Іван ШУВАР,
Резерви та проблеми
Одним із резервів біологізації, який практично не використовують у сучасних господарствах, є сидерація. Застосування зелених добрив дозволяє впливати у системі землеробства на агрофізичні й агрохімічні властивості ґрунту, ефективність сівозміни. Вони є одним зі шляхів процесу інтенсифікації землеробства і дозволяють створювати більш високопродуктивні та екологічно стійкі агросистеми й агроландшафти, і при цьому повніше використовувати біоценотичний компонент у природних процесах.
Ведення сучасного сільського господарства на засадах адаптивності залежить від рівня освіти фахівців, фундаментальних досліджень і підготовки молодих кадрів. Ректорат Львівського національного аграрного університету цим питанням надає пріоритет. Про це свідчить високий рейтинг випускників на ринку праці і позитивні відгуки від керівництва провідних агрофірм України. Цьому передує значна повсякденна робота з виховання молодого покоління, яке усвідомлює, що сільське господарство будь-якої країни має забезпечувати своє населення продуктами харчування, щоб не потрапити в залежність від забезпечення ними від інших держав. А для цього необхідні вміння фахівців впливати на природні процеси, відноситись до природи дбайливо й ощадливо, пізнавати її закони і продумано їх застосовувати, щоб вона постачала суспільство повноцінними екологічно безпечними продуктами харчування і забезпечувала сільському населенню належний рівень життя.
Сучасні дослідження і досліди кафедри загального землеробства університету показують, що адаптивні технології розв’язують низку проблем, створені інтенсивними системами землеробства. Найважливішими з них є: отримання біологічно повноцінної та екологічно безпечної продукції землеробства, поліпшення родючості ґрунту та навколишнього середовища, зменшення енерговитрат на обробіток ґрунту, мінеральні добрива, пестициди та інші фактори підвищення біогенної активності ґрунту агроценозів, збільшення енергетики органічних речовин ріллі.
Вище зазначені проблеми швидше можна розв’язати за умов запровадження науково обґрунтованої оптимальної структури посівних площ, плодозмінних і зерно-просапних сівозмін із вирощуванням культур проміжного вирощування на сидерат, визначеним набором високопродуктивних, стійких до хвороб і шкідників сільськогосподарських культур.
Важливим резервом поповнення гумусу в ґрунтах разом із гноєм, кореневими і післязбиральними рештками сільськогосподарських культур є запровадження у сівозміну багаторічних бобових трав, однорічних бобових культур, а також широке використання врожаю проміжних посівів на зелене добриво і соломи злакових і круп'яних культур.
Плодозміна, як базова і безальтернативна основа ефективного, еколого-економічного, тобто раціонального використання землі в землеробстві, є незмінною, і значення її в сучасному виробництві зростає. Ще у 60-70-ті роки ХХ ст. в економічно розвинених країнах Заходу (Англія, Франція, Німеччина та ін.) намітився крутий перехід від техногенно-хімічних вузькоспеціалізованих систем землеробства до плодозмінних інтегрованих систем, які поєднують оптимально-мінімальне використання мінеральних добрив і пестицидів. Застосування останніх має бути вибірковим, безпечним на основі екологічного моніторингу і прогнозування в агрофітоценозах для встановлення порогів економічної шкодочинності хвороб, шкідників культурних рослин і бур'янів.
У європейських країнах виробники екологічно чистої продукції на площі близько 5 млн га (у світі 37 млн га) з розрахунку на 1 га отримують дотації в розмірі 600-800 євро, а прихильники традиційного інтенсивного землеробства - до 400 євро на 1 га землі, яку обробляють.
В Україні за останні роки особливо швидкими темпами зростають обсяги споживання екологічно чистої продукції: 2008 року - на суму 0,6 млн євро, 2009-го - 1,2 млн 2010-2,4 євро, 2011-5,1 млн а 2012-7,9 млн євро. Якщо в Україні 2010 року було 121 господарство, яке отримало сертифікат якості екологічно чистої продукції, то за існуючими темпами зростання до 2015 р. їх кількість повинна збільшитись удвічі!
Збільшення продуктивності сільськогосподарських угідь залежить від багатьох факторів, зокрема від забезпечення рослин оптимальною кількістю комплексу поживних елементів упродовж вегетації культур. Існують різні методи досягнення цієї мети: використання мінеральних добрив; внесення органічних добрив у поєднанні зі збільшенням вмісту доступних мінеральних елементів живлення у ґрунті біологічними методами, а також внаслідок поєднання цих двох методів. Без сумніву, вони мають недоліки і переваги щодо збільшення продуктивності агроценозів та економічної і екологічної ефективності виробництва.
