Тема 7. «Еколого-економічна ефективність агроландшафтної реорганізації земель»

2. Екологічна оцінка запроектованих сівозмін з використанням балансових розрахунків

Важливим кроком на шляху до формування адаптивно-ландшафтних систем сільськогосподарського землекористування, основними принципами яких є екологічність, адаптивність, наукоємність та біогенність, безумовно, є раціоналізація структури посівів з врахуванням геоморфологічних, ґрунтових та господарських умов конкретних регіонів. Оптимізація структури посівних площ є найбільш дешевим і екологічним засобом підвищення продуктивності агроекосистем, забезпечення більш повного використання біокліматичного потенціалу територій. Однак, радикальні перетворення в аграрній сфері нашої країни, обумовлені, в основному, кон'юктурою ринку без врахування вимог екологічної безпеки, призвели до значного зростання частки високорентабельних технічних культур і зменшення площі культур кормової групи, зокрема, багаторічних трав, які складають основу ґрунтозахисних сівозмін. Науково необґрунтоване розширення площ інтенсивних культур, як засвідчує практика попереднього періоду і сьогодення, обумовлює посилення деградаційних процесів таких як ерозія, дегуміфікація та виснаження на поживні речовини.

Аналіз структури посівних площ сільськогосподарських культур в Київськоу регіоні за період 1990-2016 рр. засвідчує, що її трансформація в період радикального реформування аграрного сектора економіки, зміни форм власності на землю і майно, відбувалась переважно під впливом кон'юктури ринку: значно зросли площі технічних культур (зокрема, соняшнику з рівнем рентабельності 236% у 1990 р. і 54% у 2016 р., що є одним з найвищих серед основних видів продукції сільського господарства) і суттєво зменшились площі кормових культур. 

Зменшення у структурі посівних площ частки культур кормової групи підірвало кормову базу для тваринництва, що ускладнило і без того недостатнє виробництво органічних добрив для оптимізації агрохімічних властивостей ґрунтів. За дороговизни енергоносіїв і добрив саме завдяки багаторічним бобовим травам забезпечується інтенсифікація біологічного фактора у підвищенні продуктивності сільськогосподарських угідь, поліпшуються фізичні властивості ґрунтів, зростає їх протиерозійна стійкість.

Перелічені негативні аспекти носять комплексний характер (адже торкаються екологічної, економічної та соціальної сфер життєдіяльності сільського населення), а тому й заходи щодо їх подолання повинні носити системний комплексний характер. Виходячи з цього, для оптимізації структури посівних площ на регіональному рівні необхідно враховувати не тільки кон'юктуру ринку (економічний чинник), а соціальні та екологічні фактори. Реальним втіленням цього принципу є планування площ сільськогосподарських культур з врахуванням класу придатності орних земель до їх вирощування.

Згідно «Методичних рекомендацій щодо оптимального співвідношення            сільськогосподарських культур у сівозмінах різних ґрунтово-кліматичних зон України» (За редакцією М.Д.Безуглого та А.С.Заришняка.-Київ, 2008), затверджених наказом Мінагрополітики та УААН від 18.07.2008 р. за N440/71, лише при  застосуванні  науково   вивірених   і   апробованих сівозмін  та  ефективних  агротехнічних заходів можна реалізувати генетичний  потенціал  сортів  і  гібридів   сільськогосподарських культур,  що  особливо  важливо  в  нинішніх  умовах при виконанні програми щодо забезпечення продовольчої безпеки нашої держави. В ринкових умовах роль  сівозмін  зростає. Ні  добрива  та    пестициди,  що  застосовуються при вирощуванні сільськогосподарських  культур,  не  дають  можливості повністю  позбавитись  від бур'янів,  шкідників та хвороб.  Більше того, чим краще  удобрюються  земельні  угіддя,  тим сприятливіші умови створюються для розвитку бур'янів і хвороб.      Зниження врожаю багатьох культур за  відсутності  сівозмін  є наслідком   однобічного   використання  поживних  речовин  ґрунту, накопичення в ньому шкідників і збудників хвороб,  а також  різних токсичних  речовин  - продуктів життєдіяльності рослин і ґрунтових мікроорганізмів.

В умовах підвищеної ерозійної небезпеки  орні  землі  Лісостепу  виділяються  в три еколого-технологічні групи (ЕТГ) за крутизною схилу, і сівозміни планують  таким  чином,  щоб  поля  кожної  з   них знаходились  в одній еколого-технологічній групі земель та були рівновеликими.  Розміщення полів однієї сівозміни  у декількох  ЕТГ земель дуже ускладнює,  а іноді й зовсім унеможливлює освоєння і  ведення сівозміни.

