Фактори впливу на виробництво озимої пшениці в Україні

Висока частка озимої пшениці на півдні України обґрунтована тим, що в умовах посушливого клімату (360–460 мм опадів) і на відносно родючих південних чорноземах озима пшениця є найнадійнішою культурою для отримання достатньо високого врожаю якісного продовольчого зерна, що забезпечує певний рівень продуктивності виробництва. В гостро посушливі роки пшениця як озима культура на 60% формує урожай за використання вологи, накопиченої в зимово-весняний період. Тому врожайність і валові збори зерна озимої пшениці у південних областях найстабільніші.

Безумовно, глобальні зміни клімату, на які вказують метеорологи, набувають реальних проявів і на території України.

Навіть за відносно короткий, 25-річний, період (1991–2016 р. р.) у причорноморському степу України, за даними метеостанцій Одеської області, температурний фон у середньому підвищився на 0,6°С. За ці роки впродовж весняно-літньої вегетації озимої пшениці кількість опадів зросла, порівняно з середньо багаторічними даними в попередній 25-річний період, від 56 до 74 мм (131,9%). Але, ймовірно, через підвищення температурного фону запаси продуктивної вологи в метровому шарі грунту залишаються незмінні в межах 122–125 мм сумарно за вказаний період вегетації пшениці на рік. Кількість опадів у цей період найтісніше позитивно корелюють з урожайністю пшениці (r = 0,55–0,61). Це проявляється в підвищенні частоти повітряних і повітряно-ґрунтових посух і їхній згубній дії на різних етапах росту й розвитку рослин.

Особливо часто (2–3 роки з 5) трапляються посухи в період формування зерна, що призводить до зниження маси 1000 зерен і натурної ваги. Майже щорічно в період оптимальних термінів сівби озимої пшениці через тривалі посухи утворюється абсолютний дефіцит ґрунтової вологи, що унеможливлює отримання своєчасних сходів. Це одна з причин перенесення висівання озимої пшениці на пізні й дуже пізні терміни після випадіння рясних дощів.

Кількість опадів до початку сівби й припинення осінньої вегетації має значний, але невисокий кореляційний зв’язок (r = 0,21–0,26) з урожайністю пшениці. У цей період більше значення має тривалість осінньої вегетації рослин (r = 0,38–0,46). Адже у озимої пшениці основні продуктивні стебла кущення утворюються восени, а максимальна морозо- й зимостійкість рослин формується впродовж не менш як 50–55 діб осінньої вегетації, коли кожна рослина утворює вузол кущення й 3–4 стебла.

Підвищення температурного фону восени та взимку зумовлює припинення осінньої вегетації рослин на 4–12 днів пізніше від середньобагаторічних дат попереднього 25-річного періоду, а вегетація озимої пшениці може декілька разів відновлюватися і припинятися впродовж зимівлі посівів. До того ж на культуру чинять вплив значні коливання температури від позитивних до критично-морозних (-18°С...-22°С).

Слід вказати ще на один винятково важливий екологічний фактор, пов’язаний зі зміною клімату, — це зміщення строків відновлення весняної вегетації рослин (СВВВ) на більш ранні. Якщо в попередній 25-річний період середньобагаторічна дата початку постійної весняної вегетації озимої пшениці на півдні країни припадала на 18 березня, то за останні 25 років — це вже 7 березня. Найбільш ранній СВВВ відмічено 2002 року — 8 лютого, 2016-го — 18 лютого, а найпізніший — у 1998 і 2003 роках —31 березня.

Вплив СВВВ як екологічного фактора на врожай і якість зерна озимої пшениці науково обґрунтований у роботах В.Д. Мединця (1969, 1977, 1978 рр.). За останні 25 років на півдні України вплив СВВВ на врожай і якість зерна озимої пшениці посилюється. Передумовою отримання високого врожаю є, як правило, ранній СВВВ, а підвищеної якості зерна — пізній СВВВ. Так, у сортовипробуваннях відділу селекції і насінництва пшениці СГІ — НЦ НС результати в роки з раннім СВВВ (1999, 2002, 2008, 2015, 2016) були такі: урожайність сорту Альбатрос одеський становила в середньому 62,9 ц/га, а вміст білка в зерні — 12,6%; а в роки з пізнім СВВВ (1993, 1996, 1998, 2003, 2006) — 55,8 ц/га і 13,8% відповідно. Зважаючи на СВВВ, усі агрозаходи з догляду за посівами варто проводити у весняно-літній період.

