26.1. Наукові основи сівозмін

Багаторічними дослідженнями, проведеними вченими в Ук­раїні і за кордоном, було встановлено, що урожай більшості по­льових культур під час вирощування їх у сівозміні підвищується у 1,5-2 рази порівняно з беззмінними культурами, які тривалий час вирощують на одному полі.

За даними Харківської дослідної станції, урожай культур у сівозміні як на неудобреному фоні, так і після внесення добрив був значно вищий, ніж у беззмінних посівах (табл. 67).

Таблиця 67

Урожайність сільськогосподарських культур залежно від способу вирощування (середні дані за 15-18 років), ц/га

Культура	Без добрив		З добривами
	у сіво­зміні	беззмінна культура	у сіво­зміні	беззмінна культура
Озиме жито	16,2	5,9	26,8	15,4
Озима пшениця	14,2	9,1	24,0	18,5
Цукрові буряки	221,8	68,2	311,8	261,2
Картопля	167,4	95,6	189,0	145,5

У дослідах Інституту селекції і насінництва пшениці урожай озимої пшениці за 1931-1974 рр. при беззмінній культурі без доб­рив становив 14,6, в сівозміні — 26,5 ц/га, а при внесенні міне­ральних добрив — відповідно 23,8 і 33,2 ц/га. Урожай цукрових буряків за цей самий період при беззмінній культурі без добрив становив 93 ц/га, в сівозміні — 227 ц/га, а при внесенні міне­ральних добрив — відповідно 138 і 333 ц/га.

В умовах беззмінної культури пшениці на Ротамстедській дослідній станції (Англія) при вирощуванні її без добрив в серед­ньому за 80 років збирали по 7,6 ц/га зерна, а в чотирипільній сівозміні з конюшиною — 16,2 ц/га. Починаючи з 1879 р. в м. Галле (Німеччина) ведуться досліди з беззмінного вирощування жита, урожайність якого за ці роки без внесення добрив стано­вила близько 6 ц/га.

Найбільш чутливі до беззмінних посівів льон, цукрові буряки та соняшник. Повторних посівів цих культур не практикують, ос­кільки різко зменшується їх урожайність. Середньочутливими до беззмінних посівів є жито, пшениця, овес, ячмінь, менш чутли­вими — картопля, кукурудза, бавовник, коноплі, тютюн, рис. При внесенні відповідних доз добрив високий урожай цих культур збирають і в беззмінних посівах.

Найбільш правильне і повне наукове обґрунтування необхід­ності чергування культур у полях сівозміни дав Д. М. Прянишников, який вважав, що урожайність культур у беззмінних посівах зменшується внаслідок дії хімічних, фізичних, біологічних та еко­номічних факторів.

Хімічні фактори. Сільськогосподарські рослини виносять з ґрунту неоднакову кількість поживних речовин і в різному спів­відношенні. Так, цукрові буряки, картопля і кукурудза виносять з Фунту більше поживних речовин, ніж зернові культури. Якщо зернові культури відносно більше використовують азоту, то цук­рові буряки і картопля — калію. Бобові рослини, засвоюючи вільний азот з повітря, нагромаджують у ґрунті значну кількість азоту, що поліпшує азотне живлення культур. Встановлено, що зернобобові культури нагромаджують у ґрунті 50-80 кг/га азоту (люцерна і конюшина до 150-200 кг/га). Тому при багаторічному вирощуванні на одному і тому самому полі однієї і тієї самої куль­тури з часом настає однобічне виснаження ґрунту на який-не-будь елемент живлення. Ще до широкого застосування мінераль­них добрив це вважалось однією з головних причин виснаження ґрунту. Тепер причина ліквідовується після внесення науково обґрунтованих доз добрив відповідно до вимог рослин з враху­ванням наявності в ґрунті поживних речовин у доступних формах.

Велике значення має здатність рослин використовувати по­живні речовини з малорозчинних сполук. Наприклад, пшениця, льон, цукрові буряки використовують фосфор з легкорозчинних сполук, а картопля, гречка і особливо люпин — з важкорозчин­них фосфатів. Рослини з більш розвинутою кореневою системою мають змогу з більшого об'єму ґрунту засвоювати і краще вико­ристовувати запаси поживних речовин по всій глибині коренев­місного шару ґрунту.

Після збирання різних рослин у ґрунті залишається неодна­кова кількість рослинних решток (пожнивних та кореневих). Так, після збирання багаторічних трав при доброму урожаї з двора­зовим використанням у ґрунті залишається до 100 ц/га решток, а сухих коренів та стерньових решток зернових культур — близько 30 ц/га. Вирощування багаторічних культур, особливо бобових трав, сприяє збагаченню ґрунту на органічні речовини, тобто накопиченню гумусу та поживних речовин. Льон, коноплі, махор­ка, навпаки, збіднюють ґрунт на органічні та поживні речовини.

Чергування культур у полях сівозміни сприяє кращому вико­ристанню рослинами поживних речовин, внесених з добривами. Органічні добрива вносять під основні культури, а інші культури використовують їх післядію. Отже, правильне чергування куль­тур у полях сівозміни створює сприятливі умови для живлення рослин, ніж при беззмінних посівах.

