Проектування та екологічна оцінка ґрунтозахисних сівозмін в умовах Степу України

 

 

Виходячи з таблиці  2 можна зробити висновок, що ґрунтово – кліматичні умови даної області сприятливі для проектування та екологічної оцінки ґрунтозахисної сівозміни.

Для Степу характерні чорноземи звичайні, чорноземи південні і темно-каштанові ґрунти.

Дернові грунти – результат  прояву дернового процесу грунтоутворення. Дерновий – це процес, що відбувається під впливом трав'янистої рослинності й призводить до формування грунтів з добре розвиненим гумусовим горизонтом. Суть його полягає в накопиченні гумусу, поживних речовин і створенні водостійкої агрономічно цінної структури у верхньому горизонті. Причинами цього елементарного грунтового процесу є:  
інтенсивний біологічний кругообіг речовин під трав'янистою рослинністю. Це викликано коротким життєвим циклом рослинності, її високою зольністю й підвищеним вмістом азоту. У результаті кожного року утворюється й попадає в грунт 15-30 т/га фітомаси, що містить 4-10% N, 800-1200 кг/га мінеральних речовин з максимумом Са.

Інтенсивність дернового  процесу грунтоутворення та його результативність залежать від ряду факторів. Перший з них – продуктивність трав'янистих рослин. Найсприятливіші  умови для їх розвитку складаються в Лісостепу, північному Степу, преріях, заливних луках.

При найсприятливіших для  дернового процесу умовах формуються чорноземи, чорноземоподібні ґрунти в Лісостепу, Степу, преріях. З різною інтенсивністю він проявляється також і в інших грунтово-кліматичних зонах де під його впливом утворюються дернові ґрунти.

До дернових відносяться автоморфні ґрунти з профілем типу Н+Р, потужним гумусованим горизонтом (>10 см), виключаючи такі ґрунти на сучасних алювіальних, вулканічних і кріогенних породах та злиті. Дернові ґрунти є зональними для південної частини тайгово-лісової зони (наприклад, Полісся України), але можуть зустрічатись у Лісостепу та Степу.

Умови ґрунтоутворення: рослинність трав'яниста лугова або лісова з добре розвиненим трав'янистим покривом за умови карбонатності материнської породи чи близького залягання жорстких ґрунтових вод; грунтотворні породи – переважно карбонатні (елювій вапняку, мергелю, доломіту), але можуть бути й безкарбонатні будь-якого генезису, рідко – леси чи лесоподібні суглинки.

Термін "дернові ґрунти" введений В.В.Докучаєвим. Головні діагностичні властивості дернових ґрунтів – наявність добре вираженого Н- горизонту грудкувато-зернистої структури; відсутність або дуже слабкий розвиток будь-яких інших генетичних горизонтів (типу Е, І), високий вміст гумусу (3-15%), висока ємність поглинання (ЄП), близька до нейтральної реакція середовища.

 

Типова будова профілю така:  
Но – підстилка або дернина;  
Н – гумусовий, сірий чи темно-сірий, грудкувато-зернистий, пухкий;  
H_р – перехідний, світліший за попередній;  
Р – материнська порода різного генезису.

 

 

1.2. Особливості розміщення парів і культур у сівозмінах

 

Основою сівозміни є певна  структура посівних площ, яка визначається спеціалізацією господарства, його ґрунтово-кліматичними та організаційно-господарськими умовами.

Кожна сівозміна займає заплановану площу, має певну кількість однакових за площею полів і характеризується встановленим порядком чергування культур. Перелік сільськогосподарських культур або їх груп та парів у порядку чергування на полях сівозміни називається схемою сівозміни. У кожному полі здебільшого вирощують одну культуру, що забезпечує раціональне використання техніки і впровадження прогресивної технології вирощування сільськогосподарських культур.

Якщо в одному полі треба  розмістити кілька культур, впроваджують збірні поля, де по можливості добирають однорідні культури за вимогами до ґрунтових умов та агротехніки, впливом їх па родючість ґрунту. Культуру, яку вирощували на полі в попередньому році, називають попередником для культури, яку вирощують на цьому самому полі в поточному році. Цінність попередника залежить не тільки від його біологічних особливостей, а й від агротехнічних заходів, які застосовували у поточному та попередніх роках. Тому, щоб правильно оцінити попередник, треба знати, які культури займали поле протягом попередніх років, які вносили добрива, ступінь засміченості ґрунту, тобто треба знати історію поля.

Певним набором культур, різних за своїми ґрунтозахисними властивостями, можна регулювати процес ерозії, продуктивність та родючість ґрунту, створювати найраціональнішу для конкретних умов структуру посівних площ, спрямовану на всебічне використання енергетичного потенціалу ґрунту та рослин.