Як окрему проблему, пов’язану зі змінами клімату, слід розглядати трансформації біотичних факторів, що безпосередньо впливають на культурні біоценози, — це бур’яни, хвороби та шкідники на озимій пшениці. У цій сфері відбувається зміщення у видовому складі бур’янів у напрямі збільшення питомої ваги найагресивніших і найстійкіших видів до хімічних засобів боротьби, посилення шкодочинності окремих хвороб (септоріоз, піренофороз, фузаріоз, жовта іржа), які раніше на півдні України були малопоширені й виникали епізодично; підвищення резистентності хвороб до фунгіцидів, а шкідників — до пестицидів.

Вплив зазначених вище абіотичних факторів на врожайність і якість зерна пшениці завжди має негативний характер з чіткою тенденцією до посилення в часі. Наслідками протидії цим факторам за допомогою хімічних засобів захисту рослин є їхні токсичні залишкові ефекти на культурні біоценози в сівозміні, зміни агрохімічного складу ґрунтів та отруєння їхньої біоти (корисні ґрунтоутворювальні біологічні об’єкти), а також забруднення навколишнього середовища. За даними фахівців з екології, ґрунтознавства, агрохімії, мікробіології, антропогенні фактори та агротехнічне використання хімічних засобів у декілька разів перевищують природні можливості відновлюваних процесів в агроценозах.

До факторів господарсько-агрономічної діяльності зі значним впливом на сучасне зерновиробництво в цілому й зерна пшениці зокрема слід віднести:

порушення раніше розроблених вітчизняною наукою систем землеробства та їхньої основи — сівозмін;

практична відсутність заготівлі й внесення органічних добрив;

непомірне розширення посівів агресивних за винесенням вологи й поживних речовин культур — соняшнику, ріпаку, кукурудзи;

різке погіршення фітосанітарної ситуації на полях;

зміни технології вирощування озимої пшениці;

строкатість господарств за рівнем технологічного забезпечення:

   високий — 17–22% із тенденцією до збільшення,

   середній — 36–48%,

   низький — 30–47%.

Протягом 1996–2016 р. р. триває нарощування виробництва зерна в цілому з 42 до 60 млн т і підвищення врожайності пшениці з 2,3 до 4,1 т/га.

Для прогнозу подальшого розвитку виробництва зерна пшениці важливо об’єктивно оцінити отримані результати й здобутки.

Перш за все, слід зазначити, що з останніх десяти років за погодними умовами шість (2006, 2007, 2008, 2010, 2015, 2016) були відносно сприятливі для вирощування озимої пшениці в основних регіонах країни щодо вищевказаних метеорологічних факторів, які сприяють отриманню високого врожаю. Значне зростання рівня виробництва зерна в цілому пов’язане з суттєвими змінами структури посівних площ у бік значного збільшення (з 2,5 до 5 млн га) посівів кукурудзи, яка в зонах достатнього вологозабезпечення і за відповідного вдосконалення технологій вирощування сягає 6, а в окремих областях — 7–8 т/га на великих площах.

Впровадження інтенсивних технологій відіграло позитивну роль також у підвищенні врожайності озимої пшениці. Зокрема, за відносно невисокої середньої кількості внесених мінеральних добрив під озиму пшеницю (54 кг NPK на 1 га в діючій речовині) окремі господарства, переважно потужні, довели кількість внесення міндобрив до 300– 350 кг NPK за діючою речовиною на 1 га. За значної експлуатації ґрунтів і порушення систем землеробства та їхньої основи — сівозмін, урожай і якість зерна пшениці найбільше залежить від кількості внесення мінеральних добрив (рис. 2).

Ця високозатратна частка сучасних інтенсивних технологій в умовах України лімітується не лише фінансовими ресурсами, а й обмеженою кількістю опадів (350–600 мм), а також відомою закономірністю: за підвищення доз мінеральних добрив їхня ефективність знижується.

До речі, в західноєвропейських країнах, де дози мінеральних добрив під озиму пшеницю сягають майже максимально можливих (400–500 кг NPK на 1 га за діючою речовиною) в умовах навіть достатнього вологозабезпечення (600–800 мм) вносять корективи щодо зменшення витрат на невідновлювані ресурси.

