У всіх наукових рекомендаціях, підручниках сказано, що зернобобові культури, в тому числі соя, є добрими попередниками для озимої пшениці. Ці культури у процесі симбіозу здатні фіксувати азот з повітря і мають інші цінні властивості, що позитивно впливають на ґрунт. Так А. О. Рожков і Е. М. Огурцов зазначають, що соя має важливе агрономічне значення. Під час вегетації її рослини поліпшують фізичні та хімічні властивості ґрунту, підвищують його родючість, тому вона є цінним попередником для багатьох сільськогосподарських культур. Виведено скоростиглі сорти сої, які є ідеальними попередниками для озимої пшениці.
Соя залишає в середньому на 1 га 60–80 кг азоту, 20–25 кг фосфору, 30–40 кг/га калію. Вона засвоює азот із повітря, залишаючи після себе 60–90 кг/га біологічно фіксованого азоту. Після збирання сої на 1 га залишаються пожнивні речовини, еквівалентні внесенню 15–20 т/га гною. Тому ця культура є добрим попередником для багатьох зернових та інших культур.
Але це швидше узагальнена теоретична оцінка сої як культури, що належить до групи зернобобових. На практиці соя є гіршим попередником, що підтверджується польовими дослідженнями, проведеними в останні роки. Завищена оцінка сої як попередника для озимої пшениці, можливо, пов’язана з тим, що в минулому посівні площі сої в Україні були незначними (у 2000 році лише 61 тис га, нині орієнтовно 2,0 млн га), та й соя в багатопільних сівозмінах не вивчалася як попередник під цю культуру. У зв’язку з пізнім її збиранням після сої розміщували ярі культури. Варто зазначити, що наразі досить неоднозначною і серед виробничників є оцінка сої як попередника пшениці озимої.
Сьогодні після сої майже всі площі засівають озиминою. Тому стає особливо актуальним пошук відповіді на запитання, чому озима пшениця після сої як попередника зменшує врожайність.
Вивчення результатів експериментальних досліджень, проведених в останні 10–15 років, може пояснити цей факт. Основними чинниками, що призводять до зниження врожайності озимої пшениці, є обмеження запасів доступного азоту й вологи у ґрунті.
Так, за даними С. Ф. Артеменка, у степовій зоні запаси продуктивної вологи перед сівбою озимої пшениці після попередника соя були низькими (95–97 мм), а найвищими – після кукурудзи на зелений корм (131–144 мм) та гороху (124 мм). Вища врожайність зерна озимої пшениці формувалась після гороху (3,21–3,32 т/га) та кукурудзи на зелений корм (3,14–3,45 т/га), тоді як після сої зібрали лише 2,67–2,80 т/га.
Поширена точка зору, що соя, як попередник пшениці озимої, може замінити в сівозміні горох, не підтвердилася. В умовах Білоцерківської дослідно-селекційної станції найменше вологи (100,7 мм) теж залишалось після сої. Найвищу продуктивність пшениці отримано після попередника горох: врожайність зерна в сорту Відрада становила 4,41 т/га, в Олесі – 4,55 т/га. Приріст врожайності цих сортів, порівняно із середньою по досліду, становив 0,37 та 0,62 т/га відповідно, тоді як після попередника соя врожайність сортів, навпаки, зменшувалась на 0,28 і 0,63 т/га відповідно. Останнє місце за врожайністю озимої пшениці зайняли варіанти з соєю, а перші – сидеральний пар і гречка.
С. І. Попов зі співавторами встановили, що в умовах недостатнього зволоження Харківської області соя не завжди виправдовує себе як добрий попередник для озимих зернових, і цьому є причини. Так, для формування 1 т зерна з відповідною кількістю побічної продукції соя виносить з ґрунту 75–100 кг азоту, 17–25 кг фосфору та 30–45 кг калію, тоді як соняшник – відповідно 40–65 кг, 15–30 кг, 100–160 кг. При цьому слід зазначити, що коренева система соняшнику поглинає калій переважно із глибоких ґрунтових горизонтів і більшу його частину залишає з побічною продукцією у верхній частині ґрунту, тим самим роблячи доступнішим для споживання наступними культурами. За отриманими даними, в середньому за три роки урожайність озимої пшениці на всіх чотирьох варіантах удобрення була вищою після соняшнику. Так, на фоні N30Р30К30 урожайність після сої становила 3,61 т/га, а після соняшнику – 4,01 т/га, тобто на 0,4 т/га більше.
