рослинництво

РОЗДІЛ 7. СУЧАСНІ ТЕХНОЛОГІЇ ВИРОЩУВАННЯ

ТА УМОВИ ЇХ РЕАЛІЗАЦІЇ

7.1. Загальна характеристика технології

Технологія вирощування, як система агротехнічних прийомів і ма- теріально-технічних засобів, спрямованих на виробництво рослинницької продукції, одержання прибутку та відновлення родючості ґрунту, історично змінювалася разом із розвитком цивілізації, продуктивних сил, знань та науково-технічного прогресу. Розробка технологічної схеми (технології вирощування запрограмованого врожаю як основи технологічної карти, або технологічного проекту) вирощування культури передбачає визначення технологічних операцій (прийомів) вирощування, складу агрегату, строків проведення робіт, агротехнічні вимоги та примітки.

За підрахунками деяких вчених, при впровадженні інтенсивних технологій вирощування сільськогосподарських культур, енергетичного потенціалу ґрунту-гумусу вистачить лише на 30 років. Тобто, на зміну енергетичним технологіям, повинні прийти принципово нові економічні прийоми землеробства, одним з яких є застосування регуляторів росту рослин.

Сучасні технології вирощування польових культур базуються на таких принципах:

1)екологізація технологій вирощування сільськогосподарських культур, диференціація їх відповідно до конкретних категорій агроландшафтів;

2)адаптування технологій стосовно різного рівня інтенсифікації агропромислового виробництва, виробничо-ресурсного потенціалу товаровиробника;

3)адаптування технологій стосовно багатоукладності господарювання, різних форм організації праці (особистих, родинних, колективних, фермерських та ін.);

4)альтернативність, можливість вибору різних технологій, побудованих за принципом послідовного подолання природних факторів, що лімітують вирощування сільськогосподарських культур;

5)знаннях біологічних особливостей вирощуваних культур.

У цілому характер технології визначається: 1) характером соці- ально-економічних відносин у суспільстві; 2) рівнем розвитку продуктивних сил; 3) рівнем знань.

321

Враховуючи багатоукладність економіки аграрного сектору, різний економічний, соціальний стан суб’єктів виробництва, демографічну ситуацію, виробництво рослинницької продукції проводиться за різними технологіями. Проте, спільним для всіх технологій, є виробництво сукупної продукції, з метою вирішення соціальних і економічних потреб населення. Таким чином, технологія як засіб виробництва має забезпечити відповідні об’єми виробництва та одержання прибутку.

Основою технології є сорт, його агробіологічна характеристика, яка включає вимоги до умов вирощування, а також відомості про вплив культури на ґрунти в зв’язку з особливостями біології і агротехніки.

Різні поєднання факторів і інтенсивність їх прояву визначають набір технологічних операцій, що здійснюються різними засобами як в просторовому, так і часовому вимірах.

Характеристика технологій із різним рівнем інтенсифікації виробництва. За рівнем ресурсного забезпечення, використання засобів, шляхів виробництва, застосування ручної праці, технології в рослинництві умовно можна розділити на примітивні або екстенсив-

ні, індустріальні, інтенсивні та проміжні або інтегровані тощо.

Виходячи із залежності урожайності від забезпеченості засобами інтенсифікації, доцільно орієнтувати розробку технологій на декілька рівнів інтенсифікації, якість яких залежить від біокліматичного потенціалу.

Продуктивність сільськогосподарських культур має залежність від багатьох факторів. Частина з них, такі, як температурний режим, сонячна радіація, не регулюються людиною у відкритому полі, але враховуються в практиці, шляхом вибору строків сівби, густоти стояння рослин, напрямку рядків і т.д. Інші фактори забезпечуються виробничою діяльністю людини – наявність вологи в ґрунті, забезпеченість рослин елементами живлення, сорт, якість насіння, захист посівів від шкідників, хвороб і бур’янів, регулювання росту, збирання врожаю.

