Соняшник у сівозмінах Степу

Беручи до уваги кліматичні зміни та фінансові труднощі в агросекторі країни, науковці ІЗК НААН узагальнили результати власних досліджень і виробничої перевірки ефективності низки агроприйомів, щоб визначити способи покращення вологозабезпеченості рослин і оптимізації системи удобрення соняшнику в сівозмінах короткої ротації на фоні використання усієї побічної продукції попередників.

Ґрунти дослідних ділянок – чорноземи звичайні повнопрофільні та середньоеродовані суглинкового гранулометричного складу із вмістом в орному шарі: гумусу – 2,3–4,2%, рухомих сполук азоту 12,8–16,6 мг/кг, фосфору 94–145 мг/кг, калію 102–134 мг/кг.

Соняшник вважається відносно посухостійкою культурою, що зумовлено добре розгалуженою активною стрижневою кореневою системою, яка може проникати на глибину до трьох метрів і засвоювати вологу та поживні речовини із значного об’єму ґрунту. Водночас завдяки будові надземних органів він має порівняно високий транспіраційний коефіцієнт (450–700), тому один гектар посіву за урожайності три тонни витрачає впродовж вегетації, враховуючи випаровування із ґрунту, понад 5000 м³ води.

ВОДНИЙ РЕЖИМ ҐРУНТУ

За спостереженнями, водний режим ґрунту під час сівби соняшнику залежить насамперед від погодних умов осінньо­-зимового циклу. Так, у вологі роки показники вмісту продуктивної вологи за попередниками на рівнині варіюють в межах 6 мм, у помірного сухі – 20 мм, у посушливі – 41 мм. При цьому в нижній частині кореневмісного шару (100–150 см) її накопичувалося за роками відповідно 31–33, 24–28 і 13–21%.

Привертає увагу така закономірність. Якщо в листопаді – березні випадало близько середньої багаторічної норми опадів (200–210 мм), більші запаси доступної вологи станом на першу декаду квітня було зафіксовано після раньозібраних стерньових колосових культур (пшениця озима, ячмінь ярий). В разі надходження 150–170 мм дощу перевагу мали попередники, які залишали на кінець своєї вегетації певну кількість води на глибині від 80 до 150 см (ячмінь, кукурудза). За перевищення нормативної суми опадів (270–280 мм) усі агрофони акумулювали високі та близькі за обсягом резерви вологи (2000–2060 м³/га)  (табл. 1).

Формування запасів вологи після парової пшениці, яка вважається одним із найкращих попередників соняшнику, залежало як від погоди, так і від категорії земель. На рівнині у вологі й помірно сухі роки озимина навіть за урожайності 6–8 т/га залишає невикористаними в середньому 40–50 мм води, що у поєднанні з опадами холодного періоду дає можливість поповнити її вміст до позначки 188–206 мм, або 80–88% від граничної польової вологоємності (ГПВ).

Водночас на схилі уже в помірно сухі роки пшениця по чистому пару не в змозі у достатній кількості відновити ресурс вологи в горизонті 100–150 см і за цим показником поступається ячменю ярому та кукурудзі на зерно, які менше висушують ґрунт. Що ж до ячменю, то ця особливість пояснюється морфологією кореневої системи, яка функціонує переважно в шарі 0–60 см. За даними А. Г. Мусатова і Ю. Я. Сидоренка, у нижній частині метрового профілю чорнозему (80–100 см) було зосереджено лише 1,7–3,0% від загальної маси відмитого коріння, тоді як у верхній (0–20 см) ця величина досягала залежно від умов зволоження поз­начки 30–47%.

Покращення водного режиму ґрунту навесні після кукурудзи, якщо порівнювати із пшеницею, зумовлено значно меншою кількістю і меншою загальною довжиною коренів у розрахунку на одиницю об’єму ґрунту, а також ярусним розміщенням їх по вертикалі. Яруси розташовані на певній відстані один від одного, внаслідок чого частина вологи залишається не спожитою до збирання урожаю.

