рослинництво
.pdfАнглії, Франції, Німеччині – 28-31, Румунії і Польщі – 42-46, то на Україні – 57%. Особливо висока питома вага ріллі – до 75-85% у Лісостепу і Степу. В окремих районах Вінницької, Київської, Тернопільської, Хмельницької та деяких інших областей вона досягає 92-94%.
Інтенсивне розорювання землі й насичення сівозмін просапними культурами підвищують ступінь її змиву на Поліссі до 1 т/га, в Степу – 3, Лісостепу – в середньому до 9,2, в західних його районах – до 3136 т/га. В окремі багатоводні роки змив ґрунту досягає 60-120 т/га, а на бурякових плантаціях, розташованих на схилах – до 500-1000 т/га.
За останні 25 років площа еродованих земель на Україні збільшилася на 2 млн. га і становить понад 10 млн. га. В середньому за рік змивається до 15 т/га ґрунту, з яких втрачається 240-735 кг гумусу, 500700 кг поживних речовин, що в 2-3 рази більше, ніж вноситься з добривами. Під впливом ерозії та непродуманих процесів інтенсифікації землеробства родючість ґрунтів послідовно знижується. Основними причинами цього є порушення оптимальної спеціалізації господарств, відсутність раціональної організації їх території, заборони розміщення на схилах понад 3° просапних культур, комплексності в застосуванні протиерозійних заходів.
Наприклад, у Тернопільській області розорано 88% сільгоспугідь,
ав окремих господарствах – 95-97%. Високий рівень розораності угідь,
атакож нічим не виправдане розширення посівів просапних культур, призвели до значного розвитку в господарствах району ерозійних процесів. Щорічні втрати ґрунтів становлять близько 3,4 млн. т, у тому числі понад 90 тис. т гумусу. У грошовому виразі збитки перевищують 10,8 млн. грн. на рік. Ерозія вже охопила 30,8 тис. га ріллі, або 61,4%, і далі продовжує поширюватися на поля.
Крім руйнування ґрунтів, зниження якості вирощуваної продукції, виробничих показників господарської діяльності господарств області в цілому, ефективності інтенсивних технологій у землеробстві, значно погіршується екологічний режим навколишнього середовища, внаслідок посиленого забруднення агрохімікатами річок і водойм, навколо яких не дотримуються розмірів нормативних захисних смуг. У таких умовах розробка і впровадження ефективних протиерозійних заходів, з відповідною оптимізацією структури рослинництва, є першочерговим завданням.
Виконання комплексу протиерозійних заходів, подальша інтенсифікація землеробства, послідовне освоєння науково обґрунтованих систем його ведення, підвищення родючості ґрунту, впровадження
251
інтенсивних технологій, прогресивних форм організації виробництва
істимулювання праці сприятимуть підвищенню врожайності сільськогосподарських культур і поліпшенню якості вирощуваної продукції.
При впровадженні ґрунтозахисної контурно-меліоративної системи землеробства та раціональному використанні наявного біокліматичного
іресурсного потенціалу, врожайність зернових порівняно з середньорічними даними зростає на 29,4%, цукрових буряків – на 23,8, картоплі
– на 61,2 і сіяних кормових культур – на 60,4%. При цьому розораність угідь поступово (за 2-4 роки) зменшиться на 12,8% і не буде перевищувати 75%.
Припинити фізичну деградацію землі, внаслідок інтенсивних
ерозійних процесів, можна тільки комплексним підходом до вирішення проблеми, включаючи агрохімічні, меліоративні, лісомеліоративні, інженерні, соціальні та інші фактори. Розроблена концепція контурномеліоративного землеробства на Україні відповідає сучасним технологіям і широко впроваджується у виробництво. Основними ланками контурно-меліоративної системи землеробства є диференційований підхід до використання земель залежно від ступеня їх змивання, контурна організація території, створення гідрографічної мережі та впровадження ґрунтозахисних технологій вирощування основних сільськогосподарських культур.