В умовах Харківської області також було досліджено вплив попередників занятий пар, квасоля, соя, кукурудза та соняшник на формування і стабільність врожайності озимих пшениці, тритикале та жита пізніх (жовтневих) строків сівби. Найвищу врожайність озимі зернові культури забезпечували після попередників кукурудза (3,75 т/га), занятий пар (3,65 т/га) та квасоля (3,55 т/га). Урожайність після сої була нижчою (3,20 т/га).
Соя є найбільш високобілковою культурою, тому вона засвоює багато азоту для формування вегетативної маси і особливо для формування і наливу зерна. Bender R. зі співавторами вказує, що соя засвоює значну кількість N під час свого росту через високу концентрацію білка в зерні. Для сучасних сортів сої за урожайності 3,5 т/га насіння винос азоту становить 200 кг/га, а на побічну продукцію припадає 75 кг/га. Загальна потреба становитиме 275 кг.
Як високобілкова культура, для формування 38–40% білка в зерні соя виносить із ґрунту велику кількість мінерального азоту, залишаючи натомість від 100 до 140 кг/га біологічного, накопиченого в результаті діяльності бульбочкових бактерій. Основна частина цього азоту на час сівби пшениці озимої недоступна для її кореневої системи і потребує мінералізації, тривалість якої залежить від температури, зволоженості ґрунту та запасів у ньому мінерального, особливо, нітратного азоту і завершується за сприятливих умов у травні.
Відтак в умовах Полтавської області соя ультраранніх і ранніх сортів, звільняючи поле до 15 вересня за умови внесення при сівбі пшениці озимої (або під передпосівну культивацію) повного мінерального добрива з обов’язковим азотним компонентом, може бути добрим попередником; за відсутності добрив – задовільним; а за пізнього збирання без добрив – поганим.
За даними Н. А. Кудрі зі співавторами, температурний режим визначає нагромадження поживних речовин у ґрунті. За невисоких температур знижується надходження у корені та переміщення з них у надземні органи азоту, ослаблюється його використання та утворення органічних азотних сполук. При ще більш низьких температурах поглинання коренями азоту та фосфору різко зменшується.
У зв’язку з вище вказаним особливого значення набувають дослідження з вивчення впливу попередника пшениці озимої на поживний режим ґрунту. Вивчались такі попередники: чистий пар, горох на зерно, чина на зерно, соняшник на насіння, вико-вівсяна сумішка на зелений корм, соя на зелений корм, квасоля на зерно, кукурудза на силос. Проведеними дослідженнями встановлено, що в орному шарі ґрунту 0–30 см після чистого пару в ґрунті залишалось найбільше легкогідролізованого азоту (104 мг/кг ґрунту). Дещо менше азоту було після гороху і чини – 98 мг/кг. Після сої та квасолі лишалось азоту 95 мг/кг ґрунту, а найменше його було після соняшнику та кукурудзи на силос – 89 мг/кг. Причому потрібно зазначити, що соя вирощувалась на зелений корм, а не на зерно, але, тим не менше, вона не нагромаджувала в ґрунті азот нарівні з горохом і чиною.
Важливо брати до уваги, що рослинні рештки сої восени не встигають мінералізуватись, оскільки культура має пізні строки збирання. За холодної погоди інтенсивність розкладу рослинних решток сповільнюється і зупиняється.
Отже, обмеження запасів доступного азоту в ґрунті за вегетації озимої пшениці в холодну погоду на початкових фазах росту (сходи, осіннє і весняне кущіння, початок виходу в трубку) є головним і постійним чинником зниження продуктивності пшениці після сої, порівняно з іншими попередниками.
