Контрольні запитання

Пошуки нових заходів боротьби з бур'яна­ми. Застосування для боротьби з бур'янами електромагнітного поля (ЕМП) надвисокої час­тоти (НВЧ). Режими роботи польової установ­ки. Умови ефективного застосування ЕМП НВЧ.

4. Сівозміни

4.1. Наукові осеови сівозмін

Правильні сівозміни — важлива складова частина системи землероб­ства. Вони е основою, на якій грун­туються системи обробітку грунту, удобрення і захист вирощуваних куль­тур від бур'янів, шкідників і хвороб, а грунту — від різних видів ерозії.

Сівозміни дають можливість раціо­нально використовувати заходи вироб­ництва і землю, більш ефективно орга­нізовувати сільськогосподарські ро­боти.

Основою сівозміни є раціональна науково обгрунтована структура посів­них площ, під якою розуміють співвід­ношення площ посівів різних сільсько­господарських культур і чистих парів, виражене в процентах до загальної площі сівозміни. Розробка і обгрун­тування її пов'язані із спеціалізацією господарства і державним замовлен­ням на продаж сільськогосподарської продукції. Однак структура посівних площ — це ще не сівозміна. Сівозмі­на — це науково обгрунтоване чергу­вання сільськогосподарських культур і парів у часі і на території.

Щорічна або періодична зміна куль­тур і чистого пару на полі — це чер­гування в часі. Чергування на тери­торії означає, що земельний масив сі­возміни поділений на поля, на яких щороку (почергово) вирощуються культури. На кожному полі культури чергуються в часі.

Перелік сільськогосподарських куль­тур і парів у порядку їх чергування в сівозміні називається схемою сівозмі­ни. При правильному чергуванні в сі­возміні культури і пар повертаються на те саме поле через певну кількість років. Інтервал часу, протягом якого сільськогосподарські культури і пар проходять через кожне поле послідов­но, за передбаченою схемою, називає­ться ротацією сівозміни. Тривалість ротації, як правило, дорівнює кількос­ті полів у сівозміні. Наприклад, в 10-пільній сівозміні ротація триває 10 років. Зміну культур у всіх полях зображують у таблиці, яку називають ротаційною. Така таблиця — це план розміщення культур і чистого пару на полях і по роках на період ротації.

Сівозміну не слід розуміти як не­змінну схему ведення рільництва, як певний постійно діючий організацій­ний і агротехнічний шаблон. В умовах інтенсивного землеробства вона повин­на бути динамічною системою з захо­дами агротехніки, які весь час поліп­шуються впровадженням нових сортів, гібридів і сільськогосподарських куль­тур, чергуванням культур і їх посів­них площ. Однак основних елементів сівозміни (агротехнічні основи пра­вильного чергування культур, кіль­кість і розмір полів) треба суворо до­держувати і не змінювати часто.

Щоб запровадити сівозміну, земель­ну ділянку ділять на попередньо ви­значену кількість полів, на яких по­чергово висівають вирощувані в сіво­зміні культури. Якщо ці культури вирощуватимуться на одному і тому са­мому полі не довше 8 років, то такі культури називають повторними, а по­над 8 років — беззмінними. Тривале вирощування одної культури на одно­му і тому ж полі (понад 8 років) на­зивають ще монокультурою. Терміна­ми беззмінна культура і монокультура іноді користуються як сипонімами, то­му що монокультура призводить до беззмінності посівів. Якщо в монокуль­туру ввести чистий пар, то беззмін­ність порушиться і єдина культура бу­де вирощуватись вже в сівозміні, на­приклад, чистий пар — озима пшени­ця — озима пшениця. При повторному і беззмінному виро­щуванні продуктивність сільськогоспо­дарських культур зменшується, про що свідчать численні тривалі досліди. Так, на Ротамстедській дослідній станції (Англія) урожайність озимої пшениці протягом 125 років у беззмін­них посівах знизилась більше, ніж у 2 рази, а при застосуванні добрив її урожайність хоч і не зменшувалася, але була значно нижчою, ніж у сіво­зміні (Кук Дж., 1970). У подібних до­слідах у Галлі врожайність жита че­рез 70 років у беззмінних посівах зменшилась на 63%, а в дослідах Чарторийського дослідного поля (Жи­томирська область) врожайність його в беззмінних посівах на фоні І^40РзоКзо знижувалась на 32 % порівняно з сі­возміною. Середня за 92 роки вро­жайність жита на Полтавській дослід­ній станції становила 12,1 ц/га Різні культури неоднаково реагу­ють на беззмінне вирощування. За да­ними Б. М. Рожественського, най­більш чутливі до беззмінного вирощу­вання ячмінь, кукурудза і яра пшени­ця, менш чутливі — цукрові буряки, озима пшениця, просо.

