1.2. Шляхи регулювання факторів життя сільськогосподарських культур 1.2.1. Родючість ґрунту, його відтворення й оптимізація умов життя рослин


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...

Порівняно з іншими засобами виробництва земля має ряд особливостей, які ви-значають об’єктивну необхідність інтенсифікації землеробства. Поліпшення його культурного стану — одна з найважливіших умов підвищення родючості, що є осно-вною його особливістю. Елементи її — це земні фактори життя рослин, тобто ті необ-хідні речовини, які рослини засвоюють з ґрунту. До них належать поживні речовини, вода і повітря.

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

Природньо, що в стародавні часи родючість ґрунту, як сонце, вогонь і воду, люди обожнювали. У ті часи філософи, наприклад Аристотель, розглядали неорганічну природу як умову існування рослин і поділяли ґрунти на родючі та неродючі. Бер-нард Паліссі пояснював ріст рослин дією солей, що містяться в землі: «Сіль є осно-вою життя і росту всіх посівів».

М. В. Ломоносов вважав, що рослини отримують живлення з повітря. У першій по-ловині ХІХ ст. Теєр, узагальнивши погляди попередників, дійшов висновку, що росли-ни живляться гумусом. Він вважав, що родючість повністю залежить від гумусу, оскіль-ки, крім води, він є єдиною речовиною ґрунту, яка здатна бути живленням для рослин.

Пізніше Шпренгель висловив думку про те, що для живлення рослин необхідні не тільки «перегнійні» кислоти, а й ще, принаймні, 12 неорганічних елементів і серед них — фосфор, сірка, калій, кремній та ін.

У 40-і роки ХІХ ст. німецький вчений Ю. Лібіх висунув теорію мінерального живлення рослин, згідно з якою родючість залежить від кількості мінеральних по-живних речовин, які містяться в ґрунті в доступному для рослин стані.

В. Р. Вільямс звернув увагу, що родючість ґрунту залежить не тільки від кількос-ті мінеральних поживних речовин, а й від запасів вологи. Під родючістю він розумів здатність ґрунту забезпечити життєві потреби рослин у воді та живленні. Він першим поставив питання не про відтворення, а про підвищення родючості ґрунту, запропо-нував травопільні сівозміни і фітішував ґрунтову структуру.

Щоб одержати гарантовані стійкі врожаї, необхідно вкладати працю і кошти в зем лю, добрива та правильно і своєчасно застосовувати технологічні процеси. З роз-витком виробничих сил старі технічні засоби змінюються на більш раціональні. Зем-ля, навпаки, постійно поліпшується, коли її правильно використовують.

Тому під родючістю розуміють здатність ґрунту забезпечувати всіма необхідни-ми умовами росту і розвитку.

Умови родючості забезпечують найкраще надходження та використання росли-нами елементів родючості. До умов родючості ґрунту належать його фізичні, фізико-хімічні, біологічні та інші властивості.

Питання про родючість ґрунтів має давню історію. Люди на світанку землероб-ства помітили, що врожай залежить від властивостей ґрунту. Видатний діяч Старо-давнього Риму Колумелла в досить образній формі доводив, що земля — «це діва, за-вжди юна і красива, завжди свіжа і молода, завжди здатна бути родючою, якщо тільки зумієш леліяти її молодість, зберігати і підтримувати її ніжне грайливе життя».

Сучасне природознавство розглядає родючість ґрунту як функцію ґрунтотворно-го процесу, визначаючи її як здатність ґрунту до одночасного забезпечення рослин умовами їх нормального росту і розвитку (І. І. Назаренко, 2006).

Оскільки ознакою родючості ґрунту є величина врожаю, яка зумовлюється сукуп-ністю властивостей, здатних забезпечити рослини всім необхідним, О. М. Грінченко зобразив їх у вигляді шестикутної призми, в кожному з кутів якої стоїть один із факто-рів. Усі вони пов’язані між собою: гумус; гранулометричний склад; структура; водно-повітряний і температурний режими; рослинність і мікробіологічна активність (рис. 6).

Лише з урахуванням усієї сукупності факторів можна підвищувати врожай. Дія на один із факторів родючості на певному етапі призводить до зниження прибавки врожаю. Дослід, проведений у Німеччині дослідником Вольні, врахував вплив на рослини трьох факторів — світла, води і живлення, одночасне збільшення яких забез-печувало стабільну прибавку врожаю.

