Розділ «3. СІВОЗМІНИ В ЗЕМЛЕРОБСТВІ УКРАЇНИ»

Таблиця 17

Винесення кальцію і магнію з урожаєм кормових культур у перерахунку на СаСО3 (кг на 1 т продукції)

Винесення поживних речовин на одиницю врожаю основної продукції значною мірою залежить від співвідношення в урожаї між товарною і побічною продукцією. Наприклад, у зернових культур калію менше в товарній частині врожаю порівняно з нетоварною, а в коренебульбоплодах, багаторічних травах, силосних і овочевих культурах більша частка калію припадає на господарсько цінну частину врожаю. Так, у зерні пшениці міститься лише до 15% калію, наявного в надземній масі, а в соломі - решта 85%. І навпаки, в бульбах картоплі знаходиться не менше ніж 95% калію, а в гичці - лише до 5% загального винесення його урожаєм цієї культури.

Чим менше елементів живлення міститься в товарній частині врожаю, що вивозиться з господарства, і більше в нетоварній, яка залишається на полі, а також у кормах, що використовуються в господарстві, тим у меншій мірі поживні речовини виключаються з біологічного кругообігу і тим кращий баланс їх складається в ґрунтах господарства.

Коренева система рослин впливає не тільки на величину нагромадження органічної речовини в ґрунті, а й на використання елементів живлення, які містяться в ньому. Рослини з потужною, глибоко проникною кореневою системою, охоплюючи більший об'єм ґрунту, при однаковому відсотковому вмісті поживних речовин, візьмуть їх більше порівняно з рослинами, що мають слаборозвинуте коріння. При цьому елементи живлення використовуються не тільки з орного, а й з підорного шарів. Найглибше проникає в ґрунт коренева система люцерни, конюшини, люпину, соняшнику, а неглибоко - сочевиці, гречки, конопель, квасолі.

Існує група культур, які здатні засвоювати фосфор за наявності в ґрунтовому середовищі тільки тризаміщених фосфатів кальцію або навіть більш складних і ще менш розчинних природних фосфоритів. Ці культури здатні засвоювати поживні речовини із таких малорозчинних сполук, як фосфоритне борошно або фосфати заліза, алюмінію та ін. До них належать люпин, гречка, гірчиця, а також горох, буркун, еспарцет і коноплі, які хоч і в меншій мірі, ніж перші три, але все ж таки засвоюють фосфор із фосфориту. Особливе положення перерахованих культур пояснюється двома їх властивостями: значним виділенням кислот їх кореневими системами і переважанням у їхньому складі кальцію над фосфором. Це й зумовлює краще розкладання важкорозчинних фосфатів з переходом їх у більш розчинні солі, які й засвоює коренева система.

Рослини, що споживають багато катіонів, особливо кальцію, підкислюють ґрунтовий розчин і сприяють переведенню сполук фосфору в розчинний стан. Так само діють і кореневі виділення, що містять органічні кислоти.

Особливо велику роль у живленні рослин виконують бактерії, які розвиваються в бульбочках, що утворюються на корінні бобових та деяких інших рослин і здатні використовувати атмосферний азот. Результати проведених досліджень дають змогу оцінити значимість симбіотичної фіксації азоту бобовими культурами. Є. М. Мі-шустін (1972) наводить такі орієнтовні величини: люцерна за три роки використання зв'язує в середньому 300 кг/га азоту, а в деяких випадках - 500-600 кг/га. Близько 100 кг/га (до 150-200) залишається в ґрунті після трирічного перебування цієї культури на полі. Конюшина лучна за два роки використання зв'язує за допомогою бульбочкових бактерій у середньому 150 кг/га азоту, з них 75-100 кг/га залишається в ґрунті. За найсприятливіших умов ці величини зростають в 1,5-2 рази. Люпин за вегетацію зв'язує до 150 кг/га азоту, в ґрунті ж залишається близько 30 кг/га. Бульбочкові бактерії зернобобових культур фіксують 50-60 кг/га азоту за вегетаційний період і майже не збільшують його запасів у ґрунті, але й не витрачають їх.

Ці відмінності пояснюються неоднаковим розподілом азоту в органах названих бобових рослин. У люцерни і конюшини близько 40% зв'язаного атмосферного азоту міститься в корінні, тоді як у зернобобових він майже увесь концентрується в наземних органах, особливо в насінні.

Дослідами і практикою доведено, що надлишок азоту в ґрунті перешкоджає розвитку бульбочок на корінні бобових рослин. Отже, щоб використати нагромаджений бобовими культурами азот, необхідно слідом за ними висівати рослини, які належать до інших родин, особливо високовибагливі до азотного живлення.

Таким чином, чергування бобових і небобових рослин не тільки сприяє кращому використанню поживних речовин ґрунту або добрив, а й поповнює їхні запаси. Сівозміни, які включають бобові культури, менше потребують азотних добрив порівняно із сівозмінами без них при однакових урожаях однойменних культур. Для кращого використання поживних речовин корисно чергувати рослини з різною кореневою системою і різною здатністю використовувати важкозасвоювані сполуки. Ефективність такого чергування, так само як і зміна бобових та небобових культур, багато в чому залежить від застосування добрив. Вона вища, якщо добрива не вносяться, оскільки тут усі переваги і біологічні особливості рослин проявляються сильніше.

