Розділ «3. СІВОЗМІНИ В ЗЕМЛЕРОБСТВІ УКРАЇНИ»

Структурний стан ґрунту залежить від попередників. Після культур звичайної рядкової сівби структура ґрунту, як правило, буває кращою, ніж після просапних культур. Внаслідок цього структурно-агрегатний стан ґрунту в сівозмінах з високим насиченням їх просапними культурами погіршується. З огляду на це, при побудові сівозмін треба уважно стежити, щоб не допускати чергування просапних культур більш як три роки підряд на одному й тому самому полі. Помітно на структуру ґрунту впливають і погодні умови.

Об'ємна маса ґрунту є прямою функцією його структурного стану. Вона впливає на весь комплекс фізичних умов у ґрунті: водний, повітряний і тепловий режими, а також на умови біологічної діяльності. Об'ємна маса ґрунту - показник динамічний. Динамічність проявляється в тому, що розпушений під час механічного обробітку ґрунт під дією сили опадів, сільськогосподарських машин і знарядь, власної маси самоущільнюється і досягає характерної тільки для певної ґрунтової відміни рівноважної об'ємної маси.

Рівноважна об'ємна маса не в усіх випадках збігається з оптимальною, тобто найсприятливішою для конкретних груп рослин. Кукурудза, наприклад, негативно реагує як на надто розпушену, так і на дуже ущільнену будову ґрунту. При надмірному розпушенні орного шару збільшуються непродуктивні втрати вологи, порушується контакт між ґрунтом і насінням, що призводить до повільного його проростання, недружної появи сходів і зниження врожаїв. Занадто висока щільність будови погіршує повітряний режим ґрунту, різко знижує його водопроникність і доступність ґрунтової вологи для рослин, зростає опір росту кореневої системи.

Підвищена пористість і менша щільність будови ґрунту на полях під чистими парами або просапними культурами пояснюється інтенсивнішим їхнім механічним обробітком.

Польові культури досить різняться за вибагливістю до ґрунтової вологи, неоднаковий також і вплив їх на водний режим ґрунту. Різниця зумовлена як біологічними особливостями культур, так і кліматичними умовами зон, у яких вони вирощуються. Так, на одиницю сухої речовини врожаю менше витрачають вологи кукурудза, просо і сорго, більше - багаторічні трави, пшениця, соняшник, цукрові буряки, ранні ярі зернові.

Окремі сільськогосподарські культури висушують ґрунт на різну глибину. Це пов'язано насамперед з глибиною проникнення кореневої системи. Найбільш сильно і глибоко (до 3-3,5 м) висушують ґрунт цукрові буряки, соняшник і багаторічні трави. Відновити запаси вологи в усьому шарі протягом одного осінньо-зимового періоду в районах недостатнього і нестійкого зволоження не вдається. За спостереженнями Інституту цукрових буряків УААН і його дослідних станцій, для цього потрібно три-п'ять років. У ці роки краще використовувати поле під культури з розгалуженою, але неглибокою кореневою системою, яка добре вбирає вологу верхніх, більш зволожених шарів ґрунту.

Певне значення має і розподіл коріння в ґрунті. Рослини, які мають густу мережу дрібного коріння, що пронизує ґрунт, повніше використовують ґрунтову вологу. Така коренева система, наприклад, у багаторічних нещільнокущових злакових трав. Цим пояснюється особливо сильне висушування кореневмісного шару під травами за відсутності опадів або зрошення. Такі ж рослини, як цибуля, огірки, селера, своїм корінням пронизують малий об'єм ґрунту і потребують зрошення достатньо високими нормами навіть у районах вологого клімату.

Із польових культур картопля має невелику кореневу систему, тому для неї необхідна наявність доступної вологи у верхньому 30-сантиметровому шарі ґрунту, особливо в першій половині вегетації. Але після таких культур у ґрунті залишається більше доступної вологи в нижчележачих шарах, яка може бути використана наступною культурою з глибокою кореневою системою.

Кукурудза завдяки добре розвиненій кореневій системі менше витрачає вологи, ніж озима пшениця і ячмінь. Це має важливе значення в посушливих районах, де в глибоких шарах ґрунту вона краще зберігається від випаровування.

