• Економічна теорія. Політекономія
• Етика та естетика
• Журналістика та видавнича справа
• Історичні дисципліни
• Культурологія
• Маркетинг та реклама
• Медицина
• Менеджмент та трудові відносини
• Міжнародні відносини та зовнішньоекономічна діяльність
• Педагогіка
• Політологія
• Право. Юридичні дисципліни
• Психологія
• Сільськогосподарська діяльність
• Соціологія
• Туризм та готельна справа
• Українська та зарубіжна література
• Філософія
• Фінанси, гроші та податки

Землеробство

3.3.3. Ґрунтозахисні сівозміни

Земельні ресурси та сприятливі кліматичні умови України зумовлюють високий потенціал виробництва продукції рослинництва, але традиційний екстенсивний підхід до використання землі призвів до нестійкого стану галузі. Розширення ріллі тривалий час було єдиним, хоч і згубним для майбутнього, засобом ведення галузі, оскільки супроводжувався скороченням природних кормових угідь, що призвело до занепаду тваринництва, погіршення якісного стану ґрунтів, зростання енергоспоживання, порушення екологічної рівноваги в навколишньому середовищі та загострення соціальної напруги.

Нині розорано 82% сільськогосподарських угідь, у деяких областях (Вінницькій, Тернопільській, Кіровоградській) - понад 90%, а в багатьох районах цей показник сягає 96%. Такого рівня розораності угідь ніколи не знали розвинуті країни світу і жодна республіка колишнього СРСР. Наприклад, у Німеччині розорано 32%, Англії - 18,5, в США - 20% сільськогосподарських угідь.

Ступінь освоєння земельного фонду в Україні - близько 60% порівняно з 10% в колишньому СРСР в цілому і 12% - у США.

Таким чином, високий рівень розораності угідь, укрупнення полів, а також розширення посівів просапних культур за повоєнні роки більше ніж удвоє призвели до розвитку небувалих ерозійних процесів. Щорічні втрати ґрунту становлять близько 600 млн. т, зокрема понад 20 млн. т гумусу.

Знизилася біологічна активність ґрунту, забруднилися і зменшилися ресурси прісної води. Лише кожний п´ятий житель України споживає відповідної якості воду. До речі, на одного жителя в нас припадає в чотири рази менше прісної води, ніж у США.

Сумарні щорічні збитки від ерозії становлять близько 5 млрд., а втрати чистого прибутку - майже 3 млрд. доларів США.

На якісний стан ґрунтів згубно впливає вилучення з обробітку орних земель на несільськогосподарські потреби. Лише на дні штучних морів і водойм України з урахуванням підтоплення та заболочення опинилося близько 2,4 млн. га родючих земель.

Площа орних земель, розташованих на схилах крутістю від 3° і більше, становить майже 4 млн. га.

На цих землях відбуваються непоправні втрати енергії, змив ґрунту в окремі роки під просапними культурами становить 100-200 т/га.

Як відомо, водна ерозія відбувається при крутості схилу 0,5°. Із суглинкових і глинистих безструктурних ґрунтів з низькою водопроникністю стікає 70% дощової і 100% талої води.

Доцільно нагадати, що затримання на площі 1 т води і використання її для формування врожаю коштує в 10 разів дешевше, ніж подача її для зрошення з будь-якого джерела. При цьому потенційна небезпека посух на формування врожаю значно послаблюється.

Найважливішим заходом боротьби з ерозією ґрунтів є впровадження ґрунтозахисних сівозмін.

Сівозміни, в яких набір, розміщення та чергування сільськогосподарських культур забезпечують захист ґрунтів від водної (на 65-70%) та вітрової ерозії, створюються умови для підвищення родючості еродованих і ерозійно небезпечних земель, забезпечується підвищення врожаїв сільськогосподарських культур, називаються ґрунтозахисними. Впровадження їх поєднується з такими заходами, як контурно-меліоративна організація території, яка включає, зокрема, спорудження різних водорегулювальних систем, смугове розміщення посівів, залуження відповідно до змитості ґрунту, крутості схилу та ґрунтозахисної ефективності культур.