Для умов зрошуваного землеробства важливо й те, що різні рослини неоднаково реагують на підвищення концентрації солей у ґрунтовому розчині. Найчутливіші до підвищеного вмісту солей у ґрунті конюшина лучна, боби, люпин, горох, соя. Підвищену стійкість проти засолення мають буркун, лядвенець рогатий, гірчиця, костриця тростинна, пирій сизий, суданська трава.

3.1.5. Фізичні причини чергування культур

У землеробстві при вирощуванні будь-якої культури відбуваються два протилежні і в той же час взаємозв'язані процеси: з одного боку, синтез і нагромадження органічної речовини та створення структури ґрунту; з іншого - розпад і розкладання органічної речовини та руйнування структури. Інтенсивність цих процесів і визначає кінцеві результати. Чим інтенсивніше формується й повільніше руйнується органічна речовина ґрунту, тим більше утворюється водотривких агрегатів і вони довше зберігаються в ґрунті.

Найбільше на оструктуреність ґрунту впливають рослини з добре розвиненою кореневою системою і надземними органами, які суцільно покривають ґрунт - з весни до збирання врожаю - і не потребують механічного обробітку ґрунту під час вегетації. Цим вимогам повністю відповідають багаторічні бобові й злакові трави або їх сумішки, в яких маса коренів і надземних рослинних решток близька до врожаю надземної частини. Тому під впливом багаторічних трав при тій чи іншій технології вирощування й різній урожайності створюються в більших чи менших розмірах водотривкі агрегати. Встановлено, що чим довше ґрунт перебуває під рослинами і чим вищий їхній урожай, тим більше утворюється структурних агрегатів. І навпаки, якщо ґрунт без рослин і зазнає руйнівної дії води, вітру та інтенсивного механічного обробітку, то й структурний стан його погіршується.

На оструктуреність ґрунту значно впливають однорічні бобово-злакові травосумішки, але через короткий період їхньої вегетації структуроутворюючий ефект від них менший, ніж від багаторічних трав. Серед зернових культур велику здатність до утворення структури ґрунту мають озимі, в яких триваліший період вегетації, ніж у ярих зернових колосових; більш розвинена коренева система, вони добре захищають ґрунт восени та навесні від руйнівної сили атмосферних опадів і талих вод. Просапні культури, за винятком кукурудзи, яка має добре розвинену кореневу систему, менше впливають на поліпшення структурного стану ґрунту. Погіршення його під просапними культурами раніше зумовлювалося аеробними процесами розкладу органічної речовини. Сучасні дослідження показують, що утворення структурних агрегатів пов'язане з розкладом органічних решток, який інтенсивніше відбувається саме у верхньому шарі, при переважанні аеробного процесу. Тому побоювання щодо негативного впливу аеробного процесу на оструктуреність ґрунту не має підстав. Значне погіршення структурного стану ґрунту під просапними культурами зумовлено малою кількістю рослинних решток у ґрунті після них та інтенсивним механічним обробітком.

Таким чином, під час вирощування культурних рослин на полі спостерігаються два різних явища: збільшення кількості водотривких агрегатів під час росту багаторічних трав; руйнування, поступове зниження вмісту їх у ґрунті при вирощуванні однорічних культур. Інтенсивність руйнування структурних агрегатів залежить від особливостей технології вирощування однорічних рослин і кількості опадів до пізньої осені після їх збирання.

Щоб посилити перший процес - нагромадження органічної речовини і утворення більшої кількості агрономічно цінних агрегатів, - необхідно вирощувати високі врожаї багаторічних трав. Для зменшення руйнування структурних агрегатів, підтримання і деякого відновлення структури ґрунту при вирощуванні однорічних культур треба прагнути, по-перше, щоб і однорічні рослини залишали в ґрунті більше органічної речовини; по-друге, щоб ґрунт якомога довше був покритий рослинами шляхом введення в культуру підсівних, озимих проміжних, післяукісних, післяжнивних і ущільнених посівів після ранніх однорічних культур, а також розширення посівів культур звичайної рядкової сівби; по-третє, забезпечити оптимальну будову ґрунту при одночасному зменшенні інтенсивності механічного обробітку.

Схематично польові культури за показником зниження здатності до структуроутворення можна розмістити в такій послідовності: багаторічні бобові трави - однорічні бобово-злакові сумішки - озимі зернові - ярі зернові й зернобобові - кукурудза-льон-цукрові буряки та інші просапні культури. За даними ряду дослідників, кукурудза не поступається в структуроутворенні озимим зерновим культурам (С. А. Воробьев, 1979).

Щорічне визначення оструктуреності ґрунту в період сівби показало, що річні зміни вмісту водотривких агрегатів при вирощуванні однорічних культур, як правило, спрямовані в бік зменшення.