Короткоротаційні сівозміни – за, проти, підводні камені

Основа системи землеробства – інтенсивні технології вирощування сільгоспкультур у сівозміні. А головним заходом щодо припинення й запобігання розвитку негативних процесів і кризових явищ у землеробстві є науково обґрунтоване розміщення культур у сівозмінах.

Відтак продуктивніше використовуються угіддя, добрива, краще реалізуються потенційні можливості сортів рослин, знижується забур’яненість, зменшується дія шкідників і хвороб на посіви культур сівозміни за мінімального застосування засобів хімізації. Все це позитивно впливає на стан довкілля, відкриває додаткові можливості щодо збільшення зернової продукції за зменшення витрат на її виробництво.

Науково обґрунтоване чергування культур нерозривно пов’язане з усіма технологічними заходами, насамперед із системою обробітку ґрунту та удобрення, насінництвом, заходами боротьби з ерозією ґрунту, бур’янами, хворобами й шкідниками.

Сівозміна – основа для всіх технологічних заходів. Кінцевий ефект впровадження короткоротаційних сівозмін залежить від складу й співвідношення культур, порядку їх чергування, внесення добрив і системи обробітку ґрунту.

Адже доведено, що вплив попередника на ґрунт доволі різноманітний, а одним із вагомих напрямів цього впливу є залежність від водного режиму ґрунту.

Аналізуючи практику таких розвинених країн, як Бельгія, Велика Британія, Мексика, Німеччина, Польща, Румунія, США, Угорщина, Японія, відзначимо, що в них рекомендовано дотримання сівозмін з обов’язковим внесенням добрив, які зберігають і поліпшують родючість ґрунту.

Інколи спрощені, зокрема у Великій Британії, насичені зерновими культурами сівозміни називають чергуванням зернових і так званих розривних культур. До останніх належать кінські боби, горох, ріпак, картопля, буряки цукрові, кукурудза й навіть овес.

Межа насичення посівів зерновими в Німеччині за їх широкого набору становить 65 %, а в спеціалізованих сівозмінах частка зернових не перевищує 75 % і лише в районах з оптимальними умовами вона може бути доведена до 80 %.

Пересічно в країні зернові займають площу близько 70 % ріллі. Повторні посіви пшениці в спеціалізованих зернових сіво­змінах тут не допускають навіть за високої культури землеробства.

В Україні сівозміни спеціалізуються за трьома головними напрямами: вирощування зернових, олійних і кормових культур. Розглядаючи завдання насичення сівозмін зерновими культурами, в літературі часто-густо називають лише питому вагу зернових у сівозмінах, не розкриваючи її видового складу.

Максимального зростання продуктивності сівозмін досягають за 75 – 100 % насичення зерновими, серед яких – пшениця озима, кукурудза та інші колосові культури. За умов недостатнього зволоження до таких сівозмін слід обов’язково долучати поле чорного або зайнятого пару.

Тепер немає сенсу порівнювати сучасні сівозміни й ті типові структури, які практикували вітчизняні агровиробники 30 – 40 років тому. Адже, крім планового виробництва, характерного в минулому, склад вирощуваних культур зумовлювала загальна спрямованість сільського господарства. Того часу важливою галуззю було тваринництво.

Центром господарств, зазвичай, були ферми, а рослинництво незрідка відігравало роль кормової бази. Відповідно до цього будувалися й сівозміни. Наразі змінилися пріоритети, організація та системи функціонування агрогалузі. Й та колишня 7 – 8 – 10-пільна структура сівозміни вже застаріла й навряд чи колись повернеться.

Тепер свої правила диктують ринок, попит і ціна на продукцію. Скорочення асортименту вирощуваних культур, створення менших за розміром господарств та звуження їх спеціалізації не дає змоги мати багатопільні сівозміни. Тому дедалі частіше господарства переходять до сівозміни з короткою ротацією.

Також довгоротаційні сівозміни, які було розроблено раніше в науково-дослідних установах країни для господарств із вельми великою кількістю ріллі, різноманітним набором культур і тривалістю ротації, тепер не придатні. Надто гостро постало питання щодо використання чорних парів у фермерських господарствах, наявність яких за невеликого набору культур може становити від 25 до 50 %, що з економічного огляду нерентабельно.

Недотримання сівозміни призводить до погіршення економіки вирощування культури. На жаль, чимало виробників діє, спираючись лише на тактичні рішення, а ось стратегічно мало хто мислить. Прагнучи вийти на планований урожай, аграрії вкладають величезні кошти. А після підбиття балансу виявляється, що прибуток надто низький і не виправдав себе.