Ці агрозаходи мають переваги і недоліки як щодо збільшення продуктивності агроценозу, так і економічної та екологічної ефективності аграрного виробництва і землеробства зокрема. Водночас стає зрозуміло, що важливістю цієї проблеми є уміння мислити екологічними категоріями на усіх рівнях суспільного життя та всебічна біологізація землеробства з метою забезпечення людства достатньою кількістю повноцінних екологічно чистих продуктів харчування.
Одним із важливих аспектів розв’язання цієї проблеми є запровадження і дотримання науково обґрунтованих сівозмін та інтенсивне використання культур проміжного вирощування на сидерат, а також вторинної продукції рослинництва (листки, стебла, солома, полова, коріння та ін.) для збагачення ґрунту органічними речовинами упродовж вегетації рослин. Це особливо важливо, оскільки за останні десятиріччя значно зменшилось поголів'я тварин у громадському секторі аграрного виробництва, невиправдано практикують спалювання рослинних решток на полях, що й призвело до непередбаченого зменшення заготівлі та внесення на поля органічних добрив тваринного походження.
У біологічному землеробстві грунт розглядають як живий організм із дуже високою чутливістю за хіміко-техногенного втручання. Всі агротехнічні заходи біологічного землеробства сконцентровані на ґрунті, активному догляді за ним, охороні та поліпшення родючості. Грунт має високий рівень автономності проходження у ньому процесів нагромадження елементів живлення та їх надходження до ґрунтового розчину, утворюючи ресурс, який використовують рослини у критичні періоди їх росту й розвитку. Якщо за умов традиційного землеробства під час розроблення системи застосування добрив основну увагу акцентують на рослину, то за біологічного - на грунт з урахуванням його екологічного стану, що забезпечує нормальне функціонування біологічних процесів.
Використання сидератів і нетоварної частини врожаю зернових культур для одержання добрив дозволяє компенсувати частину традиційних органічних добрив та у поєднанні з інтенсивною і асоціативною азотфіксацію сприяє зменшенню діапазону кругообігу речовин і енергії в агроценозах.
При цьому використовується середовищевідновна здатність культур унаслідок надходження органічних речовин до ґрунту з кореневими і післяжнивними рештками, а повернення в основному відбувається імітацією взаємодії між середовищем ґрунту і агрофітоценозом, схожого з ідентичними процесами в природних умовах.
У біологізованих варіантах збільшується надходження до ґрунту фітомаси, що імітує опад у природних фітоценозах, а чергування різних за біологією культур - багатокомпонентний характер впливу на грунт природних рослинних угруповань, що характеризуються великою кількістю видів.
Біологізація також розглядає різні питання землеробства через призму екологічного підходу. Застосування біологічної системи землеробства пов'язане з охороною навколишнього природного середовища, а основою цього є жорстке обмеження застосування пестицидів з урахуванням тривалості періоду інтоксикації і гнучке ставлення до питання мінеральних добривах з урахуванням оцінки екологічної чистоти навколишнього природного середовища.
Розширення використання таких специфічних і екологічно чистих органічних добрив, як солома і зелені добрива, є одним із найважливіших елементів біологічного землеробства, що визначають родючість ґрунту і екологічний стан агроекосистем.
Зелені добрива (сидерати) - це спеціальні посіви культур, зелену масу соковитих, ще не відмерлих частково здерев’янілих рослин, багатих на цукри, крохмаль, білок і азот, частково або повністю приорюють у грунт, а також корені рослин, що функціонують до початку обробітку ґрунту, з властивим тільки їм складом елементів живлення, ферментів і мікроорганізмів ґрунту, що беруть участь у їх розкладанні, поліпшують агрофізичні і агрохімічні властивості, водний, повітряний і тепловий режими, сприяють біологізації землеробства та охороні довкілля (І. А. Шувар, 2013).
Термін «сидерація» запропонував французький вчений Ж. Віль, що у перекладі з латинської означає зірковий, променевий, тобто добрива, які можна одержувати унаслідок перетворення сонячної енергії (табл. 1).
