3.1.5. Фізичні причини чергування культур


Повернутися на початок книги
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 
15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 
30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 
45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 
60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 
75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 
90 91 92 

Загрузка...

У землеробстві при вирощуванні будь-якої культури відбуваються два проти-лежні і в той же час взаємозв’язані процеси: з одного боку, синтез і нагромадження органічної речовини та створення структури ґрунту; з іншого — розпад і розкладання органічної речовини та руйнування структури. Інтенсивність цих процесів і визна-чає кінцеві результати. Чим інтенсивніше формується й повільніше руйнується орга-3. Сівозміни в землеробстві україни

нічна речовина ґрунту, тим більше утворюється водотривких агрегатів і вони довше зберігаються в ґрунті.

Найбільше на оструктуреність ґрунту впливають рослини з добре розвиненою кореневою системою і надземними органами, які суцільно покривають ґрунт — з вес-ни до збирання врожаю — і не потребують механічного обробітку ґрунту під час ве-гетації. Цим вимогам повністю відповідають багаторічні бобові й злакові трави або їх сумішки, в яких маса коренів і надземних рослин них решток близька до врожаю надземної частини. Тому під впливом багато річних трав при тій чи іншій технології вирощування й різній урожайності створюються в більших чи менших розмірах во-дотривкі агрегати. Встановлено, що чим довше ґрунт перебуває під рослинами і чим вищий їхній урожай, тим більше утворюється структурних агрегатів. І навпаки, якщо ґрунт без рослин і зазнає руйнівної дії води, вітру та інтенсивного механічного обро-бітку, то й структурний стан його погіршується.

На оструктуреність ґрунту значно впливають однорічні бобово-злакові травосу-мішки, але через короткий період їхньої вегетації структуроутворюючий ефект від них менший, ніж від багаторічних трав. Серед зернових культур велику здатність до утво-рення структури ґрунту мають озимі, в яких триваліший період вегетації, ніж у ярих зернових колосових; більш розвинена коренева система, вони добре захищають ґрунт восени та навесні від руйнівної сили атмосферних опадів і талих вод. Просапні куль-тури, за винятком кукурудзи, яка має добре розвинену кореневу систему, менше впли-вають на поліпшення структурного стану ґрунту. Погіршення його під просапними культурами раніше зумовлювалося аеробними процесами розкладу органічної речо-вини. Сучасні дослідження показують, що утворення структурних агрегатів пов’язане з розкладом органічних решток, який інтенсивніше відбувається саме у верхньому шарі, при переважанні аеробного процесу. Тому побоювання щодо негативного впли-ву аеробного процесу на оструктуреність ґрунту не має підстав. Значне погіршення структурного стану ґрунту під просапними культурами зумовлено малою кількістю рослинних решток у ґрунті після них та інтенсивним механічним обробітком.

Таким чином, під час вирощування культурних рослин на полі спостерігаються два різних явища: збільшення кількості водотривких агрегатів під час росту багато-річних трав; руйнування, поступове зниження вмісту їх у ґрунті при вирощуванні однорічних культур. Інтенсивність руйнування структурних агрегатів залежить від особливостей технології вирощування однорічних рослин і кількості опадів до піз-ньої осені після їх збирання.

Щоб посилити перший процес — нагромадження органічної речовини і утворен-ня більшої кількості агрономічно цінних агрегатів, — необхідно вирощувати високі врожаї багаторічних трав. Для зменшення руйнування структурних агрегатів, підтри-мання і деякого відновлення структури ґрунту при вирощуванні однорічних культур треба прагнути, по-перше, щоб і однорічні рослини залишали в ґрунті більше орга-нічної речовини; по-друге, щоб ґрунт якомога довше був покритий рослинами шля-хом введення в культуру підсівних, озимих проміжних, післяукісних, післяжнивних і ущільнених посівів після ранніх однорічних культур, а також розширення посівів культур звичайної рядкової сівби; по-третє, забезпечити оптимальну будову ґрунту при одночасному зменшенні інтенсивності механічного обробітку.

Схематично польові культури за показником зниження здатності до структуро-утворення можна розмістити в такій послідовності: багаторічні бобові трави —

В. П. Гудзь, І. Д. Примак, Ю. В. Будьонний, С. П. Танчик «Землеробство»

однорічні бобово-злакові сумішки — озимі зернові — ярі зернові й зернобобо-ві — кукурудза-льон-цукрові буряки та інші просапні культури. За даними ряду дос лідників, кукурудза не поступається в структуроутворенні озимим зерновим культурам (С. А. Воробьев, 1979).