Співвідношення  окремих   культур в сівозмінах   залежить    від ґрунтово-кліматичних     умов     і    прийнятої    спеціалізації.   У господарствах,   які   спеціалізуються  на  виробництві  продуктів тваринництва, структура посівних площ залежить від складу кормових культур.  У  господарствах,  що  займаються виробництвом продукції рослинництва, структура посівних площ залежить від виду продукції, на якій базується спеціалізація. Оскільки лісостепові  райони  Київської області належать до підзони нестійкого   зволоження, то високі та  сталі  врожаї  озимої пшениці можна одержати після зайнятого  однорічними  культурами на зелений корм пару, після багаторічних трав на один укіс, гороху.  В той же час така озима пшениця є одним з кращих попередників для цукрових буряків.

Враховуючи важливу роль гумусу для родючості ґрунту, коректним є використання балансових розрахунків саме цієї речовини для екологічної оцінки структури посівних площ і запроектованих сівозмін. Баланс гумусу розраховується за формулою:

Б_с=(ΣП₁+ΣП₂)/t_p-ΣP/tp

де Бс - середньорічний баланс гумусу в ґрунті за ротацію сівозміни, т/га;

П₁ - сума новоутвореного гумусу за рахунок рослинних решток, т/га;

П₂- сума новоутвореного гумусу  за рахунок органічних добрив, т/га;

Р - сумарна кількість гумусу, що мінералізується під культурами за ротацію сівозміни, т/га;

t_p - тривалість ротації, років.

Потребу в органічних добривах встановлюють, виходячи з конкретних умов і завдання щодо досягнення бездефіцитного або позитивного балансу гумусу. Для підтримання бездефіцитного балансу гумусу норму гною розраховують за формулою Г.Я.Чесняка:

H_m=H₁+Б_г/К_г

де Н_м - мінімальна норма гною на 1 га сівозмінної площі, що забезпечує бездефіцитний баланс гумусу, т/га;

Н₁ - норма гною, що використовується у сівозміні, т/га;

Б_г - баланс гумусу у сівозміні, т/га;

Кг - кількість гумусу, що утворюється з 1 т гною (в умовах Лісостепу - 0,054 т/га).

Наприклад, на території досліджуваного господарства запроектовано три сiвозмiни:

польова №1 (інтенсивна) площею 662,4 га (8 полів, середній розмір поля - 82,8 га);

польова №2 (екстенсивна) площею 303,8 га (5 полів, середній розмір поля - 60,8 га);

ґрунтозахисна  площею 100,9 га (5 полів, середній розмір поля - 20,2га).

Баланс гумусу в польовій сівозміні №1 склав:

Б_с=(6,26+0)/8-7,30/8=-0,13 т\га.

Оскільки баланс гумусу в даній сівозміні від’ємний (дефіцитний), то необхідно визначити норму органічних добрив (гною) для забезпечення бездефіцитного балансу гумусу:                       

Н_м=0+0,13/0,054=0+2,41=2,41 т/га.

Тобто, щоб досягти бездефіцитного балансу гумусу, треба вносити не менше 20 (2,41 × 8 = 19,28) т/га органічних добрив за ротацію сівозміни (в полі №3).

Баланс гумусу в польовій сівозміні №2 склав:

Б_с=(4,81+0)/5-3,73/5=-0,22 т\га.

Оскільки баланс гумусу в даній сівозміні позитивний, то додатково вносити органічні добрива не має потреби.

Баланс гумусу в ґрунтозахисній сівозміні склав:

Бс=(6,52+0)/5-2,80/5=-0,74 т\га.

Оскільки баланс гумусу в даній сівозміні позитивний, то потреби вносити додатково органічні добрива немає.

Отже, в польовій сівозміні №1 для забезпечення бездефіцитного балансу гумусу необхідно вносити за ротацію 20 т/га органічних  добрив. В польовій сівозміні №2 і в ґрунтозахисній сівозміні позитивний баланс гумусу забезпечується за рахунок біологічних особливостей культур суцільного посіву і багаторічних бобових трав. Тому, у комплексі заходів щодо стабілізації вмісту гумусу слід пе­редбачити: внесення органічних добрив, посів багаторічних трав, залишення високої стерні, додержання оптимального співвідношення між культурами в сівозміні, хімічну меліорацію ґрунтів тощо.