Таблиця 1. Тривалість періоду вегетації окремих сільгоспкультур, рекомендованих для вирощування на сидерат
Сидерація - це важливий у землеробстві захід, який ґрунтується на використанні зеленими рослинами необмежених, екологічно безпечних і неоціненних ресурсів сонячної енергії для виробництва органічних речовин, які використовують на добрива приорюванням в грунт у полі сівозміни за енерго- і ресурсоощадних технологій вирощування сільськогосподарських культур.
Сидерати основного і проміжного вирощування поліпшують родючість ґрунту (І. Г. Захарченко, 1976; С. В. Бегей, 1992; І. А. Шувар, 2003), біологічну активність ґрунту, є цінним біологічним чинником чергуванням культур у сівозмінах (В. Г. Лошаков, М. М. Султанов, О. Я. Сидоренко, 1984; К. І. Довбан, 1994; І. А. Шувар, 2005 та ін.).
Зелені добрива - важливе джерело гумусу й азоту в ґрунті. Унаслідок приорювання 35-40 т/га зеленої маси до ґрунту потрапляє 150-200 кг азоту, що прирівнюють до 30-40 т гною. Коефіцієнт використання азоту зелених добрив першого року дії удвічі більший, ніж гною. Відомо, що за останні роки за кордоном (США, Німеччина, Болгарія, Польща, Нідерланди та ін.) сидерати, які вирощують у проміжних посівах, все більше використовують як органічні добрива. Зокрема, німецькі фахівці вважають, що сидерація є багатоплановим заходом, тому залежно від призначення зелених добрив (оструктурення ґрунту, збільшення умісту гумусу, елементів живлення, зокрема, азоту, розпушування підорного шару, боротьба з бур'янами, хворобами та шкідниками) рекомендують використовувати тільки певні їх форми, щоб досягти відповідної мети. При цьому утвердилася думка, що зелені добрива забезпечують найбільший ефект перш за все на важких ґрунтах та в спрощеній сівозміні. До цієї думки схиляється також низка українських, білоруських, російських вчених (табл. 2).
Таблиця 2. Придатність рослин для сидерації у посівах проміжного вирощування
Примітка - ступінь придатності культур проміжного вирощування для сидерації:
XXX - високий, XX - середній, X - слабкий,
н - не вимоглива, в - вимоглива, п. в. - посередньо вимоглива
Ідеї Д. М. Прянишнікова про люпинізацію землеробства Нечорноземної зони, які отримали розвиток, визнання та глибоке наукове обґрунтування у працях багатьох вчених, набувають сьогодні особливого значення. Однак економічно вигідніша проміжна форма сидерації, коли замість сидерального пару вирощують культури на сидерат у проміжних посівах.
Посіви культур проміжного вирощування мають позитивний вплив на баланс органічних речовин, агрофізичні та інші показники родючості ґрунту, фітосанітарний стан посівів, а також захищають грунт від впливу ерозійних процесів, зменшують хіміко-техногенний тиск на агрофітоценози, сприяють охороні довкілля та отриманню екологічно чистої продукції.
Для хімічного складу сидератів характерне співвідношення С: N, близьке до 10:1, у той же час у гної доброї якості воно у середньому становить 20:1. Внесення органічних добрив з вузьким співвідношенням вуглецю і азоту підсилює біологічну активність ґрунту та процеси мінералізації органічних речовин і призводить до нагромадження поживних речовин. Важливо, що екологічні функції зелених добрив проявляються у мобілізації таких елементів живлення, як фосфор, калій, кальцій, магній, марганець та ін. із глибших генетичних горизонтів ґрунту, а також важкодоступних сполук і залучення їх до кругообігу речовин. Дослідження, виконані на різних типах грунтів, показали, що використання зеленої маси культур позитивно впливає і на інші компоненти поживного режиму.
У грунтотворчих процесах і поліпшенні родючості ґрунту також активну участь бере мікрофауна, серед якої важливим представником є дощові черв’яки. Представники безхребетних пришвидшують мікробіологічне розкладання, подрібнюючи рослинні рештки рослин і збільшуючи їх сумарну площу поверхні, яка доступна впливові мікрофлори, поширенню якої вони сприяють. Сапрофіти перемішують органічну частину ґрунту з мінеральною, пропускаючи цю суміш через свої кишківники, і, таким чином, беруть участь у створенні зернистої структури ґрунту. Активний рух безхребетних сприяє дренуванню і аерації глибоких горизонтів ґрунту, де й активізуються мікробіологічні процеси.
