рослинництво

вмежах можливостей потенціалу продуктивності вже існуючих сортів та інтенсивних технологій їх вирощування і відкриває шлях до перспективи підвищення врожайності зернових до 3,5 т/га.

Зрозуміло, що це потребує підвищення рівня та оптимізації режиму мінерального живлення, зокрема азотного. До того ж саме рівнем азотного живлення визначається більшість оптимізаційних параметрів інтенсивних посівів, а повнотою його використання з ґрунту та утилізації в урожаї – екологічність технологій і екологічна чистота продукції.

Особлива складність оптимізації азотного живлення зернових через те, що азот бере участь в різних формотворних та метаболічних процесах. Азот характеризується значною фізіологічною активністю по відношенню до рослин, так і підвищеною рухомістю в ґрунті, що призводить до вимивання його запасів. Крім того, значні запаси азоту

вґрунті є екологічно шкідливими. Тому, при розробці та впровадженні інтенсивних технологій, стало необхідним дозоване застосування азотних добрив, з прив’язкою до біометричних ознак росту та розвитку рослин, визначення часу найбільшої потреби в ньому, фактичного стану посівів та ходу продукційних процесів у конкретних і передбачуваних погодних умовах. До того ж було встановлено, що частина потреби в азотному живленні для формування більш високих показників якості зерна може бути задоволена безпосередньо за рахунок позакореневого живлення. Розрахунки загальної потреби в азоті на програмований урожай повинні проводитись з урахуванням на основі конкретних агрохімічних визначень надходження азоту з ґрунту. Уточнення доз внесення кожного разу здійснюється за результатами оперативно проведених ґрунтової та листової діагностики. Удосконаленню оптимізації азотного живлення сприяє і те, що тепер час потреби у підживленнях визначають уже не залежно від сукупного поняття фаз розвитку рослин, а за окремими етапами органогенезу.

Взв’язку з специфічною реакцією зернових, навіть на оптимізоване азотне живлення не завжди вдається збалансувати ростові процеси з репродуктивними, внаслідок чого інтенсивні посіви стають вегетативно обтяженими, нестійкими проти вилягання, тому вимагають застосування ретардантів. Під впливом ретардантів підвищуються площа листків, насичення їх хлорофілом і якість зерна. Тобто застосування ретардантів, крім спеціального призначення, виконує ще й загальні оптимізаційні функції підвищення продуктивності посівів. У зв’язку з ретельним дотриманням рекомендованих доз і строків їх застосування загрози екологічного забруднення практично не виникає.

331

Для реалізації потенційних можливостей сільськогосподарських культур, необхідне урахування конкретних умов зони (регіону), господарства та окремого поля, повномасштабне впровадження всіх агротехнічний засобів. Кожна культура і навіть сорт мають знайти своє відповідне місце – кращий чи, принаймні, рекомендований попередник у науково обґрунтованих сівозмінах, на основі їх зональної та мікрозональної господарської спеціалізації. Науково обґрунтоване чергування культур у сівозмінах є головним у забезпеченні та підтриманні фітосанітарного благополуччя полів та посівів, екологічно найчистішим заходом проти поширення бур’янів, шкідників і хвороб, джерелом збагачення корисної ґрунтової мікрофлори, органічних речовин ґрунту, збагачення його на азот, підтримання на оптимальному рівні загального балансу вологи в межах не тільки сівозміни, а й всього агроландшафту чи навіть агроекосистеми.

В сівозміні, з дотриманням усіх ґрунтозахисних заходів, повинна здійснюватись на високому рівні система основного й передпосівного обробітку ґрунту з повним набором всіх її технологічних елементів та операцій, в залежності від попередника. Вона повинна включати рекомендоване поєднання глибокого й поверхневого обробітку, з урахуванням стану ґрунту та погодних умов. Її слід спрямовувати на відтворення і підтримання агрономічно цінної структури ґрунту, його щільності, вологозбереження, найповніше і найкраще загортання добрив та решток попередника.