Щорічне визначення оструктуреності ґрунту в період сівби показало, що річні зміни вмісту водотривких агрегатів при вирощуванні однорічних культур, як прави-ло, спрямовані в бік зменшення.

Структурний стан ґрунту залежить від попередників. Після культур звичайної рядкової сівби структура ґрунту, як правило, буває кращою, ніж після просапних культур. Внаслідок цього структурно-агрегатний стан ґрунту в сівозмінах з високим насиченням їх просапними культурами погіршується. З огляду на це, при побудо-ві сівозмін треба уважно стежити, щоб не допускати чергування просапних культур більш як три роки підряд на одному й тому самому полі. Помітно на структуру ґрунту впливають і погодні умови.

Об’ємна маса ґрунту є прямою функцією його структурного стану. Вона впливає на весь комплекс фізичних умов у ґрунті: водний, повітряний і тепловий режими, а також на умови біологічної діяльності. Об’ємна маса ґрунту — показник динамічний. Динамічність проявляється в тому, що розпушений під час механічного обробітку ґрунт під дією сили опадів, сільськогосподарських машин і знарядь, власної маси са-моущільнюється і досягає характерної тільки для певної ґрунтової відміни рівноваж-ної об’ємної маси.

Рівноважна об’ємна маса не в усіх випадках збігається з оптимальною, тобто най-сприятливішою для конкретних груп рослин. Кукурудза, наприклад, негативно реа-гує як на надто розпушену, так і на дуже ущільнену будову ґрунту. При надмірному розпушенні орного шару збільшуються непродуктивні втрати вологи, порушується контакт між ґрунтом і насінням, що призводить до повільного його проростання, не-дружної появи сходів і зниження врожаїв. Занадто висока щільність будови погіршує повітряний режим ґрунту, різко знижує його водопроникність і доступність ґрунто-вої вологи для рослин, зростає опір росту кореневої системи.

Підвищена пористість і менша щільність будови ґрунту на полях під чистими парами або просапними культурами пояснюється інтенсивнішим їхнім механічним обробітком.

Польові культури досить різняться за вибагливістю до ґрунтової вологи, неоднако-вий також і вплив їх на водний режим ґрунту. Різниця зумовлена як біологічними осо-бливостями культур, так і кліматичними умовами зон, у яких вони вирощуються. Так, на одиницю сухої речовини врожаю менше витрачають вологи кукурудза, просо і сор-го, більше — багаторічні трави, пшениця, соняшник, цукрові буряки, ранні ярі зернові.

Окремі сільськогосподарські культури висушують ґрунт на різну глибину. Це пов’язано насамперед з глибиною проникнення кореневої системи. Найбільш сильно і глибоко (до 3–3,5 м) висушують ґрунт цукрові буряки, соняшник і багаторічні тра-ви. Відновити запаси вологи в усьому шарі протягом одного осінньо-зимового періо-ду в районах недостатнього і нестійкого зволоження не вдається. За спостереження-ми Інституту цукрових буряків УААН і його дослідних станцій, для цього потрібно три-п’ять років. У ці роки краще використовувати поле під культури з розгалуженою, але неглибокою кореневою системою, яка добре вбирає вологу верхніх, більш зволо-жених шарів ґрунту.

3. Сівозміни в землеробстві україни

Певне значення має і розподіл коріння в ґрунті. Рослини, які мають густу мере-жу дрібного коріння, що пронизує ґрунт, повніше використовують ґрунтову вологу. Така коренева система, наприклад, у багаторічних нещільнокущових злакових трав. Цим пояснюється особливо сильне висушування кореневмісного шару під травами за відсутності опадів або зрошення. Такі ж рослини, як цибуля, огірки, селера, своїм корінням пронизують малий об’єм ґрунту і потребують зрошення достатньо високи-ми нормами навіть у районах вологого клімату.

Із польових культур картопля має невелику кореневу систему, тому для неї необ-хідна наявність доступної вологи у верхньому 30-сантиметровому шарі ґрунту, осо-бливо в першій половині вегетації. Але після таких культур у ґрунті залишається більше доступної вологи в нижчележачих шарах, яка може бути використана наступ-ною культурою з глибокою кореневою системою.

