Розділ «3. СІВОЗМІНИ В ЗЕМЛЕРОБСТВІ УКРАЇНИ»

Сільськогосподарські культури за їх здатністю нагромаджувати рослинні рештки можна розподілити на три основні групи: багаторічні трави (бобові, злакові та їх сумішки), які нагромаджують найбільше кореневих і післяукісних решток - 50-80 ц/га і більше сухої маси, що в 1,3-1,5 разу більше від сформованого врожаю; озимі жито й пшениця, які залишають рослинних решток 40-50 ц/га, що дорівнює врожаю або дещо менше від нього; ярі культури, які нагромаджують порівняно мало решток, - 20-40 ц/га і менше.

Серед них найменше органічної маси залишають просапні - кукурудза, картопля й коренеплідні культури, а також льон - 5-50% маси рослин, яка відчужується з урожаєм.

Як показують досліди, проведені в основних ґрунтово-кліматичних зонах країни, зональні та ґрунтові умови істотно не впливають на нагромадження кореневих і післяжнивних решток у кореневмісному шарі ґрунту, їхня кількість визначається біологічними особливостями культур і рівнем урожаїв (табл. 14).

Рослинні рештки містять багато елементів живлення, які використовують наступні культури сівозміни. Тому облік їхньої маси і наявності в них поживних речовин має важливе значення для вирішення багатьох інших важливих теоретичних і практичних питань, таких як розроблення систем удобрення, сівозмін та ін.

У рештках бобових культур переважає коріння, особливо багаторічних трав. Так, частка коріння еспарцету, конюшини, вико-вівса становить 70% рослинних решток, гороху - 60, люпину - 40%. Аналогічне співвідношення в деяких просапних культур - кукурудзи і цукрових буряків.

У соняшнику і картоплі, навпаки, стеблові та листкові рештки втроє переважають масу коріння. Тому приорювання гички картоплі, цукрових буряків та стеблових решток соняшнику поліпшує баланс органічних речовин ґрунту в спеціалізованих просапних сівозмінах.

Таблиця 14

Біомаса польових культур, ц/га (Ф. И. Левін, 1977)

У зернових культур (озима пшениця, жито, ячмінь) післяжнивні рештки становлять 60-70% загальної маси рослинних решток.

Нагромадження рослинних решток у ґрунтах зумовлюється конкретним складом, розміщенням та співвідношенням культур у сівозміні. Змінюючи співвідношення площі під різними культурами сівозміни, можна певною мірою регулювати надходження органічної речовини в ґрунт з рослинними рештками. Безперервне вирощування просапних культур без внесення органічних добрив неминуче призводить до зменшення природних запасів ґрунтового гумусу, тоді як беззмінна культура багаторічних трав сприяє нагромадженню органічної речовини і поповнює нестачу розчинних мінеральних сполук поживних елементів.

Незважаючи на те, що рослинні рештки становлять незначну частину (10-15%) загальної кількості органічної речовини ґрунту, їм належить важлива роль у постачанні рослин елементами живлення. Вони легше піддаються мікробіологічному розкладу порівняно з гумусом і за своєю дією наближаються, а інколи й перевищують органічні добрива. Проте вплив їх на родючість ґрунту і урожайність наступних культур залежить від хімічного складу, особливо від співвідношення вуглецю і азоту.

При розкладанні рослинних решток із широким співвідношенням С : N (понад 20 : 1) увесь азот, що міститься в них, використовується мікроорганізмами. Більше того, при недостатній кількості його в матеріалі, який розкладається, бактерії споживають азот мінеральних сполук ґрунту. В процесі розкладання органічної речовини з вузьким співвідношенням С : N частина азоту, який при цьому звільняється, також використовується мікроорганізмами, а інша частина залишається для живлення рослин. За вмістом азоту в рослинних рештках культури можна розмістити в такій послідовності: багаторічні бобові трави < зернові бобові < коренеплідні < кукурудза < зернові. Кореневі і наземні рештки ярих зернових дещо багатші на азот порівняно з озимими на (0,1-0,15%).

За даними Ф. І. Левіна (1972), з рослинними рештками різних культур у ґрунт повертається (від загальної кількості їх в урожаї) 27-60,5% азоту, 18,5-51,7% фосфору, 16,7-48,1% калію, 27,6-54% кальцію. За часткою азоту, що залишається в рослинних рештках, культури розміщуються в такий ряд: багаторічні бобові трави < однорічні трави < зернові < кукурудза < картопля.

Позитивний вплив сільськогосподарських культур на родючість ґрунту визначається не тільки кількістю, а й якістю рослинних решток, зокрема вмістом азоту. Рештки бобових культур містять цього елемента 2-2,5% і більше, а рештки злакових - лише 0,5-1,5%.

У перерахунку на 1 га посіву з рештками багаторічних трав, зокрема конюшини, в ґрунті залишається 90-200 кг азоту, люпину - 70, озимих пшениці і жита - 55, а з рештками просапних культур (кукурудзи, картоплі) - тільки 20-40 кг.

Значна частина азоту, який залишається в ґрунті з рештками бобових культур, засвоюється ними з повітря, тоді як після злакових культур у ґрунт надходить з рослинними рештками лише азот, який рослини з нього ж і використали.

Якісно кореневі рештки біологічно цінніші, ніж стеблові, особливо багаторічних бобових трав.

Надходження з рослинними рештками бобових трав великої кількості багатого на азот свіжого органічного матеріалу забезпечує підвищення біологічного потенціалу ґрунту, посилює в ньому процеси перетворення органічної речовини і формування гумусу. Тому сівозміни з 20% і більше бобових трав у багатьох випадках забезпечують стабілізацію запасів гумусу в ґрунті.

За даними В. І. Матвєєвої (1977), розміри щорічної мінералізації гумусу в орному шарі дерново-підзолистих ґрунтів становлять (т/га): під зерновими і льоном - 0,7-0,9; картоплею - 1,3-1,5; цукровими буряками, кормовими коренеплодами та овочевими культурами - 1,5-1,7; кукурудзою на силос - 1,2-1,3; однорічними травами на сіно - 0,6-0,8 і силосними - 0,5-0,7. Орієнтовні параметри середньорічних втрат гумусу на чорноземах під просапними 1,5-2,0 і в чорному пару - 2,0-2,5 т/га.

Для розрахунку новоутвореного гумусу з рослинних решток і гною використовують коефіцієнти їхньої гуміфікації. Вони являють собою частку вуглецю рослинних решток, що після їхньої трансформації надійшла до гумусу ґрунту. Коефіцієнти гуміфікації рослинних решток в орному шарі чорнозему типового становлять: для цукрових буряків - 0,10, озимої пшениці на зелений корм і картоплі - 0,13, соняшнику - 0,14, кукурудзи на силос - 0,17, озимої пшениці і кукурудзи на зерно - 0,20, ячменю - 0,22, гороху - 0,23, люцерни - 0,25, гною - 0,23 (Г. Я. Чесняк, 1985).