У дослідах ВНІЦ на Носівському відділенні Чернігівської дослідної станції найбільш чутливими до сіво­зміни були цукрові буряки і озима пшениця, водночас кукурудза і кар­топля, а при застосуванні добрив і ячмінь та овес забезпечували досить стабільні врожаї і при тривалому (10 років) беззмінному вирощуванні.

У дослідах Миронівського науково-дослідного інституту селекції та насін­ництва пшениці (МНДІСНП) врожай­ність озимої пшениці і кукурудзи в беззмінних посівах була на 35—45 % нижчою, ніж у сівозміні, а врожай­ність цукрових буряків знижувалась в 2,5 рази і більше. При цьому міне­ральні і органічні (гній) добрива ли­ше послаблювали негативну дію без­змінної культури, але врожайність бу­ла нижчою, ніж у сівозміні без доб­рив.

Залежно від реакції на повторне ви­рощування культури поділяються на такі групи:

дуже чутливі, урожайність яких у повторних посівах або при частому поверненні на попереднє місце різко знижується (цукрові буряки, льон-дов-гунець, соняшник);

середньочутливі, урожайність яких при повторному вирощуванні знижується мало і при правильній агротехніці їх можна вирощувати 2 роки підряд (озимі зернові, овес, ячмінь);

малочутливі, здатні забезпечува­ти досить високий врожай протягом кількох років при повторному вирощу­ванні (бавовник, картопля, коноплі, кукурудза, рис).

Зниження врожаїв сільськогоспо­дарських культур при беззмінному ви­рощуванні помітили давно, але науко­ве обгрунтування цьому з'явилося ли­ше з розвитком природничих наук. Одну з перших теорій для пояснення цього явища висунули швейцарські ботаніки Пирим і Альфонс Декандоль. Суть її полягала в тому, що в процесі життєдіяльності рослини виділяють у грунт речовини, токсичні для наступ­них посівів тих самих рослин, але не шкідливі для інших видів рослин. Пізніше була розроблена гумусова те­орія (І. М. Комовим — в Росії, Л. Теє-ром — в Німеччині). Теєр поділяв всі культури на ті, що збагачують грунт гумусом і збіднюють. Суть тео­рії зводилась до необхідності чергу­вання культур цих груп. Основною помилкою теорії було те, що Теєр вважав, що рослини живляться гуму­сом.

На зміну гумусовій теорії з'явилась теорія мінерального живлення рослин Ю. Лібіха, який пояснював зниження врожайності культур при беззмінному вирощуванні однобічним виснаженням грунту на елементи живлення. Всі по­льові сільськогосподарські культури Лібіх поділяв на 3 групи залежно від того, якого елемента живлення віднос­но більше споживала дана культу­ра — фосфору, калію чи кальцію і ре­комендував чергувати культури, які мають різну потребу в зольних еле­ментах живлення.

П. А. Костичев і В. Р. Вільямс в основу сівозмін покладали структурну теорію, відповідно до якої беззмінне вирощування культур призводить до деградації фізичних властивостей грунту, зокрема, його структури. Всі рослини В. Р. Вільямс поділяв на та­кі, що відновлюють структуру грунту і підвищують його родючість (суміш­ки багаторічних бобових і злакових трав) і такі, що її руйнують (одно­річні рослини). Звідси і виникала не­обхідність періодичної зміни культур на полі для відновлення втраченої ґрунтової структури.

