Розділ «3. СІВОЗМІНИ В ЗЕМЛЕРОБСТВІ УКРАЇНИ»

Серйозною перешкодою впровадженню плодозмінних сівозмін були і більш суворі природні умови, особливо часті посухи, які внаслідок скорочення площ чистого пару на великій території призвели до значних недоборів урожаю. На неудобрених і, крім того, погано оброблених землях зайнятих парів одержували дуже низькі врожаї озимого жита та озимої пшениці, тому в Росії пануючою системою сівозмін залишалося трипілля аж до 1917 р.

Особливо неприваблива картина спостерігалася в чорноземних районах. Тут переважали недосконалі трипільні сівозміни не тільки в селянських, а й у більшості поміщицьких господарств. У південних зернових районах переважною формою використання землі залишалася однобічна культура хлібів з толокою. Але й толока все більше скорочувалася, поступаючись безпаровій, безперервній культурі зернових. Єдиним районом, де були поширені плодозмінні сівозміни, був район поміщицького бурякосіяння.

Планомірне впровадження сівозмін у Росії і в Україні розпочалося в 30-і роки XX ст. Настав період масового переходу від трипільної системи сівозмін до багатопільних просапних і плодозмінних сівозмін.

Через 10 років після виходу в Росії книги А. Д. Теєра "Основи раціонального сільського господарства" (в Німеччині вийшла в 1812, в Росії - в 1830 р.) гумусова теорія живлення рослин піддалася різкій критиці. В 1840 р. вийшла відома книга Ю. Лібіха "Хімія в її застосуванні до землеробства і фізіології", в якій, на противагу гумусовій теорії, проголошувалося, що тільки мінеральні речовини доставляють поживу рослинам. За теорією Лібіха, не може бути рослин, які поліпшують ґрунт. Усі вони тільки виснажують його. Роль сівозміни, на його думку, зводилася лише до відстрочення неминучого виснаження ґрунту.

На основі аналізів було встановлено, що зола одних рослин містить більше калію, в других переважає кальцій, у третіх - кремнекислота. Вся роль сівозміни зводилася до того, що при зміні культур за однієї й тієї самої суми поживних речовин можна дещо відстрочити виснаження ґрунту порівняно з вирощуванням однієї й тієї самої культури, що призводить до швидкого виснаження ґрунту на будь-яку одну мінеральну речовину. Радикальним засобом проти виснаження ґрунту Лібіх вважав повернення взятих із нього мінеральних поживних речовин з добривами. Згодом це було визнано одним із законів землеробства. Проте Лібіх недооцінював значення азоту, вважаючи що рослини можуть задовольнити свою потребу в ньому за рахунок атмосфери.

Дослідженнями Бусенго у Франції і Лооза в Англії, які проводилися одночасно з появою книги Лібіха (1812), встановлено важливу роль азоту в живленні рослин. Виняток із цього загального правила становили рослини з родини бобових, які майже не реагували на внесення азотних добрив. Крім того, з'ясувалося, що після них ґрунт збагачується на азот.

Проведені Бусенго аналізи врожаю та складений баланс приходу і витрати поживних речовин за цілу ротацію різних сівозмін показали великі надлишки азоту в сівозмінах з конюшиною або люцерною. Таким чином, було підтверджено, що вони збагачують ґрунт не тільки на вуглець, а й азот.

У подальшому факти збагачення ґрунту на азот були відмічені при вирощуванні й інших бобових культур. На Ротамстедській дослідній станції в Англії це виявилося при культурі бобів.

Давно було помічено, що після люпину бідні піщані ґрунти ставали придатними для вирощування небобових культур, але лише в 60-х роках XIX ст. в господарському досліді Шульца (Німеччина) з'ясувалося, що цьому сприяв азот. Теорія Шульца лягла в основу сидеральних сівозмін. З відкриттям ролі азоту в житті рослин і здатності бобових збагачувати ґрунт на цей елемент теорія сівозмін одержала нову основу. Позитивне значення чергування культур стали пояснювати зміною бобових культур рослинами з інших родин, що споживають нагромаджений азот.

Причини такого впливу бобових культур на ґрунт і умови їх азотного живлення з'ясував у 80-х роках XIX ст. Гельрігел (Німеччина). На основі проведених дослідів він зробив висновок, що бобові заражуються певними бактеріями, утворюючи на корінні бульбочки, які набувають здатності засвоювати азот повітря. За відсутності в ґрунті відповідних бактерій бобові не здатні його використовувати і не відрізняються в цьому розумінні від рослин інших родин.