Сільськогосподарські культури за їх реакцією на умови життя поділяють на три групи: дуже-, середньо-, та малочутливі. До першої групи належать буряки, баштанні культури, соняшник, коноплі, картопля, озима та яра пшениця, просо і кукурудза; до другої - ячмінь, гречка, зернобобові, однорічні трави; до третьої - овес, озиме жито, багаторічні трави. Урожай культур першої групи на мало-, середньо- та дуже змитих ґрунтах зменшується відповідно на 10-30, 30-70, 60- 90%; другої - на 5-15, 20-55, 40-70%, третьої - на 5-10, 15-40, 25-55% порівняно з продуктивністю цих культур на незмитих ґрунтах вододілу (І. П. Здоровцев, А. Е. Шевцов, 1982).

Залежно від покриву поверхні поля, сільськогосподарські культури забезпечують різну ґрунтозахисну ефективність. Так, багаторічні трави й озимі мають найбільший коефіцієнт ефективності - 0,95-0,82, однорічні трави та ранні ярі зернові й зернобобові - 0,50-0,42, просапні - 0,47-0,14, чорний пар зовсім не захищає ґрунт від ерозії (табл. 21).

Найтриваліший за часом і надійний захист ґрунтів забезпечують багаторічні трави. Добре розвинуті озимі культури (з кущистістю не менше 3) захищають ґрунт від ерозії з середини осені до підняття зябу після збирання врожаю. Ярі зернові звичайної рядкової сівби захищають ґрунт з другої половини весни до обробітку зябу. Після культур звичайної рядкової сівби протиерозійний фон зберігається за плоскорізного обробітку, чим збільшується фітомеліоративна дія рослин.

Таблиця 21. Ґрунтозахисна ефективність сільськогосподарських культур залежно від крутості схилу

Просапні культури до змикання міжрядь мало захищають ґрунт від ерозії, а в другій половині літа, коли в рослин добре розвинута листкова поверхня, ґрунтозахисний вплив їх посилюється.

У дослідах Хмельницької сільськогосподарської дослідної станції на схилі крутістю 6-8° змив ґрунту становив під покривом багаторічних трав першого року використання 1,1 т/га, озимої пшениці - 8,9, а кукурудзи - 53,2 т/га. Під багаторічними травами другого та третього років використання змиву ґрунту майже не було.

Ґрунтозахисна ефективність культур зменшується із збільшенням крутості схилів. Так, на схилі до 3°, на якому вирощують озиму пшеницю, імовірність захисту ґрунту від шкідливої дії водної ерозії становить 82, а де ростуть багаторічні трави - 95%. На схилах крутістю 6-9° ґрунтозахисна дія послаблюється - відповідно до 7768 та 94-84%.

Із збільшенням ступеня змитості ґрунту продуктивність сільськогос-подарських культур знижується. Це залежить і від реакції культур на ступінь еродованості ґрунту. Так, озимі, горох і ячмінь добре ростуть на малозмитнх ґрунтах, але різко зменшують урожай на середньо- та дуже змитих і лише еспарцет та люцерна тут найменше знижують його.

Одним з найважливіших заходів підвищення ґрунтозахисної ролі сівозмін є смугове розміщення посівів, тобто поле займають не однією культурою чи паром, а декількома і розміщують їх не суцільними посівами, а точно чергують окремі стрічки (смуги).

Ґрунтозахисні властивості смугового розміщення посівів сільськогосподарських культур полягають у тому, що при чергуванні на полях агрофонів надземні органи рослин (стебла та листки) захищають поверхню ґрунту від ударів дощових крапель та повітряних струменів, а коренева система міцно утримує частки. Надійність захисту поверхні ґрунту від дощових крапель та зменшення швидкості руху й концентрації поверхневого стоку залежать від фази розвитку рослин.

