Землеробство
3.1.6. Біологічні причини чергування культур
В умовах інтенсифікації землеробства значення правильного чергування культур у сівозміні в оптимізації санітарного стану ґрунту значно зростає.
Заселені шкідниками й заражені збудниками хвороб рослинні рештки, що залишаються в ґрунті та на його поверхні після збирання культури, є одним із основних джерел поширення шкідників і хвороб у майбутньому році. Установлення оптимальної концентрації культур у сівозміні та вибір кращих попередників забезпечують не тільки високу врожайність, а й обмежують нагромадження шкідливих організмів. Тому при встановленні оптимальної концентрації кожної культури в сівозміні треба виходити з плану виробництва продукції та враховувати біологічні особливості культури, ґрунтово-кліматичні умови, а також ступінь ураження рослин патогенами.
Виходячи з цих вимог, наукові установи встановили оптимальне насичення сівозмін різними культурами. Наприклад, для районів достатнього зволоження, за даними Хмельницької сільськогосподарської дослідної станції, оптимальна концентрація зернових і зернобобових у десятипільній сівозміні може досягати 70, а озимої пшениці - 40%. У районах недостатнього зволоження (Степ та південна частина Лісостепу), за даними Інституту зернового господарства УААН, насичення зерновими не повинно перевищувати 60-65%, а в районах нестійкого зволоження - 60-70%. При порушенні цих вимог доводиться розміщувати культури не після кращих попередників і сіяти їх повторно на одному й тому самому полі. За цих умов, як правило, різко погіршується фітосанітарний стан в агроценозі.
Висока концентрація цукрових буряків посилює загрозу розмноження бурякового довгоносика, кореневої попелиці, нематоди, сприяє поширенню коренеїда, плямистості та збільшення від них втрат урожаю. Так, за даними Уладово-Люлинецької дослідно-селекційної станції, насичення десятипільної сівозміни цукровими буряками понад 30% у районах достатнього зволоження Лісостепу призводить до збільшення кількості патогенних мікроорганізмів у 2,3-5,6 разу.
Повернення соняшнику раніше як через 8-10 років на поле попереднього його вирощування призводить до посилення ураженості посівів білою і сірою гнилями та несправжньою борошнистою росою й іншими патогенами.
Повторні посіви кукурудзи, безперечно, призводять до помітного погіршення фітосанітарного стану через нагромадження специфічних збудників хвороб (летюча та пухирчаста сажки), а також шкідників. Проте у виробництві трапляються посіви кукурудзи два і більше років підряд на одному полі. На таких посівах особливу увагу необхідно звернути на дотримання всього комплексу заходів захисту культури від шкідників і збудників хвороб.
У Степу повторна сівба пшениці два і більше років підряд призводить до масового розмноження хлібної жужелиці, клопа-черепашки і значної ураженості посівів кореневими гнилями. За даними Інституту захисту рослин УААН, при повторній сівбі пшениці чисельність хлібної жужелиці була більшою в 25-30 разів, пшеничного трипса - в 1,3-1,8, а пошкодженість внутрішньостебловими шкідниками - в 1,4-3,2 разу, ніж після таких попередників, як чорний пар і горох.
У разі розміщення посівів пшениці після пшениці, за даними Інституту зернового господарства УААН, ураженість кореневими гнилями незалежно від сорту була майже в два рази вищою, ніж по пару. Пшениця має спільних із кукурудзою збудників кореневих гнилей, тому ураженість пшениці при вирощуванні після кукурудзи, особливо на початку розвитку, також підвищується.
Установлено, що в збудників фузаріозу та інших хвороб льону життєздатність зберігається протягом п´яти-шести років.
При безперервному вирощуванні картоплі на одному й тому ж полі в ґрунті нагромаджуються збудники вертицильозу, звичайної і порошистої парші та інших хвороб, унаслідок чого уражуваність її цими хворобами в 10-15 разів більша, ніж у сівозміні (С. А. Воробйов, 1968).
Повторні посіви та монокультура призводять до нагромадження в ґрунті шкідників, особливо спеціалізованих. Так, вирощування кукурудзи на постійних площах або декілька років підряд супроводжується збільшенням чисельності ґрунтових шкідників - дротяників та несправжніх дротяників, підвищується чисельність стеблового метелика і південного сірого довгоносика.
