Проектування та екологічна оцінка ґрунтозахисних сівозмін в умовах Степу України

На сучасному етапі  розвитку сільського господарства біологічні методи ще не мають широкого застосування, а умови їх використання потребують дальшого вивчення.

 

1.6. Сучасний стан землеробства та напрями його екологічної стабілізації

 

Землеробство - стародавня і дуже складна сфера людської діяльності. Воно формувалось тисячоліттями, змінивши збиральний спосіб здобуття харчових засобів існування людства на осілий з відтворенням продукції агротехнологією хліборобства (рільництва). Земля точніше її верхній родючий шар, є основою існування та формування продуктивності сільськогосподарських екосистем біосфери, зокрема літосфери, гідросфери і тропосфери. Зв'язки між елементами біосфери динамічні і досить усталені. Завдяки їм навколишнє середовище постійно змінюється в оптимальних межах і досягає рівноваги. Загальне землеробство вивчає способи задоволення вимог до умов життя рослин шляхом обробітку ґрунту, сівозміни - чергування культур в основний проміжних посівах, бур'яни і заходи боротьби з ними. Землеробство це одна з агрономічних наук, яка має свої закони, вивчає закономірність взаємодії ґрунтів, які обробляють, і культурних рослин під час вирощування врожаю, ефективні способи обробітку ґрунту, підвищення родючості ґрунту, його збереження та розширене відтворення.

Сучасне землеробство — наука про найбільш раціональне, економічно і технологічно обґрунтоване використання землі, формування високородючих ґрунтів з оптимальними параметрами для вирощування культурних рослин як основи одержання постійних і високоякісних врожаїв.

Система землеробства - це комплекс взаємопов'язаних агротехнічних, меліоративних і організаційних заходів, спрямованих на ефективне використання землі, підвищення родючості ґрунту, вирощування високих й сталих врожаїв сільськогосподарських культур. Вона передбачає це не лише на орних землях, а й на сіножатях, пасовищах, заболочених землях, якщо їх можна окультурити. Землеробство і тваринництво є головними галузями сільського господарства. Господар землі повинен знати суть системи ведення сільського господарства, яка полягає в науково обґрунтованих організаційних, економічних принципах побудови і управління сільськогосподарського виробництва.

Системи землеробства (сільського господарства) поділяють на: інтенсивні - з більшими витратами праці і капіталовкладень; екстенсивні - з меншими витратами; традиційні - засновані на місцевих традиціях з низьким використанням сервісних служб, (оскільки фермери часто бувають погано забезпечені знаряддями і механізмами, як правило вони менш інтенсивні); конвекційні - така система є похідною від звичайної, вважається інтенсивною і забезпечує високі врожаї за контрольованого використання енергетичних ресурсів, є інтегрованою системою землеробства, яка використовує більше наукових досягнень. Основи теорії екологічного землеробства (органічного, біологічного) закладено в праці А. Говарда (1943) «Ап Agricultural Testament» («Заповіт сільського господаря»), ідея якої - землеробство без використання хімічних засобів. Вона втілюється у практику і продовжує поглиблюватись у наукових дослідженнях.

Ґрунтозахисна система землеробства ґрунтується на безперервному покритті ґрунту рослинним покривом сівозмін, багаторічними травами і проміжними посівами з метою зменшення ерозійних процесів і запобігання загибелі від сонячних променів мікроорганізмів у верхніх шарах ґрунту. Постійне покриття ґрунту оптимально використовує безкоштовну сонячну радіацію для нагромадження врожаю надземної маси, стерньових і кореневих решток, які, зв'язуючи ґрунт своїм корінням, зменшують ерозію, покращують фізичні властивості - структуру, водно-повітряний і поживний режими ґрунту.

Кількість еродованих орних  земель в Україні досягає 10,5 млн  га, або 32,8 % від загальної площі  ріллі, дефляційно небезпечні землі  становлять 54,9 %.