У наукових працях із землеробства вазначаються й інші причини знижен­ня врожайності сільськогосподарських культур при беззмінному вирощуван­ні: зміна реакції ґрунтового розчину, збільшення фітопатогенної бактері­альної і грибної флори; погіршення фітосанітарних умов за рахунок бур'­янів, хвороб і шкідників тощо.

Недоліком цих теорій була однобіч­ність і обмеженість, в той час як за­гальний діалектичний метод вимагає вивчити питання комплексно у взає­модії з іншими факторами. Саме з та­ких позицій до питання підійшов Д. М. Прянишников, об'єднавши всі причини, які спричинюють необхід­ність чергування культур у сівозміні, в 4 групи: хімічні, фізичні, біологічні і економічні. Ці причини і є основами правильного чергування культур.

Хімічні причини. Правильне чергу­вання культур у сівозміні поліпшує живлення рослин зольними елемента­ми і азотом.

Необхідність чергування культур зумовлюється їх біологічними особли­востями.

Різні культури використовують по­живні речовини у неоднаковому спів­відношенні. Наприклад, зернові вико­ристовують більше фосфору, корене-бульбоплідні — калію, бобові — біль­ше кальцію тощо. Тому вирощування на одному і тому самому полі куль­тур, які використовують велику кіль­кість певного елемента живлення, з часом приводить до нестачі цих по­живних речовин у грунті.

Деякі культури здатні засвоювати поживні речовини із слабкорозчинних сполук у грунті. За даними Д. М. Пря-нишникова, фосфор з важкорозчинних сполук краще, ніж інші культури, за­своюють люпин, гречка, гірчиця. Під­кислюючи грунт, вони перетворюють такі форми фосфору в доступні, крім того, доступних речовин утворюється більше, ніж вони споживають самі і цим поліпшують живлення фосфо­ром культури, які висіваються після них.

На полях вирощують бобові культу­ри, розвиток яких менше залежить від внесення азотних добрив, тому що во­ни самі фіксують азот повітря за до­помогою бульбочкових бактерій. До­слідами І. Г. Захарченка та Л. І. Шиліної встановлено, що з розрахунку на 1 т сухої речовини основної і побіч­ної продукції багаторічні бобові тра­ви засвоюють з повітря ЗО—38 кг/га, люпин і кормові боби — 20—27, го­рох— 10—15 кг/га азоту. Найбільше грунт збагачується біологічним азотом після багаторічних бобових трав (90— 122 кг/га), білого і жовтого люпину (14—38 кг/га). Корені бобових рослин містять в 2—8 раз більше азоту, ніж корені не-бобових зернових культур.

У сівозміні необхідно чергувати культури з різною довжиною корене­вої системи, що дає можливість рівно­мірніше і ефективніше використовува­ти поживні речовини з орного шару і більш глибоких шарів грунту. Най­глибше в грунт проникають корені

люцерни і цукрових буряків (мал.ЗО), а, наприклад, льону, проса, ярого ячменю розміщуються переважно в метровому шарі грунту.

У сівозміні рослини краще викори­стовують поживні речовини з добрив в зв'язку з поліпшенням загальних умов життя. Ця обставила має особливо важливе значення при запровадженні інтенсивних технологій вирощуван­ня сільськогосподарських культур.

Про більш ефективне використання поживних речовин з добрив у сівозмі­ні свідчать дослідні дані ТСГА |С. А. Воробйов). Так, під беззмінною пшеницею в орному шарі містилось л«гкорухомої фосфорної кислоти і об­мінного калію в 1,5 раза більше, а врожайність її була в 1,5 раза мен­шою, ніж у плодозмінній сівозміні. Фізичні причини. Різні сільськогос­подарські культури та їх вирощуван­ня неоднаково впливають на фізичні властивості грунту і стійкість його проти ерозії.