Найвища продуктивність досягається при сукупності оптимальних умов росту і розвитку рослин. Випадання, навіть часткове, тільки одного з цих чинників, призводить до значного недобру продукції.

Сутність інтенсифікації землеробства, інтенсивних технологій полягає в наступному: розміщенні посівів по кращих попередниках в системі сівозмін; вирощуванні високоврожайних сортів інтенсивного типу з гарною якістю зерна; високому забезпеченні рослин елементами мінерального живлення, з урахуванням їх вмісту в ґрунті; дробному застосуванні азотних добрив в період вегетації, згідно даних ґрунтової

322

і рослинної діагностики; інтегрованій системі захисту рослин від шкідників, хвороб і бур’янів; регулюванні зростання застосування ретардантів; своєчасне та якісне виконання всіх технологічних прийомів, спрямованих на захист ґрунтів від ерозії; накопиченні вологи; створенні сприятливих фізичних умов розвитку сільськогосподарських культур. Це досягається застосуванням технологічної колії, більш досконалих машин і пристроїв, їх ретельним регулюванням.

Високий рівень використання хімічних засобів, механізація і меліорація приводять до забруднення біосфери, засоленню ґрунтів, розвитку ерозійних процесів, збільшенню витрат на одиницю продукції, росту цін на засоби праці, дефіциту водних і енергетичних ресурсів. Ці витрати інтенсивної технології вирощування зернових знаходять висвітлення в зниженні приростів їхньої врожайності, що спостерігається в ряді розвинених країн. Тому, якщо базуватися тільки на існуючих технологіях, навряд чи можна сподіватися на одержання надалі більш високих приростів врожайності. Забезпечити необхідні темпи росту продуктивності зернових культур, дозволить лише перехід технології вирощування на якісно новий рівень. В умовах зниження на світовому ринку цін на зерно і зростання вимог до охорони навколишнього середовища, необхідне розширене застосування інтегрованих ресурсо-

зберігаючих технологій.

Індустріальні, інтенсивні технології передбачають:

1)концентрацію енергетичних, матеріальних і фінансових вкладень на одиниці площі;

2)застосування ефективних засобів виробництва – нові сорти, гібриди, агрохімікати, машини і механізми;

3)використання більш ефективних технологічних процесів;

4)передових методів організації праці, новітніх досягнень науки

ітехніки.

Відпрацьовані на сьогодні і енерго- та ресурсоощадні технології

вирощування кукурудзи, що передбачають зменшення виробничих витрат, базуються вони на новітніх досягненнях науки і техніки, застосуванні науково-обґрунтованих і економічно-доцільних систем сівозмін, способів обробітку ґрунту, зменшенні доз добрив, використанні мульчі. Такі технології включають низку агротехнічних прийомів, спрямованих на підвищення теплопровідності, поліпшення температурного режиму та збільшення вологості верхнього шару ґрунту, що дозволяє висівати насіння раніше оптимальних строків.

323

При вирощуванні культури за екологічно чистою енергозберігаю-

чою технологією, важливо максимально використати агротехнічні та біологічні заходи догляду за посівом. Потрібно, зокрема, добре очистити поля від бур’янів восени і навесні, застосувати (де можна) до- і післясходові боронування, міжрядні обробітки з присипанням захисних смуг і підгортанням рослин. Технологічна схема передбачає також підбір сорту (гібриду), який слабко уражується шкідниками та хворобами, не вилягає тощо, а тому не потребує додаткових енергетичних затрат на пестициди, ретарданти та ін.

Екстенсивні технології орієнтовані на використання природної родючості ґрунтів, без застосування добрив та інших хімічних засобів або дуже обмежене їх застосування. Екстенсивні (примітивні) технології передбачають: 1) максимальне обмеження енергетичних, матеріальних і ресурсних вкладень; 2) відмову від застосування агрохімікатів; 3) максимальне обмеження застосування механізмів; 4) використання ручної праці, кінної тяги, екстенсивних сортів низьких репродукцій, частково органічних добрив.