На землях першої еколого-тхнологічної групи (крутизна схилу до 3⁰) розміщують зернопарові, зернопаропросапні і просапні сівозміни, насичені культурами з інтенсивним ростом. На цій частині агроландшафту за потреби застосовують інтенсивні технології для досягнення максимальної продуктивності сільськогосподарських культур з мінімальним ризиком для навколишнього середовища.

На ґрунтах другої еколого-технологічної  групи (крутизна від 3 до 7⁰) проектуються ґрунтозахисні зернотрав’яні сівозміни з насиченням багаторічними травами залежно від складності рельєфу до 40-60 %, однорічними травами, зерновими колосовими. Землеробство на цих землях ґрунтується на біологічних принципах, а відтворення запасів гумусу ґрунту здійснюється переважно за рахунок багаторічних трав.

Ґрунти третьої еколого-технологічної  групи(крутизна схилів понад 7⁰) ці землі сильно еродовані, тому їх виділяють під природні кормові вгіддя або під заліснення.

Спеціалізація землеробства в зоні Степу - вирощування зерна. Основними зерновими культурами є пшениця озима, кукурудза, ячмінь,  технічними олійними – соняшник, ріпак, соя.           

 Враховуючи біологічні  особливості провідних культур,  доцільно використовувати таку  їх частку в сівозміні за  умов забезпечення кращими попередниками:  пшеницю озиму – у північних  районах Степу до 40-50%, у південних  – 30%. Можливе розширення посівів  пшениці озимої за умов збільшення  у складі попередників частки  чистих та зайнятих парів. Ячмінь  у структурі посівних площ  не повинен перевищувати 10-15%, оскільки  збільшення його площі посіву, як правило, призводить до зниження урожайності.             

 Склад попередників  для формування продуктивності  кукурудзи не має такого важливого  значення, як для пшениці. Тому  у всіх районах Степу частка  кукурудзи може зростати до 40-50%, а в спеціалізованих сівозмінах  – і більше.           

 Чорний пар у структурі  посівних площ північних районів  зони становить не менше 5%, у центральних – 5-10%, у південних  – 10-20%. Гарантоване накопичення  вологи в ґрунті до сівби  пшениці озимої в південному  Степу, як правило, забезпечує  саме чорний пар. За таких  умов його частка в структурі  посівних площ повинна становити  18-20%, що дасть можливість розмістити  після нього близько 60% посівів  пшениці озимої.              

Технічні культури, які  вирощуються в регіоні, порівняно  високо рентабельні, тому їх часто висівають на необґрунтовано великих площах, особливо соняшник. Надмірна частка в структурі посівних площ (понад 15%) цієї культури призводить до висушування ґрунту, у тому числі й глибоких його шарів, що негативно відбивається на врожайності наступних за ним 2-3 культур. У зв’язку з цим у сівозмінах південного Степу, якщо це не диктується суто господарськими потребами, слід оптимізувати площі посівів соняшнику, замінюючи його посівами сої.           

 За останні роки  у кілька разів збільшені площі  посіву ріпаку озимого, який  у структурі посівних площ  має на сьогодні близько 5%. Враховуючи низьку зимостійкість  цієї культури, подальше збільшення  її посівів недоцільне. Насичення  сівозмін технічними культурами  у господарствах, що спеціалізуються  на їх вирощуванні, не повинно  перевищувати 20-22%.           

            

 

 

 

 

1.3. Особливості обробітку ґрунту в сівозмінах

 

Обробіток ґрунту основне завдання в системі землеробства — створення оптимальних умов для росту й розвитку сільськогосподарських культур, підвищення родючості земель і ефективний захист їх від ерозії. За допомогою обробітку забезпечується необхідне розпушування ґрунту з перевертанням або без перевертання оброблюваного шару, перемішування й ущільнення його, загортання добрив і післяжнивних решток. Обробіток ґрунту поліпшує його агрофізичні властивості, водний, повітряний і тепловий режими, регулює біологічні й хімічні процеси в оброблюваному шарі, підтримує необхідний санітарний стан.

Одним із критеріїв якості обробітку є його вплив на агрофізичні  параметри ґрунту. Висока щільність погіршує тепловий режим, зменшує вологоємкість, утруднює проникнення кореневої системи рослин у глибокі шари. У дуже розпушеному ґрунті збільшуються втрати вологи, порушується необхідний контакт з насінням і кореневою системою.

Система обробітку ґрунту — це сукупність науково обґрунтованих прийомів обробітку ґрунту під культури в сівозміні. При цьому враховують ґрунтово-кліматичні умови місцевості, забур'яненість посіві та біологічні особливості вирощуваних культур.

