. Виникли передумови для створенняпрогресивних (передових) технологій. Власне назва, напевно, не зовсім влучна, адже будь-яка нова технологія має бути прогресивною, але вона прижилася, цей термін широко використовувався, в т.ч. й у назвах окремих книг та навчальних посібників.
PrintПочинаючи з 70-х років до мінеральних добрив широко долучаються пестициди. З’явилася можливість захистити посіви основних культур від бур’янів, шкідників, хвороб та вилягання за допомогою засобів захисту рослин. Все це забезпечило значний приріст урожайності. На початку 80-х такі технології почали називати інтенсивними (табл. 2). Вони найбільш високоврожайні, поширені у країнах Європейського союзу. Підвищити урожайність зернових культур з 40 ц/га до 60-70 ц/га (Німеччина, Франція,
Англія та ін.) вдалося лише після масового впровадження інтенсивних технологій. Яскравим прикладом їх була інтенсивна технологія вирощування озимої пшениці, яка, окрім потужного матеріально-технічного забезпечення, базувалась на глибокому знанні біології культури, що давало можливість максимально забезпечити потреби рослин на всіх етапах органогенезу. За даними Інституту кормів НААН, інтенсифікація технології вирощування сої дала можливість збільшити рентабельність у 1,7-1,8 разу (табл. 3).
PrintОднак потенціал сучасних інтенсивних технологій на значних площах, особливо в країнах Західної Європи, майже повністю реалізований. Більше того, вони досягли критичних меж у таких напрямках:
екологічному – забруднення природного середовища, продукції і пригнічення механізмів саморегуляції;
енергетичному – надмірне зростання затрат непоновлюваної енергії на кожну додаткову одиницю продукції;
продуційному (урожайному) – подальше збільшення доз азотних добрив, пестицидів тощо призводить до пригнічення росту культурних рослин і грунтових організмів, знижує стійкість агрофітоценозів до стресів, для деяких культур досягнуто максимуму врожайності.
Виробництво та широке використання мінеральних добрив і отрутохімікатів призвело до різких змін у традиційних технологіях. Були порушені сівозміни, відмовились від органічних добрив. Інтенсивні технології створили проблему забруднення довкілля і продукції залишками агрохімікатів.
Таким чином, зростання врожайності за рахунок удосконалення технології у кінці ХХ століття супроводжувалося виникненням проблем екологічного характеру.
Тому в 90-х роках були створені ресурсоощадні варіанти технологій. Характерною ознакою ресурсоощадної технології є дотримання сівозміни з обов’язковим введенням у сівозміну поля багаторічних бобових трав. Це дозволяє знизити на 30-50% норми внесення мінеральних добрив та певною мірою обсяги використання засобів захисту рослин. Урожайність за цих технологій майже не зменшується, порівняно з інтенсивними. Поширені в Австрії, Швейцарії, Швеції та ін.
Незважаючи на вагомі успіхи у підвищенні врожайності, інтенсивна технологія створила не менш вражаючі проблеми в енергетичному балансі і, особливо, в екологічному. Не у всіх випадках підтверджувалась також економічна ефективність, особливо враховуючи значні дотації у сільськогосподарське виробництво у більшості країн світу. Все це спричинило пошуки біологічних (органічних) технологій. Головними ознаками біологічних технологій є ефективне використання сівозміни, удобрення за допомогою органіки, рослинних решток, сидератів, соломи тощо; повна відмова від застосування агрохімікатів. Розширення посівів багаторічних бобових трав (конюшина, люцерна та ін.) є обов’язковою умовою біологічних систем землеробства. Біологічні технології у рослинництві гармонійно поєднують досягнення природничих, біологічних, техногенних, організаційно-економічних, інформаційних сфер діяльності людини. Вони забезпечують одержання екологічно чистої продукції, а створені ними агрофітоценози стають важливою складовою агроландшафтів, які сприяють регенерації води і повітря, забезпечують екологічну чистоту природного середовища, підтримують безпеку і здоров’я людини. Проте відомо, що основним недоліком біологічних технологій є низька врожайність – наприклад, при переході на біологічне виробництво обсяги виробництва зерна в світі зменшилися б щонайменше вдвічі, що спричинило б повальний голод у світі.

Поширений тезис «Здорова економіка господарства – хвора сівозміна» відображає сутність кон’юнктурно-ринкових, а не природничо-наукових пріоритетів у стратегії інтенсифікації рослинництва

Поширені біологічні технології в країнах Європи, особливо в Австрії, Швейцарії, Швеції, Німеччині та ін. В Україні, як ні в одній іншій країні світу, дуже сприятливі умови для значного поширення біологічних технологій. Це насамперед висока природна родючість грунту, яка дозволяє зняти проблему забезпечення елементами живлення. Суть біологічних технологій не в спрощенні, а навпаки, в поглибленому проникненні в природу агрофітоценозу на основі сучасних досягнень в ботаніці, зоології, фізіології, мікробіології, екології, біотехнології, генетиці та інших фундаментальних науках.
Технології прямої сівби стали можливими завдяки застосуванню великих обсягів засобів захисту рослин. Вперше вони з’явились в США і за 10-15 років поширились по всіх континентах –найбільше в Аргентині та Бразилії. Вони забезпечують середній рівень урожайності, значно поступаючись інтенсивним технологіям, але переважають біологічні. Мають як переваги, так і недоліки, але це тема окремої розмови.

