Технологія удобрення сільгоспкультур соломою

Упродовж останніх 40–50 років в Україні аграрне виробництво робило основну ставку на мінералізацію ґрунтів, адже мінеральні добрива сприяють швидкому зростанню врожайності культур. Та сьогодні агрономічна служба змушена вже боротися з наслідками не надто продуманої стратегії удобрення полів — зокрема, й шляхом збагачення ґрунту органічними речовинами.

Солома – не паливо, а цінне добриво

Актуальною нині є й проблема порушення технологічних вимог під час вирощування агрокультур. Зокрема, су­часний український агро­бізнес харак­теризує тяжіння до монокультури: щороку на одних і тих самих полях вирощують виключно найприбутковіші сільськогосподарські культури (со­няшник, ріпак, зернові та ін.), які катастрофічно виснажують ґрунти. Щорічні втрати гумусу сягають понад 40 млн т! Лише за останні три роки ґрунти України в середньому втратили 0,05% гумусу, 4 мг рухомих фосфатів та 6 мг обмінного калію у розрахунку на 1 кг ґрунту.

Класична система землеробства передбачає відтворення родючості ґрун­тів шляхом унесення мінеральних і органічних добрив. Проте мінеральні добрива спричиняють збільшення техногенного навантаження на ґрунт, а органічні — в основному гній — призводять до біологічного забруднення навколишнього середовища. Все це невпинно зумовлює зміни властивостей і режимів ґрунту та супроводжується зменшенням його родючості. За зменшення обсягів унесення гною вагомим резервом поліпшення родючості ґрунтів є використання післяжнивних і кореневих решток вирощуваних культур, а саме нето­варної частини врожаю агрокультур: соломи, стебел кукурудзи, соняшнику, ріпаку, гички буряків тощо, а також зеленої маси культур, вирощених на сидерат, у поєднанні із соломою.

Солома, використана як органічне добриво, цінна високим умістом у ній сухих органічних речовин. За цим показником вона в 3,5–4 рази перевищує гній, тому реалізувати потребу землеробства в органічних добривах можна не на 25–30%, а на всі 80–90% завдяки використанню соломи та інших рослинних решток. Підраховано, що з кожної тонни соломи, внесеної у ґрунт, утворюється 70–100 кг/га гумусу. Приблизно така сама кількість гумусу утворюється з 5 т зеленої маси. Крім того, з унесенням 1 т соломи або 5–6 т зеленої маси до ґрунту надходить значна кількість поживних речовин, необхідних рослинам: азоту — 3,7–5,5 кг, фосфору — 0,8–1, калію — 5,5–11, кальцію — 2,2–9,2 кг. Солома, порівняно з гноєм, у тричотири рази екологічно чистіша. Вона містить більше органічних речовин, і до того ж витрати на внесення у ґрунт всемеро менші. Інша справа, що її потрібно правильно й ефективно використати для перетворення на добриво. Хімічний склад соломи значною мірою залежить від виду рослини та умов вирощування (табл. 1).

Поряд із цим, в Україні та європейських країнах набуто вагомий досвід використання соломи як альтер­нативи традиційним органічним добривам. У країнах із розвиненим сільськогосподарським виробництвом основну масу післяжнивних решток застосовують як добриво і лише нез­начну її частку спалюють у котлах опалення. Так, у Німеччині спалюють лише 5% соломи, а 45% викорис­то­вують як органічне добриво. У Франції на опалення спалюють 12%, решту застосовують у тваринництві або загортають у ґрунт як добриво. Така сама тенденція і в Бельгії, Великій Британії, Нідерландах, Люксембурзі. У Великій Британії, наприклад, використання соломи, порівняно з попередніми роками, зросло у 18 разів.

У сучасному землеробстві великого значення набуває ведення рослинництва на основі аналізу фізико-хімічних характеристик ґрунту, який дає змогу заощадити значні кошти на добривах, правильно дібрати культури для вирощування та впроваджувати ефективні агротехнології.

Відомо, що солома на 1 м² згоряє за 30–40 секунд. При цьому температура на поверхні ґрунту перевищує 350°С, а на глибині 5 см — майже 50°С (навіть за температури 40°С гине ґрунтова біота). В шарі 0–10 см втрачається волога. А в нас досі ще часті випадки, коли солому бездарно спалюють на полях! Нор­мальне біологічне функціонування ґрунту за цих умов відновлюється тільки через два-три місяці.

Натомість цей божий дар природи можна (і потрібно!) ефективно використовувати на користь ґрунту та культурним рослинам, до того ж без жодної шкоди для довкілля. І для цього не потрібно ні великих зусиль, ні матеріальних витрат, ані великого розуму!

На жаль, і досі серед певної частини населення України поширена думка щодо доцільності спалювання соломи як ефективного засобу боротьби з бур’я­нами, хворобами й шкідниками. Проте прихильники цього методу не враховують ані шкоди, якої завдає ґрунтові спа­лювання органічних речовин, ані шкоди для довкілля.

Насправді ж після спалювання соломи нікуди не зникають ані бур’яни, ні хвороби, ні шкідники. Натомість гине корисна біота у верхньому шарі ґрунту, а втрати вуглецю становлять близько 2 т, який у вигляді вуглекислого газу виділяється в атмосферу. Мабуть, не всі замислюються над тим, що спалювання рослинних решток завдає значної шко­ди, адже в повітря потрапляють у великій кількості сполуки важких металів, чадний газ, низка кан­це­рогенних сполук, що значно шкодить людському здоров’ю.