За прийнятою класифікацією всі землі, що знаходяться в обробітку, підрозділяють на три технологічні групи за типом інтенсивності їх використання. Перша група – рівнинна частина орних земель і схили крутизною до 3°. Вони придатні для вирощування всіх культур рядкової сівби і просапних. Тут доцільні інтенсивні польові сівозміни з максимальним насиченням їх високопродуктивними просапними культурами – цукровими буряками до 25-30%, кукурудзою на зерно – 20-40, а також горохом – 15-20% при оптимальній періодичності повернення їх на попереднє місце. Приблизна схема сівозміни для цієї групи земель може бути такою:
1. горох, 2. озима пшениця, 3. цукрові буряки, 4. кукурудза на зерно, 5. гречка, кукурудза на силос, 6. озима пшениця, 7. цукрові буряки.
До другої технологічної групи відносять землі на схилах від 3 до 7°. Тут освоюють ґрунтозахисні зерно-трав’яні сівозміни, наприклад:
1-2. багаторічні трави, 3. озима пшениця, післяжнивно – капустяні, 4. ячмінь + трави.
252
До третьої технологічної групи належать схили крутизною понад 7°, які використовують під високопродуктивні бобово-злакові трави, наприклад:
1-3. багаторічні трави, 4. озима пшениця + трави. Крутосхили та зруйновані землі закріплюють лісосмугами.
Контурно-меліоративна система землеробства передбачає не тільки зміни структури посівних площ, орієнтуючись на економічні вимоги, а й комплекс заходів по догляду за агроландшафтами, який полягає в нарізуванні контурів полів за горизонталями місцевості, виконанні земляних і гідротехнічних споруд – обвалування контурів, утворення терас на схилах, водотоків (як правило, задернованих), ставків по дну балок, вода з яких може надходити на рівнинні землі для зрошення. Система обробітку ґрунту передбачає диференційований підхід – оранку, плоскорізний обробіток (на схилах), щілювання, використання чизельних знарядь для розпушення плужної підошви.
Використання добрив при контурно-меліоративному землеробстві підпорядковано вимогам щонайменшого забруднення навколишнього середовища внаслідок їх змиву. Органічні добрива вносять на землях першої технологічної групи, враховуючи підвищене насичення їх просапними культурами. Дози органічних добрив збільшують у 1,5-2 рази за рахунок скорочення їх внесення в ґрунтозахисних сівозмінах. Рівень застосування мінеральних добрив на рівнинних землях слід розраховувати, виходячи з наявності в ґрунтах поживних речовин і виносу їх запланованим урожаєм. Система удобрення на землях другої технологічної групи передбачає локальне та внутрішньоґрунтове внесення мінеральних добрив під основний обробіток ґрунту і в рядки. Поверхневе внесення туків повинно супроводжуватися негайним їх загортанням у ґрунт. Внесення азотних добрив у підживлення по мерзлоталому ґрунту виключається. На таких землях слід широко використовувати для удобрення подрібнену солому озимих культур (з додаванням мінерального азоту з розрахунку на 1 т соломи 8-10 кг або рідкого гною 6-8 т), де можна широко використовувати післяжнивні чи післяукісні посіви на корм худобі або на зелене добриво.
На землях третьої технологічної групи, що мають слабку забезпеченість фосфором або калієм, вносять при користуванні багаторічними травами під покривну культуру Р150-250К120-200. На еродованих землях органічні добрива, як правило, не використовують, бо рештки багаторічних трав повністю компенсують їх відсутність.
Крутосхили і зруйновані ерозією землі не удобрюють.
253
Система захисту рослин від шкідників та хвороб теж підлягає диференційованому застосуванню залежно від крутизни схилів.
Науково обґрунтоване впровадження контурно-меліоративного землеробства покликано докорінно оздоровити вкрай перевантажені агроландшафти. Проте, воно було б неповним без усвідомленого втручання в процеси, що виникають у ґрунті, внаслідок інтенсивного використання важкої неекологізованої техніки. Йдеться про переущільнення ґрунтів, яке набуває масового поширення. Природу цього явища можна краще збагнути при розкритті окисно-відновних (ОВ) реакцій у ґрунтах. Під ОВ реакціями розуміють перехід електронів у масі ґрунту від однієї частки до іншої. При окисленні відбувається приєднання кисню до речовини і втрата нею водню або електронів. Реакція ж відновлення означає втрату речовиною кисню і приєднання до неї водню чи електронів. Нормальний окислювальний потенціал урівноважує реакції окислення та відновлення в ґрунтовому розчині.