Революційні зміни технологій у рослинництві

PrintЗа останні 3-5 років у рослинницьких технологіях відбулись революційні зміни, які стали можливими завдяки науково-технічному прогресу в аграрному виробництві. Основні з них такі.
Багатопільні (6-10-пільні) сівозміни були майже повністю зруйновані, до речі, першими це зробили в США. У світі та Україні завершився перехід на вирощування сільськогосподарських культур у малоротаційних сівозмінах (2-3 поля), або беззмінному вирощуванню. У структурі посівних площ в Україні зернові культури займають 70%, тобто щонайменше 20% будуть висіватися зернові по зернових. Дуже проблемним при побудові сівозмін з малою кількістю культур є соняшник, посівні площі якого в Україні перевищили 4 млн га! Це один із найгірших попередників для більшості культур. Тому дуже важливим позитивним моментом є розширення посівних площ ріпаку. Він не виснажує грунт, сприяє підвищенню його родючості, виконує фітосанітарну функцію, слугує добрим попередником для зернових культур. Розширення посівних площ цукрового буряку та сої теж сприятиме створенню короткоротаційних сівозмін. Гонитва за надприбутками не сприяє поверненню до сівозмін, адже вирощують переважно зернові культури, оскільки ринок потребує в основному зерно. Як це не парадоксально звучатиме, але повернутися до сівозмін примусять технології No-till, тому що монокультурне вирощування за технології прямої сівби – це прямий шлях до банкрутства. Перейти на мінімальний обробіток грунту, а згодом повністю відмовитись від нього (технології No-till) стало можливим завдяки широкому використанню гербіцидів суцільної дії (гліфосати – раундап). За такої технології з технічних засобів використовуються лише сівалки прямої сівби, а для боротьби з шкідливими організмами – обприскувач. З системи обробітку грунту вилучено цілий комплекс робіт, зокрема лущіння, дискування, оранка, боронування (закриття вологи), культивація, досходове та післясходове боронування, багаторазове розпушення міжрядь тощо.
Відбувається технічне переоснащення технологій у рослинництві. Створюються багатофункціональні агрегати, які дозволяють виконати різні операції за один прохід. Так, за допомогою грунтообробно-посівного агрегату якісно обробляється грунт і одночасно виконується сівба зернових, зернобобових, ріпаку та інших культур. Зменшується кількість проходів техніки по полю, менше руйнується важкою технікою структура грунту, економиться пальне.
В останні 10-15 років у сільському господарстві стали використовувати дуже досконалу техніку: обертові плуги, комбіновані знаряддя для підготовки грунту до сівби, грунтообробно-посівні агрегати, самохідні обприскувачі, зернозбиральні комбайни, комбайни для збирання цукрового буряку, картоплі тощо. Більшість агрегатів обладнані системами навігації GPS, що дозволяє використовувати техніку найбільш ефективно. Необхідно зазначити, що ця техніка працює на полях України, її достатньо для виконання всього комплексу сільськогосподарських робіт. Помилковим є твердження окремих посадовців чи навіть науковців про те, що в Україні не вистачає техніки. Вони порівнюють лише кількість одиниць, не враховуючи, що сучасна техніка високопродуктивна і замінює 10-20 одиниць старих моделей.