Читати по темі: Гербіцидний опік соняшнику

Переваги озимини в якості попередника олійної культури нівелюються в ланці сівозміни: пар – пшениця – пшениця – соняшник при запізненні зі своєчасним обробітком ґрунту в післяжнивний період, у разі спалювання стерні та коли глибина промочування ґрунтової товщі не перевищує одного метра.

У посушливі роки вихідний весняний ресурс доступної вологи у ґрунті за варіантами досліду на плакорі становив 120–151, на схилі – 110–148 мм, зокрема, у прошарку 100–150 см відповідно 17–32 і 1–30 мм. Такі обсяги вологи соняшник може використати ще до початку фази цвітіння, що створює ризик суттєвого зниження врожайності насіння.

На повнопрофільних чорноземах за певних умов соняшник може бути добрим попередником для ранніх ярих зернових культур, не поступаючись кукурудзі на зерно. До прикладу: за високих (понад 200 мм) і середніх (170–180 мм) запасів продуктивної вологи в 1,5­-метровому шарі ґрунту перед сівбою ячменю ярого розбіг величин між попередниками не мав істотного впливу на ріст і розвиток цієї культури. Навіть за нетривалої посухи чи суховію ячмінь, що розміщувався після соняшнику, завдяки покращенню агрофізичних і біохімічних властивостей посівного шару формував на 0,2–0,6 т/га вищий урожай, ніж після кукурудзи. І тільки за низького вмісту вологи в ґрунті та підвищеної температури повітря на стадії наливу зернівки різниця в показниках на користь кукурудзи була визначальною з погляду отримання додаткової продукції ячменю.

ВИКОРИСТАННЯ ПОБІЧНОЇ ПРОДУКЦІЇ

В умовах дефіциту гною, посліду, компостів доцільно як добриво залишати на полі побічну продукцію культур сівозміни. Органіка позитивно впливає на гумусний стан чорнозему і завдяки процесам рециркуляції дає змогу частково унормувати мінеральне живлення рослин. З однією тонною соломи, залежно від її хімічного складу, в ґрунт повертається 5–15 кг/га азоту, 2–10 кг/га фосфору і 5–40 кг/га калію, не рахуючи мікроелементів, що є вагомим аргументом на користь такого агроприйому. Водночас виникають проблеми, пов’язані з утилізацією великої кількості листостеблової маси, які потребують виважених рішень і відповідних засобів виробництва.

Перспективним напрямом у сучасному землеробстві вважається використання препаратів, покликаних активувати процес розкладання післяжнивних решток, покращувати фітосанітарний стан і фізичні властивості ґрунтів. Перевага віддається продуктам на основі целюлозолітичних штамів непатогенних грибів, які здатні «працювати» за широкого діапазону гідротермічних умов, не потребують негайного загортання у ґрунт після обприскування поля, забезпечують реальний фунгіцидний ефект.

Застосування біодеструкторів стерні передбачає:

• ретельне її подрібнення (фракції 5–10 см) і рівномірний розподіл у межах ділянки;
• внесення робочого розчину в вечірній час або хмарну погоду для уникнення згубної дії ультрафіолету на мікроорганізми;
• швидке загортання рослинного субстрату на глибину до 18–20 см;
• дотримання відповідного температурного режиму (не нижче ніж +5…+7°С), що особливо важливо для зернової кукурудзи та інших пізніх культур.

Щоб пришвидшити трансформацію свіжої органіки, рекомендують разом із деструктором вносити невелику кількість водорозчинних азотовмісних сполук (аміачна селітра, карбамід, КАС) та біологічно активних речовин (гумат калію тощо). На жаль, не до кінця з’ясовано (вивчено) питання щодо впливу ґрунтових гербіцидів на корисну мікрофлору при внесенні біодеструкторів навесні перед сівбою ярих культур, можливих наслідків відтермінування операції загортання обробленої соломи, визначення доз і форм азоту з урахуванням особливостей препарату, кількості та виду решток.