Погіршення умов аерації в результаті підвищення його вологості або переущільнення призводить до зниження ОВ потенціалу. Як правило, його величина для нормально зволожених дерновопідзолистих ґрунтів становить 550-750 мВ, чорноземів – 400-600, на затоплюваних ґрунтах він знижується до 200 мВ, після чого відбувається інтенсивний розвиток процесів відновлення. Зниження ОВ потенціалу до 250-400 мВ призводить до утворення закисних форм заліза і рухомого марганцю, які є токсичними для рослин.
Оптимальні умови для нітрифікаційних процесів створюються при значеннях ОВ потенціалів, що дорівнюють 350-500 мВ. При різкому зниженні ОВ потенціалу починаються процеси денітрифікації, підкислення ґрунтового розчину, внаслідок вивільнення з колоїдної частини ґрунту іонів водню.
Виходячи з теорії ОВ потенціалів, стає зрозумілою і природа переущільнення, яка виникає внаслідок інтенсивної дії важкої сільськогосподарської техніки. Питання переущільнення ґрунтів набуває нині великої масштабності, тому що в багатьох областях України переважають ґрунти середнього і важкого механічного складу – суглинкові й глинисті, що сягають 70-90% землі в обробітку, які в першу чергу підпадають ущільненню. Це переважно дерново-підзолисті, сірі лісові ґрунти та чорноземи опідзолені. Чорноземи типові й звичайні та інші ґрунти з нейтральною або слабо-лужною реакцією, що мають вищий вміст гумусу, більш стійкі проти переущільнення, проте родючість їх останнім часом знижується. Основна причина цього полягає
254
вруйнуванні структури ґрунтів, ущільненні їх та утворенні плужної підошви. Адже більшість операцій на полі багаторазово здійснюється машинами і знаряддями, маса яких досягає 10-12 т, а питомий тиск становить 150-300 кПа.
Втрати ґрунтом агрегатного стану зменшує пористість, а також його водопроникність та аерацію, волога витрачається через тонкокапілярні пори. Все це сприяє розвитку ерозійних процесів. Внаслідок переважання реакцій відновлення, поширюється кислотність ґрунту, особливо в районах бурякосіяння, де площа кислих ґрунтів за останнє десятиріччя збільшилась на 1 млн. га. При ущільненні ґрунтів окремі групи мікроорганізмів і грибів, які у звичайних умовах є індиферентними, стають патогенними. Так, представники грибів Fusarium, Micor, Penicillium викликають захворювання кореневої системи в рослин.
Для підвищення продуктивності таких земель, слід розробити і впровадити ряд агротехнічних заходів, що можуть їх розущільнити, маючи при цьому на увазі, що і занадто розпушений ґрунт перед сівбою повинен осісти або його слід ущільнити котками до оптимального значення.
Досліджуючи щільність ґрунту в умовах виробництва, неважко переконатися, що на ущільнених площах спостерігається дуже слабка, проникність кореневої системи за межі підорного шару. Це, звичайно, негативно впливає на продуктивність землі та знижує ефективність добрив на 35-40%, навіть при доброму зволоженні. Нестача кисню уповільнює розвиток коріння і навіть призводить до його відмирання
вточках росту.
Вітчизняна і світова практика свідчить, що для розущільнення ґрунтів найбільш придатні знаряддя чизельного типу, щілювачі та інша техніка. Розпушення землі чизельними лапами відбувається на глибину 35-40 см, що руйнує плужну підошву, залишаючи по лінії її проходу гофровану поверхню. Широке впровадження цього заходу забезпечує одержання додаткового врожаю цукрових буряків 40-70 ц/га. Чизелювання полів найбільш вигідно проводити після неглибокої оранки восени під цукрові буряки, картоплю, кукурудзу, горох. Зернові культури найкраще використовують післядію цього заходу. Повторне глибоке розпушування площі здійснюють через 3-4 роки.
