Які культури найбільше виснажують грунти насправді?

Останніми роками українські аграрії збільшили площі під порівняно прибутковими соняшником, кукурудзою й ріпаком. Ці культури виносять із урожаєм значну кількість поживних речовин, вологи і знижують родючість грунтів, але залишають після збирання врожаю багато пожнивних і кореневих решток. Органічні рештки на полі мають важливе значення для підтримання родючості грунту та одержання високої врожайності культур.

Обсяг органіки в загальній кількості рослинних решток на полі становить 10–15%. Але, попри незначний їхній об’єм, вони відіграють досить важливу роль у постачанні рослин поживними елементами, бо легко піддаються мікробіологічному розкладу, порівняно із гумусом, завдяки чому за своєю дією наближаються, а іноді навіть перевершують гній. Але слід зауважити, що їхній вплив на родючість грунту сильно залежить від хімічного складу останнього та співвідношення вуглецю і азоту. За даними Ф. І. Левіна (1972), із рослинними рештками різних культур у грунт повертається (від загальної кількості в урожаї) 27–60,5% азоту, 18,5– 51,7 — фосфору, 16,7—48,1 — калію, 27,6–54% кальцію.

Основним джерелом органічних речовин у грунті останніми роками є вегетативні рештки рослин та їх коріння. Часто з рослинними рештками поживних речовин у грунт надходить більше, ніж із добривами. Особливо важливими є рештки кореневої системи з кореневими виділеннями тощо — вони біологічно цінніші, ніж стеблові, тому культури з добре розвинутою кореневою системою, такі як соняшник і озима пшениця (маса коренів, відповідно, 2,5–5,8 та 2,9–4 т/га), цінніші, ніж ячмінь (1,4–2,9 т/га). В умовах інтенсивного землеробства, якщо не вносити органічних та мінеральних добрив, це призведе до від’ємного балансу грунтового азоту, зниження родючості і як наслідок — зменшення врожайності. Тому

У середньому, залежно від культури, з пожнивними кореневими рештками в грунт повертається близько 50–85% спожитого азоту, фосфору та калію. Особливу увагу слід надати розкладанню соломи

досить важливим залишається урахування кількості поживних речовин, яку засвоюють рослини для отримання фактичного врожаю (табл. 1). Із даних таблиці видно, що для отримання одного центнера основної продукції найбільше азоту із грунту виносять ріпак та соняшник (відповідно, 6,5 та 4,28 кг/ц). Це в 1,7–2,6 рази вище, ніж озима пшениця та ярий ячмінь. Вказані культури характеризуються досить високим споживанням фосфору і калію. Особливо це стосується соняшнику, який споживає 10,43 кг/ц калію, що вп’ятеро більше потреби зернових культур. Водночас слід нагадати, що з урожаєм насіння він виносить калію тільки 0,84 кг/ц. Кукурудза з зерном споживає з грунту найменше азоту та фосфору. Але ми розглянули дані винесення поживних елементів (NPK) на одиницю врожаю. Щоб розрахувати загальний рівень їхнього винесення, треба знати врожайність культури і показник повернення поживних речовин у грунт з пожнивно-кореневими рештками, тобто баланс поживних речовин (рисунок).

Статистичні дані за 2006–2010 р. р. в Україні показали досить високий рівень урожайності. Найвищий збір зерна з 1 га дала кукурудза (4,37 т/га). До того ж після неї залишився на полях і найбільший обсяг органічних решток (побічної сировини) — 5,68 т/га. Озима пшениця дещо поступалась кукурудзі за цими показниками. Що стосується соняшнику та ріпаку, то вони мали найменшу врожайність (відповідно, 1,7 та 1,42 т/га), але водночас залишили на полях досить великий об’єм органічних решток. Отже, кожна із культур на формування одиниці врожаю потребує різної кількості поживних речовин, але зазвичай збільшення цього показника підвищує рівень їхнього винесення.

Найкраще цей процес перебігає за співвідношення C:N = (20–30):1, щодо соломи цей показник становить C:N = (70–90):1. За додавання компенсаційної дози азоту (9–10 кг/т соломи) відбувається мінералізація азоту, а без цього — втрата азоту і зниження врожаю.