Названі технології, порівняно з індустріальними, інтенсивними, забезпечують економію енергетичних, матеріальних, фінансових ресурсів та гарантоване одержання прибутку. Недоліками цих технологій є: 1) зниження продуктивності культур у 2-3 рази; 2) різко негативний баланс елементів живлення в системі ”грунт-рослина”, деградація ґрунтів, втрата родючості ґрунту; 3) значна залежність від факторів

1) обмеження енергетичних і ресурсних вкладень, порівняно з інтенсивними на 20-30%, максимальне використання адаптивного потенціалу агроекосистем; 2) поєднання застосування як новітніх засобів виробництва, виробничих процесів, технічних засобів, шляхів регулювання родючості ґрунту, захисту культур від шкодочинних об’єктів, так і біологічних методів, придатних для екстенсивних технологій, включаючи ручну працю.

Ресурсозберігаючі технології вирощування характеризуються комплексністю дії факторів інтенсифікації на продуктивність культур. Суть їх полягає в тому, що найвища ефективність досягається при комплексному застосуванні високоврожайних та перспективних сортів, поєднанні агротехнічних і хімічних методів боротьби з бур’янами, інкрустації насіння, проведенні в єдиному технологічному процесі підживлення мінеральними добривами та хімічному захисті від шкідників і хвороб, використанні побічної продукції та мінеральних

324

добрив, застосуванні штамів азотфіксуючих та фосфатмобілізуючих бактерій відповідно до сорту для зернобобових культур, що забезпечує підвищення врожайності на 1,5-5,0 ц/га, зниження енергетичних і трудових затрат у два рази.

Особливостями таких технологій є: 1) підготовка ґрунту до посівного стану з осені, з внесенням органічних та мінеральних добрив, у залежності від типу і родючості ґрунтів та запланованого рівня врожайності з наступним коригуванням; 2) ранній посів; 3) глибина загортання насіння 2-4 см; 4) післяпосівне ущільнення ґрунту водоналивними котками; 5) збільшення оптимальної густоти стояння рослин на одиниці площі.

7.2. Інтенсивні технології вирощування зернових культур

Інтенсивні технології. Досить давно в теорії, а тепер вже й на практиці було зроблено кардинальний висновок, що немає іншого шляху вирішення продовольчої проблеми світу і будь-якого окремого його регіону, як інтенсифікація рослинництва. В умовах зростаючого науково-технічного потенціалу розвинутих країн досить швидко і обґрунтовано був знайдений, а тепер уже й реалізований, головний напрямок такої інтенсифікації – це інтенсивні технології вирощування всіх сільськогосподарських культур, у поєднанні та на фоні загальних прогресивних систем землеробства.

Рівень урожайності головних зернових культур світу – пшениці та рису, навіть у третіх країнах світу, подвоївся. У розвинутих країнах одержують урожай озимої пшениці 60-70 ц/га і більше. Але при цьому виявилася значна кількість обставин, що викликали значну тривогу не тільки у фахівців, але й усіх споживачів рослинницької продукції.

Інтенсивні технології спираються на використання сучасної техніки і жорстку експлуатацію обмежених чи непоновлюваних ресурсів продуктивності, локалізацію технічних заходів і зусиль на окремо взятих культурах при вузькій спеціалізації господарств. Але потрібно сказати, що ці принципи не враховували екологічний стан, при застосуванні цих технологій, основним завданням яких було збільшення виробництва продукції тієї чи іншої культури і рослинництва в цілому, за рахунок інтенсивних факторів.