До того ж підготовлено плацдарм для ще більшого нагромадження та розвитку патогенів, поширення бур’янів і шкідників. Якщо ж і справді в певних моментах дотримання сівозміни неможливе, то принаймні з погляду захисту культур слід правильно розраховувати технологічну карту, брати до уваги погодні умови, детально прогнозувати розвиток шкодочинних чинників, а також враховувати всі витрати. Так можна нівелювати ризики.

Лише за правильної побудови короткоротаційних сівозмін можна забезпечити раціональне використання поживних речовин і вологи ґрунту, боротьбу з бур’янами та шкідниками сільгоспкультур, поліпшення фізико-хімічних властивостей ґрунту, підвищення ефективності застосування добрив і техніки, здешевлення одержаної сільгосппродукції.

Доволі актуальним є питання розробки універсальних сівозмін, а також сівозмін із короткою ротацією, питання оптимального насичення них зерновими, зернобобовими, просапними, технічними культурами, що забезпечило би не лише високу їх продуктивність, економічний прибуток, а й збереження та навіть відтворення ґрунтової родючості.

Натепер одним з основних чинників біологізації землеробства, дешевим та ефективним нетрадиційним засобом підвищення родючості ґрунтів є зелені (сидеральні) добрива.

Побудова таких сівозмін має здійснюватися за науковими принципами, головний з яких – науково обґрунтоване розміщення і чергування культур за законами плодозміни.

Саме цей чинник є основою високої та стабільної продуктивності культур, збалансованості показників родючості ґрунту й фітосанітарного стану посівів. Оптимальна тривалість ротації таких сівозмін має бути 4-пільна (із варіюванням від 3- до 5-пільної). Це зумовлено вимогами до розміщення культур після відповідних попередників і дотриманням періоду повернення культур на попереднє місце вирощування, який для більшості з них становить 3 – 4 роки.

Проте є культури (льон, люпин, соняшник, капуста, баштанні), які можуть повертатися в сівозміні на попереднє місце вирощування не раніше, ніж через 5 – 8 років. Недотримання цих нормативів під час побудови сівозмін призводить до нагромадження інфекції у ґрунті й посівах, поширення шкідників і хвороб.

Тому в короткоротаційних сіво­змінах поле, на якому такі культури вирощуватимуться, слід ділити на дві частини та поперемінно на кожній із них висівати ці культури.

За сучасних умов розвитку конкурентоздатного інтенсивного землеробства дедалі частіше виникає потреба у вирощуванні культур у повторних посівах та насичення сівозмін головними економічно вигідними рослинами. Особливого значення набуває знання максимально можливого та економічно вигідного насичення сівозмін зерновими та олійними культурами, між ними й кукурудзою та соняшником з урахуванням організаційних та природно-кліматичних умов.

Останнім часом неабияк змінилася структура посівних площ завдяки збільшенню посівів кукурудзи, озимого ріпаку, зернових колосових. Зменшилися посіви однорічних і багаторічних трав, цукрових буряків, зернобобових культур.

За таких умов надто актуалізується питання впровадження у господарствах сівозмін із короткою ротацією. З огляду на це виникає потреба у вивченні сівозмін з обмеженим набором сільгоспкультур, які би забезпечували високу продуктивність та якість і сприяли би збереженню та поліпшенню родючості ґрунтів.

Для невеликих за площею господарств варто розробити оптимальну форму організації території землекористування, яка ґрунтується на запровадженні вузькоспеціалізованих сівозмін короткої ротації.

Побудову таких сівозмін слід здійснювати за науково обґрунтованими принципами, головний з яких – розміщення та чергування культур за законами плодозміни.

За законом плодозміни сівозміна має бути насиченою на 50 % зерновими колосовими, на 25 % бобовими (кормовими) й зернобобовими, на 25 % просапними культурами. Це означає, що на окремих полях короткоротаційних сівозмін можна вирощувати кілька культур, близьких між собою за біологічними властивостями, наприклад, буряки цукрові та кормові, кукурудзу на зерно й силос, картоплю тощо.

Якщо сівозміна надто спрощена (до 2 – 3 полів), до неї слід максимально залучати проміжні, сидеральні посіви для послаблення явища алелопатичної ґрунто­втоми, періодично вводити парові поля або поля під залуження, застосовувати підвищені дози органічних добрив, а в разі потреби й пестицидів.