У сівозмінах, де вирощують багаторічні трави, особливо в умовах зрошення, також спостерігається нагромадження дротяників. Тому доцільно після цього попередника висівати озиму пшеницю, а потім просапні культури.
Чисельність спеціалізованих шкідників зростає в міру тривалості беззмінного вирощування культури. Але навіть багатоїдні шкідники, такі як лучний метелик, віддають перевагу певній культурі, тому чергування в сівозміні є фактором, який обмежує нагромадження шкідників.
Велике значення має сівозміна в боротьбі з нематодами. Найпоширеніші галова, пшенична, стеблова та інші нематоди. Деякі паразитують на певних культурах - кукурудзі, вівсі, ячмені, просі. Проте в частини з них немає вузькою спеціалізації. Так, бурякова нематода пошкоджує буряки, ріпак, рижій, бур´яни (лободу, талабан та ін.), але не уражує зернових колосових, зернобобових, кукурудзи, картоплі, багаторічних трав, сівба яких сприяє очищенню ґрунту від цього паразита.
Розміщення культури після попередника, який пошкоджується тією самою нематодою, створює загрозу її нагромадження. Особливо великі втрати врожаю від нематод спостерігаються при беззмінному вирощуванні та великій концентрації (до 60-80%) окремих культур у сівозміні.
Багаторічний досвід показує, що найефективнішим заходом боротьби з нематодами є високий рівень культури землеробства і, зокрема, науково обґрунтовані сівозміни, де культури, які пошкоджуються певними видами нематод, чергуються з культурами, що не пошкоджуються ними і таким чином сприяють очищенню ґрунту від цих паразитів.
Отже, щоб запобігти нагромадженню в ґрунті шкідників, збудників хвороб і нематод, треба встановлювати певний інтервал повернення культури на попереднє місце вирощування, тривалість якого визначається часом, протягом якого забезпечується пригнічення та значне придушення розмноження шкідників і розвитку хвороб у ґрунті під впливом активної діяльності ентомофагів та антагоністів, які обмежують їх поширення. Наприклад, для пшениці цей інтервал становить 2-3 роки, соняшнику - 8-10, цукрових буряків - 5-6 років.
У спеціалізованих сівозмінах, де, як правило, нагромаджуються вузькоспеціалі-зовані шкідливі організми, велику роль відіграють культури, за допомогою яких можливе біологічне знезараження ґрунту. Так, за даними Інституту зернового господарства УААН, при беззмінному вирощуванні кукурудзи протягом чотирьох-п´яти років у ґрунті нагромаджуються збудники летючої і пухирчастої сажки. Перерва беззмінного вирощування кукурудзи сівбою озимої пшениці сприяє біологічному очищенню ґрунту від збудників цих хвороб. Пшениця не уражується летючою сажкою, але стимулює проростання спор, які гинуть під впливом кореневих виділень культури. Аналогічне явище спостерігається і з насінням вовчка соняшникового, якщо після соняшнику висіяти кукурудзу. Вона сама не уражується цим бур´яном-паразитом, але провокує проростання насіння вовчка соняшникового, проростки якого потім гинуть.
Важливе значення має також добір культур, які, перериваючи у спеціалізованих сівозмінах тривале вирощування в одному полі певної культури, сприяють очищенню ґрунту від спеціалізованих шкідників. Так, розміщення цукрових буряків, гороху, соняшнику, безпокривних посівів багаторічних бобових трав після кількарічного вирощування озимих забезпечує майже повне очищення поля від хлібної жужелиці, хлібних трипсів, злакових мух. Тим часом при вирощуванні ярих колосових і кукурудзи більша частина популяцій перелічених шкідників зберігається.
Сівозміна має велике й організаційно-господарське значення в захисті рослин. Культури не тільки чергуються на одному полі, а й у просторі. Завдяки просторовій ізоляції можна обмежувати розвиток хвороб. Це надзвичайно важливо для перехреснозапильних культур та в боротьбі з хворобами, що переносяться вітром, водою, передаються рослинними рештками тощо. Так, просторова ізоляція товарних посівів зернових і круп´яних культур від насінних, а також посівів першого і другого років життя дворічних культур (цукрові буряки, овочеві та ін.) дає змогу значно обмежити ураженість насінних посівів летючою сажкою пшениці, кукурудзи, сорго і проса, до деякої міри іржею, борошнистою росою; соняшнику - несправжньою борошнистою росою, білою та сірою гнилями, а буряків першого року життя - пероноспорозом, вірусною жовтяницею, мозаїкою, іржею.