Система удобрення повинна ґрунтуватися на розрахунках потреби програмованих урожаїв за кожним елементом живлення, з урахуванням ефективних запасів його в ґрунті, коефіцієнта використання, енергетичної дії, включати основне та стартове удобрення, підживлення. Фосфорні та калійні добрива розраховують і вносять переважно як основне удобрення. Доцільність основного внесення азотних добрив встановлюють за результатами аналізу ґрунту. При вмісті мінерального азоту в орному шарі понад 25 мг/кг ґрунту перед сівбою їх вносити не слід. Потрібно чітко, як це показано вище, орієнтуватися на роздрібнене їх застосування протягом вегетації. При розробці та здійсненні всієї системи удобрення в сівозмінах під зернові більше уваги, ніж під інші культури, слід приділяти використанню нових форм простих і складних добрив та їх промислових сумішок, розчинів, суспензій.

Для здійснення оптимізаційних параметрів посівів за показниками густоти рослин, польові культури треба сіяти в оптимальні строки за теплозабезпеченістю ґрунту і повітря, вологозабезпеченістю. Зрозуміло,

332

що велике значення при цьому має ретельна підготовка посівного шару ґрунту на точно задану глибину загортання насіння, технологічна наладка сівалок для рівномірного розподілу насіння на всій площі в рядку методами точного висіву.

Догляд за посівами включає, крім роздрібненого внесення азотних добрив, ще й заходи інтегрованого захисту рослин від бур’янів, шкідників, хвороб і вилягання. На посівах кукурудзи до цієї системи включають окремо чи в поєднанні, із застосуванням пестицидів, міжрядний обробіток ґрунту. Особливо ретельно регульованими мають бути всі технологічні операції по застосуванню пестицидів. Для якісного їх здійснення, велике значення має організація суцільних посівів, з використанням рекомендованих схем створення технологічних колій. На посівах зернових треба застосовувати лише штангові широкозахватні сучасні обприскувачі, обладнані вітрозахисними пристосуваннями, дрібнокраплинними розпилювачами та відсікачами. Використання пестицидів в інтенсивних технологіях повинне бути забезпечено найсучаснішою технікою та організаційною базою, включаючи спеціалізовані сховища, розчинні механізовані пункти, безпечні засоби доставки робочих розчинів до польових агрегатів.

Велике значення має своєчасне та якісне проведення всього комплексу збиральних робіт. Спосіб та час збирання встановлюють за фазами достигання зернової маси.

Отже, впровадження інтенсивних технологій з елементами біологізації в рослинництві дозволить отримувати високі врожаї якісної екологічно чистої продукції. Необхідно сказати, що рівень реалізації продуктивності посівів залежить не тільки від генетичних складових, але й від повноти використання природних і агротехнічних факторів.

Якими б не були значними можливості оптимізації структури посівів і сортів, сам потенціал їх продуктивності, особливо рівень його реалізації, в значній мірі обмежується однобічністю фізіолого-біохіміч- них складових цього потенціалу, а також, що дуже важливо, неповнотою використання природних і агротехнічних факторів продуктивності. В цілому, все це призводить до меншої адаптивності окремо взятої культури чи сорту, різкого зниження їх продуктивності при погіршених погодних умовах, виникненні інших біотичних та абіотичних стресових ситуацій. У результаті посіви окремих культур чи сортів нездатні повністю використовувати можливості кожного окремого поля, їх продуктивність недостатньо стійка за роками вирощування. В зв’язку з цим в одновидових чи односортових посівах можуть швидко

333

поширюватися хвороби аж до рівня епіфітотій. Однотипність структури їх посівів, однобоке наповнення просторових об’ємів фітометричними елементами структури зменшують безпосередність контакту з джерелами живлення, вони нездатні до достатньо активного формування і використання елементів фітоклімату. Зіставлення цих недоліків, зведених до окремої культури чи сорту агроекосистем, з життям і реакціями природних фітоекосистем, породило свого часу ідею штучного створення спочатку багатовидових, а потім і багатосортових посівів сільськогосподарських культур, тобто ідею агрофітоценології.