Крім того, соя реутилізує елементи живлення зі стебел і листків у насіння. Повторне використання рослиною раніше поглинених нею поживних елементів є частиною процесу кругообігу всередині рослинного організму. Тому вміст елементів живлення в біомасі, особливо азоту, може бути значно нижчим, порівняно з рослинними рештками інших зернобобових культур. Це підтверджується дослідженнями Ю. Л. Разуменко, згідно з якими на початку фази утворення бобів вміст азоту в листках різних ярусів становив 1,84–3,01%, на початку фази наливу зерна сої зменшився до 1,81–2,65%, а на початку фази фізіологічної стиглості у листках було лише 0,97–1,95% азоту.
Найбільше азоту в рослинах сої містить насіння – у середньому 4,4%, у корінні вміст азоту знижується до 1,0%, а наземних пожнивних рештках він становить лише 0,6%.
Однією з причин недостатньої врожайності озимої пшениці після попередника соя, може бути також явище алелопатії. Так згідно з дослідженнями, найменшу алелопатію проявляло пророщування зерна пшениці в борошні з соломи жита, найбільшу – в борошні з решток сої і соняшнику. Енергія проростання та схожість озимої пшениці у борошні з соломи сої становила лише 15%, тоді як після кукурудзи – 95%. Очевидно, що соя проявляє високу алелопатію під час проростання зерна пшениці.
Як зазначає D. M. Huber, рослинні рештки сої пригнічували ріст пшениці озимої і знижували її врожайність на 19–29%. Неглибоке загортання решток у ґрунт призвело до затримки появи сходів, їх зрідження і значного скорочення довжини колеоптилю. Густота була меншою при помірно сухому ґрунті, а затримка росту була більш вираженою за вологого ґрунту. Рівномірний розподіл решток сої по полю під час збирання врожаю та глибоке загортання решток має зменшити ці алелопатичні ефекти на наступний урожай пшениці.
Можливою причиною негативного впливу на вегетацію пшениці може також бути використання гербіциду кломазон на сої, особливо у великих нормах – 0,3–0,7 л/га. Так, за даними Ahrens W. H. and Fuerst E. P., кломазон у рекомендованих дозах зазвичай викликав 10% візуальний хлороз озимої пшениці, яку посіяли через 11 місяців після застосування. Залишки кломазону знижували врожайність зерна пшениці зазвичай при високих нормах внесення.
Читати по темі: Забур’янення посівів сої під впливом систем обробітку ґрунту та удобрення
При досходовому внесенні на сою і ярий ріпак (0,15–0,2 л/га) допустимо сіяти в перший рік озиму пшеницю після оранки на глибину 25–27 см, якщо в період до висіву були значні опади. При внесенні по вегетації сої (0,25–0,7 л/га) не рекомендовано висівати озимі зернові восени цього ж року.
За даними компанії «Адама», при досходовому внесенні кломазону під сою у нормі 0,2 л/га чи післясходовому до 0,3 л/га необхідно обов’язково провести обробіток ґрунту на глибину 15 см для сівби пшениці озимої.
Соя як попередник впливає як на урожайність, так і на якість зерна. Дослідники отримали щодо цих показників суперечливі дані. В умовах Полтавської області найменший вміст білка (8,1%) серед шести попередників був при розміщенні озимої пшениці після сої. У дослідженнях в зоні недостатнього зволоження якість зерна озимої пшениці, навпаки, підвищувалась за розміщення її після гороху, сої, гірчиці, ріпаку та льону олійного.
Отже, традиційно вважалось, що соя як бобова культура є, безумовно, найкращим попередником для пшениці, оскільки завдяки діяльності бульбочкових бактерій залишає після себе значну кількість азоту у ґрунті, тоді як соняшник, навпаки, збіднює ґрунт на поживні речовини та висушує його.
Проте необхідно пам’ятати, що соя збіднює ґрунт на азот, оскільки в середньому рослина сої отримує приблизно 50% свого азоту завдяки його фіксації. Інша половина від потреби – ґрунтовий азот.
Хоча мінералізація азоту з органічної речовини змінюється залежно від навколишнього середовища та погодних умов, прогноз надходження азоту в ґрунт можна оцінити за допомогою органічних речовин у ґрунті та перетворення органічного азоту. Якщо припустити, що 5% органічної речовини ґрунту становить органічний N і що 2% мінералізується на щорічній основі, кожен відсоток органічної речовини ґрунту забезпечуватиме приблизно 22,5 кг/га азоту верхні 17 см ґрунтового профілю.