Просторова ізоляція озимих колосових культур також зменшує можливість переходу з торішніх посівів хлібної жужелиці, злакових мух. За даними Інституту захисту рослин УААН, у деяких господарствах Херсонської області чисельність шведської мухи на посівах ярого ячменю, розміщеного поряд з озимими культурами, була в 10-12 разів більшою, ніж на посівах, віддалених від озимини на відстань 1-1,5 км. Аналогічне явище спостерігається нерідко і з хлібною жужелицею. Просторова ізоляція однойменних посівів важлива насамперед як захід проти вузько спеціалізованих шкідників, що не мігрують на велику відстань, а також збудників хвороб, поширюваних вітром.
Після збирання будь-якої культури в ґрунті й на його поверхні залишається певна кількість рослинних решток. Вони розкладаються під впливом грибів родів Fiisarium, Penicillium та ін. Якщо мінералізація рослинних решток не відбулася до сівби наступної культури, то вказані мікроорганізми, посилено розвиваючись, можуть викликати захворювання коренів молодих рослин. Прикладом цього може бути коренева гниль сходів кукурудзи, пшениці й посилене ураження сходів цукрових буряків коренеїдом у разі пізнього заорювання стерні попередньої культури чи залишеної соломи. За даними К. М. Хованської (1982), у районах нестійкого зволоження в таких випадках зростає ураженість сходів коренеїдом на 12%. Такий самий негативний вплив рослинних решток на кореневу систему озимої пшениці виявлений при розміщенні її після буряків. Посилений розвиток мікроорганізмів на кореневих рештках буряків у ґрунті зумовлював ураження пшениці кореневою гниллю, що викликає значне зниження врожаю зерна. Коли ж рослинні рештки попередника встигають мінералізуватися до сівби наступної культури, негативного впливу їх на розвиток останньої не спостерігається.
Кожна культура для своєї життєдіяльності використовує з ґрунту воду і поживні речовини в різній кількості. Багаторічні трави, ячмінь, соняшник, цукрові буряки дуже висушують ґрунт. У наступних культур через нестачу вологи може зменшуватися тургор, спостерігатися в´янення, внаслідок чого знижується стійкість рослин проти ураження їх різними хворобами: коренеїдом, борошнистою росою буряків, фузаріозною гниллю картоплі й льону, борошнистою росою зернових хлібів. За даними Веселоподолянської дослідно-селекційної станції, ураження сходів цукрових буряків коренеїдом значно зростало при сівбі їх після озимини, попередником якої були багаторічні трави двох років використання порівняно з ураженням після трав однорічного використання, а також після кукурудзи на зерно порівняно з кукурудзою на зелений корм, що менше висушує ґрунт.
Дослідами встановлено, що за достатньої кількості поживних речовин для розвитку рослин підвищується стійкість їх проти ураження багатьма хворобами. Отже, при розміщенні культур у сівозміні треба враховувати ступінь використання поживних речовин попередніми культурами.
Наведені дані свідчать про можливість значного обмеження шкідників і збудників хвороб сільськогосподарських культур впровадженням правильних сівозмін.
При встановленні оптимальної концентрації окремих культур у сівозміні, а також інтервалу в часі повернення кожної на попереднє місце її вирощування треба враховувати ступінь загрози нагромадження шкідників і збудників хвороб певною культурою і передбачити культури-переривачі, які сприяють знищенню нагромаджених шкідливих організмів, поліпшенню фітосанітарного стану поля.