Адже варто враховувати, що недотримання цих нормативів у побудові сівозмін призводить до нагромадження інфекції в ґрунті й посівах, поширення шкідників та хвороб. Високу продуктивність такі культури забезпечують лише за умови їх правильного розміщення в сівозміні з урахуванням допустимої періодичності їх посівів на одному й тому самому полі. Саме тому набір культур у короткоротаційних сівозмінах визначається спеціалізацією господарства, а остання своєю чергою – зональними ґрунтово-кліматичними умовами та кон’юнктурою ринку.

З уведенням короткоротаційних сівозмін значення сівозмінного чинника настільки зростає, що за агротехнічною ефективністю він не поступається, а за економічною навіть перевищує такі заходи, як оновлення сортів, зміна технологій обробітку ґрунту.

Відтак довжина ротації сівозмін чималою мірою залежить від того, які культури та скільки їх потрібно вирощувати. Якщо господарство вирощує великий набір культур, то розміщувати їх слід у багатопільних сівозмінах. Коли ж планується зосере­дити роботу на 2 – 4-х культурах, то тут мають бути короткоротаційні 4 – 5-пільні сівозміни плодозмінного типу.

Питання переходу від довгоротаційних сівозмін до сівозмін із короткою ротацією кожного разу слід розв’язувати відповідно до певних соціально-економічних і ґрунтово-екологічних чинників.

Перед введенням нової сіво­зміни варто ретельно й усебічно оцінити її, порівнюючи з поперед­ньою. Розміри полів мають забезпечувати ефективніше використання техніки, робочої сили, ріллі.

Посіви кормових культур слід розміщувати поблизу тваринницьких ферм, що дасть змогу знизити витрати на перевезення кормів. Звертають увагу на склад культур, від яких залежить вихід продукції на одиницю площі; цінність культур як попередників; потреби в мінеральних й органічних добривах, тракторах і сільгоспмашинах, складах, зерно- та картоп­лесховищах тощо.

Беруть до уваги вплив вирощуваних культур на родючість ґрунту, його фізичні й технологічні властивості, вишукуючи при цьому можливості для скорочення кількості обробітків ґрунту, надто трудомістких. Визначають потреби й особливості використання механічних і хімічних засобів боротьби з бур’янами, хворобами та шкідниками сільгоспкультур. Така порівняльна оцінка продуктивності попередньої та кількох варіантів нової сівозміни дає змогу визначити таку сівозміну, яка би щонайбільше відповідала сучасним ринковим умовам, забезпечувала відтворення родючості ґрунту й захист його від ерозії. Проводять й оцінювання сівозмін: кормове, енергетичне, екологічне та економічне.

Слід також брати до уваги господарське значення культур. Насамперед продуктивність сівозміни, де чималі площі зайняті зерновими культурами, оцінюють не лише в к. о., а й за виходом зерна ярих і зернобобових культур на одиницю площі. Беруть до уваги вартість продукції з одиниці площі в чинних загальних закупівельних цінах на рослинницьку продукцію. Вартість продукції культур, на котрі ціни не встановлено, визначають розрахунком за вмістом к. о.

У стаціонарному досліді ми вивчали короткоротаційні сіво­зміни з різним насиченням зерновими, олійними та зернобобовими культурами на дерново-підзолистих ґрунтах в умовах Прикарпаття (табл. 1).

1. Двопільні сівозміни з насиченням зерновими від 50 до 100 %, олійними 50 %, зернобобовими 50 % (варіант 1, 2, 3).

2. Трипільні сівозміни з насиченням зерновими від 33 до 100 % (4, 5, 6 варіант), олійними – на 33 % (5 варіант), зернобобовими – 33 % (4 варіант).

3. Чотирипільні сівозміни, насичені зерновими культурами від 50 до 100 % (варіант 7, 8, 9), олійними – 25 % (варіант 7, 8), зернобобовими – 25 % (варіант 7).

4. Cівозміна, насичена зерновими на 40 %, олійними на 40 %, зернобобовими – на 20 % (варіант 10).

Формування показників родючості ґрунту в короткоротаційних сівозмінах мало свої особливості. Воно тісно пов’язане з системою удобрення в сівозмінах. Витрати вологи в системі сівозмін відчутно залежали від структури сівозміни, складу вирощуваних культур і порядку їх чергування.

Найвищі загальні витрати вологи з ґрунту та опадів за вегетаційний період відбуваються за вирощування пшениці озимої у двопільній сівозміні (320 – 385 мм), порівняно із зерновими колосовими культурами та бобовими, де вони становили 290 – 346 мм.

Натомість спрощення сівозмін без урахування традиційних основ і правил чергування культур призводить до загрозливого поширення спеціалізованих бур’янів, шкідників і хвороб, попри зростання використання хімічних засобів боротьби.

