Екологічна система землеробства

С. Танчик, д-р с.-г. наук, завкафедри землеробства та гербології,
Національний університет біоресурсів і природокористування України,
Л. Центило, директор,
ТОВ «Агрофірма "Колос"»

У міру накопичення практичного досвіду і наукових знань культура поля завжди йшла поряд з культурою людини. Розвиток систем землеробства в Україні відбувався протягом тривалого історичного періоду, який становить близько десяти тисячоліть, і цей шлях пройшов від примітивних до сучасних (інтенсивних) систем.
Сучасна система землеробства складається з таких ланок:
науково обгрунтована організація земельної території господарства;
раціональна структура посівних площ та ефективна система сівозмін;
система механічного обробітку грунту;
система удобрення;
система захисту сільськогосподарських культур від шкідливих організмів - бур'янів, шкідників та збудників хвороб;
система насінництва та запровадження високопродуктивних сортів і гібридів сільськогосподарських культур;
система меліоративних та культурно-технічних заходів;
система заходів захисту грунту від ерозії;
агроекологічна система заходів забруднення грунтів, довкілля та продукції галузі землеробства.
Значення вказаних ланок у конкретній системі землеробства залежить від зональних та ландшафтних умов і визначається потребами оптимізації екологічного середовища для вирощування рослин. У системах землеробства Полісся провідна роль належить системі удобрення, обробітку грунту та меліоративним заходам (осушення перезволожених територій). У Лісостепу головними ланками у системі землеробства є: система сівозмін, система захисту від шкідливих організмів, система раціонального механічного обробітку та система удобрення, - направлені на відтворення родючості та вологозбереження грунту, а в Степу, крім того, - зрошення та система удобрення.

Організація території
господарства, структура посівних площ та система сівозмін
Під час побудови екологічної системи землеробства в конкретному господарстві слід проаналізувати наявну структуру земельних угідь та передбачити її оптимізацію. На схилових землях доцільно запроваджувати контурно-меліоративну організацію території. Для раціонального використання землі важливим є обгрунтування та запровадження структури посівних площ у межах ріллі. Основою для такого розрахунку є замовлення на продаж продукції рослинництва і створення внутрігосподарських фондів - насіннєвого, фуражного, оплати праці, розрахунок за оренду землі тощо. Важливо правильно визначити ресурсозабезпечену реальну планову врожайність сільськогосподарських культур. Для цього спочатку визначають середньозважену врожайність за фактичними даними господарства за останні п'ять років. Потім розраховують планову урожайність (Уп) на підставі визначеної середньозваженої (Усз) та найвищої урожайності (Ун), досягнутої в господарстві за роки, коли проводили аналіз:
Уп=(Усз + Ун)/2
Під час визначення планової урожайності слід враховувати ресурсне забезпечення на перспективу.
На основі розробленої структури посівних площ визначають кількість польових, кормових і спеціальних сівозмін у господарстві, розмір поля та їх кількість у кожній сівозміні й порядок чергування культур.

Система основного обробітку грунту в сівозміні
На сучасну світову практику механічного обробітку грунту значно впливають економічні та енергетичні проблеми суспільства. Об'єктивною реакцією на дефіцит та зростання цін на енергоносії стала мінімізація механічного обробітку грунту - аж до повної відмови від нього. Окрім суттєвої економії витрат на вирощування сільськогосподарських культур, практика мінімального і нульового механічного обробітків грунту, має також позитиви із агрономічного погляду. Скорочення чи повне вилучення з агротехнологій механічного обробітку грунту сприяє захисту його від ерозії, ощадливому використанню потенційної родючості.
У таблиці наведено рекомендовану в умовах екологічного землеробства систему полицево-безполицевого основного обробітку грунту в сівозміні, яка відрізняється підвищеною ефективністю контролювання забур'яненості полів та економією витрат на її здійснення. Сутність її полягає у чергуванні впродовж ротації сівозміни полицевого обробітку грунту ярусними плугами під буряки цукрові один раз в чотири-п'ять років із заходами безполицевого обробітку - плоскорізним (безполицевим) розпушуванням і дискуванням у проміжок часу між оранками під решту культур.
Порівняно з базовим для Лісостепу України варіантом диференційованого основного обробітку грунту з проведенням протягом ротації десятипільної сівозміни шести оранок, одного плоскорізного обробітку і двох дискувань (наведено в табл.), система полицево-безполицевого основного обробітку грунту характеризується економією пального до 20%, прямих витрат - до 15%, зниженням потенційної забур'яненості ріллі - на 40% і актуальної - на 45% та стабільною тенденцією підвищення продуктивності ріллі до 10%.

Система удобрення грунту в сівозміні
Пріоритетними засобами забезпечення біокліматично обгрунтованої урожайності вирощуваних культур допустимими елементами мінерального живлення слугують органічні добрива в максимально можливій нормі - 24 т/га сівозмінної площі. Їх слід вносити у формі гною в нормі 40 т/га під основний обробіток грунту в трьох полях типової зональної десятипільної сівозміни - двох полях буряків цукрових і в одному - під кукурудзу на зерно. Внесений в такій нормі в трьох полях гній відповідає (для всієї сівозміни) нормі 12 т/га. Решту органіки у грунт слід вносити у вигляді нетоварної побічної частини врожаю в усіх полях сівозміни (солома, кореневі рештки, стебла кукурудзи, гичка буряків цукрових), що становитиме 6 т/га сівозмінної площі і 6 т/га у вигляді сидеральної маси пожнивних посівів гірчиці білої, редьки олійної або інших рослин у трьох полях сівозміни після збирання пшениці озимої. Наведена вище кількість органічних добрив є ймовірною граничною можливістю мобілізації внутрішніх ресурсів органіки в господарстві. Розрахунки свідчать, що з цією кількістю органічних добрив та за рахунок грунтових запасів в умовах Лісостепу України кожний гектар ріллі в сівозміні матиме доступних форм поживних речовин 355 кг (N157 P43 K155), в той самий час внесення елементів живлення на біокліматично обгрунтовану врожайність 9 т/га к. о. становитиме 408 кг/га (N181 P59 K168). Баланс елементів живлення з урахуванням цього винесення буде дефіцитним на величину 53 кг/га діючої речовини (N24 P16 K13). Щоб забезпечити заплановану урожайність, цей дефіцит слід компенсувати внесенням мінеральних добрив у кількості 150 кг/га (N46 P49 K55). У цьому разі індекс екологізації землеробства становитиме 6,2 (150 :24), що є підставою для віднесення галузі до стану екологічного землеробства.