Кукурудза завдяки добре розвиненій кореневій системі менше витрачає вологи, ніж озима пшениця і ячмінь. Це має важливе значення в посушливих районах, де в глибоких шарах ґрунту вона краще зберігається від випаровування.

Краще зволоження ґрунту після кукурудзи порівняно з озимою пшеницею, ячме-нем та іншими зерновими культурами пояснюється насамперед будовою і розміщен-ням у ґрунті кореневої системи. Кількість коренів і загальна довжина їх у злакових приблизно в 10 разів більша, ніж у просапних культур. Тому зернові колосові куль-тури пронизують товщу ґрунту густою сіткою коренів і на час збирання врожаю в посушливих умовах використовують усю доступну для них вологу. Кукурудза, як і інші просапні культури, має менш розгалужену кореневу систему. Корені її в ґрунті розташовані на значній відстані один від одного, внаслідок чого частина води зали-шається невикористаною до збирання врожаю.

Запаси ґрунтової вологи постійно змінюються, на них певною мірою впливають вирощувані культури. Споживаючи воду, вони зумовлюють висушування ґрунту на ту чи іншу глибину і перерозподіл залишків вологи в його шарах залежно від роз-витку та поширення кореневої системи, а також тривалості вегетаційного періоду. Від часу змикання листків та їх відмирання залежить випаровування води поверхнею ґрунту.

Нарешті, відновлення запасів ґрунтової вологи залежить від тривалості після-збирального періоду і опадів, що випадають до сівби наступної культури, а також від водопроникності ґрунту (його здатності вбирати вологу опадів і талих вод та пропус-кати через себе воду в глибші шари), яка, в свою чергу, зумовлена впливом рослин і агротехніки на структурний стан і будову ґрунту. Величина віднов лених запасів во-логи здебільшого залежить від біологічних особли востей культури. Останнє означає, що правильний підбір культур треба включати в систему заходів щодо доцільного використання вологи для формування врожаю.

Якщо поле звільняється рано (культури на зелений корм, сіно та силос), то запа-си вологи відновлюються в ґрунті швидше, ніж після цукрових буряків, соняшнику і кукурудзи, які пізно збирають. Озимі та ярі зернові й зернобобові займають проміж-не місце. Після кукурудзи запаси вологи в ґрунті завжди більші, ніж після цукрових буряків, соняшнику, багаторічних трав та інших культур.

Багаторічні дослідження наукових установ показують, що в дуже висушеному ґрунті запаси вологи в післязбиральний період поповнюються більше, ніж у менш ви-сушеному, оскільки акумуляція осінньо-зимових опадів на полях з нижчою кінцевою

В. П. Гудзь, І. Д. Примак, Ю. В. Будьонний, С. П. Танчик «Землеробство»

вологістю ґрунту буває інтенсивнішою. Відносно сухий ґрунт максимально засвоює опади, а насичений вологою має слабку акумуляцію.

Для спрямованого регулювання водного режиму в системі ґрунт — рослина необ хідне чергування культур у сівозмінах, при якому раціональне використання рослинами ґрунтової вологи поєднується з наступним відновленням її запасів у від-повідних шарах ґрунту. Це особливо актуально в Степу і в районах недостатнього зволоження Лісостепу.

Відомо, що в Степу багаторічні трави починають весняну вегетацію рано (вже на час сівби однорічних культур) і використовують з ґрунту значну кількість весняних запасів вологи. Тому, незважаючи на раннє збирання врожаю (перший укіс), вони висушують ґрунт так сильно і глибоко, що запаси вологи не відновлюються не тільки до сівби озимих, а й ярих культур у наступному році. Через це в посушливих райо-нах бувають випадки, коли після багаторічних трав на один укіс не одержують сходів озимих культур.

Дуже інтенсивно висушує ґрунт люцерна, особливо при багаторічному викорис-танні. При вирощуванні її на одному й тому самому місці протягом чотирьох років і більше використовуються практично всі запаси засвоюваної вологи в кореневмісно-му шарі ґрунту.