Відомо, що в комплексі заходів боротьби з бур´янами сівозміна відіграє першорядне значення. Справа в тому, що окремі культури можуть самі добре протистояти бур´янам. Це насамперед культури звичайної рядкової сівби з інтенсивним ростом на початку вегетаційного періоду (озимі, а з ярих - овес). Більшість ярих культур, особливо просапні (цукрові буряки, кукурудза), не можуть протистояти бур´янам при ранньому їх проростанні. Слід додати, що і в культурах звичайної рядкової сівби при їх частому повторюванні у сівозміні й розміщенні після незадовільних попередників також може зростати забур´яненість через ослаблення росту цих культур та адаптацію окремих видів бур´янів. При надмірному насиченні сівозміни озимою пшеницею збільшується чисельність таких бур´янів, як талабан, фіалка польова, сухоребрики, ромашка непахуча, підмаренник чіпкий, кукіль звичайний та інші, а після ярих - вівсюг, лобода, щириця, мишій, куряче просо. У посівах багаторічних трав при їх дво-трирічному використанні зменшується кількість однорічних, але різко зростає чисельність багаторічних бур´янів (пирій повзучий, будяк польовий та ін.).
Нерідко, посилаючись на потребу збільшити виробництво тієї чи іншої продукції, порушують сівозміни (займають пари, розміщують озимі після стерньових попередників, використовують у польових сівозмінах по три-чотири роки багаторічні трави та ін.). Ці порушення намагаються підправити внесенням більшої кількості добрив та застосуванням гербіцидів. Але збільшення норм внесення мінеральних та органічних добрив сприяє доброму розвитку та збільшенню маси бур´янів, а дія гербіцидів із посиленням забур´яненості ослаблюється.
Взаємовідношення між культурними рослинами і бур´янами залежать не тільки від біологічних особливостей, а й від ступеня їх розвитку і біоекологічної сумісності. Добре розвинуті культурні рослини сильніше пригнічують бур´яни. Тому створення сприятливих умов для росту і розвитку вирощуваних культур при застосуванні рекомендованої агротехніки завжди супроводжується придушенням бур´янів. При цьому слід мати на увазі, що в засмічених посівах досить важко створити сприятливі умови тільки для вирощуваних культур, оскільки бур´яни, що ростуть з культурними рослинами, також позитивно реагують, наприклад, на внесення добрив, зрошення та ін. Крім того, на багаторічних бур´янах розмножуються і зимують збудники хвороб сільськогосподарських культур, а рано навесні бур´яни служать кормом для комах-шкідників. Слаборозвинені культурні рослини погано справляються з бур´янами: останні обганяють їх у рості й пригнічують. Тому для культурних рослин дуже важливо своєчасно створити сприятливі умови, коли бур´яни знаходяться ще в перших фазах росту.
Сходи більшості культурних рослин, маючи порівняно великі вегетативні органи, на перших порах затінюють молоді бур´яни. У подальшому взаємовідношення між культурними рослинами й бур´янами залежать від інтенсивності росту, біологічних особливостей і умов їхнього розвитку. Усе це визначає ценотичне значення окремих культур при їх чергуванні в сівозміні.
Озима пшениця і особливо озиме жито, висіяні після чистого пару, ще восени гарно кущаться, утворюють добре розвинутий травостій і досить велику листкову поверхню. Такі посіви слабо заглушуються бур´янами. В той же час озимі, особливо жито, використовуються в сівозміні для придушення бур´янів, головним чином, коренепаросткових, які іншими культурами слабо пригнічуються. Одночасно з цим у посівах добре розкущених озимих культур створюються сприятливі умови для перезимівлі озимих і зимуючих бур´янів.
Навесні після відновлення вегетації озимих, висіяних по чистих парах, бур´яни, що перезимували, відстають у рості й досить сильно пригнічуються культурними рослинами. Сходи ранніх і особливо пізніх бур´янів, що появляються в посівах озимих, знаходяться в пригніченому стані до кінця вегетації (з коротким циклом розвитку) або до збирання врожаю озимих культур. Озимі, висіяні після пізніх, а також ранніх культур (за недостатнього вмісту вологи в ґрунті), утворюють слабкий та зріджений травостій і погано пригнічують бур´яни. У посівах озимих, що вирощуються другий рік підряд, як правило, буває багато зимуючих і озимих бур´янів.