Слід зазначити, що ще раніше в Росії, в 1865 р., I. А. Воронін визнав мікроорганізми причиною утворення бульбочок на корінні бобових рослин, але їх наявність не пов'язувалась із засвоєнням азоту. Таким чином, давно помічений у практиці сприятливий вплив бобових рослин польової культури (особливо багаторічних) на родючість ґрунту і продуктивність наступних культур одержав наукове обґрунтування, яке зберегло своє значення й нині.

Друга половина XIX ст. ознаменувалася значним розвитком фізики ґрунтів як у західних країнах, так і в Росії (Мартін Евальд, Є. Вольні, П. А. Костичев). Було з'ясовано, що родючість ґрунту залежить не тільки від його хімічного складу, а й від фізичного стану. Високу родючість цілинних чорноземів П. А. Костичев пояснював доброю дрібногрудочкуватою структурою, яка утворюється під впливом багаторічної трав'янистої рослинності або швидкостиглого перелогу, що створюється сіяними травами.

П. А. Костичев і В. Р. Вільямс в основу сівозмін покладали структурну теорію, відповідно до якої беззмінне вирощування культур призводить до деградації фізичних властивостей ґрунту, зокрема його структури. Усі рослини В.Р. Вільямс поділяв на такі, що відновлюють структуру ґрунту і підвищують його родючість (сумішки багаторічних бобових та злакових трав), і такі, що її руйнують (однорічні рослини). Тому й виникала необхідність періодичної зміни культур на полі для відновлення втраченої ґрунтової структури.

Визнання водотривкої структури ґрунту головною умовою родючості, а багаторічних трав - єдиним засобом її створення лягло в основу травопільних сівозмін і травопільної системи землеробства. "Система заходів, - писав В. Р. Вільямс (1946), - при якій ми підтримуємо тривкість, тобто нерозмивність водою грудочкуватої структури ґрунту, носить назву системи землеробства". В основу травопільних сівозмін було покладено періодичну зміну однорічних рослин сумішками бобових і злакових багаторічних трав.

Позитивний вплив багаторічних трав на родючість ґрунту і врожай наступних однорічних культур був відомий давно. Травосіяння застосовувалось у багатопільно-трав'яних, поліпшених зернових і плодозмінних сівозмінах.

Новим у вченні про травопільні сівозміни і травопільну систему землеробства була друга роль травосіяння, яка виражалася в наданні тривкості структурним частинкам ґрунту.

Наступними численними дослідженнями вітчизняних і зарубіжних вчених було встановлено, що багаторічні трави при дво- або трирічному використанні хоч і поліпшують фізичні властивості ґрунтів, проте не доводять їх до стану цілинних чорноземів. Позитивна дія багаторічних трав на родючість ґрунту пояснюється головним чином збагаченням його на органічну речовину і поліпшенням азотного балансу. В цьому відношенні багаторічні злакові трави і сумішки їх з бобовими не мають переваг перед бобовими. Фізичні властивості ґрунту, зокрема його структура, можуть поліпшуватися іншими засобами, в тому числі й однорічними рослинами при відповідній технології їх вирощування. Внесенням розрахункових норм добрив у сівозмінах можна і без багаторічних трав підтримувати бездефіцитний баланс органічної речовини й азоту в ґрунті. Таким чином, травосіяння у сприятливих природних умовах - важливий елемент сівозміни і на сучасному етапі розвитку землеробства.

На початку XX ст. В. Г. Ротмістров (1910), за даними тривалих спостережень на Одеському дослідному полі, зробив висновок про важливе значення чергування сільськогосподарських культур, які мають різну кореневу систему, з урахуванням вмісту вологи в ґрунті.

Усі польові культури за глибиною проникнення кореневої системи в ґрунт можна розподілити на три групи: з неглибокою (гречка, просо, картопля, льон, коноплі, горох, сочевиця) - до 1,5 м; із середньою (жито, пшениця, ячмінь, вика) - до 3 м; з глибокою (люцерна, буркун, конюшина) - понад 3 м. Відповідно до цього рослини використовують вологу з різних за глибиною шарів ґрунту і підґрунтя, що впливає на вологозабезпеченість наступних культур. В. Г. Ротмістров висунув теорію коренезмі-ни, тобто такого чергування культур, в основі якого лежала б диференціація вирощуваних рослин за властивостями їхніх кореневих систем.

В. Г. Ротмістров виступав проти включення в сівозміни південних районів Європейської частини колишньої Росії багаторічних трав, оскільки вони висушують ґрунт на велику глибину. Тільки паровий обробіток поля, на його думку, здатний повернути такому сухому шару необхідну вологість. Цю точку зору поділяв О. С. Єрмолов, який вважав, що в основу чергування культур у посушливих районах має бути покладена ідея коренезміни.