Біологічні фактори. Необхідність чергування культур У сівозміні зумовлена також шкідливою дією бур'янів, шкідників і хвороб на рослини, внаслідок якої знижується урожай та погіршу­ються його якості.

Відомо, що більшість бур'янів засмічує всі сільськогоспо­дарські культури. Проте є такі бур'яни, які пристосувались тільки до певних культур і засмічують переважно лише їх посіви, наприк­лад стоколос житній — жито, плоскуха — просо, вівсюг — овес тощо.

Забур'яненість посівів залежить також від біологічних особ­ливостей розвитку вирощуваних культур. Наприклад, озиме жито рано навесні розвиває значну вегетативну масу і затінює бур'я­ни. Тому посіви цієї культури менше забур'янюються. Просо, льон, яра пшениця на початку вегетації ростуть повільно, розвивають невелику листкову поверхню і тому дуже заростають бур'янами. Отже, при розміщенні культур у сівозміні треба враховувати біо­логічні особливості їх розвитку.

Різні сільськогосподарські культури пошкоджуються певними шкідниками: цукрові буряки — довгоносиком; пшениця — кло-пом-черепашкою; кукурудза — дротяником тощо. Крім того, вони уражуються різними хворобами: кукурудза — сажкою, озима пшениця — іржею, цукрові буряки — пероноспорозом, або бо­рошнистою росою. Як правило, збудники хвороб, шкідники, а також органи розмноження бур'янів накопичуються в ґрунті та на рослинних рештках. При повторному вирощуванні або част­ковому поверненні культури на попереднє місце підвищуються засміченість та ураженість збудниками хвороб і шкідниками полів та ґрунту. Зміна культур різних ботанічних класів та родин сприяє очищенню полів і ґрунту від бур'янів, шкідників та збудників хво­роб. Це свідчить про велику роль сівозміни в усуненні причин зниження урожайності сільськогосподарських культур.

Фізичні фактори. Фізичні властивості ґрунту і вміст пожив­них речовин у ньому значною мірою залежать від наявності ко­реневих решток, які залишаються після збирання урожаю сільськогосподарських культур. Дослідами доведено, що після вирощування просапних культур на полі значно менше зали­шається рослинних решток, ніж після культур суцільного спосо­бу сівби, особливо багаторічних трав. За даними Драбівської дослідної станції, кукурудза і цукрові буряки залишають у ґрунті в 1,5-2 рази менше решток, ніж озимі та ярі зернові. Під просап­ними культурами у зв'язку з міжрядним їх обробітком порушуєть­ся рівновага між нагромадженням і розкладанням органічних речовин у ґрунті, що призводить до збіднення його на гумус і сполуки азоту.

Різні сільськогосподарські культури протягом вегетаційного періоду випаровують неоднакову кількість вологи. Наприклад, просо, кукурудза та сорго на утворення 1 ц сухого урожаю за пе­ріод вегетації забирають з ґрунту 200-300, пшениця та ячмінь — 400-500, конюшина та люцерна — 600-800 ц/га вологи.

Залежно від розвитку і розміщення кореневої системи в ґрунті такі рослини, як конюшина, люцерна, цукрові буряки, забирають вологу з глибоких шарів ґрунту (200-300 см), висушуючи його більше, ніж інші рослини, наприклад ячмінь, овес.

В умовах Степу велике агротехнічне значення для вирощу­вання стійких урожаїв основної культури — озимої пшениці ма­ють чисті пари.

Із фізичними властивостями ґрунту (структурою, будовою, щільністю) тісно пов'язані і залежать від них водно-повітряний, тепловий та поживний режими ґрунту. Чим вищий ступінь ост-руктуреності і чим сприятливіша будова ґрунту, тим він родючі­ший. Оструктурений ґрунт добре поглинає вологу і менше втра­чає її, на ньому зменшується поверхневий стік води, і тому він менше піддається водній та вітровій ерозії. На ґрунтах, які підда­ються ерозії, вводять ґрунтозахисні сівозміни та застосовують спеціальні агротехнічні заходи — стрічкове розміщення чистих парів з посівами зернових культур і багаторічних трав, безвід-вальний обробіток ґрунту тощо. Отже, правильне чергування культур у полях сівозміни сприяє накопиченню та раціонально­му використанню ґрунтової вологи, поліпшує фізичні властивості ґрунту.

Економічні фактори. Правильне чергування культур має велике організаційно-господарське значення. Якщо при моно­культурі в окремі періоди в господарстві створюється велике напруження у використанні робочої сили, тракторів, сільськогос­подарських машин та інших засобів виробництва, то запровад­ження правильних сівозмін сприяє кращій організації праці. Ра­ціональне розміщення у сівозміні озимих і ярих зернових, просапних, зернобобових культур створює умови для продуктив­нішого використання засобів виробництва, тому що сівба, дог­ляд за посівами і збирання урожаю цих культур не збігаються в часі. Разом з тим вирощування в господарстві різних культур дає змогу отримувати щорічно гарантовані високі урожаї.

Використовуючи план розміщення культур у полях сівозміни, можна своєчасно зібрати парозаймаючу культуру і підготувати ґрунт під озимі, внести добрива в кращі агротехнічні строки та виконати інші польові роботи.