2.3. Проектування сівозмін

Підвищення культури землеробства передбачає впровадження у виробництво заходів, що становлять науково обґрунтовану його систему. Серед них важливе значення мають правильні сівозміни, які є головною і незамінною її ланкою та займають особливе місце за різноманітним сприятливим впливом на родючість фунту і врожайність сільськогосподарських культур. Па основі сівозмін створюють системи удобрення, механічного обробітку ґрунту і захисту посівів від бур'янів, шкідників та збудників хвороб. Безсистемне проведення цих заходів, без врахування того, що вирощували на полі в попередні і що буде висіяно в наступні роки, призводить до низької ефективності й запущеності полів. У правильних сівозмінах краще виявляються об'єктивні закони землеробства, а їх дотримання дає змогу регулювати кругообіг елементів живлення рослин у сільському господарстві.

Сівозміни забезпечують найраціональніше використання орних земель, матеріальних і трудових ресурсів. Вони є організаційно-територіальною основою сталого землеробства. Порушення їх, нехтування елементарними вимогами до чергування культур, біології грунту і рослин завдає непоправної шкоди культурі та сталості землеробства, продуктивності землі.

Сівозміна дає можливість розробляти технологію вирощування сільськогосподарських культур з урахуванням їх взаємного впливу, а також післядії кожного заходу, що застосовується під найближчі попередники. Ось чому зростання культури землеробства може бути забезпечене тільки при освоєнні правильних сівозмін, які відповідають конкретним природно-кліматичним умовам і спеціалізації сільськогосподарського виробництва.

Багаторічними дослідами наукових установ вирішено ряд питань теорії й практики застосування сівозмін в окремих грунтово-кліматичних зонах України, а саме: місце, тривалість вирощування, сумісність і період повернення культур у сівозмінах з врахуванням вимог інтенсивних технологій, збільшення виробництва рослинницької продукції; роль чорного і зайнятого парів при інтенсифікації землеробства; ступінь насичення сівозмін провідними культурами в господарствах різного виробничого напрямку тощо.

Агрономічна роль сівозміни на різних етапах розвитку землеробства і особливо за умов його інтенсифікації випливає із загального завдання наукового землеробства. За визначенням К.А. Тімірязєва і Д.М. Прянішнікова, це завдання - в узгодженні вимог культурних рослин з умовами вирощування. При відповідних кліматичних умовах і природних властивостях фунту оцінка сівозміни залежить від того, як впливають попередні культури і заходи їх вирощування (обробіток ґрунту, удобрення та ін.). Відомо, що цей вплив неоднаковий. Отже, створюються деякі відмінності у властивостях грунту і його родючості залежно від попередніх культур, їх необхідно враховувати при розміщенні сільськогосподарських культур на полях. Інакше кажучи, встановлювати науково обґрунтоване чергування культур.

Властивості ґрунтів, навіть найродючіших, таких як чорноземи, не завжди відповідають потребам культурних рослин, особливо їх високоврожайних сортів. Тому створення необхідних умов для росту сільськогосподарських культур, раціональне використання і захист ґрунтів, збереження та підвищення їх родючості є основним завданням на всіх етапах розвитку землеробства.

У системі агротехнічних заходів найбільш цілеспрямовано на ґрунт впливає сівозміна.

Враховуючи біологічні особливості й здатність польових культур не тільки використовувати, а й активно відновлювати родючість грунту, сівозміна істотно впливає на такі фактори родючості, як забезпеченість поживними речовинами і вологою, вміст гумусу, біологічний режим, фізичні властивості та швидкість детоксикації шкідливих речовин, що надходять у фунт при його сільськогосподарському використанні.

Крім того, сівозміна зумовлює агрономічну стратегію підвищення продуктивності грунту і врожайності сільськогосподарських культур, визначає та взаємо пов’язує в єдиний комплекс всі ланки системи землеробства. Від спеціалізації сівозмін, складу і чергування культур залежать системи удобрення, механічного обробітку грунту та інших агротехнічних і меліоративних заходів.