Більшість ярих культур слабко пригнічують бур´яни. Проте серед цих культур є такі, які з ряду причин пригнічують бур´яни досить успішно. До них належать гречка, гірчиця, коноплі, які з перших днів вегетації інтенсивніше нарощують масу, обганяючи слабкі сходи більшості бур´янів. Ячмінь, овес, яра пшениця і зернобобові слабо пригнічують ранні ярі й багаторічні бур´яни з таких причин: 1) вони утворюють сходи практично одночасно з ранніми бур´янами, малооблиствлені; 2) в окремі роки вказані ярі культури мають зріджений травостій, що призводить до сильного заростання бур´янами; 3) під ці культури, як правило, проводять лише один передпосівний обробіток у строки, коли в більшості бур´янів насіння ще не проросло. Ці самі культури за звичайного рядкового способу сівби і густого травостою добре пригнічують пізні ярі бур´яни. Зріджені посіви ярих зернобобових і зернових культур сильно засмічуються всіма видами бур´янів.
Пізні ярі культури (кукурудза, просо, чумиза, сорго) на початку вегетації ростуть повільно, мають рідкий травостій, тому слабко пригнічують бур´яни.
До групи просапних належать в основному ярі культури, які висівають з широкими міжряддями. Штучне зменшення кількості культурних рослин на одиниці площі зумовлено їхніми біологічними особливостями. Одночасно в посівах просапних культур створюється можливість для боротьби з бур´янами шляхом механічного обробітку міжрядь і частково рядків або гнізд при використанні рядкових борінок. Систематичний обробіток посівів просапних культур підвищує значення останніх в очищенні полів від бур´янів. Проте за несвоєчасного і низькоякісного проведення міжрядних обробітків у посівах цих культур створюються сприятливі умови для всіх видів бур´янів. За відсутності належного догляду просапні культури перетворюються на розсадники засмічувачів полів. Із просапних культур кукурудза більше, ніж цукрові буряки і соняшник, засмічується багаторічними й пізніми ярими бур´янами. У посівах просапних культур, які розміщуються після озимих, погано ростуть, наприклад, зимуючі й озимі бур´яни.
Значення однорічних трав та їх сумішок як попередників з точки зору боротьби з бур´янами визначається морфобіологічними особливостями, а також строками і способами сівби цих рослин.
Однорічні трави на зелений корм або силос сіють звичайним рядковим способом. Густий травостій злаково-бобових сумішок (овес+горох, ячмінь+горох, овес+вика) добре затінює сходи бур´янів, а раннє збирання цих сумішок на зелений корм не дає змоги бур´янам дати насіння. Сходи суданської трави спочатку ростуть повільно і слабко пригнічують бур´яни, які з´являються одночасно з культурними рослинами. Пізніше вона помітно пригнічує сходи, особливо тих бур´янів, які з´являються під час її вегетації. Однорічні кормові трави, що висіваються широкорядно (частіше для одержання насіння), погано пригнічують бур´яни і недостатньо очищають від них поля.
Безпокривні посіви багаторічних трав на початку вегетації не тільки не пригнічують бур´янів, а й самі дуже сильно заростають ними. За підпокривної сівби сходи багаторічних трав більше пригнічуються покривною культурою, ніж бур´янами. На другий рік життя багаторічні трави досить добре пригнічують бур´яни, особливо однорічники. Ущільнення ґрунту під впливом кореневої системи багаторічних трав сприяє пригніченню ще й таких бур´янів, як осот жовтий польовий, берізка польова, осот рожевий та ін. У посівах багаторічних трав ущільнення ґрунту добре переносять молочай лозяний, резеда жовта і буркун жовтий, які є одними з основних засмічувачів цих посівів. Пізні ярі бур´яни з тривалим вегетаційним періодом у посівах багаторічних трав, призначених для одержання зеленого корму або сіна, підрізаються під час скошування і не встигають закінчити цикл розвитку.
Враховуючи специфічність культурних рослин і бур´янів, їх біологічні особливості, в землеробстві необхідно дотримуватися таких правил: на полях, засмічених пізніми ярими бур´янами, розміщувати ранні ярі культури; на запирієних і заосоче-них ділянках сіяти озимі або ярі зернові вузькорядним способом та з підвищеною нормою висіву або гречку, овес і горох, а просапні тут не слід розміщувати. Поля, сильно засмічені кореневищними і коренепаростковими бур´янами, доцільно відводити під чорний пар або зайнятий із сівбою озимих культур чи злаково-бобових сумішок на зелений корм.
Таким чином, основою ефективної боротьби з бур´янами є дотримання науково обґрунтованих сівозмін, розроблених та рекомендованих для кожної ґрунтово-кліматичної зони з урахуванням спеціалізації господарств.