Деструкція соломи та післяжнивних решток

Відомо, що процес розкладання рослинних решток, зокрема й соломи, в ґрунті перебігає повільно. Його тривалість залежить від ґрунтово-кліматичних умов, якості подрібнення, глибини та рівномірності загортання, аерації ґрунту, наявності та активності мікроорганізмів, ґрунтової вологості, гранулометричного складу та вмісту гумусу.

Природним шляхом солома розкладається надто повільно, що заважає проведенню агротехнічних операцій на полі та висіванню наступної культури. Установлено, що за 2,5–4 місяці розкладається до 46% соломи, за півтора-два роки — до 80%, решта — пізніше. За розкладання 1 кг соломи в ґрунті вже через три місяці утворюється близько 50 г гумусу, а через два роки новоутворення закінчується, досягаючи максимального значення — близько 90–100 г. Новоутворені гумусові речовини належать до класу так званого поживного гумусу — через чотири роки відбувається зменшення цього вмісту до 70 г/кг ґрунту.

Широке співвідношення С:N у соло­мі (70–80:1) впливає на її розкладання в ґрунті. Целюлозоруйнівні бактерії потребують значної кількості азоту. За нестачі його в соломі мікроорганізми споживають мінеральний азот із ґрунту, тобто йде іммобілізація азоту. Для нормального перебігу процесів роз­кладання соломи співвідношення С:N має бути 20–30:1. Тому під час удобрення ґрунту соломою на 1 т соломи додатково вносять 10–12 кг мінерального азоту. Активність мікроорганізмів зростає, якщо, замість мінеральних азотних добрив, до соломи додати рідкий гній (6–10 т/га).

Процес розкладання органічних речовин рослинних решток залежить від умісту в них азоту. За використання соломи на добриво слід уносити азотні добрива з розрахунку 10–15 кг діючої речовини на кожну тонну соломи. Водночас солома перегниває ста­біль­ніше за достатньої аерації ґрунту.

Останнім часом усе більшого поширення набувають препарати для швидкого розкладання післяжнивних решток. Використання деструкторів уможливлює пришвидшене розкла­дання в ґрунті післяжнивних решток і його збагачення органічними речовинами та азотом.

Фахівці сучасного землеробства повинні володіти знаннями та практичним досвідом використання біологічної деструкції рослинних решток, яку вважають найефективнішим способом використання цінних властивостей соломи після збирання культури. Вони впливають на скорочення терміну трансформації соломи на стадіях мінералізації та гуміфікації. Наразі застосовують біопрепарати з високою концентрацією селекційних бактерій азотофіксаторів та фосформобі­ліза­торів, які знищують патогенні хвороби.

Оброблені деструктором рослинні рештки, завдяки високій біологічній активності, розкладаються удвічі швидше, а кількість патогенної мікрофлори зменшується в чотири-п’ять разів. Швидкий процес мінера­лізації потребує меншої кількості азоту з гумусу для роботи мікро­організмів, оскільки вони швидше починають використовувати азот, вивільнений із відмерлих тіл бактерій і грибів. Тож для ефективної дії біодеструкторів на початку процесів трансформації соломи потрібно не 50 кг/га д. р. (150 кг аміачної селітри), а відповідно тільки 3–4 кг/га (10–15 кг). За таких умов через шість — дев’ять місяців ґрунт поповнюється мінеральним азотом, вивільненим як із запасів соломи (20 кг), так і з білкових тіл мікроорганізмів (3–4 кг), що еквівалентно 70 кг/га аміачної селітри та іншим елементам у доступній для рослин формі. Через 1–1,5 року процес гуміфікації за­вершується й ґрунт поповнюється 1000 кг/га гумусу, в тому числі 14 кг гумусових та фульвокислот, гумінів, білків, вітамінів, аміно- та нуклеїнових кислот.

Солома на поверхні ґрунту призупиняє розвиток ерозійних процесів, кінетична енергія дощових крапель вбирається рослинними рештками, що запобігає запливанню ґрунту та утворенню поверхневої кірки. Система­тичне внесення соломи стимулює природну життєдіяльність ґрунтової мікрофлори, інтенсивність її дихання, що покращує його поживний режим. Періо­дичне внесення соломи разом із азотними добривами здатне збільшити врожайність культур до 10%.

У таблиці 2 наведено особливості використання соломи в сучасному землеробстві для відновлення якості ґрунту за умов глобальних змін клімату. Деградаційні процеси в сучасному землеробстві досягли свого максимуму. Нинішній рівень унесення мінеральних і органічних добрив не забезпечує сільськогосподарські культури повною мірою всіма потрібними елементами живлення, щоб не лише компенсувати їхнє винесення з урожаєм, а й збільшувати вміст гумусу та поповнювати запаси їхніх рухомих форм у ґрунті.

Застосування соломи на добриво є важливим резервом ще недостатньо ефективного способу її використання на полях країни. Слід мати на увазі, що солому ріпаку, зернобобових культур і гречки потрібно подрібнювати й заорювати в ґрунт незалежно від віддаленості полів від місця заготівлі органічних добрив. Застосування соломи на добриво дає змогу істотно зекономити матеріальні засоби й кошти.

Родючість ґрунтів — це проблема державної ваги, а не тільки власників землі та землекористувачів. Державні органи влади зобов’язані через нормативно-правові акти та економічні важелі впливу створювати умови для мотивації раціонального екологічно безпечного використання земель сільськогосподарського призначення та застосування заходів для охорони й відтворення родючості ґрунтів. Адже це є основою сталого розвитку земле­робства та гарантією продовольчої безпеки України.

І. Шувар, д-р с.-г. наук, професор, заслужений діяч науки і техніки України, Львівський НАУ

Журнал «Пропозиція», № 11, 2019 р.