В основу ідеї і практики агрофітоценології покладено бажання й можливість створення таких культурних посівів із різних видів культур, чи їх сортів, які мають свої особливості продукційного процесу та використання умов продуктивності, є більш врожайними, але ні біологічно, ні агротехнічно не викликають значних ускладнень щодо технології вирощування, а іноді і використання їх продукції. В зв’язку з тим, що при створенні агрофітоценозів залучаються лише фактори різнобічності біологічних особливостей різних культур та сортів, у тому числі і адаптаційних, ефект їх застосування, як тепер безперечно доведено в світовому рослинництві, є в чистому вигляді біологічним. Тобто тут створюється і реалізується один із найбільш екологічно чистих напрямків інтенсифікації рослинництва, яким є його біологізація.

Сьогодні теорія й практика формування ефективних агрофітоценозів доведена до рівня легкоздійснених відносно небагатьох, але добре обґрунтованих принципів. Основними з них є агрокліматична відповідність та адаптаційно різнобічна реакція культур (сортів), що залучаються до ценозів, певним умовам господарства (поля); достатній рівень гетерогенності всієї сукупності агробіологічних параметрів

івластивостей культур (сортів), у поєднанні з їх біологічною й технологічною сумісністю; технологічна простота формування, вирощування

іособливо збирання сумісних посівів; агроенергоекономічна доцільність і ефективність.

Ці принципи добре опрацьовані й втілені при формуванні кормових агрофітоценозів не тільки в лукопасовищному, але й в польовому кормовиробництві. Широко відомі в світовій практиці інтенсивного кормовиробництва дуже різноманітні й ефективні злаково-бобові сумішки, зокрема кукурудзи з соєю, кормовими бобами, кормовими люпинами та ін. Відомі також міжвидові сумішки зернобобових (люпинів з горохом, соєю, сераделою, кормовими бобами тощо).

334

Зрозуміло, що можливості міжвидових агрофітоценозів виключно колосових культур обмежуються недосить широким спектром їх біологічної та особливо фітометричної сумісності, харчового й кормового використання. Через це ефективнішим у зерновому господарстві є напрямок формування агрофітоценозів на основі гетерогенних сортів однієї і тієї ж культури, бо тут зразу ж відпадає проблема міжвидової сумісності й посилюється ефект сортового взаємодоповнення. Наразі в дослідах, і на практиці переважають розробки з питань міжсортової агрофітоценології.

За літературними джерелами, в більшості зарубіжних країн при формуванні міжсортових агрофітоценозів зернових культур, переважно орієнтуються до підвищення стійкості проти найбільш поширених хвороб та вилягання. Інші фактори тут ретельно не вивчають. Такий напрямок хоч сам по собі й недостатній, проте чи не найбільш ефективний з точки зору екологізації рослинництва в розвинутих країнах Заходу, де раніше і гостріше постали питання екологічної кризи, як наслідку швидкого науково-технічного прогресу та індустріалізації.

Неминуче виникають питання щодо принципів міжсортової агрофітоценології основної хлібної культури – озимої пшениці. Зараз, вже саме на сортосумішках озимої пшениці, нагромаджено найглибші науково-експериментальні розробки, а в нашій країні та в деяких інших вони набувають практичного застосування.

Вчені також звернули увагу на нові можливості міжсортових агрофітоценозів озимої пшениці, в зв’язку з появою значної кількості її нових сортів з дуже широким спектром морфологічної й екологічної гетерогенності. Досліди з відпрацюванням принципів формування міжсортових сумішок нових сортів озимої пшениці розпочаті з 1982 р. За цей час вивчені всі основні фактори підвищення продуктивності, що виникають у науково обґрунтованих сортосумішках, розроблена методологія підбору придатних для них сортів, із залученням всього їх генофонду республіки, технологія формування і загальна модель таких посівів, як, по суті, нових синтетичних сортів-популяцій з високим адаптивним та агроенергоекономічним ефектом.

В основу цієї моделі покладено створення багатоярусного посіву, за рахунок використання двох чи трьох сортів-компонентів, що значно відрізняються за висотою рослин.