Більше кореневих і післяжнивних решток залишається після багаторіч­них трав і озимих культур, значно менше — після просапних, які за всіх інших однакових умов можуть погір­шувати структуру грунту. Деградація фізичних властивостей грунту під про­сапними культурами пов'язана насам­перед з багаторазовими переміщення­ми по полю машин і ґрунтообробних знарядь, які при виконанні необхідних технологічних операцій руйнують грунтові агрегати, розпилюють і ущільнюють грунт. Тому для послаб­лення шкідливої дії технологічних операцій і самої рослини під просапні культури слід вносити високі дози органічних добрив, які поліпшують фі­зичні властивості і структуру грунту. Від фізичних властивостей грунту залежить і його водно-повітряний ре­жим. Сприятливіший він на добре окультурених грунтах з оптимальною будовою і щільністю. Ступінь забез­печеності рослин вологою залежить також від тривалості періоду від зби­рання попередньої культури до висі­вання наступної. Найбільш важливо це для озимих хлібів у посушливих степових районах. Чим триваліший цей період, тим більше вологи містить грунт на час сівби озимих культур (в результаті вбирання літніх опадів і зберігання весняних запасів вологи). Для кращого використання вологи атмосферних опадів важливо врахо­вувати ступінь і глибину висушування грунту попередньою культурою і роз­міщувати після рослин з глибоким ко­рінням рослини з неглибоким корін­ням або залишати поле під чистим па­ром. Дуже глибоко висушують грунт цукрові буряки (до 1,5—2, а в посуш­ливих умовах до 3—3,5 м), люцерна (при дворічному використанні до 1,5—2 м, трирічному — до 5,5 м і більше), соняшник (до 4 м і більше). Запаси вологи у більш глибоких шарах грун­ту протягом року відновлюються по­вільно, а іноді вони не досягають по­переднього рівня. Тому такі культури, як цукрові буряки, вирощувати на то­му самому полі слід не раніше, ніж через 3—4 роки. Ще більш тривалий час повернення на попереднє місце для соняшнику. Отже, правильним підбором і чергуванням культур мож­на більш ефективно використовувати природні запаси ґрунтової вологи. Фізичні властивості грунту, склад і чергування культур, а також їх розмі­щення на полях запобігають водній та вітровій ерозії. Дослідженнями Уман­ського сільськогосподарського інститу­ту встановлено, що за рік на беззмін­них посівах кукурудзи змивається 19,7 т/га грунту, пшениці—10,1, а в сівозміні з травами—2,7 т/га. .

На слабооструктурених грунтах, які зазнають водної або вітрової ерозії, запроваджують спеціальні ґрунтоза­хисні сівозміни з переважанням в них непросапних культур, які вкривають поверхню грунту більшу частину року і мають добре розвинену кореневу си­стему (багаторічні трави, озимі). Знач­ну ґрунтозахисну роль відіграють про­міжні культури, які вкривають грунт зеленим килимом у найбільш ерозій-нонебезпечні літньо-осінній та ранньо­весняний періоди.

Біологічні причини. Необхідність чергування культур зумовлюється їх різним відношенням до бур'янів, шкід­ників і хвороб.

При повторних посівах або частому повертанні культури чи групи близь­ких за біологічними особливостями культур на попереднє місце створю­ються сприятливі умови для нагро­мадження на полі біологічних груп бур'янів. Так, на Розівській дослідній станції (Є. М. Лебідь) ураженість со­няшнику вовчком в середньому за 8— 11 років при беззмінному вирощуван­ні становила 27,2%, а в сівозміні пі­сля кукурудзи — 9,5 %. Саме з цієї причини соняшник вирощують на тому самому полі не раніше, ніж через 7— 8 років, коли насіння вовчка втратить схожість.

Це характерно і для бур'янів-непа-разитів. Зимуючі і озимі бур'яни, на­приклад, пристосувалися до озимих культур і багаторічних трав, ярі бур'­яни — до ранніх і пізніх ярих культур. Ярі бур'яни заглушуються швидкорос­лими навесні озимими, а озимі бур'­яни легко знищуються під час зябле­вого і передпосівного обробітку грунту під ярі культури. Отже, при чергуван­ні озимих і ярих культур створюються несприятливі умови для росту і роз­витку обох груп бур'янів.

Поля значно очищаються від бур'­янів при введенні в сівозміну чистих парів, а також просапних культур за умови ретельного догляду за ними.