1. Наукові основи землеробства

 

Рис. 6. Природні фактори родючості (за О. М. Грінченком)

На підставі численних наукових даних академік В. Р. Вільямс зробив важливий висновок: щоб підвищити родючість ґрунту, необхідно одночасно подіяти на всі фак-тори життя і росту рослин. Це характеризує ґрунт із природно-наукових позицій. Водночас при характеристиці родючості ґрунту необхідно враховувати і соціально-економічні аспекти. Як тільки ґрунт починають використовувати для вирощування культурних рослин, здатність його забезпечувати рослини всім необхідним визнача-ється не тільки природними властивостями, а й характером впливу на нього людини. Останній визначається соціально-економічними умовами суспільства.

Проблему родючості не можна розглядати з відривом від обґрунтування теорії земельної ренти, яка зобов’язана своїм походженням суспільству, а не ґрунту. Рівень родючості тісно пов’язаний з питанням про те, кому належить земля. Родючість роз-глядається як здатність ґрунту давати врожай.

Окультурення — процес зміни важливих природних властивостей ґрунту в спри-ятливому напрямі шляхом застосування науково обґрунтованих заходів впливу на ґрунт (внесення добрив, вапнування і гіпсування, меліорація, обробіток ґрунту, бо-ротьба з бур’янами та поліпшення фітосанітарного стану).

Для окультурення ґрунтів використовують біологічні, хімічні і фізичні методи.

Біологічний метод забезпечує регулювання синтезу і розкладу органічної речови ни в ґрунті як рослинного, тваринного, так і мікробіологічного походження. Значення ор-ганічної речовини — головного показника родючості ґрунту — дуже велике. Від її кіль-кості та якісної характеристики залежать як агрохімічні, так і агрофізичні властивості, водно-повітряний, тепловий і поживний режими, а також мікробіологічна активність.

У ґрунті органічна речовина перебуває в різних формах: у живих організмах, що населяють ґрунт; у рештках рослин, тварин, мікроорганізмів та внесених у ґрунт

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

органічних добривах; у продуктах життєдіяльності живих організмів; у ґрунтовому розчині.

Основним джерелом органічної речовини є рослинні рештки сільськогосподар-ських культур. На вміст органічної речовини в ґрунті особливо впливають багато-річні бобові трави. Вони є найдешевшим і доступним способом збагачення ґрунту на азот шляхом фіксування його з атмосферного повітря бульбочковими бактеріями. Розклад органічної речовини в ґрунті посилюється завдяки застосуванню сучасних методів його обробітку, введенню в сівозміни просапних культур і парів.

Органічна речовина надходить у ґрунт не лише після відмирання рослин, а й про-тягом їхнього життя, внаслідок безперервного процесу відмирання різних частин ко-ріння, особливо після цвітіння і на початку достигання.

Корені рослин під час активного життєвого функціонуванні, контактуючи з част-ками ґрунту, сприяють рівномірному розміщенню органічної речовини і утворенню структурних агрегатів.

Різні групи культур після збирання врожаю залишають у ґрунті неоднакову кіль-кість органічної речовини, тому їх поділяють на такі групи:

1)         багаторічні бобові й злакові трави, що залишають у ґрунті найбільшу кількість органічної речовини. До того ж бобові трави здатні фіксувати атмосферний азот повітря і нагромаджувати його у великій кількості в кореневих і надзем-них органах;

2)         однорічні зернові й зернобобові культури звичайної рядкової сівби. Вони за-лишають у ґрунті значно менше органічних речовин з незначною кількістю фіксованого азоту повітря. Проте між однорічними культурами в цьому є суттєва різниця. Так, однорічні бобові люпин і середела мало поступаються багаторічним бобовим і помітно перевищують інші однорічні культури. Ози-мі культури залишають у ґрунті більше органічної речовини, ніж ярі бобові й зернові. Після їх збирання в ґрунті залишається 1,5–3 т/га органічної речови-ни, тоді як багаторічні бобові залишають 12–15 т/га;

3)         просапні культури залишають після збирання найменшу кількість органічної речовини.

При вирощуванні бобових культур у ґрунті одночасно відбувається два проти-лежних процеси: синтез, нагромадження органічної речовини і її руйнування. Інтен-сивність цих процесів та їх співвідношення визначають кінцеві результати, за якими оцінюють вплив культур на ґрунт. Якщо результати позитивні, тоді культуру вважа-ють позитивно діючою на родючість ґрунту, а при негативних показниках — навпаки. Проте на руйнування органічної речовини головним чином впливає технологія ви-рощування культур.