У міжсортових агрофітоценозах чи не найповніше реалізується фітометричний потенціал кожного з сортів-компонентів щодо їх індивідуального і сукупного для посіву асиміляційного апарату,

335

поліпшення його просторової структури та оптичних властивостей, значно, але в межах оптимізовано-ефективної норми, збільшується площа листкової поверхні посіву, забезпечується пошарове її розміщення, підвищується насиченість просторового обсягу посіву в цілому хлорофілом, які й забезпечують більш повний контакт сприйняття та перетворення енергії ФАР. За багаторічними даними, коефіцієнт використання ФАР у кращих із досліджених сумішок зростає на 1015%. Цьому сприяє й те, що в сумішках раніше створюється оптимальний асиміляційний апарат, подовжується час його активного функціонування. Із гетерогенністю структури посіву та підвищеним його насиченням елементами морфоструктури рослин тісно пов’язане поліпшення фітоклімату та його окремих складових.

Особливо ж велике значення має значне підвищення стійкості проти хвороб та вилягання. Наприклад, ураження рослин у сумішках такою найпоширенішою для озимої пшениці хворобою, як кореневі гнилі, зменшувалося на 8-24,5%. Вилягання в сумішках або зовсім не виникало, або зменшувалося на 2-3 бали. Зростання стійкості проти хвороб та вилягання, крім іншого, зменшує пестицидне навантаження інтенсивних технологій і відповідно сприяє одержанню екологічно чистої продукції.

В цілому, застосування науково обґрунтованих міжсортових агрофітоценозів озимої пшениці, забезпечує щорічні прирости врожаю зерна по відношенню до чистих посівів у середньому на 3-8 ц/га, зростання його стійкості по роках вирощування; на 2-3% підвищувався вміст сирої клейковини, поліпшувалися показники хлібопекарних якостей. У сумішках зростав на 13-15% коефіцієнт енергоекономічної ефективності інтенсивних технологій вирощування озимої пшениці.

Отже, весь сукупний ефект агрофітоценології та розглянутих міжсортових агрофітоценозів озимої пшениці за своєю природою є біологізаційним заходом без будь-яких екологічних застережень і може легко реалізуватись у інтенсивних технологіях, значно зменшуючи їх пестицидне навантаження. Щодо біологічних технологій рослинництва, то агрофітоценологія має стати їх досить ефективною складовою.

Щоб ефективно забезпечувався викладений вище комплекс оптимізаційних заходів по формуванню і створенню умов для високопродуктивних посівів, необхідно постійно здійснювати систему цілеспрямованих контрольних, регулюючих і корегуючих дій. Все це, як і сама оптимізація в розумінні її цілей і дій, є, як відомо, складовими систем управління. Фактично і в теорії, і на практиці в сучасних інтенсивних

336

технологіях рослинництва розробляють та впроваджують відповідні системи управління продуктивністю рослин і посівів. У літературних джерелах і агрономічній практиці такі системи відомі в термінологічному визначенні, як системи біологічного, агробіологічного чи агробіотехнологічного контролю.

Під біологічним контролем розуміють систему одержання інформації про посіви, хід формування окремих елементів врожаю, несприятливі чи сприятливі фактори, що впливають на процеси формування врожаю, та про кількісну і якісну оцінку його структури. Біологічний контроль включає визначення фаз розвитку рослин, фітосанітарного стану посівів, їх забур’яненість; агрохімічний аналіз ґрунту і тканин рослин, з метою своєчасного виявлення та ліквідації дефіциту елементів живлення. Для здійснення біологічного контролю, розроблені технологічні блокноти агронома й технологічні карти ділянок поля, що дають змогу агрономам планувати технологію вирощування тієї чи іншої культури за сучасними принципами, вести облік показників формування врожаю і на їх основі приймати рішення про проведення відповідних агротехнічних заходів. Дані таких карт обробляють на ЕОМ певних господарських формувань і поступово створюють спочатку автоматизовану базу, а потім і систему управління в рослинництві. Багаторічні дані таких автоматизованих систем, в узгодженні з певними факторами інтенсивних технологій, стають нормативною базою, по відношенню до якої і ведуть усі наступні оцінки фактичних спостережень та їх вплив на керований у такий спосіб урожай відповідної культури.

Тепер у світовій і вітчизняній практиці всі рекомендовані виробництву, інтенсивні технології вирощування культур обов’язково супроводжують конкретними системами біологічного (агробіологічного) контролю, до якого включають детальний опис ознак посіву, ґрунту та інших елементів середовища, як об’єктів спостереження, можливий список оптимізаційних заходів, приведення цих показників до планових нормативів.

