Розділ «3. СІВОЗМІНИ В ЗЕМЛЕРОБСТВІ УКРАЇНИ»

Відповідною зміною складу культур сівозміни, зокрема застосуванням багаторічних трав, проміжних і сидеральних культур, можна звести втрати гумусу до мінімальної величини. Проте застосування виключно мінеральних добрив навіть при найбільшому надходженні в ґрунт рослинних решток не забезпечує повної компенсації азоту, що утворився при мінералізації органічної речовини ґрунту і винесеного з господарським врожаєм. Якщо виключити повторне повернення в ґрунт частини поживних речовин у формі гною та інших органічних добрив, то навіть при інтенсивному застосуванні мінеральних добрив баланс азоту та органічної речовини ґрунту буде неминуче від'ємним.

Внесення органічних добрив усіх видів, структура посівних площ у сівозміні, яка враховує відтворення гумусу, і всі заходи, спрямовані на бережне ставлення до ґрунтового гумусу та скорочення його непродуктивних втрат, - обов'язкові умови розширеного відтворення ґрунтової родючості і постійного підвищення продуктивності ґрунту.

Розрахунки показали, що для зони Полісся в типовій 8-пільній сівозміні з 37% просапних культур і одним полем конюшини при внесенні мінеральних добрив з розрахунку (РК) середньорічна мінералізація гумусу може досягати 1 т/га. Для поповнення такої кількості гумусу рослинних решток навіть при нагромаджені їх до 4-5 т/га звичайно не вистачає. Внаслідок гуміфікації рослинних решток поповнення гумусу в ґрунті становитиме в кращому випадку лише 0,6 т/га. Таким чином, близько 0,4 т/га гумусу необхідно поповнювати внесенням органічних добрив. Щоб поповнити цю кількість гумусу і підвищити родючість ґрунту, необхідно вносити на 1 га площі сівозміни не менше як 9-10 т органічних добрив. У сівозмінах з більшим насиченням просапними культурами, особливо на легких піщаних і супіщаних ґрунтах, а також враховуючи втрати внаслідок ерозії ґрунту, норму внесення органічних добрив доцільно збільшувати.

У зерно-просапній сівозміні (просапних - 40%, зернових - 50% при одному полі конюшини) на чорноземах Лісостепу, де середньорічна мінералізація гумусу на не-удобреному ґрунті досягає 0,9 т/га, а щорічне надходження рослинних решток не перевищує 3-5 т/га, з яких може утворитися лише 0,4-0,6 т/га гумусу, дефіцит його становить 0,4-0,5 т/га. Щоб відновити цю кількість гумусу, необхідно вносити 7-8 т/га гною, а враховуючи втрати внаслідок ерозії, - до 12 т/га (В.Ф.Зубенко та ін., 1985).

Результати тривалих досліджень, проведених лабораторією сівозмін Інституту землеробства УААН на чорноземах, показують, що при вирощуванні в сівозміні 20% бобових трав, по 20% озимої пшениці та ячменю, по 20% цукрових буряків та кукурудзи на фоні внесення на 1 га ріллі 6-7 т гною у поєднанні з помірними (30-50 кг) дозами основних поживних речовин у ґрунті створюється зрівноважений або навіть позитивний баланс гумусу й поживних речовин, фізико-хімічні властивості ґрунту перебувають в оптимальному режимі. За таких умов продуктивність сівозмін досить висока. Урожайність зернових становить 47-48 ц/га, збір кормових одиниць досягає 90-100, перетравного протеїну - 6-7 ц/га. Сівозміна забезпечує високий вихід органічних решток рослин - 35-45 ц/га.