Поряд з кількістю рослинних решток, що залишають у ґрунті різні групи сіль-ськогосподарських культур після їх збирання, важливе значення має хімічний склад і швидкість розкладу решток у ґрунті. Вміст азоту в кореневих рештках багаторічних бобових трав становить 2,2–2,7%, фосфору — 0,4–0,8, а в стерньових рештках — від-повідно 1,8–2,7 і 0,2–0,7%. Злакові трави в рештках містять помітно менше азоту. Слід пам’ятати, що хімічний склад коренів змінюється протягом вегетації. Так, на-прикінці вегетації рослин вміст азоту і зольних елементів помітно зменшується.

Кореневі й стерньові рештки однорічних культур, за винятком бобових, містять менше поживних речовин, ніж багаторічні рослини. Рослинні рештки розкладаються

1. Наукові основи землеробства

під впливом діяльності мікроорганізмів і фауни ґрунту. Мікрофлора використовує органічну речовину як джерело живлення та енергії. На цей процес впливають насам-перед вологість, температура, рН ґрунту, вміст у ньому кисню та поживних речовин, а також хімічний склад рослинних решток.

Важливе значення органічної речовини, яка істотно змінює властивості ґрунту, значною мірою пов’язане з можливістю її взаємодіяти з мінеральною частиною ґрунту. Утворені при цьому органо-мінеральні сполуки — обов’язковий комплекс будь-якого ґрунту. Ці сполуки сприяють високій біологічній активності, оптимальному стану всіх властивостей ґрунту, що перебувають у зв’язку з органічною речовиною. Остання, на-громаджуючи велику кількість вуглецю, сприяє більшій стійкості кругообігу його в природі, що визначає важливу біогеохімічну функцію органічної речовини в ґрунті.

Хімічний метод передбачає внесення в ґрунт мінеральних добрив, вапна та гіпсу для поповнення запасів доступних для рослин поживних речовин і усунення неспри-ятливих хімічних властивостей ґрунту та ґрунтового розчину.

Фізичний метод полягає у фізико-хімічному впливі на ґрунт. Це застосування відповідних заходів і систем обробітку ґрунту, поліпшення ґрунтової структури, вод-ного, повітряного та теплового режимів ґрунту. Ці заходи можуть позитивно вплива-ти на ґрунт лише за умови їх науково обґрунтованого поєднання.

Розрізняють три види родючості ґрунту: природну, штучну та ефективну.

Природна родючість утворюється і змінюється під впливом природних процесів ґрунтоутворення без антропогенного впливу на цей процес. Ця потенційна родючість зумовлюється гранулометричним складом ґрунту, фізико-хімічними властивостями, кількістю та якістю гумусу, реакцією розчину та іншими показниками.

Штучна родючість створюється в процесі використання землі як основного за-собу сільськогосподарського виробництва, а ефективна — сукупністю природної і штучної родючості. Остання визначає кількість і якість урожаю і залежить від комп-лексу агротехнічних та інших заходів.

При великих матеріальних, енергетичних і науково-технічних можливостях сус-пільства особливої актуальності набуває програмований вплив на ґрунт, створення теоретичних і практичних моделей родючості.

Управління родючістю ґрунту в інтенсивному землеробстві все більше будується на нормативно-технологічній основі.

Родючий ґрунт повинен відповідати насамперед таким вимогам: містити достат-ню кількість доступних поживних речовин і води та забезпечувати оптимальний по-вітряний і тепловий режими ґрунту; бути достатньо захищеним від ерозії, мати спри-ятливий фітосанітарний стан.

Найважливіші особливості технологічних моделей родючості такі: теоретична, експериментальна та економічна обґрунтованість ефективності й відтворення роз-ширеної родючості ґрунту; диференціація моделі родючості залежно від рівня інтен-сифікації землеробства в конкретних умовах господарства (тип ґрунтів, економічні показники та спеціалізація сівозмін); екологічна збалансованість технологічних мо-делей родючості.

Родючість ґрунту є такою властивістю, яка здатна до відтворення і в природних умовах, і при сільськогосподарському використанні ґрунту.