Така система, зокрема для зернових культур, добре опрацьована і широко впроваджена в господарствах України. В ній передбачена перевірка та облік якості насіння, його протруювання; передпосівного режиму ґрунту, якість його підготовки і проведення сівби.

Критерієм оцінки стану посівів на І-IV етапах органогенезу є визначення густоти сходів, інтенсивності кущіння, фаз розвитку рослин. Встановлюють доцільність, дози і строки азотного підживлення,

337

потребу та кількість обробок відповідними пестицидами при забур’яненості посівів, ураженості хворобами і пошкодженні шкідниками, враховуючи економічні пороги їх шкідливості. Взимку проводять обстеження озимих зернових культур прискореними методами або відбором монолітів і за життєздатністю рослин розраховують ймовірність пошкодження посівів від вимерзання, льодової кірки, вимокання, випрівання тощо. Про стан посівів можна судити також за величиною конуса наростання і візуальною його оцінкою: у живих рослин він білий з зеленуватим відтінком, тургорний; у пошкоджених – мутний або жовто-білий; у загиблих – коричневий. У нормально розвинутих рослин озимої пшениці довжина його становить 0,4, озимого жита – 0,6 мм.

В кінці III етапу органогенезу, за густотою та інтенсивністю кущіння рослин, часом відновлення весняної вегетації озимих зернових культур, уточнюють дози і строки внесення ретардантів, для запобігання вилягання посівів. За допомогою ретардантів, у свою чергу, регулюють густоту продуктивного стеблостою, як одного із найбільш важливих елементів продуктивності зернових.

На IV, V і VI етапах органогенезу визначають потенційну продуктивність, на основі результатів контролю за формуванням колосків і квіток у колосі, а на X і XI етапах здійснюють контроль за реалізацією потенційної та фактичної продуктивності. Найбільш ефективним методом управління розвитком елементів продуктивності зернових є підживлення азотом. Підбираючи дози і строки його внесення, можна регулювати інтенсивність кущіння рослин, поліпшити формування елементів колосу, зменшити редукцію стебел і підвищити якість зерна.

Ефективність агробіологічного контролю залежить від можливості корегувати розвиток рослин, що забезпечує максимально повне використання продуктивності високоінтенсивних сортів і ресурсного потенціалу.

Останнім часом, у цій та інших системах біологічного контролю, в зв’язку з загостренням екологічних проблем у сільському господарстві та підвищенням вимог до екологічної чистоти продукції рослинництва, все більшого значення набувають заходи більш суворого контролю за правильним застосуванням добрив і пестицидів, їх залишковим вмістом в усіх елементах основної і побічної продукції. До системи цього контролю залучають і спостереження за впливом хімічних засобів інтенсивних технологій на біологію ґрунтів, інші елементи навколишнього середовища. З цієї точки зору, чи не найважливішим є доведення діючих та тих, що розробляються, систем біологічного контролю до рівня екологічного моніторингу.

338

Комплексне використання засобів хімізації (мінеральні добрива і пестициди), є основою інтенсифікації вирощування зернових культур. Їх пряма дія і взаємодія на ріст та розвиток рослин, сприяє формуванню високого врожаю та поліпшенню якості зерна. Ефективність добрив, як відомо, пов’язана з дотриманням оптимальних доз, строків і способу внесення, попередника, родючості ґрунту, погодних умов тощо. Відомо, що на всіх ґрунтах злакові культури потребують внесення азоту, фосфору і калію, але в різних дозах і співвідношеннях.

Численними дослідами встановлено, що при вирощуванні озимих зернових культур за інтенсивними технологіями, більш високу продуктивність та якість зерна одержують при внесенні фосфорних і калійних добрив до сівби, азотних – роздрібнено за етапами органогенезу рослин на основі результатів агробіологічного контролю.