На прямих однобічних схилах розміщують прямолінійні смуги, а на багатобічних - межі смуг йдуть паралельно плавно вигнутими кривими лініями. На схилах з глибокими улоговинами, глибина яких перебільшує 2 м, смуги розміщують у комплексі із залуженням улоговин. Смугове розміщення посівів запобігає утворенню струменевих та борозенно-струминних вимоїн і водориїв, тобто зменшує або припиняє змив ґрунту.

В осінньо-зимовий та весняний періоди захист ґрунту від ерозії забезпечують смуги, зайняті культурами звичайної рядкової сівби (багаторічні трави, озимі), або стерня озимих та ярих культур.

При розміщенні смуг сільськогосподарських культур необхідно, щоб частина кожного поля була вкрита рослинністю чи стернею культур звичайної рядкової сівби. Тому при складанні схеми чергування культур у сівозміні насамперед визначають чергування в смугах агрофонів за порами року, яке забезпечує захист ґрунтів від ерозії смугами сільськогосподарських культур майже протягом року. На схилах максимального ефекту досягають за смугового розміщення посівів багаторічних трав та озимих (табл. 22). Дещо послаблюється ефект при поєднанні смуг інших культур і агрофонів.

Таблиця 22. Чергування культур агрофонів за смугового розміщення сільськогосподарських культур

При підборі культур для ґрунтозахисних сівозмін особливу увагу треба звертати на те, як ця культура задовольняє потреби спеціалізації господарства, забезпечує захист ґрунтів від ерозії, сприяє підвищенню родючості еродованих ґрунтів, впливає на роботу машинно-тракторних агрегатів під час сівби, догляду за посівами та збирання врожаю.

Дослідження, проведені Інститутом охорони ґрунтів УААН, переконують, що нормальна робота машинно-тракторних агрегатів, а також сприятливі умови для росту і розвитку рослин складаються, якщо цукрові буряки розміщують на схилах до крутістю 3°, кукурудзу на зерно до 7-8, кукурудзу на силос і соняшник - до 8, ярі та озимі культури звичайної рядкової сівби на зерно - до 9-10, озимі на зелений корм - до 11-12°. Крутіші схили доцільно засівати багаторічними травами. При цьому високу продуктивність та ґрунтозахисну ефективність забезпечують сівозміни, де багаторічні трави становлять близько 50-60% посівної площі, тобто вони є основою ґрунтозахисних сівозмін.

Існуюча структура посівних площ у господарствах з наявністю еродованих земель здебільшого не відповідає оптимальній. Посівні площі під окремими культурами не мають достатнього наукового обґрунтування через відсутність методики визначення допустимих розмірів у кожному господарстві залежно від спеціалізації і наявності еродованих земель. Невідповідність існуючої і оптимальної структур посівних площ сприяє збільшенню ерозійних процесів тим більше, чим більша ця невідповідність.

Заслуговують на увагу рекомендації вчених Інституту землеробства УААН щодо оптимізації структури посівних площ в агроландшафтах господарств з різною наявністю еродованих земель (В. В. Кульбіда, 1991).

Згідно з цими рекомендаціями, оптимізацію посівних площ починають з групування орних земель за крутістю схилу, обґрунтування доцільності вирощування на кожній з них певних культур.

У господарствах на кожній групі земель нарізаються окремі сівозміни. Тривалість їх ротації визначають за періодом повернення основних культур. Оптимальну щорічну площу культур установлюють множенням середньої площі поля на коефіцієнт придатності земель у сівозміні й на ціле число при діленні кількості полів сівозміни на мінімальний період повернення на попереднє місце з урахуванням року її вирощування, а окремі площі за сівозмінами додають.

У ґрунтозахисних сівозмінах в районах з достатнім зволоженням треба висівати переважно конюшину, в районах з нестійким - доцільно сіяти еспарцет або люцерну. Проте найпродуктивніші й забезпечують великий ґрунтозахисний ефект сумішки багаторічних трав, які складаються з двох бобових компонентів. Багаторічні трави, крім великої ґрунтозахисної ефективності, є добрим попередником озимих, особливо в роки з достатнім зволоженням.