Тому більшість господарств, які не збирають солому, спалюють її. Температура на поверхні грунту при цьому сягає 360°С, а на глибині 5 см — 50°С, що призводить до вигорання гумусу та інтенсивного його висушування на глибині до 10 см. Унаслідок цього у верхньому шарі грунту гинуть живі мікроорганізми, погіршується його структура, зменшується водопроникність, хоча водночас поліпшується його обробіток.

За умови залишення соломи на полі та до давання компенсаційної дози азоту відбувається різке посилення біологічної та ферментної активності. Грунт збагачується амінокислотами, вітамінами та іншими біологічно активними речовинами, які поліпшують його аерацію, поживний режим, збільшується кількість целюлозорозкладаючої мікрофлори, посилюється виділення слизу, що поліпшує грунтову структуру. Останньому сприяє вирощування кукурудзи та соняшнику. Розглянемо сумарне винесення NPK з основною і побічною продукцією (біологічне винесення), щоб докладніше підійти до визначення культури, яка найбільше шкодить родючості чорноземів. Аналіз даних табл. 2 свідчить, що 5 найпоширеніших в Україні культур за біологічним винесенням азоту розташувались у наступному порядку:

кукурудза - 106,06 т/га,

ріпак  - 92,3 т/га,

озима пшениця - 82,54 т/га,

соняшник - 73,12 т/га,

ярий ячмінь - 52,4 т/га.

За обсягом винесення фосфору культури розташувались так:

кукурудза — 37,7 кг/га,

ріпак — 34 кг/га,

соняшник — 29,4 кг/га,

озима пшениця — 28,5 кг/га,

ярий ячмінь — 21,7 кг/га.

За показником винесення калію:

соняшник - 178,83 кг/га,

кукурудза – 99 кг/га,

ріпак - 59,6 кг/га,

озима пшениця - 59,32 кг/га,

ячмінь - 44,24 кг/га.

Рівень винесення азоту основною продукцією з 1 га аналогічний до показника його винесення біологічним урожаєм.

Рівень винесення фосфору становить:

кукурудза - 25,78 кг/га,

ріпак - 24,57 кг/га,

озима пшениця - 21,16 кг/га,

соняшник - 17,68 кг/га

ячмінь - 16,28 кг/га.

Винесення калію:

кукурудза - 18,35 кг/га,

ріпак - 17,89 кг/га,

соняшник 14,28 кг/га,

озима пшениця – 14 кг/га,

ячмінь - 10,78.

Отже, якщо враховувати лише винесення поживних елементів з урожаєм зерна, можемо впевнено стверджувати, що лідерами за цим показником є кукурудза та ріпак.

Загальний показник винесення поживних елементів з урожаєм, відповідно, становив 110,99 та 108,21 кг/га. Пшениця дещо поступилась за цим показником — лише 94,37 кг/га. Але, враховуючи, що в 85% випадків солому зернових збирають або спалюють, то озима пшениця тут лідирує — 170,35 кг/га, а друге місце займає ярий ячмінь — 118,35 кг/га. Не слід забувати, що без повернення в грунт основних елементів живлення, винесених з урожаєм, родючість чорноземів, безумовно, падатиме — і тим швидше, чим вищі врожаї отримуватимуть у роки зі сприятливими погодними умовами.

Рівень водоспоживання може досить сильно коливатись залежно від сорту, погодних умов тощо. З основних сільськогосподарських культур, які вирощують в Україні, у середньому найбільше вологи на формування врожаю споживають кукурудза, соняшник, ріпак. У середньому показник їхнього водоспоживання стабільний. Дещо поступилась за цим показником озима пшениця. Але найменшу кількість води з-поміж культур споживає ярий ячмінь. Тому за висівання після зазначених вище культур він майже завжди формує високий урожай.

Водний режим після вирощування таких культур, як кукурудза, соняшник та ріпак, поновлюється у Степу протягом 2-3 років. Таким чином, з-поміж зазначених вище культур соняшник виносить поживних елементів із грунту найменше — 72,25 кг/га та не є лідером у водоспоживанні протягом вегетації, тому не призводить до погіршення грунтової родючості, як стверджують деякі вчені

І. Ткаліч, д-р с.-г. наук, Ю. Ткаліч, д-р с.-г. наук, Інститут сільського господарства степової зони НААН, А. Кохан, канд. с.-г. наук, Полтавська ДСГДС ім. М. І. Вавилова