Виходячи з узагальнення літературних джерел, наукових досліджень і практичного досвіду передових господарств, встановлена доцільність різноглибинного обробітку ґрунту, яка передбачає застосування способів полицевого і безполицевого обробітку, з включенням заходів по біологічній активації підорного шару.
255
Поліпшення агрофізичних властивостей ґрунту забезпечується не лише механічною дією. Важлива роль у цій справі належить підстилковому гною, післяжнивним решткам, зеленим добривам, соломі озимих і стеблам інших культур. Це забезпечує певну розпушеність плужної підошви, водопроникність ґрунту підвищується в 1,8-2,5 рази. При розкладі зелених рослин утворюються сполуки, що склеюють
ізабезпечують міцність структурних агрегатів.
ВУкраїні інтервал оптимальної щільності ґрунтів на дерновопідзолистих легкосуглинкових ґрунтах Полісся для зернових культур становить 1,25-1,35 г/см3, просапних – 1,1-1,3, середньо- і важкосуглинкових – відповідно 1,1-1,4 та 1,1-1,2, у Лісостепу для середньосуглинкових ґрунтів – 1,1-1,3 та 1,0-1,25, важко-суглинкових – 1,0-1,3 та 1,0-1,26, у Степу для всіх типів ґрунтів – 1,0-1,3 та 1,2-1,3 г/см3.
Для забезпечення чистоти середовища і агроландшафту, в кожному господарстві слід розробляти цілісну систему природоохоронних і екологічних заходів з обов’язковою протиерозійною організацією території.
Збільшення обсягів видобутку корисних копалин, особливо відкритим способом, призвело до утворення великих площ порушених земель. Порушення гірничорудною промисловістю природних ландшафтів завдає навколишньому середовищу дуже великих збитків. Окремі кар’єри займають площі до 2-3 тис. га, а їх глибина – до 200 м і більше. Внаслідок цього знищується рослинність, руйнується ґрунтовий покрив, знижується рівень підґрунтових вод, у техногенний процес ландшафтоутворення залучаються екологічно невластиві, а частіше біологічно шкідливі геохімічні елементи, які виносяться на поверхню в кількостях, набагато більших, ніж у звичайному природному колообігу. Встановлено, що порушені ділянки негативно впливають на довколишню територію, її площа приблизно в 10 разів більша за площу безпосереднього порушення.
Ландшафти, порушені при видобуванні корисних копалин (вугілля, залізної руди, ільменіту, гранітів, торфу та ін.), рекультивують. Рекультивація земель – це комплекс заходів щодо відновлення господарської, санітарно-гігієнічної та естетичної цінності порушених земель, поліпшення умов довкілля відповідно до інтересів суспільства. Процес рекультивації земель складається з двох етапів.
256
На першому проводять технічну рекультивацію, яка включає планування поверхні відвалів, засипання кар’єрів, ровів, вирівнювання поверхні, формування родючого шару ґрунту. Технологію створення придатних для сільськогосподарського використання рекультивованих земель необхідно будувати так, щоб зібраний у бурти до початку виконання видобувних робіт родючий шар ґрунту (20-60 см) безпосередньо вкладати на сплановану поверхню промислових відвалів. Глибина шару торфу, що залишається після торфорозробок, необхідного для забезпечення водно-повітряного і поживного режимів на торфовищах у разі їх рекультивації, має становити: для вирощування сільськогосподарських культур не менш як 0,5 м.
Бурти чи штабелі заввишки 5-15 м за тривалого зберігання засівають багаторічними бобово-злаковими травами.
Товщина покривного шару ґрунту має бути 30-60 см, що забезпечує врожаї культур на рівні, близькому до непорушених земель. На рівень родючості насипного шару різних типів ґрунтів впливають склад і властивості підстильних гірських порід, на які його кладуть. Найсприятливішими гірськими породами є лес, лесоподібні суглинки, піщано-глинисті відклади.