Як зазначалося, у ґрунтозахисних сівозмінах добре розвинута озима пшениця за продуктивністю і ґрунтозахисною ефективністю посідає друге місце після трав. Тому для одержання високих її урожаїв розміщення після кращих попередників має першорядне значення. Озиму пшеницю, крім розміщення після багаторічних трав, треба сіяти і після однорічних трав, а також кукурудзи на силос ранніх строків збирання.

У ґрунтозахисних сівозмінах кукурудзу доцільно висівати після озимої пшениці, а також після багаторічних трав дво-, трирічного використання. Введення в сівозміну, особливо з короткою ротацією, кукурудзи відіграє і фітосанітарну функцію, сприяє нормалізації умов розвитку та росту бобових трав при невеликому періоді повернення їх на попереднє місце вирощування.

Ярі ранні звичайної рядкової сівби (ячмінь, однорічні трави) використовують у ґрунтозахисній сівозміні як покривні культури багаторічних трав. Варто зазначити, що кращих результатів досягають при підсіві їх під однорічні трави. Ґрунтозахисні сівозміни в основному мають кормовий напрям. Тому в господарствах, які спеціалізуються на виробництві яловичини чи молока, впроваджують сівозміни, де кормова група становить не менше ніж 75-80% площі. Якщо ж господарства спеціалізуються на виробництві свинини чи продукції птахівництва, зернова група сівозміни без різкого зменшення ґрунтозахисної дії може бути доведена до 60% площі посіву.

Подальше збільшення її при скороченні площі багаторічних трав не забезпечує належного захисту ґрунту, росту продуктивності сівозміни та розширеного відтворення родючості ґрунту.

Побудова ґрунтозахисних сівозмін та їх орієнтовні схеми

Зони України відрізняються ґрунтово-кліматичними умовами. У Степу через недостатню родючість змитих ґрунтів, часті посухи, а місцями - солонцюватість та засоленість ґрунтів створюються несприятливі умови для вирощування сільськогосподарських культур. На схилах, де частина води втрачається із стоком, менш сприятливі умови, ніж в інших природних зонах України. Основою ґрунтозахисних сівозмін у Степу є багаторічні трави. На родючих ґрунтах тут можна вирощувати такі бобові трави, як люцерну, на інших - еспарцет звичайний і піщаний (останній урожайніший). Із злакових - сто-колос безостий, райграс високий, пирій безкореневищний, а в південних районах - житняк посухостійкий. На південних схилах схожість насіння багаторічних трав у 1,5-2 рази менша, ніж на північних.

У цій зоні рекомендуються приблизно такі орієнтовні схеми ґрунтозахисних сівозмін:

I. 1, 2 - багаторічні трави; 3 - кукурудза у фазі викидання волотей; 4 - озима пшениця; 5 - ярі зернові з підсівом багаторічних трав;

II. 1, 2 - багаторічні трави; 3 - озиме жито; 4 - кукурудза на зелений корм та ранній силос; 5 - озима пшениця + післяжнивна сівба багаторічних трав. На дуже еродованих ґрунтах вирощують культури звичайної рядкової сівби. Прикладом може бути така схема: 1, 2 - багаторічні трави; 3 - озиме жито або однорічні трави на зелений корм; 4 - озимина; 5 - ярі з підсівом багаторічних трав.

Дослідження Інституту землеробства УААН і Миколаївської зональної дослідної станції по кормовиробництву переконують, що основою ґрунтозахисних сівозмін у Степу є багаторічні трави. На родючих ґрунтах тут можна вирощувати такі бобові трави, як люцерну, на інших - еспарцет, із злакових - стоколос безостий та ін. При порівнянні сівозмін кращою стосовно ґрунтозахисту виявилася сівозміна з трьома полями багаторічних трав, змив ґрунту в якій був найменший. Ці наукові установи рекомендують для господарств Степу такі схеми ґрунтозахисних сівозмін:

I. 1, 2, 3 - багаторічні трави; 4 - кукурудза у фазі викидання волотей; 5 - озима пшениця на зерно; 6 - ячмінно-горохова сумішка на зелений корм з підсівом багаторічних трав (люцерна + стоколос безостий).