Віддача добрив значно підвищується при інтегрованому захисті посівів від бур’янів, хвороб, шкідників і вилягання: в середньому максимальний приріст урожаю зерна озимих культур від повного удобрення, роздрібненого внесення азоту і традиційного захисту, що включає лише протруєння насіння і внесення гербіциду, становив 12,9 ц/га при загальному рівні врожаю 45-62 ц/га, а на фоні інтегрованого захисту – 16 ц/га при врожаї 53-70 ц/га. Середній приріст від захисту рослин для кращого варіанту удобрення був 7,3 ц/га, а від комплексного використання засобів хімізації – 20,4 ц/га.

Підвищення продуктивності озимих культур при інтенсивних технологіях вирощування є результатом як прямої дії, так і взаємодії факторів інтенсифікації – підготовки ґрунту, норми висіву, строків сівби, глибини загортання насіння та ін.

Порівняно висока частка зернових (близько 50%) у структурі посівних площ, у поєднанні з необґрунтованим в природоохоронному відношенні розорюванням сільськогосподарських угідь, обумовила в останні десятиріччя істотні фітосанітарні зміни в біота агроценозах. Порушена рівновага між корисними і шкідливими видами. Як наслідок, останнім часом спостерігається збільшення кількості хлібної жужелиці, злакових мух, опомізи. Зростає поширення збудників кореневих гнилей, борошнистої роси, септоріозу і фузаріозу колоса.

Безумовно, що в останні роки поширенню шкідників та хвороб сприяла і зміна погодних умов, у напрямку потепління й збільшення опадів у весняно-літній період. В таких умовах інтегрований захист рослин не може бути виключеним із технології, а, навпаки, значення його зростає як фактора оптимізації умов одержання високих урожаїв.

339

При цьому, основними критеріями використання пестицидів, повинні бути економічні пороги шкідливості бур’янів, шкідників і хвороб та екологічна безпека.

Комплексне застосування засобів хімізації на посівах зернових колосових культур забезпечує стабільний високий приріст урожаю. Так, на темно-сірих лісових ґрунтах приріст урожаю становив 15,6- 16,7 ц/га зерна озимої пшениці, 25,9 жита і 31,2 ц/га тритикале; на Поліссі на дерново-підзолистих ґрунтах відповідно 13,6-14,2; 14,4-15,4; 18,5 ц/га. Рівень ефективності окремих факторів, що входять до комплексу засобів хімізації (добрива, пестициди, ретарданти), змінюється залежно від умов проведення досліду: родючості ґрунту, погодних умов, попередника, сорту тощо.

Так, при розміщенні озимої пшениці на окультурених ґрунтах після гороху і конюшини, урожай від комплексного застосування засобів хімізації підвищується, насамперед, за рахунок інтегрованого захисту. В таких умовах, внесення добрив, особливо азотних, сприяє інтенсивному кущінню і формуванню щільного стеблостою з високим потенціалом продуктивності посіву. Але, в окремі роки, через раннє вилягання, його реалізація буває навіть нижчою порівняно з неудобреними варіантами, на яких рослини були менше уражені хворобами і сформували більш виповнене зерно.

При розміщенні посівів озимої пшениці після кукурудзи, спостерігається рівнозначність у дії факторів інтенсифікації на формування врожаю.

Дослідження показали, що за допомогою регулювання азотного живлення і систем захисту рослин від шкідливих організмів та вилягання, можна істотно поліпшити якість зерна, зокрема підвищити вміст сирого білка, і клейковини, в зерні колосових культур.

Так, при роздрібненому внесенні азоту (з обов’язковим підживленням у фазі колосіння) та інтегрованому захисті рослин вміст білка в зерні сорту Поліська 70, порівняно з базовою технологією, збільшився на 0,9% і клейковини на 1,1%; сорту Поліська 87 відповідно на 1 і 1,8; Щедра Полісся – на 2,8 і 2,2; Миронівська 61 – на 1,2 і 1,7; Донська напівкарликова – на 0,9 і 3,2 (при загальному рівні вмісту білка і клейковини на базовій технології у середньому по роках 11,9 і 25%, на інтенсивній відповідно 13,1 і 28 %).

Кращі моделі технологій у сприятливі за погодними умовами роки забезпечують одержання високих урожаїв, у тому числі й сильних пшениць (Одеська 51, Миронівська 808), але зерно далеко не за всіма параметрами відповідає сильним пшеницям.

340