Краще зволоження ґрунту після кукурудзи порівняно з озимою пшеницею, ячменем та іншими зерновими культурами пояснюється насамперед будовою і розміщенням у ґрунті кореневої системи. Кількість коренів і загальна довжина їх у злакових приблизно в 10 разів більша, ніж у просапних культур. Тому зернові колосові культури пронизують товщу ґрунту густою сіткою коренів і на час збирання врожаю в посушливих умовах використовують усю доступну для них вологу. Кукурудза, як і інші просапні культури, має менш розгалужену кореневу систему. Корені її в ґрунті розташовані на значній відстані один від одного, внаслідок чого частина води залишається невикористаною до збирання врожаю.

Запаси ґрунтової вологи постійно змінюються, на них певною мірою впливають вирощувані культури. Споживаючи воду, вони зумовлюють висушування ґрунту на ту чи іншу глибину і перерозподіл залишків вологи в його шарах залежно від розвитку та поширення кореневої системи, а також тривалості вегетаційного періоду. Від часу змикання листків та їх відмирання залежить випаровування води поверхнею ґрунту.

Нарешті, відновлення запасів ґрунтової вологи залежить від тривалості післязбирального періоду і опадів, що випадають до сівби наступної культури, а також від водопроникності ґрунту (його здатності вбирати вологу опадів і талих вод та пропускати через себе воду в глибші шари), яка, в свою чергу, зумовлена впливом рослин і агротехніки на структурний стан і будову ґрунту. Величина відновлених запасів вологи здебільшого залежить від біологічних особливостей культури. Останнє означає, що правильний підбір культур треба включати в систему заходів щодо доцільного використання вологи для формування врожаю.

Якщо поле звільняється рано (культури на зелений корм, сіно та силос), то запаси вологи відновлюються в ґрунті швидше, ніж після цукрових буряків, соняшнику і кукурудзи, які пізно збирають. Озимі та ярі зернові й зернобобові займають проміжне місце. Після кукурудзи запаси вологи в ґрунті завжди більші, ніж після цукрових буряків, соняшнику, багаторічних трав та інших культур.

Багаторічні дослідження наукових установ показують, що в дуже висушеному ґрунті запаси вологи в післязбиральний період поповнюються більше, ніж у менш висушеному, оскільки акумуляція осінньо-зимових опадів на полях з нижчою кінцевою вологістю ґрунту буває інтенсивнішою. Відносно сухий ґрунт максимально засвоює опади, а насичений вологою має слабку акумуляцію.

Для спрямованого регулювання водного режиму в системі ґрунт - рослина необхідне чергування культур у сівозмінах, при якому раціональне використання рослинами ґрунтової вологи поєднується з наступним відновленням її запасів у відповідних шарах ґрунту. Це особливо актуально в Степу і в районах недостатнього зволоження Лісостепу.

Відомо, що в Степу багаторічні трави починають весняну вегетацію рано (вже на час сівби однорічних культур) і використовують з ґрунту значну кількість весняних запасів вологи. Тому, незважаючи на раннє збирання врожаю (перший укіс), вони висушують ґрунт так сильно і глибоко, що запаси вологи не відновлюються не тільки до сівби озимих, а й ярих культур у наступному році. Через це в посушливих районах бувають випадки, коли після багаторічних трав на один укіс не одержують сходів озимих культур.

Дуже інтенсивно висушує ґрунт люцерна, особливо при багаторічному використанні. При вирощуванні її на одному й тому самому місці протягом чотирьох років і більше використовуються практично всі запаси засвоюваної вологи в кореневмісному шарі ґрунту.

Встановлено, що під багаторічними травами в зоні недостатнього зволоження запаси вологи зменшуються по всьому профілю 1,5-метрового шару, але найсильніше висушуються (особливо при дворічному використанні трав) нижня і подекуди середня третини цього шару, що робить озимі після багаторічних трав вразливішими в посушливих умовах весняно-літнього періоду вегетації, тоді як після кукурудзи на силос у молочно-восковій стиглості сильніше висушені верхні шари ґрунту, тому, незважаючи на дещо більші, ніж після трав, загальні запаси вологи, різко погіршуються умови одержання сходів озимих у роки з недостатньою кількістю опадів восени.

Найбільші і сталі за роками запаси вологи в ґрунті на час сівби озимих бувають після чорних парів, перевага яких у цьому відношенні зростає в районах з недостатньою кількістю опадів (Степ, а також райони недостатнього та нестійкого зволоження Лісостепу).

Волога в ґрунті під чорним паром нагромаджується в основному за рахунок пізньо-осінніх і зимових опадів, а за рахунок весняно-літніх опадів тільки в роки, коли навесні запаси її невеликі і за весняно-літній період випадає близько 250 мм опадів.