II. 1, 2, 3 - багаторічні трави; 4 - озима пшениця на зерно; 5 -однорічні сумішки (вико-вівсяна) на зелений корм; 6 - ярі зернові з підсівом багаторічних трав.

III. 1, 2 - багаторічні трави; 3 - озима пшениця на зерно; 4 - кукурудза молочно-воскової стиглості (смугове розміщення); 5 - озиме жито на зелений корм або на зерно; 6 - ячмінь з підсівом багаторічних трав.

IV. 1, 2, 3 - багаторічні трави; 4 - озиме жито або однорічні трави на зелений корм; 5 - озима пшениця на зерно; 6 - ярі з підсівом багаторічних трав.

V. 1 - еспарцет на зелений корм; 2 - озима пшениця на зерно; 3 - кукурудза молочно-воскової стиглості (смугове розміщення); 4 - озиме жито на зелений корм; 5 - озима пшениця на зерно; 6 - ячмінь на зерно з підсівом еспарцету (П. І. Бойко, Б. М. Кім, Г. В. Омельченко, 1991).

У Лісостепу ґрунтозахисні сівозміни розміщують на середньо- та дуже змитих ґрунтах, які мають невелику родючість, на схилах, що перевищують 5°. Для них підбирають культури, які сприяють продуктивнішому використанню цих земель та підвищенню їхньої родючості.

За даними Інституту землеробства УААН, тут найпродуктивніша травосумішка, що складається з люцерни (30%), конюшини (10%) та стоколосу безостого (30%).

У сівозмінах, де передбачене дворічне використання трав, доцільніше висівати бобові (конюшина + люцерна), які забезпечують більші, ніж злакові сумішки, урожаї зеленої маси, а також зерна наступної озимої пшениці.

У цій зоні з однорічних культур найпродуктивнішими є озима пшениця, озиме жито, просо, однорічні трави (вико-вівсяні сумішки). З просапних - високоврожайна кукурудза.

Для Лісостепу можна рекомендувати такі ґрунтозахисні сівозміни:

I. 1, 2 - багаторічні трави; 3 - озима пшениця; 4 - горох; 5 - озима пшениця; 6 - ячмінь з підсівом багаторічних трав.

II. 1, 2, 3 - багаторічні трави; 4 - кукурудза на зерно; 5 - горох; 6 - озима пшениця; 7 - овес або ячмінь з підсівом багаторічних трав.

На дуже змитих ґрунтах:

III. 1, 2, 3, 4 - багаторічні трави; 5 - кукурудза на зелений корм; 6 - озима пшениця або жито; 7 - овес з підсівом багаторічних трав.

У районах достатнього зволоження багаторічні трави висівають у сумішці: конюшина із злаковими травами і люцерна з еспарцетом, а в районах нестійкого й недостатнього зволоження ефективні сумішки люцерни з еспарцетом та злаковими травами.

У гірських районах Карпат на дерново-буроземних змитих ґрунтах сумішки конюшини лучної (30%), лядвенцю рогатого (40) та райграсу високого (30), а також конюшини лучної (40), лядвенцю рогатого (30) та тимофіївки лучної (30%) мають найбільшу продуктивність та ґрунтозахисну ефективність. Після багаторічних трав дво-, трирічного використання однорічні культури в перші два-три роки дають задовільні врожаї. Серед культур звичайної рядкової сівби у практиці гірськокарпатсько-го землеробства найпоширеніші посіви озимих (зокрема жита), а серед ярих - вівса. Сумішки багаторічних трав підсівають під ці культури. Картоплю доцільно вводити в ґрунтозахисні сівозміни та використовувати як попередник озимих чи ярих культур звичайної рядкової сівби. Льон-довгунець, як попередник озимої пшениці, стоїть в одному ряду з конюшиною.