При врахуванні екологічної нешкідливості інтенсифікації рослинництва та його інтенсивних технологій, по відношенню до всіх елементів навколишнього середовища, яким є ґрунт, з усіма його процесами життєдіяльності та максимальної продуктивності, були

325

запропоновані нові поняття інтенсивних технологій типу: біологічних, біологізованих, вологозберігаючих, ґрунтозахисних, ресурсозберігаючих, енергозберігаючих, матеріалонемістких, зональних, адаптивних тощо. Тому рослинництво має бути інтенсивним за рахунок найбільш повного використання унікальної здатності рослин до біологічної акумуляції космічних (сонячна радіація, клімат) факторів продуктивності, в поєднанні з такою ж самою ефективністю використання геологічних (ґрунт, водні ресурси) факторів. Тут мова може йти про інтенсивні агроекосистеми зон чи регіонів, а в масштабах конкретних господарських формувань, де фактично і здійснюються інтенсивні технології, перш за все про інтенсивні агроландшафти. Одним з важливих аспектів підвищення реалізації біологічної продуктивності агроландшафтів є інтенсифікація рослинництва, в межах і на основі природозахисних систем землеробства з контурно-меліоративною організацією території повсюди, в тому числі й в основних рослинницьких районах України.

Зокрема в США, Німеччині, біологічне землеробство та рослинництво навіть при найкращих системах їх ведення менш продуктивні, ніж інтенсивні технології (на 25-30% і більше). Одержана при цьому продукція дорожча. До того ж, і за правильно застосованих інтенсивних технологій, з використанням оптимізованих хімічних заходів забезпечення продуктивності, є можливість підтримувати в основній продукції рослинництва вміст екологічно шкідливих речовин на рівні, що не перевищують методично обґрунтованих нормативів. З цього погляду біологічні системи землеробства та біологічні технології рослинництва можуть становити абсолютну альтернативу інтенсивним, хіба що стосовно продуктів дитячого харчування та елітарного попиту. Тому основним напрямом підвищення продуктивності рослинництва має стати поєднання найкращого, що є в надбаннях як в інтенсивних, так і в біологічних технологіях. Саме такий напрям одержав назву

біологізовані інтенсивні технології.

Зернові культури можуть бути чи не найкращим модельним об’єктом висвітлення питань максимального використання всіх складових потенціалу інтенсивних технологій, у поєднанні з найширшою їх біологізацією як оптимального шляху зростання виробництва екологічно чистої продукції.

Науково обґрунтоване вирішення питання оптимізації умов та параметрів формування інтенсивних посівів зернових культур спирається на закон незамінності та рівнозначності факторів продуктивності рослин,

326

взаємодію цих факторів від простої до складносумарної (синергетичної). Максимально сприятливо і максимально повно повинні створюватися і використовуватися ті умови, фактори і параметри інтенсивних посівів, що за рахунок переважно природних дешевих і відновлюваних джерел забезпечують найвищий рівень продуктивності посівів, прийнятий рівень екологічної чистоти та споживчих якостей продукції, працюють на енергозбереження антропогенних за походженням енергоресурсів.

Через удосконалення структури посівів зернових культур у зональ- но-регіональних межах можна створити, а потім і реалізувати, найвищий біологічний потенціал зернового господарства в кожній зоні чи регіоні. Здійснити пошук найбільшої відповідності біологічних потреб та можливостей тієї чи іншої культури щодо агрокліматичних і ґрунтових умов (адаптації). Під впливом підвищеної уваги до інтенсифікації виробництва озимої пшениці, а в певній мірі й під впливом переважного забезпечення її інтенсивними сортами, вона поширилася в необґрунтованих масштабах в усіх зонах країни. В результаті значну частину зерна озимої пшениці використовують на корм худобі, хоч вона поступається за кормовою цінністю продукції інших зернових. Тому скорочення посівів озимої пшениці до оптимальних лише на задоволення харчових потреб дасть змогу значно розширити площі зернофуражних культур. Так, на Поліссі, це насамперед, стосується тритикале. Збільшення площ потребує також ячмінь, у тому числі озимий, на півдні республіки та в деяких західних лісостепових районах. Має зайняти належне місце в структурі зернового господарства і виробництво зерна кукурудзи, яке в країнах розвинутого тваринництва є основною складовою частиною високоенергетичних кормових раціонів.