Встановлено, що під багаторічними травами в зоні недостатнього зволоження за-паси вологи зменшуються по всьому профілю 1,5-метрового шару, але найсильніше висушуються (особливо при дворічному використанні трав) нижня і подекуди се-редня третини цього шару, що робить озимі після багаторічних трав вразливішими в посушливих умовах весняно-літнього періоду вегетації, тоді як після кукурудзи на силос у молочно-восковій стиглості сильніше висушені верхні шари ґрунту, тому, не-зважаючи на дещо більші, ніж після трав, загальні запаси вологи, різко погіршуються умови одержання сходів озимих у роки з недостатньою кількістю опадів восени.

Найбільші і сталі за роками запаси вологи в ґрунті на час сівби озимих бувають після чорних парів, перевага яких у цьому відношенні зростає в районах з недостат-ньою кількістю опадів (Степ, а також райони недостатнього та нестійкого зволожен-ня Лісостепу).

Волога в ґрунті під чорним паром нагромаджується в основному за рахунок пізньо-осінніх і зимових опадів, а за рахунок весняно-літніх опадів тільки в роки, коли навесні запаси її невеликі і за весняно-літній період випадає близько 250 мм опадів.

Запаси води в ґрунті можуть поповнюватися за період від збирання парозайма-ючої культури до сівби озимих, тому чим триваліший цей період, тим імовірніше по-повнення запасів вологи в ґрунті. У Степу на парах, зайнятих культурами, які рано збирають (озиме жито і пшениця на зелений корм, багаторічні трави на один укіс, бобово-злакові сумішки, кукурудза на зелений корм), до сівби озимих нагромаджу-ється засвоюваної вологи більше, ніж на парах, зайнятих культурами, які збирають значно пізніше. За строками збирання попередником озимих культур у південних районах Степу міг би бути і соняшник, особливо, якщо в господарстві висівають ран-ньостиглі сорти. Проте у зв’язку з великим висушуванням ґрунту на неполивних зем-лях розміщувати озимі після нього недоцільно.

У сівозмінах посушливих районів після кукурудзи на зерно можна розміщувати культури, які повніше використовують ґрунтову вологу, — соняшник, ячмінь, багато-річні бобові трави.

3. Сівозміни в землеробстві україни

У Степу під кукурудзою, зайнятими парами і озимою пшеницею досить добре відновлюються запаси доступної вологи в глибоких шарах ґрунту. Тому при побудо-ві сівозмін ці культури треба розміщувати так, щоб після культур з глибокопроник-ною кореневою системою відбувалося відновлення запасів ґрунтової вологи на вели-кій глибині. Однак повністю запаси вологи на глибину 3 м і більше протягом одного осінньо-зимового періоду, особливо в південних районах, не відновлюються. За даними наукових установ, після соняшнику і цукрових буряків для цього потрібно не менше трьох-п’яти років. Враховуючи ці та інші обставини, соняшник у сівозмінах не слід по-вертати на попереднє місце раніше семи років, а цукрові буряки — чотирьох-п’яти років.

В Україні в районах з достатньо тривалим теплим осіннім періодом, особливо на південному заході, широко практикують післяукісні та післяжнивні посіви культур, які рано звільняють поля. Дослідження показали, що найсприятливіші гідрологічні умови для їх вирощування в сівозміні створюються на Поліссі та в районах достат-нього зволоження Лісостепу. Завдяки частому випаданню опадів і швидкому віднов-ленню запасів ґрунтової вологи післяжнивні й післяукісні посіви тут майже не від-чувають нестачі вологи, а також негативно не впливають на водний режим наступних ярих культур.

Як правило, парове поле в сівозміні йде після соняшника. Але в умовах розвитку різних форм власності або контурно-меліоративної організації території трапляють-ся випадки, коли частіше в сівозмінах з короткою ротацією в останньому полі можуть бути ячмінь, кукурудза на зерно та інші культури. Проте, незважаючи на неоднако-вий період парування після різних попередників, запаси вологи на час сівби озимої пшениці бувають практично однаковими.

Використання парового поля під парозаймаючі культури в тій чи ін шій мірі при-зводить до висушування ґрунту. Ступінь висушування ґрунту залежить не стільки від строків збирання парозаймаючої культури, скіль ки від біологічних особливостей її, технології вирощування та погодних умов. Наприклад, багаторічні трави та вико-вівсяну сумішку збирають значно раніше, ніж кукурудзу на зелений корм, але ж за запасами вологи на час сівби озимини остання не поступається травам.