Досліди наочно показують, наскільки важлива роль у регулюванні балансу гумусу належить багаторічним бобовим травам. Серед усіх культур, які вирощують у сівозмінах, лише вони забезпечують позитивний баланс гумусу: при врожайності сіна 50-70 ц/га середньорічне нагромадження гумусу становить 1 т/га. Саме тому серед контрольних сівозмін (без фону добрив) сівозміни з високим вмістом бобових трав (20-25%) і низьким - просапних культур (20-25%) позитивно впливали на гумусний режим ґрунту: швидкість розкладання гумусу та величина його витрат тут виявилися найменшими (0,20-0,25 т/га на рік).

Послідовне збільшення у структурі сівозмін частки високоінтенсивних просапних культур (цукрових буряків, кукурудзи) при одночасному зменшенні або повному виключенні бобових трав призводить до збільшення мінералізації гумусу та зростання його дефіциту до рівня 0,7-1 т/га за рік. За такого стану гумусового балансу стає найнижчою продуктивність чорноземів - урожайність озимої пшениці не перевищує 25 ц/га, цукрових буряків - 200-250, кукурудзи - 15-25 ц/га. У таких сівозмінах різко зростають витрати на покриття дефіциту гумусу й азоту в ґрунті за рахунок добрив. Зокрема, для забезпечення рівня продуктивності культур, що відповідає сівозмінам з бобовими травами, тут слід вносити на 1 га ріллі не менше ніж 10 т гною в поєднанні з високими, на рівні 90-100 кг/га діючої речовини, нормами мінеральних добрив.

Отже, аналіз дослідних даних, порівняння їх із даними гумусоутворення на ділянках перелогу показує, що інтенсивна система землеробства призводить до активних витрат потенційного запасу органічної речовини чорноземних ґрунтів.

Основою регулювання вмісту органічної речовини, гумусу, азоту в ґрунті є насамперед дотримання сівозмін із оптимальним співвідношенням зернових та просапних культур, наявністю багаторічних бобових трав і внесенням добрив.

У разі якщо оптимальне співвідношення культур у сівозмінах порушується і збільшується частка культур, що створюють напружений баланс гумусу та азоту, основним фактором їхньої стабілізації стає внесення добрив, передусім органічних.

3.1.4. Вплив сівозміни на вміст поживних речовин у ґрунті

У сівозміні значно краще, ніж при беззмінній культурі, складаються умови живлення рослин. Це зумовлено рядом причин. Різні культури засвоюють поживні речовини з ґрунту в різному співвідношенні. Біологічні особливості рослин, а також умови їх вирощування визначають винесення елементів мінерального живлення з урожаями різних культур (табл. 15).

Співвідношення елементів живлення, що витрачаються на створення сільськогосподарської продукції, може значно змінюватися залежно від культури і структури врожаю. Наприклад, при збільшенні в біологічному врожаї зернових частки соломи на створення 1 т продукції (зерна) витрачається значно більше елементів живлення. Для картоплі, соняшнику, капусти, цукрових буряків характерне набагато більше споживання калію порівняно із зерновими культурами. Конюшина і коноплі багато споживають кальцію (табл. 16).

Як правило, в зерні міститься майже в чотири рази більше азоту і фосфору, ніж у соломі, а калію і кальцію в соломі в два-три рази більше, ніж у зерні.

Таблиця 15

Орієнтовні витрати основних елементів живлення (кг) на створення одиниці товарної продукції (Б. О. Ягодін та ін., 1989)

Таблиця 16

Середнє співвідношення поживних речовин в урожаї різних культур (Б. О. Ягодін та ін., 1989)

Особливо високий вміст калію в основній продукції овочевих культур. Зернові культури споживають калій порівняно з азотом у такій самій кількості або дещо менше і в два-три рази більше, ніж фосфору (співвідношення N : Р2О5 : К2О становить 2-3 : 1 : 2-3,5). Овочеві культури, картопля, цукрові буряки та інші коренеплоди використовують калію приблизно в 1,5 разу більше, ніж азоту, і в 3-4,5 разу більше порівняно з фосфором.

Установлено, що кормові культури, особливо бобові трави, виносять з урожаєм значно більше кальцію, ніж інші групи культур (зернові, просапні; табл. 17).