Другим високозатратним фактором значного впливу на зерновиробництво в цілому й пшениці зокрема є хімічні ЗЗР. За порушення балансу в природних і культурних біоценозах навантаження на посіви пшениці бур’янами, хворобами та шкідниками зросли вдвічі-тричі. У зв’язку з цим отримати врожай без застосування 2–3 обробок гербіцидами, фунгіцидами та інсектицидами стає просто неможливо.

Таким чином, тільки названі фактори збільшення виробництва зерна пшениці за середнього рівня Їхнього використання спричинюють низку проблем:

зміни структури посівних площ призвели до втрат хороших попередників під основну зернову культуру — озиму пшеницю. Останніми роками її розміщують переважно на місці несприятливих попередників — соняшнику, кукурудзи на зерно, які збирають пізно, коли настануть терміни сівби озимої  пшениці. З цієї причини основні площі озимої пшениці засівають у пізні й дуже пізні строки. Щоб отримати хороший урожай на таких посівах, потрібні ідеальні погодні умови й додаткові витрати;

відбулося значне відхилення від оптимальної структури валового збору зерна, яке має бути зорієнтоване передусім на внутрішньодержавне використання: пшениці — 45–50%, ярих зернових — 38–40, зокрема ячменю — 20–28, кукурудзи — 20–25, зернобобових — 20–25%. Останнім часом рослинницька галузь зорієнтована значною мірою на експорт;

 інтенсивне використання земельних ресурсів зі значним перевищенням винесення поживних речовин, порівняно з їхнім внесенням, призвело до деградації природної родючості ґрунтів (на 17–22% зниження вмісту гумусу), а внесення тільки мінеральних добрив та хімічних ЗЗР — до значного (на 30–60%) зниження активності мікробіологічних ґрунтоутворювальних процесів;

одностороннє збільшення доз переважно азотних мінеральних добрив призводить до невідповідності співвідношення поживних речовин за елементами живлення, що негативно впливає на родючість ґрунтів і продуктивність культурних біоценозів;

збільшення навантаження від хімічних ЗЗР, зокрема гербіцидів на основі імідазолінонів і сульфінілсечовин, проявляється в токсичній післядії, що обмежує можливості використання культур;

врешті-решт, перенесення західних інтенсивних технологій вирощування культур, зокрема озимої пшениці, в неадаптованому вигляді для конкретних умов регіонів призводить до забруднення навколишнього середовища й надмірного збільшення витрат невідновлюваної енергії.

Ґрунтово-кліматичні умови України відрізняються від західноєвропейських країн не лише значно меншою кількістю опадів, а й тим, що наша рослинницька галузь використовує ґрунти з певним рівнем природної родючості, тоді як угіддя в європейських країнах вже давно доведені до стану субстрату.

Завдання вітчизняного агробізнесу  полягає не лише в нарощуванні валових зборів рослинницької продукції, а й у тому, щоб дбати як добрий господар про майбутнє своєї землі, зберігати й примножувати наше основне національне багатство — природну ґрунтову родючість. Ідеться не про відмову від використання західноєвропейських технологій як таких, а про їхню раціональну модифікацію з урахуванням ґрунтово-кліматичних умов нашої країни.

Вітчизняна наука пропонує модифікацію інтенсивних технологій у напрямі енергозбереження. Зокрема, в цих технологіях важливим є впровадження науково обґрунтованих короткоротаційних сівозмін з участю ґрунтоутворювальних зернобобових, однорічних і багаторічних трав, а також культур з раннім терміном збирання й можливістю своєчасного обробітку ґрунту як попередників під озиму пшеницю. Такі сівозміни зменшують на 30–40% кількість потрібного внесення міндобрив та на 15–20% — хімічних ЗЗР. Безумовно, потрібно використовувати сучасні технології обробітку ґрунту, в т. ч. ноу-тілл, які його оздоровлюють, поліпшують урожайність культур та зменшують енерговитрати.

Значним резервом підвищення виробництва високоякісного продовольчого зерна пшениці є ефективне використання сортових ресурсів. Україна володіє  значним генетичним потенціалом сучасних вітчизняних сортів озимої пшениці, але, на жаль, цей потенціал використовують лише на 30–40%. Вирішити цю проблему можна шляхом правильного добору оптимальних сортів для кожного господарства, сівби якісним насінням високих репродукцій та раціонального використання елементів сортової агротехніки.

М. Литвиненко,

Завідувач відділу селекції і насінництва пшениці, академік НААН, професор,

Селекційно- генетичний інститут — Національний центр насінництва і сортовивчення (СГІ — НЦ НС)

Журнал «Пропозиція», №4, 2017 р.