За сучасних інтенсивних технологій та зрослого потенціалу інтенсивних сортів цих культур, така заміна не призведе до зменшення валового виробництва зерна, а за рахунок більш якісної та відповідної до потреб тваринництва зернокормової продукції в цілому може значно підвищити рівень інтенсифікації цієї галузі рослинництва.

На зонально-регіональному рівні потрібно здійснювати регулювання водного балансу територій (зрошення, осушення, залісення), меліоративного поліпшення не тільки природно кислих і засолених ґрунтів, але й тих, де тепер уже значно погіршилася їх родючість під впливом все більш кислих атмосферних опадів та науково необґрунтованого використання мінеральних добрив, шляхом застосування адаптованих вологозберігаючих та ґрунтозахисних систем землеробства.

327

Оптимізація основних природних умов формування високопродуктивних посівів зернових культур у ґрунтозахисних контурно-меліора- тивних системах землеробства, дає можливість підвищити виробництва зернових за показниками їх врожайності на 20-30%. Загальнооптимізаційні заходи цієї системи супроводжуються скороченням застосування хімічних засобів для інтенсивного вирощування зернових та інших культур і поліпшують екологічну чистоту продукції.

Загальний рівень біокліматичного потенціалу та його складові забезпечують досить високий рівень інтенсивного рослинництва.

Бездефіцитним практично для найвищого рівня інтенсифікації виробництва зернових є потенціал сонячної радіації як з точки зору теплового балансу, так і балансу фотосинтетично-активної радіації, а також нормального розвитку рослин. Лише на півдні та на південному сході України в значному дефіциті є вологозабезпечення, та й то на рівні зон так званого ризикованого землеробства, а не жорсткої посушливості. Ґрунти країни, навіть і при наявності природно менш родючих ґрунтів Полісся, західних та передгірних районів, в цілому забезпечують Україні місце серед найродючіших регіонів світу.

Проте все це лише передумови інтенсифікації. Самі ж її умови та наслідки їх реалізації створюються і здійснюються лише у відповідно сформованих посівах.

На біолого-рослинницькому та агротехнічно-технологічному рівнях формування інтенсивних посівів зернових культур передбачає оптимізацію досить широкого спектра умов, факторів і параметрів, що в сукупності та взаємодії можуть забезпечити високу продуктивність, у поєднанні з належним рівнем якості продукції.

У сучасному науковому забезпеченні обґрунтованим є розгляд і здійснення підходу до оптимізації умов формування інтенсивних посівів за допомогою концепції ідеального типу (ідеатипу) рослини та ідеального типу посівів. Концепція ідеатипу або синонімічно ідеамоделі передбачає оптимізацію практично всіх умов та факторів інтенсифікацій продукційного процесу рослини та її біологічних (фізіологічних, біохімічних, біометричних) параметрів, що забезпечують їх повне використання і відтворення на рівні кінцевої продуктивності посіву (сукупності ідеальних рослин). Зрозуміло, що на практиці важко чи навіть неможливо в повній мірі створити і забезпечити функціонування саме ідеатипів рослин і посівів, але вже сам процес можливості наближення до них не може не стимулювати прагнення до цього.

328

Вструктурі створення і забезпечення ефективного функціювання ідеатипу посівів зернових культур найважливішою складовою є генетично обумовлений потенціал сорту з усіма його властивостями щодо продуктивності та можливостей використання умов інтенсивного продукційного процесу.

Потенціал продуктивності нових інтенсивних сортів, являючись біологічним за своєю природою, став також і чи не найголовнішим фактором біологізації рослинництва. Через ефект інтенсивних сортів здійснена так звана “зелена революція”, а зараз є можливість підтримувати продуктивність зернових культур і за неполивних умов вирощування на небачено високому раніше рівні. Завдяки виведенню та впровадженню у виробництво нових низькостеблових з міцною соломиною напівкарликових і карликових сортів, вдалося в значній мірі позбутися вилягання їх високопродуктивних посівів.