Насамперед пшениця озима в беззмінному посіві в 1,5 – 1,8 раза сильніше, ніж у сівозміні уражується кореневими гнилями, в 1,5 – 2 рази – бурою та жовтою іржею, в 1,4 – 4 рази – сніговою пліснявою.

Забур’яненість посівів пшениці озимої зростає вдесятеро порівняно з посівами в сівозміні. Багаторічні дослідження свідчать про чимале зростання кількості озимих і бур’янів, що зимують, у посівах озимої пшениці, зокрема метлюга звичайного (Apera spica-venti L.) та кучерявця Софії (Descurainia Sophia L.). У посівах ярих культур переважали ярі та бур’яни, що зимують, такі як галінсога дрібноквіткова (Galinsoga parviflora Cav), щириця звичайна (Amarantus retroflexus L.), грицики звичайні (Capsella bursa pastoris L.), талабан польовий (Thlaspi arvense L.) На четвертий рік беззмінного вирощування пшениці озимої врожайність її зменшується вдвічі-втричі.

Урожайність культур відбиває ефективну родючість ґрунту та дає змогу оцінити ефективність використаних агрозаходів (табл. 2.).

Продуктивність короткоротаційних сівозмін оцінювали за виходом зерна, зернових і кормових одиниць, перетравного протеїну з 1 га ріллі.

Пересічно за роки досліджень найвищий вихід зерна 3,19 – 3,77 т та 3,85 – 5,62 т к. о., перетравного протеїну 0,41 – 0,46 т / га ріллі дістали в сівозмінах із 50 % насиченням зерновими та 50 % зернобобовими з набором культур: пшениця озима, кормові боби (сіво­зміна 1); пшениця озима, ріпак озимий (сівозміна 2).

Продуктивність короткоротаційних сівозмін змінювалася залежно від частки бобових культур, їх розміщення після попередників і систем удобрення в сівозміні.

Серед досліджуваних сівозмін найбільший збір зерна 3,77 т / га ріллі забезпечила двопільна сівозміна з насиченням зерновими 50 %, олійними 50 % (пшениця озима, ріпак озимий). Умовно чистий прибуток за цією сівозміною становив 8680,2 грн і 94,6 %.

Найбільший збір к. о. 5,62 т / га ріллі забезпечила так само двопільна сівозміна (варіант 2) з насиченням зерновими 50 %, олійними 50 %.

За перетравним протеїном найкращою була двопільна сівозміна (варіант 1) – 0,463 т / га ріллі, з насиченням зерновими 50 %, зернобобовими – 50 %, умовно чистий прибуток – 6658 грн, рівень рентабельності – 71 %.

Отже, вплив сівозмін поширюється на всі аспекти життя рослин і на процеси, які відбуваються в ґрунті, позаяк за спект­ром своєї дії на ґрунт і рослину сівозміна не має рівноцінних заходів. Науково обґрунтоване чергування культур у сівозміні нерозривно пов’язане з усіма технологічними процесами, насамперед із системою обробітку ґрунту та удобрення, насінництвом, заходами боротьби з ерозією ґрунту, бур’янами, хворобами й шкідниками, позаяк сіво­зміна є основою для всіх технологічних заходів.

Актуальними є також екологічні причини чергування культур, які формуються за комплексом чинників під впливом антропогенезу, техногенезу, а також за умов недотримання правильного та повного науково обґрунтованого чергування культур у полях сівозміни. Саме ці причини – визначальні у стані та розвитку сучасного аграрного виробництва.

Наявність у сівозміні сільгоспкультур із різними біологічними особливостями – це умова стійкості землеробства. Правильний набір і чергування культур у сівозміні формують передумови для підвищення та відновлення родючості ґрунту й одержання високих урожаїв.

На Прикарпатті беззмінно 50-річне вирощування сільгоспкультур негативно позначилося на родючості ґрунту, спричинило збільшення забур’яненості та розвиток спеціалізованих бур’янів.

Найменший негативний вплив на ґрунт має тритикале. Найстійкішою проти беззмінного вирощування була пшениця озима, врожайність якої упродовж багаторічного дослідження становила 4 – 4,15 т / га.

Вплив систем удобрення найістотніше позначається на продуктивності ріпаку озимого.

Відтак виснуємо: вирощування культур у беззмінних посівах недоцільне. Натомість за науково обґрунтованого чергування культур поліпшуються умови життєдіяльності мікроорганізмів, зростає продуктивність агроценозу, поліпшується якість продукції та екологічний стан навколишнього природного середовища.

Ярослава Григорів, кандидат сільськогосподарських наук, Прикарпатський національний університет ім. В. Стефаника