Система інтегрованого захисту посівів від шкідливих організмів
Стрижнем такої системи слугують запобіжні (профілактичні) та знищувальні заходи. Правильне і послідовне впровадження запобіжних заходів (запровадження правильних сівозмін, очищення посівного матеріалу, своєчасні сівба та збирання сільськогосподарських культур, правильне зберігання та приготування гною тощо) зменшує наявність бур'янів до кількості, нижчої за поріг шкодочинності. Серед знищувальних заходів за системи екологічного землеробства провідна роль належить системі полицево-безполицевого основного обробітку грунту, сутність якого описана вище. Допоміжним заходом захисту посівів від шкідливих організмів слугує застосування хімічних винищувальних засобів.
Особливістю їхнього застосування за умов екологічного землеробства є розрахунок критеріїв еколого-економічного порогу (ЕЕП) наявності шкідливих об'єктів на полях. ЕЕП вказує на чисельність шкідливих організмів на час здійснення захисного заходу, повне усунення якого відшкодовує затрати на його здійснення вартістю збереженого врожаю з дотриманням екологічних регламентів (норм витрати пестицидів, кратності здійснення хімічних заходів протягом вегетаційного періоду тощо). Його визначають за формулою:
Для розрахунку ЕЕП для бур'янів нами розроблені довідкові критерії шкідливості окремих видів бур'янів для конкретних культур. Так, середньовидова шкодочинність бур'янів у посівах пшениці озимої може бути прийнятою 0,25 ц/га, буряків цукрових - 6, кукурудзи на зерно - 0,5, кукурудзи на силос - 1,5, гороху - 0,15, ячменю - 0,3 та люцерни на сіно - 0,5 ц/га втрат урожаю основної продукції від рясності бур'янів 1 шт./м2.
У розрахунках доцільності внесення гербіцидів для контролю бур'янів величина Вф становить: у посівах люцерни 63%, пшениці озимої - 37, буряків цукрових - 34, кукурудзи на силос - 68, кукурудзи на зерно - 27, гороху - 30, ячменю - 17%.
Обираючи конкретні заходи, слід урахувати спрямування їхньої ефективності проти конкретних шкідливих об'єктів. У зв'язку з цим перед здійсненням захисту рослин слід провести оперативний облік чисельності і видовий склад шкідливих організмів.

Застосування біопрепаратів у технологіях екологічного землеробства
З метою поліпшення мінерального живлення культурних рослин і захисту їх від шкідливих організмів слід застосовувати комплекс препаратів біологічного походження. Найбільш відома і ефективна група біопрепаратів, яка направлена на ферментативне зв'язування азоту атмосфери, це азотфіксувальні мікроорганізми. У симбіозі чи асоціації з рослинами бактерії зв'язують значну кількість азоту. Розміри азотонакопичення можуть бути достатніми для забезпечення повноцінного розвитку окремих бобових культур та поповнення азотного фонду грунтів. За нашими дослідженнями, така продуктивність азотфіксації в агроценозах з люцерною сягає 200 кг/га азоту, з конюшиною - 150-180, соєю - 60-90 кг. В Україні створено низку мікробних препаратів, а саме: ризобофіт, ризогумін, діазофіт, діазобактерин, поліміксобактерин, азотобактерин тощо, - якими перед сівбою обробляють насіння бобових культур.
   Друга група біопрепаратів - це біодеструктори, до складу яких входять азотфіксувальні, специфічні для кожної культури, бактерії, фосфоромобілізувальні бактерії штаму Enterobacter nimipressuralis в складі компонента фосфоентерину і препарат біополіцид, створений на основі антифунгального штаму Paenibacillus polymyxa 6 М. Біодеструктором можна обробляти як насіння різних сільськогосподарських культур, так і рослинні рештки, які залишаються на полі. Обробка грунту та рослинних решток після збирання врожаю прискорює розкладання побічної продукції рослин (стерня та солома зернових колосових, стебла кукурудзи та соняшнику тощо), сприяє знищенню патогенів, що потрапляють у грунт через рослинні рештки, підвищує родючість грунту, покращує живлення рослин за рахунок мінералізації органічних решток, підвищує продуктивність ріллі до 30%, сприяє отриманню якісної і екологічно безпечної продукції.
   Ще один напрям використання біопрепаратів за умов екологічного землеробства - ефективне біокомпостування. В ТОВ «Агрофірма "Колос"» Сквирського району Київської області обробка соломи та свіжого гною ВРХ біодеструктором сприяла отриманню біокомпосту протягом двох-трьох місяців. Вміст основних елементів живлення (азоту, фосфору та калію) у біокомпасті був у 2-2,5 раза вищим порівняно з гноєм. Елементи живлення в біокомпості були в доступнішій формі і їхнє використання сільськогосподарською культурою, під яку вносили, становило 70%. Внесення біокомпосту під буряки цукрові в господарстві дало змогу виростити урожай коренеплодів у 2011 р. на площі 400 га по 58 т/га.