У гірських районах Карпат можна впроваджувати такі польові ґрунтозахисні сівозміни:

I. 1, 2 - багаторічні трави; 3 - картопля; 4 - бобові; 5 - озимина і овес з підсівом багаторічних трав.

II. 1, 2 - багаторічні трави; 3 - озиме жито; 4 - картопля; 5 - ярі зернові з підсівом сумішки трав конюшини лучної, лядвенцю рогатого та райграсу високого або тимофіївки лучної.

У лукопасовищних сівозмінах застосовують сумішки конюшини лучної і повзучої (білої) з тимофіївкою та кострицею.

На Поліссі водна ерозія найбільшої шкоди завдає на крупнопилуватих легкосу-глинкових сірих лісових ґрунтах, які розповсюджені на "лесових островах". Дерново-середньопідзолисті супіщані ґрунти також досить інтенсивно еродуються. Тому боротьба з ерозією ґрунтів Полісся - дуже важлива справа. Але тут майже не виділяють спеціальних ґрунтозахисних сівозмін, оскільки схили на Поліссі, як правило, короткі й пологі.

На схилах південного Полісся та в перехідній його частині (до Лісостепу), де рельєф більше розчленований і дає змогу виділити окремі поля для ґрунтозахисної сівозміни, їх насичують багаторічними травами до 40%, зокрема конюшиною та її сумішками з кострицею лучною чи стоколосом безостим. Щоб забезпечити нормальну густоту травостою, доцільно широко впроваджувати післяукісні та післяжнивні посіви багаторічних трав та їх сумішок. На особливу увагу заслуговують рекомендації При-деснянської станції щодо використання люпину в боротьбі з ерозією на сірих лісових крупнопилуватих ґрунтах, на яких доцільно залишати посіви люпину або його стерню до весни для боротьби із змивом ґрунтів талими водами; ущільнювати зернові просапні культури люпином для боротьби зі зливою та вітровою ерозією; впроваджувати післяукісні посіви люпину для боротьби з ерозією в період між вегетацією основних культур.

На легкосуглинкових опідзолених змитих ґрунтах Полісся вводять сумішки конюшини із злаковими травами, а також сіють люпин при такому чергуванні: 1, 2 - багаторічні трави; 3 - озимі + післяжнивні; 4 - картопля (смугами між люпином); 5 - озимі та ярі з підсівом сумішки багаторічних трав.

Ґрунтозахисні сівозміни Степу, Лісостепу, гірських районів Карпат та Полісся необхідно будувати тільки зі смуговим розміщенням культур у їхніх полях.

Ефективність розміщення сільськогосподарських культур смугами значною мірою залежить від ширини смуг, крутості схилу, гранулометричного складу ґрунту та інших факторів. Смуга має бути однаковою за всією довжиною й забезпечувати ефективне використання сучасних машин і знарядь. Так, на парах буферні смуги створюються з одно- і багаторічних трав, висіяних під покрив попередників чорного пару, з посівів озимої пшениці й озимого жита, ярого ячменю і гороху. На схилах крутістю 1-2° буферні смуги розміщуються через 50-70 м в один-два проходи сівалки, а при крутості 2-3° через 30-50 м у два-три проходи сівалки. Схили крутістю понад 3° не рекомендується відводити під чорний пар.

Смуги, зайняті культурами, які добре захищають ґрунт від ерозійних процесів, називають буферними. Їх у полях просапних культур на схилах, що зазнають слабкої ерозії (до 3°), роблять шириною 4-6 м з відстанню між ними 50-60 м. На схилах 3-7°, де ерозія виявляється сильніше, ширину смуг збільшують до 8-10, а відстань між ними зменшують до 30-40 м.

На полях, де поширена вітрова ерозія, ширина смуг на важких ґрунтах не повинна перевищувати 100-120 м, на середньосуглинкових ґрунтах і ґрунтах, які містять у верхньому шарі понад 4% карбонатів, - 75, а на легких ґрунтах - 50 м.