При вирощуванні просапних культур (цукровий буряк, картопля, кукурудза, соняшник та ін.) в останні 3-5 років повністю відмовились відрозпушення міжрядь. Вилучення цього прийому технології тривалий час не сприймалося агрономами, проте зараз він не проводиться навіть у слабких господарствах. Основне завдання розпушення міжрядь – боротьба з бур’янами. У сучасних технологіях ця проблема вирішується за допомогою гербіцидів. Можна стверджувати, що гербіциди перемогли культиватор-розпушувач (рис. 1).
Print Не рекомендується проводити розпушування міжрядь, якщо щільність грунту не перевищує 1,1-1,25 г/см3. Для цього є три основні причини:
по-перше, в суху погоду цей агрозахід призводить до пересихання розпушеного шару, а за відсутності вологи не засвоюються елементи живлення з верхнього удобреного шару грунту;
по-друге, порівнюючи глибину проникнення кореневої системи (до 2,0-2,5 м) і глибину розпушення (5-7…10-12 см), яка становить лише 5%, важко стверджувати, що розпушення може ефективно вирішувати проблему аерації грунту. Проте безсумнівним є факт пошкодження кореневої системи, обривання коренів на глибину розпушення;
по-третє, розпушення спричинює вигортання з глибших шарів насіння бур’янів (звідки воно не могло прорости) і його дружне проростання, що негативно позначиться на ефективності гербіцидів.
У виробництво впроваджені нові високопродуктивні сорти та гібриди, які забезпечують повну реалізацію можливостей інтенсивної технології. На ринку України присутні світові лідери з виробництва насіння: «Піонер», «Монсанто», «Лембке», «Сингента», КВС, «Лімагрейн», «Заатен Уніон», «Євраліс Семенс» та ін. Насіння якісно підготовлене, відкаліброване, для більшості культур оброблене інсектицидними та фунгіцидними протруйниками, надзвичайно високої якості. Внаслідок цього стало можливим різко зменшити норми висіву, наприклад ріпаку – до 2,5-3,0 кг/га, цукрового буряку – до 1,0-1,1 посівної одиниці, що разюче відрізняються від норм висіву в недалекому минулому. Крім прогресу технології, до оптимізації норм висіву значною мірою призвела висока ціна насіння.
Ще одна можлива революція в технологіях, яка є на часі в Україні, це кардинальне зменшення (в 1,5-2,0 рази) норм висіву зернових культур. З нас сміються фахівці всього світу, довідавшись, що в Україні висівають 5-6 млн/га, або 300 кг/га і більше насіння озимої пшениці. Дуже прикро, але до цього причетні також поважні селекцентри – оригінатори насіння, які дають надмірні, науково необґрунтовані норми висіву в своїх рекомендаціях. Адже високі норми висіву зернових на рівні 5-6 млн/га зазвичай доцільно застосовувати лише при незадовільній якості насіння, неякісній підготовці грунту до сівби, пізніх строках сівби або… при бажанні продати більші обсяги насіння. Можливо, слід відмінити доплату за еліту, щоб «допомогти» товаровиробникові оптимізувати норму висіву зернових культур?
Сучасні інтенсивні технології передбачають повне забезпечення елементами живлення. Для цього вносяться науково обґрунтовані норми мінеральних добрив. Причому, в останні два-три роки у технологіях вирощування почали використовувати не лише традиційні елементи живлення – азот (N), фосфор (P), калій (K), а й сірку (S), магній (Mg), кальцій (Ca) та мікроелементи на хелатній основі – залізо (Fe), бор (B), марганець (Mn), цинк (Zn), мідь (Cu), молібден (Mo), кобальт (Co). До складу окремих мікродобрив входять також кремній (Si), йод (J) та титан (Ti). Високу ефективність забезпечує листкове внесення мікродобрив. У багатьох господарствах норми внесення мінеральних добрив відповідають європейським стандартам. Вартість мінеральних добрив у структурі витрат на технологію сягає 40-45%, а іноді 50%.
Основною ознакою сучасних інтенсивних технологій є широке застосування засобів захисту рослин для боротьби з бур’янами, шкідниками, хворобами, захисту від вилягання. Це стало базовою основою революційних змін у рослинницьких технологіях. Стан агрофітоценозу контролюється від сходів до достигання, забезпечуються оптимальні умови для росту та формування якісного врожаю. При вирощуванні за інтенсивними технологіями недоречними є принципи інтегрованого захисту (ефективного для ресурсоощадних технологій), всі заплановані обробки посівів виконуються в обов’язковому порядку, нехтування хоча б одним обприскуванням може призвести до значних фінансових втрат. В Україні зареєстровано достатньо пестицидів для комплексного захисту основних культур. Негативним явищем тут є лише надмірна кількість низькоякісних генеричних продуктів переважно китайського походження.
Нові засоби захисту рослин від провідних виробників є високоефективними щодо знищення шкідливих організмів, мають інші цінні властивості. Так, фунгіциди бренда AgCelence забезпечують приріст урожайності навіть за відсутності хвороб. Крім якісного контролю хвороб, за рахунок фізіологічної дії фунгіциди посилюють ростові функції рослин, покращують споживання азоту, підвищують продуктивність фотосинтезу та стійкість до стресів.
Цілком закономірно виникає питання – ці зміни в рослинництві позитивні чи негативні? Однозначно позитивні, оскільки дозволяють підвищити врожайність і забезпечити зростаюче населення планети продуктами харчування. Зрештою так ставити питання не коректно, тому що це закономірні неминучі зміни, викликані науково-технічним прогресом та розвитком людського суспільства.

В.В. Лихочвор,
доктор сільськогосподарських наук, професор, завідувач кафедри технологій у рослинництві, директор Новаційного центру Львівського національного аграрного університету.

 

В. Ф.Петриченко,
директор Інституту кормів НААН, доктор сільськогосподарських наук, професор, член-кореспондент НААН, завідувач кафедри землеробства Вінницького національного аграрного університету