З поглибленням спеціалізації сівозмін - насиченням їх провідними культурами, впровадженням нових високоврожайних сортів , і гібридів, зростанням масштабів застосування добрив і хімічних засобів захисту рослин та енергомістких технологій вирощування - ускладнюється система управління родючістю, підвищуються вимоги до ґрунтів. Вони повинні забезпечувати посіви не тільки сприятливим водно-повітряним і поживним режимом, але й мати помітну фітосанітарну функцію, здатність запобігати утворенню високої концентрації внесених хімічних сполук тощо.

Для досягнення такого якісно нового рівня родючості необхідно, щоб у зональних науково обґрунтованих системах землеробства провідними положеннями агротехнічного комплексу щодо родючості грунту були оптимізація гумусового та фізико-хімічного стану ґрунтового покриву, регулювання балансу поживних речовин і вологи та запобігання явищам ґрунтовтоми. Регулювання балансу поживних речовин, а при зрошенні й водного режиму, багато в чому уже тепер може здійснюватися технічними засобами. Щодо біологічних факторів (таких як діяльність ґрунтової біоти, гумусовий і фітотоксичний режими грунту), то з поглибленням спеціалізації вони важче піддаються управлінню, тому багато в чому лімітують продуктивність землі. В оптимізації цих факторів провідна роль належить сівозмінам.

Сівозміна - це науково обґрунтоване чергування сільськогосподарських культур і парів у часі й на території або тільки у часі. Чергування у часі - це щорічна або періодична зміна культур і чистого пару на конкретно взятому полі. Чергування на території означає, що земе­льний масив сівозміни поділений на поля, де щороку (почергово) вирощуються культури. На кожному полі вони чергуються в часі.

В основі сівозміни лежить науково обґрунтована структура посівних площ, під якою розуміють співвідношення площ посівів різних сільськогосподарських культур і чистих парів, виражене у відсотках до загальної площі сівозміни. Вона розробляється відповідно до спеціалізації господарства.

Сільськогосподарські культури і заходи їх вирощування неоднаково впливають на фізичні, хімічні й біологічні властивості грунту не тільки в період їх вирощування, а й у наступні роки. Саме тому при розміщенні культур у сівозміні слід дотримуватися певного порядку їх чергування, який ґрунтується на неоднаковому відношенні різних сільськогосподарських рослин до родючості грунту, тобто необхідно кожну культуру забезпечити добрим попередником.

Попередником називається культура або пар, які займали дане поле в попередньому році.

Паром називається поле, на якому протягом певного періоду не вирощують сільськогосподарські культури і утримують у чистому від бур'янів стані.

Чистий пар - це поле, вільне від сільськогосподарських культур протягом вегетаційного періоду і утримується в чистому від бур'янів стані. За строками основного обробітку грунту чисті пари поділяють на чорні та ранні.

Чорний пар - це чистий пар, обробіток якого починають влітку або восени слідом за збиранням попередника.

Ранній пар - це чистий пар, основний обробіток якого починають весною наступного року після зібраного влітку чи восени попередника.

Чорний пар ефективніший ніж ранній. Як правило, поле під ранній пар залишають тоді, коли з певних організаційних причин його не вдається виорати восени.

Якщо на поверхні грунту необхідно залишити рослинні рештки для захисту його від ерозії й затримання снігу, поле відводять під ранній пар. Оранку на такому полі проводять навесні, коли мине загроза пилових бурь.

До чистого пару належить і кулісний пар, тобто поле, на якому висівають високостебельні рослини (кукурудзу, сорго, соняшник, гірчицю тощо) для затримання снігу і запобігання ерозії грунту. Кулісні рослини висівають стрічками або окремими рядками на відстані 10-20 м один від одного.

Чисті й кулісні пари використовують лише в посушливих південних і південно-східних районах, де основною їх функцією є нагромадження вологи. Крім того, вони сприяють нагромадженню елементів живлення в грунті та ефективній боротьбі з бур'янами, особливо з таким досить поширеним, як гірчак рожевий. Тому ці пари в посушливому Степу є агротехнічною основою польових сівозмін.

Численні дані переконують, що чистий пар у роки з посушливим літньо-осіннім періодом є єдиним попередником, який практично гарантує своєчасні сходи озимих культур, добрий розвиток рослин до входу їх у зиму, завдяки чому вони надійно захищають ґрунт від водної та вітрової ерозії.