Основні принципи ґрунтозахисної контурно-меліоративної системи землеробства:

• диференційоване використання орних земель на території з потенційною високою небезпекою прояву ерозійних процесів та з урахуванням ґрунтоволандшафтних факторів.
• застосування оптимальної структури посівних площ сівозмін;
• перехід від традиційних технологій обробітку ґрунту до ґрунтозахисних технологій вирощування сільськогосподарських культур стосовно кожної еколого-технологічної групи земель;
• виведення із складу ріллі середньо- та сильноеродованих земель;
• досягнення бездефіцитного балансу гумусу й основних поживних речовин та інтегрованого використання органічних і мінеральних добрив, у тому числі соломи, інших рослинних решток та сидератів;
• впровадження контурної організації території орних земель, багаторічних насаджень і природних кормових угідь на схилах із створенням контурно-смугової структури ландшафту;
• створення протиерозійних заходів постійної дії (водорегулювальні вали, тераси різних типів, лісосмуги, буферні смуги із багаторічних трав по контурних межах масивів, полів, робочих ділянок, залужених.

 

 

 

 

 

 

 

 

РОЗДІЛ 2

 

ПРОЕКТУВАННЯ, ВПРОВАЖДЕННЯ ТА ОСВОЕНИЯ ҐРУНТОЗАХИСНИХ СІВОЗМІН

 

2.1. Особливості побудови  ґрунтозахисних сівозмін досліджуваної  зони України

 

Ґрунтозахисні сівозміни. На еродованих ґрунтах при виділенні земель під сівозміни слід враховувати умови рельєфу, ступінь змитості та їх родючість. У зв'язку з цим можна впроваджувати три типи ґрунтозахисних сівозмін. До першої технологічної групи відносяться рівнини і схили до 3°. її відносять під культури суцільної і широкорядної сівби, вимогливі до підвищеної родючості ґрунту і забезпеченості вологою. Сівбу проводять впоперек схилу. На орних землях цієї групи вирощують цінніші культури в інтенсивних умовах польових просапних і зернопросапних сівозміни, в яких цукрових буряків - до 25-30 %, кукурудзи на зерно - до 20-40 %. При цьому враховують періодичність повернення культур на попереднє місце їх вирощування. Слід зазначити що при внесенні 30-50 т/га гною картоплю можна вирощувати беззмінно протягом 3-5 років і кукурудзу без зниження врожаю. До другої технологічної групи відносяться орні землі, розташовані на схилах крутизною від 3 до 7 °. На таких схилових землях освоюють ґрунтозахисні зерно-трав'янисті сівозміни. Зернові культури на ґрунтах другої технологічної групи вирощують за традиційними технологіями. Це тому, що мінеральні добрива і пестициди можуть забруднювати водні джерела. Тобто на землях, розташованих на схилах крутизною 3-7°, слід запропонувати біологічне землеробство, в основі якого - відновлення родючості ґрунту, яке повинне ґрунтуватися на органічних добривах і багаторічних травах. Третю технологічну групу ґрунту утворюють схили крутизною понад 7 ° і сильно еродовані схили зі складним рельєфом. На них внаслідок ерозії небезпечно вирощувати навіть зернові культури. Тому ґрунти цієї групи використовують для залуження бобово-злаковими травосумішками протягом 3-5 років з невеликим польовим періодом.

 

2.2. Проектування ґрунтозахисної сівозміни

 

Проектування і освоєння системи сівозмін повинне враховувати  ґрунтозахисну властивість сільськогосподарських культур і пару. Пар і сільськогосподарські культури характеризуються такими коефіцієнтами ерозійної небезпеки:

1)- багаторічні трави - 95

2)- ярий ячмінь - 50

3)- однорічні трави - 47

4)- цукрові буряки - 47

Розвиток ерозійних процесів значною мірою визначається структурою посівних площ, тобто набором культур у сівозміні, які мають різну ґрунтозахисну властивість. З сільськогосподарських культур ґрунтозахисними є озимі і зернобобові культури, в меншій мірі - ярі зернові і ще менше - просапні. Найбільшу шкоду наносить ерозія обробленому без рослинного вкриття ґрунту і практично не діє на ґрунтах багаторічними травами. Слід зазначити, що землі на яких проектується сівозміна, мають невелику крутизну схилу 3⁰.Тому є можливість насичення сівозмін просапними культурами зі скороченою ротацією, вирощування їх з застосуванням лише інтенсивної технології. При цьому, щоб зберегти родючість ґрунту і одержати високі врожаї, слід збільшити проти звичайних технологій дози органічних, а також мінеральних добрив.