Другий етап передбачає роботи з біологічної рекультивації. Біологічна рекультивація – це комплекс агротехнічних і фітомеліоративних заходів, спрямованих на відновлення рослинності, заселення культурних рас мікроорганізмів, черв’яків, комах, птиці тощо. Вона може бути сільськогосподарською або лісовою. На рекультивованих землях застосовують паро-зерно-просапні, трав’яно-зерно-просапні чи трав’яно-зернові сівозміни залежно від насипаного шару ґрунту, його родючості і зони розміщення.
На відновлених землях (особливо в перші 1-5 років освоєння) треба вносити підвищені (на 20-30%) норми органічних і мінеральних добрив.
На певній частині порушених земель (25-30%), що є гірськими виробками і прилеглих до них схилах відвалів, малопродуктивних землях формують агроценози іншого цільового призначення (без ґрунтового покриву). Це лісові насадження, кормові і мисливські угіддя, водойми, рекреаційні зони.
257
6.3. Заходи боротьби із шкодочинними організмами та якість рослинницької продукції
Пестициди (лат. Pestis – зараза; sidus – вбиваючий) – загальна назва різних хімічних засобів, призначених для боротьби із шкідливими організмами рослинного і тваринного походження. Але вони надають лише тимчасову допомогу, оскільки з часом сприяють виробленню стійкості до постійно застосовуваних засобів. Це викликає необхідність використання нових, ще сильніших речовин, які паралельно посилюють негативний вплив на ґрунт, воду, повітря, якість продукції, на корисну флору і фауну, тим самим прискорюючи процес порушення біологічної рівноваги в природному середовищі.
Пестициди поділяють на: гербіциди – речовини, призначені для знищення бур’янів, і альгіциди – для знищення водоростей та іншої водяної рослинності; інсектициди – для знищення комах; фунгіциди – для знищення грибів (збудників хвороб); акарициди – для знищення кліщів; зооциди – для знищення гризунів; овіциди – для знищення яєць комах; родентициди – для знищення мишей, пацюків та інших гризунів.
Токсичність пестицидів – це їх здатність призводити до порушення життєдіяльності рослин (фітотоксичність). Фітотоксичність виявляється у пригніченні росту, зміні темпів розвитку, зниженні продуктивності. Розрізняють гостру і хронічну форми фітотоксичності. За гострої – спостерігаються некрози, опіки, деформації, засихання органів рослин через певний час, після застосування препаратів. Хронічна – зумовлена тривалою дією пестицидів, виявляється поступово, хоча й призводить до тих самих наслідків.
Вміст залишкових кількостей пестицидів у продукції рослинного й тваринного походження нормують і контролюють. Для окремих пестицидів визначено максимально допустимі рівні (МДР, мг/кг продукту), щоб їх надходження в організм людини з продуктами харчування не перевищило ДДД (максимальна доза пестициду, мг/кг маси тіла людини).
На основі МДР встановлюють: 1) період чекання, тобто строк останньої обробки рослин пестицидами (у добах до збирання врожаю);
2) максимальне число обробок рослин пестицидом за сезон; 3) дозу препарату (кг/га, л/га).
Для обмеження надходження пестицидів в організм людини з повітрям та крізь шкіру встановлено строки виходу людей (діб) на оброблені пестицидами площі для виконання ручних і механізованих робіт із догляду за рослинами.
258
6.3.1. Характеристика гербіцидів та наслідки їх застосування
Значним резервом одержання стійких високих урожаїв сільськогосподарських культур і підвищення якості продукції є ефективна боротьба з бур’янами. На засмічених полях неможливо одержати повну віддачу від меліоративних заходів, застосування добрив, впровадження нових високопродуктивних сортів та інших агротехнічних прийомів, спрямованих на підвищення врожаю культурних рослин. При недостатній боротьбі з бур’янами господарства втрачають 10-20% врожаю, а на дуже засмічених площах ці втрати збільшуються в 1,5-2 рази. При засміченості посівів 50 шт./м2 втрати врожаю озимої пшениці становлять приблизно понад 16%, ячменю – 16, льону – близько 40, кукурудзи – 54, люпину – 24%.
Бур’яни не тільки знижують урожайність, а й погіршують якість сільськогосподарської продукції. При наявності гірчаку повзучого в посівах озимої пшениці вміст білка в зерні зменшується на 3,65%, клейковини – на 13,6%, при зниженні врожаю зерна на 11,8 ц/га. Крім того, полин, дурман, кукіль та інші бур’яни мають у насінні отруйні речовини і незначна домішка їх до борошна псує якість хліба.