У полі чистого пару поліпшуються фізичні та хімічні властивості грунту, посилюються мікробіологічні й біологічні процеси, інтенсивно розкладаються токсичні речовини. Чистий пар - ефективний засіб очищення грунту від бур'янів, поліпшення його фітосанітарного стану.

Чистий пар, як попередник, забезпечує найбільший вихід ваговитого насіння, яке дає дружні сходи, що здатні протистояти не тільки несприятливим погодним факторам весни, а й ураженню хворобами та пошкодженню шкідниками.

Чорний та ранній пари у степовій зоні не можна вважати рівноцінними. Перший забезпечує вищий урожай озимої пшениці, ефективніший у сівозмінах. Різниця в урожайності озимої пшениці на користь чорного пару в дослідах становить 3-5, а у виробничих посівах - 5-8 ц/га і більше.

Наявність чорного пару в сівозмінах надає сталості структурі посівних площ та запланованих зборів продукції. Тільки завдяки впровадженню їх зменшується загибель та пересів пшениці, підвищується вихід зерна з одиниці сівозмінної площі.

Всебічний позитивний вплив парування поля полягає у тому, що ґрунт на час сівби озимої пшениці перебуває у стані вищої готовності для проростання насіння культурних рослин. Витрати на обробіток та догляд за ним скуповуються врожаями польових культур. Тому чорний пар і впроваджують у посушливих районах, де інші відомі агрономічній науці заходи не забезпечують високих урожаїв, головним чином пшениці. У всіх зонах країни дуже поширені зайняті пари.

Зайнятим паром називають рано звільнені від культурних рослин поля, де не тільки можна провести обробіток грунту, але й створити сприятливі умови для вирощування наступних культур. Цей пар має таку різновидність, як сидеральний пар, який засівають бобовими та іншими рослинами (люпин, серадела, буркун білий, гірчиця тощо) для заорювання на зелене добриво.

Перелік сільськогосподарських культур і парів у порядку їх чергування в сівозміні називається схемою сівозміни. Вона відображає загальні риси ряду подібних сівозмін з різним складом культур, але з однаковим співвідношенням і чергуванням груп культур.

Отже, сівозміна - це науково обґрунтоване чергування с.-г. культур і парів в часі і на території господарства. Таке чергування культур, що супроводжується прийомами агротехніки (раціональним обробітком ґрунту, заходами боротьби з ерозією ґрунту, бур'янами, хворобами та шкідниками рослин), забезпечує максимальним отриманням врожаю, та забезпечує бездефіцитний баланс органічних речовин, покращення водно-повітряного, теплового і поживного режимів ґрунту.

Правильне розміщення с.-г. культур на територій господарства і їх чергування дозволяє зменшити розрив між потребою рослин в життєво необхідних факторах та їх наявністю в ґрунті, і цим самим знизити витрати на додаткові заходи і на виробництво продукції в цілому. З іншого боку, науково обґрунтоване планування агротехніки можливе лише тоді коли відомо, в якому порядку йде зміна вирощуваних на кожному полі культур. Тільки при цій умові можна визначати наявність ґрунтових факторів життя для того виду і сорту рослин, які на даному полі заплановано вирощувати.

При проектуванні сівозмін і розміщення культур на полях враховують біологічні особливості кожної с.-г. культури та їх виробничу цінність. Із біологічних особливостей, перш за все, велику увагу приділяють використанню вологи і поживних речовин з різних шарів ґрунту на протязі вегетації, кількості післяжнивних кореневих решток, які залишаються в ґрунті після збирання врожаю, ступінь пошкодження культур шкідниками.

На даний час при проектуванні сівозмін велику увагу приділяють використанню багаторічних трав, так як вони сприяють накопиченню органічних речовин грунті /гумусу/

Інтенсивні сівозміни в кожному господарстві розробляються з врахуванням грунтово-кліматичних і економічних умов. Вони повинні забезпечувати: підвищення урожайності всіх с.-г. культур; добрі умови для організації праці і високопродуктивного використання техніки; погодженість із перспективою розвитку господарства.

Оптимальні умови вирощування сільськогосподарських культур у сівозміні забезпечуються розміщенням після кращого попередника і оптимальним періодом повернення на попереднє місце вирощування.