Ефективність контролю побічної продукції суттєво залежить від способу її загортання у ґрунт. Насамперед це стосується зернової кукурудзи, яка може залишати до 10–15 т/га неламкої маси, що нерідко зумовлює погіршення якості сівби і створює фізичну перешкоду для паростків, зважаючи на особливості проростання насіння соняшнику.

На рівнинних землях утилізація кукурудзяної соломи відбувається, зазвичай, шляхом заорювання її плугами. До переваг такого способу зараховують відсутність ускладнень під час проведення наступних технологічних операцій і створення передумов для інтенсивного розкладання решток, до негативів – значні витрати пального та швидке зношування робочих органів знарядь. Крім того, у разі загортання неподрібнених стебел існують ризики, пов’язані зі строкатістю ґрунту на глибині 15–25 см за показниками щільності та шпаруватості. У посушливі роки з активним вітровим режимом на цьому фоні посилюються втрати продуктивної вологи за рахунок дифузії та конвекції парів.

У системі ґрунтозахисного землеробства робота з рослинними рештками починається з подрібнення їх жаткою під час збирання урожаю або пізніше за допомогою роторних мульчерів (мульчувачів). У разі внесення біодеструкторів стерні необхідно, щоб тривалість дії препарату від часу загортання в ґрунт до настання стійкої середньодобової температури повітря +5°С становила не менше ніж 25–30 днів.

Внаслідок ерозії та зміни мікроклімату на схилах істотно погіршуються фізичні властивості чорноземів, посилюється ґрунтова посуха, звужується діапазон оптимальної вологості для якісного проведення зяблевого обробітку. Тому цю технологічну операцію краще виконувати за допомогою фронтальних комбінованих агрегатів різних модифікацій, обладнаних однією або двома батареями дисків (спереду), розташованими за ними лапами та, за необхідності, котком і пружинною бороною. Тобто одночасно проводиться лущення стерні, суцільне вертикальне розпушування пласта й рівномірне рослинне мульчування ґрунту. Це дає змогу внормувати стоково­-міграційні процеси, розущільнити еродований чорнозем, зберегти цілісність його структури і капілярний рух вологи, поліпшити розвиток кореневої системи соняшнику на ранніх етапах органогенезу.

ОПТИМІЗАЦІЯ МІНЕРАЛЬНОГО ЖИВЛЕННЯ

Створити більш комфортне ґрунтове середовище для соняшнику допоможе оптимізація системи мінерального живлення рослин (строки, способи і норми внесення добрив, форми і співвідношення елементів). За нашими даними, застосування N₃₀P₃₀K₃₀ на тлі загортання в ґрунт 5 т/га подрібненої соломи чизелем дало змогу отримати додатково щодо контрольного варіанту (загортання побічної продукції без туків) у середньому за період досліджень 0,27 т/га насіння. Збільшення у складі комплексного удобрення частки азоту (N₆₀P₃₀K₃₀) забезпечувало надбавку основної продукції в кількості 0,39 т/га. Найвищі показники приросту врожаю на цьому фоні (0,52
т/га, або 17,7%) було зареєстровано у сприятливі роки, коли внесені під передпосівну культивацію поживні речовини тривалий час перебували у вологому ґрунті й активно засвоювалась рослинами впродовж вегетації (табл. 2).

Найменш витратним сьогодні є локальне внесення твердих мінеральних добрив одночасно з сівбою або їх розчинів під час культивації міжрядь. Поєднання технологічних операцій усуває зайві проходи техніки по полю, забезпечує синхронізацію та поступовість вивільнення поживних речовин, сприяє швидкому укоріненню рослин і скороченню досходового періоду на 2–3 дні. При цьому, якщо порівнювати із розкидним способом застосування, заощаджується 10–30 кг д. р. NPK та 5–7 л пального на кожному гектарі.