 

 

 

 

Таблиця 3

Проектування 6-пільної  зерно-трав’яної сівозміни

 

Назва культури	Площа, га	Сівозмінні групи				Схема сівозміни
		назва	га	%	кіль- кість полів	№ п.п	культура	га
Ярий ячмінь з підсівом конюшини	22	Грубі корми	22	20	1	1	Конюшина І року	22
Ярий ячмінь	22	Ярі зернові	22	20	1	2	Конюшина ІІ року	22
Цукрові буряки	22	Соковиті корми	22	20	1	3	Ярий ячмінь	22
Однорічні трави	22	Грубі корми	22	20	1	4	Однорічні трави	22
Конюшина	22	Грубі корми	22	20	1	5	Цукрові буряки	22
Всього:	110		110	100	5	6	Ярий ячмінь з підсівом конюшини	22

 

 

 

 

 

 

 

Таблиця 4

Ротаційне засвоєння  сівозміни

 

№ поля	Розміщення культур
	Роки ротації
	Рік освоєння сівозміни 2011 р.		2012 р.		2013 р.		2014 р.		2015 р.
	культура	га	культура	га	культура	га	культура	га	культура	га
1	Конюшина	22	Ярий ячмінь	22	Однорічні трави	22	Цукрові буряки	22	Ярий ячмінь з підсівом конюшини	22
2	Ярий ячмінь	22	Однорічні трави	22	Цукрові буряки	22	Ярий ячмінь з підсівом конюшини	22	Конюшина	22
3	Однорічні трави	22	Цукрові буряки	22	Ярий ячмінь з підсівом конюшини	22	Конюшина	22	Ярий ячмінь	22
4	Цукрові буряки	22	Ярий ячмінь з підсівом конюшини	22	Конюшина	22	Ярий ячмінь	22	Однорічні трави	22
5	Ярий ячмінь з підсівом конюшини	22	Конюшина	22	Ярий ячмінь	22	Однорічні трави	22	Цукрові буряки	22

 

 

 

 

 

   2.3. Складання плану удобрення культур в ґрунтозахисні сівозміні

 

Ефективність мінеральних, особливо органічних добрив, в умовах Степу залежить від запасу вологи в ґрунті. Застосування добрив дає можливість рослині економніше використовувати воду на формування одиниці врожаю. Бездефіцитного балансу гумусу досягають при внесенні органічних добрив. Високоефективним є застосування концентрованих мінеральних добрив. Інтенсифікація сільськогосподарського виробництва зумовила підвищення ефективності калійних добрив, незважаючи на значний вміст обмінного калію в чорноземних і каштанових ґрунтах багатьох районів Степу.

Орієнтовну систему удобрення  у 6-пільній сівозміні на дернових ґрунтах наведено в табл. 5.

Таблиця 5

План використання добрив

№ поля	Культура	Добриво	Розрахункові дози д.р., кг/га	Спосіб і строки внесення
1	Конюшина І року	-	-	-
2	Конюшина ІІ року	-	-	-
3	Ярий ячмінь	Мінеральні (N. P, K)	40-40-40	Під оранку
4	Однорічні трави	гній, т/га	30	Під оранку
5	Цукрові буряки	Мінеральні (N, P, K)	90-90-90	Під оранку
			10-20-10	У рядки при сівбі
6	Ярий ячмінь з підсівом конюшини	Мінеральні (N. P, K)	40-40-40	Під оранку

 

 

2.4. Система обробітку ґрунту та боротьби з бур'янами сівозміни

 

Ґрунтозахисні технології обробітку  ґрунту передбачають використання протиерозійної техніки й знарядь, які забезпечують запобігання переущільненню ґрунту і руйнуванню та розпорошенню ґрунтових  агрегатів, нагромадження на поверхні поля рослинних решток, поліпшення агрофізичних властивостей ґрунту і  врешті-решт — підвищення його протиерозійної стійкості та водопроникності, нагромадження  вологи, поліпшення водно-повітряного  режиму.