У беззмінних посівах багатьох сіль­ськогосподарських культур велику шкоду спричинюють шкідники і збуд­ники хвороб, багато з яких, подібно

до бур'янів, пошкоджують певні куль­тури або групу культур. Висока кон­центрація цукрових буряків, напри­клад, сприяє розмноженню бурякового довгоносика, нематод, поширенню ко­ренеїда, плямистості, кореневої попе­лиці, збільшує кількість патогенних мікроорганізмів. Повторні посіви ози­мої пшениці спричинюють розмножен­ня хлібної жужелиці, клопа-черспаш-ки і значну ураженість рослин корене­вою гнилизною.

В разі розміщення озимої пшениці після пшениці (дані ВНДІЗГ), чисель­ність хлібної жужелиці збільшуються в 25—ЗО разів, пшеничного трипса — в 1,3—1,8, а пошкодження внутріпчіьо-стебловими шкідниками — в 1,4 -3,2 раза порівняно з посівами після чор­ного пару і гороху.

Правильне чергування культур час­то має вирішальне значення і для ре­гулювання мікробіологічної діяльності грунту. Дослідження Є. М. Мішусті-на, X. Бериера і М. О. Красильникова свідчать, що багато видів бактерій, грибів і актиноміцетів продукують ре­човини, токсичні для вищих рослин. Беззмінне вирощування культур при­зводить до нагромадження в грунті небажаних видів мікроорганізмів, про­дукти життєдіяльності яких є однією з причин ґрунтовтоми. При вирощу­ванні цукрових буряків на одному по­лі протягом 6 років загальна кількість мікроорганізмів зменшилася у 8,5 ра­за, бактерій-иітрифікаторів — у 31 раз, а целюлозорозкладаючих — у 5 разів.

Відповідним чергуванням культур у сівозміні можна стимулювати розви­ток мікроорганізмів-антагоністів (де­які бактерії і актиноміцети), які стри­мують розвиток шкідливих мікроорга­нізмів у грунті.

На ріст і розвиток рослин у без­змінних посівах часто несприятливо впливають кореневі виділення і про­дукти розкладу пожнивних решток самих рослин. До таких речовин

належать найрізноманітніші сполу­ки — цукри, органічні кислоти, алка­лоїди, феноли тощо, які впливають на ріст і розвиток культурних рослин. Проведеними у Всесоюзному НДІ ку­курудзи дослідами (І. С. Годулян) встановлено, що витяжки з соломи ячменю, пшениці, жита, вівса, кукуру­дзи, соняшнику, кормових буряків при­гнічували, а витяжка з коренів ячме­ню— стимулювала проростання насін­ня озимої пшениці. Сприятливо впли­вала на проростання насіння вівса ви­тяжка з коренів кукурудзи. Ці взаємо­відносини між рослинами названі але­лопатією.

Сівозміна має велике значення і для просторової ізоляції культур. Це за­побігає не тільки перехресному запи­ленню, а й ураженню інфекціями, шкідниками.

Економічне і організаційно-госпо­дарське значення сівозмін. При впро­вадженні сівозмін забезпечується рів­номірне і більш продуктивне викори­стання протягом року трудових ресур­сів і техніки, підвищується ефектив­ність всіх агротехнічних заходів. В умовах інтенсивного землеробства правильну сівозміну слід розглядати як провідну ланку в системі землероб­ства. Сівозміна поєднує розміщення культур, системи обробітку грунту, за­хисту рослин і застосування добрив, культуртехнічні і меліоративні заходи, захист грунту від ерозії, а вирощу­вання різних за біологією культур за­безпечує більш сприятливі фітосані-тарні умови, сприяє збільшенню в грунті вмісту органічної речовини. Все це свідчить про те, що організаційно-господарське значення сівозміни не менше, ніж агротехнічне.

Оскільки в сівозміні вища ефектив­ність багатьох агротехнічних заходів (внесення добрив, боротьби з бур'яна­ми, хворобами і шкідниками, захисту від ерозії тощо), то стає очевидним, що роль сівозміни за умови інтенси­фікації землеробства не знижується.