Основною вадою внесення добрив безпосередньо у насіннєву стрічку вважають ймовірність пошкодження проростків соняшнику при їх контакті з хімікатами. Ступінь пригнічення сходів зростає у посушливі роки, особливо на чорноземах із низьким умістом гумусу та фізичної глини, які мають невисоку водоутримуючу здатність. Уникнути цього явища можна за рахунок зниження концентрації елементів живлення в зоні посівної щілини, зокрема, шляхом коригування норми добрива і збільшення відстані між гранулами та насінням. За класичної схеми туки загортаються нижче лінії насіннєвого ложа у вологий ґрунт на глибину 10–12 см і на 4–5 см убік від рядка.

Як відомо, засвоєння рослинами поживних речовин із органічних і мінеральних добрив не обмежується одним роком, цей процес пролонгований у часі. Тобто частина азоту, фосфору і калію, що надійшли у ґрунт за вирощування попередника і навіть передпопередника, надалі може бути використана наступною культурою – соняшником (табл. 3). Заощадити кошти на добривах можливо також за розміщення його після парової пшениці та зернобобових культур на агрофоні, здатному продукувати в орному шарі ґрунту на момент сівби щонайменше 15–20 мг/кг азоту нітратів.

Корисно зробити орієнтовну оцінку урожайного потенціалу конкретного поля на підставі визначення запасів доступної для рослин ґрунтової вологи (шар 0–150 см) перед сівбою соняшнику і показника середньої багаторічної норми опадів, які випадають упродовж вегетаційного періоду. Наприклад, у ґрунті містилось 200 мм вологи, іще 220 мм надходить з дощами протягом третьої декади квітня – першої декади вересня, в сумі маємо 420 мм. Близько 20% води (84 мм) втрачається непродуктивно внаслідок фізичного випаровування та поверхневого стоку, решту (336 мм) множимо на коефіцієнт для культури 7 (кг/мм вологи) – отримуємо 2,35 т/га. На цю урожайність планується необхідна кількість NPK.

Варто також провести агрохімічний аналіз орного шару ґрунту на предмет вмісту мінерального азоту чи нітратів та рухомих сполук фосфору і калію. Від його результату прямо залежить обсяг внесених добрив.

ВИСНОВКИ

У вологі та помірно сухі роки найкращий водний режим 1,5-­метрового шару ґрунту під соняшником на рівнині формується після пшениці по чистому пару (188–206 мм, або 80–88% від ГПВ). На схилі за обсягами накопиченої продуктивної вологи озимина поступається ячменю ярому та зерновій кукурудзі, які завдяки особливостям своїх кореневих систем менше виснажують нижню частину кореневмісного шару еродованого чорнозему (100–150 см). За недостатньої кількості опадів у листопаді – березні після всіх попередників маємо обмежений запас доступної вологи (110–151 мм). Він може бути витрачений рослинами уже до початку фази цвітіння, що створює ризик суттєвого зниження врожаю насіння.

За нинішніх умов доцільним є використання на добриво побічної продукції культур сівозміни. Пришвидшити її розкладання та трансформацію можливо за допомогою деструкторів стерні з додаванням невеликих доз азоту та біологічно активних речовин. Утилізація неламкої листостеблової маси, зокрема кукурудзи, відбувається шляхом ретельного подрібнення і загортання у ґрунт плугами та комбінованими агрегатами безполицевого типу.

З метою заощадження коштів і підвищення рентабельності виробництва пропонується:

• суміщати строки внесення макроелементів із критичними фазами їх споживання рослинами;
• в удобренні збільшувати частку азоту, що унормує діяльність мікробіоти ґрунту;
• віддавати перевагу локальному способу закладання гранульованих туків одночасно з сівбою або їх розчинів під час культивації міжрядь;
• використовувати післядію раніше внесених добрив і залишковий біоресурс агрофону попередніх культур (парова пшениця, зернобобові);
• виконувати орієнтовну оцінку врожайного потенціалу земельної ділянки та проводити діагностику ґрунту на вміст NPK.

А. І. Горбатенко, В. І. Чабан, В. М. Судак, Л. М. Десятник, кандидати с.-г. наук; С. С. Семенов, Інститут зернових культур НААН України

Опубліковано в журналі “Агроном”, 2024