Відтворення родючості може бути розширеним, простим і неповним. Розши-рене відтворення родючості — це поліпшення сукупності властивостей ґрунту, які

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

впливають на його родючість. Просте — це відсутність помітних змін сукупнос-ті властивостей ґрунту, які впливають на його родючість. Неповне — це погіршен-ня властивостей ґрунту, які впливають на його родючість. Це розповсюджене як у світі, так і в нашій країні явище має негативні наслідки в природному й соціально-економічному відношеннях. Зниження родючості ґрунту відбувається внаслідок трьох основних процесів: 1) антропогенної деградації (ерозія, спричинена людиною, вторинне засолення, вторинне заболочення); 2) виснаження ґрунту (зменшення за-пасів гумусу, поживних речовин тощо); 3) стомлення ґрунту (накопичення в ньому різних токсичних речовин, що є наслідком недотримання науково обґрунтованого чергування культур, надлишку хімічних засобів тощо).

Для підвищення ефективної та природної родючості треба впроваджувати науко-во обґрунтовані системи землеробства, що може забезпечити окультурення ґрунтів.

Окультурення ґрунтів — систематичне використання заходів щодо підвищення їхньої родючості з урахуванням генетичних властивостей, вимог сільськогосподар-ських культур, тобто формування ґрунтів із вищим рівнем ефективної й потенційної родючості.

Обов’язковим при окультуренні ґрунту має бути науково обґрунтований режим живлення і здійснюватися він має з екологічним підходом.

Окультурення ґрунту — це екологічна реорганізація всіх компонентів біогеоце-нозу, що призводить до антропогенної заміни ґрунтових режимів під потреби рос-лини.

Таке штучне обмеження біорізноманітності в агроценозі робить подібні екосис-теми нестійкими. Саме тому едафототи агроценозів потребують ретельної уваги та бережного ставлення.

Родючість ґрунту зумовлюється дією як природних так антропогенних факторів. За умов низької культури землеробства родючість ґрунту визначається в основному природними факторами, складом і властивостями самого ґрунту. Із зростанням куль-тури землеробства рівень ґрунтової родючості стає все більш залежним від антропо-генного фактора. Однак ці фактори родючості пов’язані між собою, і тільки врахуван-ня всієї їх сукупності дає можливість підвищувати врожай.

Згідно з даними О.М.Лебедянцева, найвищою ефективною родючістю, що про-являється в оптимальних умовах зволоженості та температури, володіють чорноземи типові та звичайні. З просуванням на північ (підзолисті ґрунти) та на південь (сірозе-ми) від них рівень родючості знижується. Застосування мінеральних добрив суттєво збільшує кількість продукції, однак не змінює закономірності, яка встановлена у ви-падку без добрив. Відмінності в родючості цих ґрунтів зумовлені насамперед їхніми генетичними особливостями.

Людина підвищує природну родючість ґрунтів у процесі їхнього сільськогос-подарського використання за допомогою добрив, обробітку, внесення меліорантів (вапна, гіпсу та інших сполук), зрошення, осушення, сидерації, сівозміни і т. ін. По-ліпшення водно-повітряного й поживного режимів, агрофізичних, фізико-хімічних, агрохімічних властивостей, біологічної активності ґрунту істотно підвищує його ро-дючість.

На сучасному етапі розвитку суспільства перед землекористувачами стоїть за-вдання не просто відновлювати ґрунтову родючість, а розширено її відтворювати в процесі окультурювання ґрунту.

1. Наукові основи землеробства

Оскільки різні рослини потребують неоднакових умов і неоднаково використо-вують природну родючість ґрунту, окультурювання повинно сприяти зміні найваж-ливіших агрономічних властивостей ґрунту та встановленню оптимального взаємно-го відношення між ґрунтом та екологічною групою вирощуваних на ньому культур.

Для ефективного окультурювання ґрунтів і підвищення їхньої родючості необ-хідно застосувати комплекс заходів, які повинні бути узгодженні з особливостями кожного ґрунту і кожного поля. Головне — усунути негативну дію факторів, які лі-мітують родючість ґрунту. Так, для підзолистого типу ґрунту основними заходами є вапнування, внесення органічних добрив, травосіяння, сидерація; для чорноземів — заходи щодо накопичення і збереження ґрунтової вологи та захисту їх від ерозій-них процесів; для каштанових солонцюватих — гіпсування і вологонакопичення; для перезволожених — осушення; для торфових — підвищення ущільненості тощо.