За часом виконання робіт розрізняють зяблевий, передпосівний та післяпосівний обробітки ґрунту. Зяблевий — це основний обробіток ґрунту в літньо-осінній період під сівбу сільськогосподарських культур в наступному році. Передпосівний обробіток ґрунту проводять перед сівбою або садінням сільськогосподарських культур. Післяпосівний обробіток ґрунту здійснюють після сівби або садіння сільськогосподарських культур.

Зяблевий обробіток поліпшує агрофізичні властивості ґрунту, сприяє нагромадженню в ньому вологи та елементів мінерального живлення, знищенню бур'янів, шкідників та збудників хвороб культурних рослин. Осінній обробіток має також велике організаційно-господарське значення, оскільки зменшує напруженість весняно-польових робіт, дає змогу своєчасно і високоякісно провести сівбу ярих культур.

Найефективнішим є ранній зяблевий обробіток, що включає лущення  стерні та наступну оранку.

Якщо після збирання врожаю зернових культур поле не виоране, то на поверхні ґрунту залишається насіння бур'янів, яке в наступному році буде джерелом забур'яненості посівів. Одночасно на полі залишаються післяжнивні бур'яни, які дозрівають і поповнюють запаси насіння бур'янів у верхньому шарі ґрунту. У багаторічних коренепаросткових бур'янів після скошування зернових у корінні накопичуються про запас поживні речовини, тому ці бур'яни також збільшуватимуть забур'яненість посівів. Крім того, без обробітку ґрунту на полі створюються більш сприятливі умови для перезимівлі шкідливих комах, зменшуються ґрунтові запаси вологи та поживних речовин.

Зяблевий обробіток поля після стерньових попередників (пшениці, жита, ячменю, вівса та ін.) найчастіше складається з лущення стерні та наступної зяблевої оранки. Лущення слід проводити одночасно із збиранням врожаю або відразу після цього. Ґрунт добре розпушується, не пересихає, у ньому швидше проростає насіння бур'янів, підвищується якість оранки. Глибина і спосіб лущення залежать від забур'яненості поля, щільності ґрунту, і ерозійних процесів тощо.

Зяблевий обробіток ґрунту після просапних культур має певні особливості. Оскільки на посівах просапних культур проводять боронування, культивування, підгортають рослини та вносять високі дози добрив, ґрунт глибоко обробляють. Істотно відрізняється зяблевий обробіток на важких і легких ґрунтах.

В умовах прояву вітрової та водної ерозії обробіток ґрунту повинен мати ґрунтозахисний характер. Для цього здійснюють безполицевий та контурний зяблевий обробіток ґрунту. Залишки стерні на поверхні поля, оранка впоперек схилу значно зменшують втрати ґрунту від здування і змиву, сприяють кращому використанню опадів.

На землях І ЕТГ в зерно-просапних  інтенсивних сівозмінах перевагу віддають ґрунтозахисному обробітку з  використанням чизелів, плоскорізів, дискових знарядь, щілювачів, а також  комбінованих агрегатів із нагромадженням рослинних решток на поверхні ґрунту.

На землях ІІ ЕТГ застосовують ґрунтозахисні  технології обробітку, які базуються  на максимальному нагромадженні  й збереженні рослинних решток на поверхні поля, зарегулюванні поверхневого стоку щілюванням агрофонів.  Для проведення робіт в оптимальні строки і з метою зменшення кількості проходів тракторних агрегатів, збереження рослинних решток перевагу надають виористанню агрегатів, які об’єднують технологічні операції з підготовки ґрунту, сівби, внесення мінеральних добрив (посівні системи).

Система передпосівного обробітку  ґрунту — це сукупність прийомів, які виконують у певній послідовності для підготовки ґрунту до сівби сільськогосподарських культур. Передпосівний обробіток сприяє збереженню вологи в ґрунті, створює сприятливі умови для рівномірного заробляння насіння на потрібну глибину, його проростання і подальшого росту рослин. У разі потреби перед сівбою знищують бур'яни та заробляють у ґрунт добрива й гербіциди. Цей комплекс прийомів у кінцевому підсумку дає змогу мати дружні повноцінні сходи сільськогосподарських культур.

Передпосівний обробіток  ґрунту. Після весняного закриття вологи проводять передпосівну культивацію, основним завданням якої є створення сприятливих умов для загортання насіння і появи дружніх сходів. Для багатьох культур передпосівну культивацію, як правило, здійснюють на глибину загортання насіння, щоб воно під час сівби лягло на однакову глибину в ущільнений та вологий ґрунт, а зверху прикрилося пухким шаром ґрунту. При створенні таких умов насіння буде забезпечене необхідними для проростання вологою і повітрям.