Оскільки більшість ґрунтів в Україні, на яких вирощують сою, мають 2–4% гумусу, за рік мінералізується 45–90 кг/га азоту. Вивільнений елемент повністю поглинається рослинами сої, тому без додаткового внесення спостерігається від’ємний баланс.
Пізні строки збирання сої, особливо пізніх сортів, не сприяють мінералізації побічної продукції. Окрім цього, основна маса фіксованого соєю азоту вилучається з поля зерном.
Нашими дослідженнями встановлено, що після збирання сої вміст нітратного азоту у ґрунті є низьким і за урожайності понад 3 т/га у темно-сірому лісовому ґрунті він становить 13,6 мг/кг, чого недостатньо для активного росту пшениці озимої в осінній і весняний періоди вегетації (табл. 1).
Вміст нітратів після пшениці та соняшнику в той же період був вищим на 5,9 і 7,8 мг/кг відповідно. Напівпаровий обробіток ґрунту сприяє утворенню максимального вмісту нітратів – 34,1 мг/кг, що майже утричі більше ніж тоді, коли попередником була соя.
Вплив попередників мав аналогічну закономірність на вміст у ґрунті амонійного азоту – 35,4–69,7 мг/кг і мінерального азоту – 49,0–103,8 мг/кг.
Станом на другу декаду липня в посівах сої в 0–30 см шарі ґрунту запас продуктивної вологи становив 61,8 мм, а в 0–100 см – 191,5 мм (табл. 2). У цей період під соняшником, який мав активний розвиток і перебував у фазі ВВСН 61 в метровому шарі вологи було найменше – 185,9 мм. Перед сівбою пшениці запас вологи був найменший після сої – 125,6 мм, а максимальний після соняшнику – 139,1 мм. Аналіз показав, що різниця у вмісті вологи в ґрунті відносно незначна.
Такі показники свідчать про те, що в зоні достатнього зволоження волога рідко виступає лімітуючим чинником продуктивності пшениці. Проте іноді таке трапляється, наприклад, у другій декаді вересня 2023 року після довгого бездощового періоду у 0–100 см шарі ґрунту залишалось близько 90 мм продуктивної вологи.
Урожайність озимої пшениці змінювалась під впливом попередників. Найвищою вона була при розміщенні її після напівпару, де становила в середньому за два роки 8,38 т/га (табл. 3). В умовах західного Лісостепу соя виявилась найгіршим попередником, урожайність озимої пшениці після неї становила лише 7,80 т/га. Після соняшнику урожайність пшениці формувалась на 0,24 т/га вищою, ніж після сої. Навіть за монокультурного вирощування пшениці по пшениці одержали на 0,08 т/га вищу врожайність, ніж після сої. Відносно невелику різницю в урожайності залежно від попередника можна пояснити внесенням великої норми мінеральних добрив – N60+80+40Р60К90, яка знижувала вплив попередника.
ВИСНОВКИ
Вміст нітратного (13,6 мг/кг) та амонійного (35,4 мг/кг) азоту в ґрунті був найменшим після вирощування сої, а найбільше його нагромаджувалось після попередника напівпар – відповідно 34,1 та 69,7 мг/кг.
Вміст вологи в ґрунті мало відрізнявся в залежності від попередників. У зоні достатнього зволоження волога рідко виступає лімітуючим чинником продуктивності пшениці.
В умовах західного Лісостепу найкращим попередником був напівпар, урожайність пшениці після нього становила 8,38 т/га; найнижчу врожайність отримали після сої – 7,80 т/га. Соя була найгіршим попередником для озимої пшениці.
В. В. Лихочвор, д-р с.-г. наук, проф., член-кор. НААН, зав. кафедри технологій у рослинництві; В. Я. Іванюк, Р. М Панасюк, кандидати с.-г. наук, доценти, Львівський національний університет природокористування
Опубліковано в журналі “Агроном”, 2024