За даними досліджень і практичних результатів, чистий ефект оптимізації сортового складу зернових вже досягає 2-5 т/га, а врожайність понад 7 т/га, особливо за інтенсивних технологій їх вирощування, стала реальністю.

Зростаюча кількість та різноманітність адаптованих для різних зон інтенсивних сортів зернових культур, оптимізація інтенсивних посівів за сортовим складом стала не тільки бажаною, але й широко можливою. Так, зернове господарство України має нагоду використовувати понад 70 високопродуктивних сортів лише озимої пшениці. Це дає можливість у кожному господарстві вирощувати декілька аналогічних за рівнем продуктивності, але гетерогенних за реакцією на зміну погодних умов року та особливостей конкретного поля, сортів.

Є й новий і більш ефективний шлях поєднання продуктивності декількох чи багатьох сортів, зокрема міжсортових сумішок зернових культур, особливо тих, що мають досить значний набір порівняно гетерогенних за основними властивостями та біологічно сумісних сортів.

Вбагатьох країнах з розвинутим рослинництвом діють нові засади щодо рекомендацій виробництву нових сортів, там на основі географічно широкої мережі сортовипробування складають детальні каталоги нових сортів з повним описом їх можливої ефективності, але без жорстких територіальних рекомендацій. У нашій вітчизняній практиці це теж здійснюється, але переважно за ініціативою господарників без офіційного визнання та без системного забезпечення насінням нових високопродуктивних конкурентоздатних сортів для такого використання.

329

Зрозуміло, що реалізація властивостей сортів, генетичного потенціалу продуктивності, можлива за рахунок правильного використання оптимальної густоти рослин, на одиниці площі та залежної від неї структури й ефективності фотосинтетичного асиміляційного апарату, щільності репродуктивних елементів.

Густота рослин є не тільки каркасом просторової побудови надземної частини посівів, а й їх кореневої системи. Тому дотримання оптимальної густоти стояння рослин дозволить забезпечити рівномірний доступ до речовин та енергетичних джерел ґрунтового й повітряного живлення, повне їх використання, що має важливе значення у зменшенні екологічної напруги, при впровадженні інтенсивних технологій.

З оптимізованою густотою рослин пов’язане і формування ефективного фотосинтетичного асиміляційного апарату. Як відомо, він визначається оптимальністю розмірів, швидкістю формування та тривалістю функціонування листкової поверхні посіву. Від її просторової орієнтації як оптичної системи, насиченості хлорофілом, інтенсивності фотосинтезу, його продуктивності залежить повнота використання сонячної радіації.

Важливе значення в інтенсивних технологіях має мінеральне удобрення. Так, азотні добрива, сприяють оптимізації розмірів та ефективної діяльності листкового асиміляційного апарату. Це, в свою чергу, забезпечує більш повну утилізацію елементів цих добрив у природних поживних сполуках основної продукції зернових та інших культур, нейтралізуючи екологічно шкідливе залишкове в ґрунті та надмірне нагромадження їх у рослинах.

Основним в оптимізації структури посівів та їх асиміляційного апарату є забезпечення більш високої ефективності фотосинтетично активної радіації (ФАР). Тому, що саме тут зосереджені значні та ще невикористані резерви підвищення продуктивності рослинництва, в поєднанні з його екологізацією навіть за найбільш ефективних сучасних інтенсивних технологій. При теоретично можливому рівні використання ФАР, що досягає 8-15%, середніми за врожайністю посівами зернових культур використовується лише до 1%, а за інтенсивних технологій – до 3-4%. Наприклад, у дослідах УкрНДІ землеробства при підвищенні за рахунок інтенсивних технологій урожаю зерна озимої пшениці (сорту Поліська 87) до 9,86 т/га коефіцієнт використання ФАР досяг 3,12%; озимого жита (Київське 86) до 8,08 т/га – 2,67, тритикале (Амфідиплоїд 60) до 8,42 т/га – 2,88%. Розрахунки показують, що підвищення коефіцієнта використання ФАР ще на 1,5-2% знаходиться

330