На території України налічується понад 700 видів бур’янів, з них близько 100 видів являють значну загрозу для посівів сільськогосподарських культур. Видовий склад їх у різних ґрунтово-кліматичних зонах неоднаковий. У зонах достатнього зволоження Полісся та в Лісостепу посіви засмічують більш вологолюбні бур’яни: редька дика, гірчиця польова, зірочник середній, жабрій звичайний, пажитниця п’янка, капуста польова, гречка березковидна, галінсога дрібноквіткова, шпергель звичайний, пристосований до кислих ґрунтів хвощ польовий.
У Степу поширені різні види плоскух, мишій сизий і зелений, курай руський, амброзія полинолиста, портулак городній, паслін чорний, в’юнок польовий, гірчак повзучий та ін. Часто засміченість бур’янами визначається ареалом окремих культур, до яких вони пристосовані. Так, пажитниця льонова, рижій льоновий засмічують посіви льону-довгунця на Поліссі, а плоскухи рисова і великоплідна є специфічними засмічувачами посівів рису в південному Степу. Велика кількість злісних бур’янів поширена по всій території країни: осоти рожевий та жовтий, пирій повзучий, березка польова, лобода біла, мишій сизий і зелений, різні види гречки та ін.
В останні роки в посівах збільшилася кількість таких злісних бур’янів, як осот рожевий, гірчак повзучий, пирій повзучий, амброзія полинолиста, різні види плоскух, мітлиця звичайна, зірочник середній,
259
злинка канадська, галінзога дрібноквіткова та ін. Причини цього – грубе порушення сівозмін, несвоєчасне і неякісне виконання основних операцій у системі обробітку ґрунту, незадовільна очистка посівного матеріалу, застосування неперепрілого гною, недбалий догляд за посівами, відсутність постійного знищення бур’янистої рослинності на необроблених землях.
Відповідно до даних наукових установ, в орному шарі ґрунту знаходиться від 100 млн. до 4 млрд. на 1 га насінин та вегетативних проростків бур’янів. Висока потенційна засміченість ґрунту і зумовлює досить значний рівень забур’янення посівів у багатьох господарствах. Обстеження полів на засміченість виявило, що понад 90% посівів усіх сільськогосподарських культур засмічено бур’янами, в тому числі 70%
– середньо та сильно.
Такий високий рівень засміченості полів бур’янами ставить під сумнів можливість у найближчі роки відмовитися від застосування хімічних засобів захисту рослин, у тому числі гербіцидів. Відомо також, що застосування гербіцидів є важливою ланкою інтенсивних технологій вирощування сільськогосподарських культур, які широко впроваджують у господарствах країни. Хімічні засоби боротьби з бур’янами – гербіциди, за більш як 40 років застосування в усіх країнах світу, міцно ввійшли в практику сільського господарства. Вони дали можливість практично ліквідувати важке трудомістке ручне прополювання, в сотні разів зменшити затрати праці та в десятки разів – кошти по догляду за посівами. Тепер випускають і застосовують нові препарати, які мають меншу токсичність для теплокровних тварин і людей, більш короткий час розкладання в ґрунті та на рослинах, значно менші дози внесення. Розроблені наукою системи застосування гербіцидів у сівозмінах, передбачають заміну систематичного щорічного внесення на періодичне – один раз на 2-3 роки. В нашій країні створені також зональні регламенти застосування гербіцидів, чітке дотримання яких гарантує від забруднення ґрунт і продукцію рослинництва залишками токсикантів.
Щоб досягти високого ефекту від гербіцидів та цілковитої безпеки їх застосування, необхідно добре ознайомитися з основними відомостями про хімічні та фізичні властивості тих чи інших препаратів, природу та вибірковість їх дії, ”поведінку” в рослинах і в ґрунті, неухильно дотримуватися доз, строків і способів внесення, з урахуванням ґрунто- во-кліматичних і агротехнічних умов та біологічних особливостей культурних рослин і бур’янів.
260
