Сільськогосподарське використання і заходи підвищення родючості каштанових ґрунтів

Основними причинами низької продуктивності темно-каштанових і каштанових ґрунтів є нестача ґрунтової вологи, посушливість клімату, фізична і хімічна солонцюватість, засолення, лужність ґрунтового розчину, еродованість, низький вміст гумусу, задовільні агрофізичні властивості, а в окремих регіонах і щебнюватість. В каштанових ґрунтах до лімітуючих факторів також відносять глибину орного шару, наявність і глибину розміщення плужної підошви.

Для збільшення глибини орного шару необхідно періодично приорювати перший перехідний горизонт. Проте, це може призвести до посилення солонцюватості і засолення.

В сухостеповій зоні вирощують багато сільськогосподарських культур: озиму і яру пшеницю, кукурудзу на зерно, рис, ячмінь озимий та ярий, сорго, сою, соняшник, кавуни, дині, садові культури, виноград. Для поліпшення родючості темно-каштанових і каштанових солонцюватих ґрунтів важливе значення має ґрунтозахисна вологозберігаюча система обробітку та меліоративні заходи. При оранці каштанових ґрунтів утворюється грубобрилиста поверхня, тому вони швидко висихають. Ґрунти швидко переходять від стану фізичної стиглості, оптимальної для обробітку, до стану затвердіння. Тому сівбу тут слід проводити у найбільш стислі строки.

На темно-каштанових і каштанових ґрунтах зі слабо вираженими солонцевими колоїдно-ілювіальними горизонтами і невеликою кількістю увібраного натрію (до 3%), поглиблення основного обробітку до 28-30 см поліпшує водний режим ґрунту і сприяє підвищенню його продуктивності. Для основного обробітку найбільше підходять чизельні знаряддя, оскільки вони добре розрихлюють отверділий ґрунт і у той же самий час оберігають дрібнозем від видування та деградації. Такий обробіток також сприяє кращому накопиченню і збереженню вологи.

В каштанових сильносолонцюватих ґрунтах (увібраного натрію 6-10%) на глибині 20-40 см залягає ущільнений горизонт, в якому нагромаджуються вимиті з верхніх шарів колоїди і мулисті часточки. Цей горизонт не пропускає воду і повітря обумовлюючи несприятливі умови водно-повітряного режиму і розвитку кореневої системи рослин.

Для поліпшення родючості таких ґрунтів необхідно зруйнувати колоїдно-ілювіальний горизонт плантажною оранкою на глибину 60-70 см. Винесення з нижчих горизонтів у верхні карбонатів кальцію і частково гіпсу поліпшує фізико-хімічні властивості ґрунтів. Винесені на поверхню ущільнені горизонти під впливом атмосферних факторів (періодичне висушування і промерзання взимку) звітрюються, і ущільнена маса розпадається на структурні агрегати. Проте при такому обробітку на поверхню ґрунту виноситься менш гумусований підорний шар, що спричиняє зменшення вмісту гумусу у верхньому шарі та родючості ґрунту загалом. Очевидно, що плантажний обробіток треба поєднувати із внесенням гіпсу, підвищених норм органічних добрив, травосіянням.

На землях з низькою потенційною стійкістю проти вітрової ерозії (<10%), на вітроударних ділянках слід застосовувати тільки протиерозійні способи обробітку і спеціалізовані ґрунтозахисні сівозміни. Під озиму пшеницю після непарових попередників та під ранні ярі культури рекомендовано застосовувати плоскорізний обробіток ґрунту на глибину 20-22 см; під просапні після стерньових попередників – глибокий плоскорізний обробіток на 25-27 см під ярі культури після просапних – поверхневий плоскорізний обробітокна10-12 см. Слід також використовувати куліси на полях, відведених під чорні пари, а також смугове розміщення чорних парів і смуговий посів сільськогосподарських культур на легких за механічним складом ґрунтах.

Проте, на думку багатьох дослідників застосування чорних парів швидше завдає шкоди, ніж користі. Поля, не вкриті рослинністю можуть зазнавати дії вітрової ерозії, що може відбуватися навіть у зимовий період. Чим більше поле «гуляє», тим меншою буде його родючість, а значить і загальна продуктивність культур.

Разом з агротехнічними заходами на темно-каштанових і каштанових солонцюватих ґрунтах, з щільним колоїдно-ілювіальним горизонтом, доцільно проводити глибоке кротування або чизельне розпушення на глибину до 45 см один раз у 10-15 років у богарних умовах та через 5-6 років при зрошені: Але на практиці такі заходи зараз реально не проводяться.

Чорні пари – наступний резерв отримання високих і стабільних урожаїв зерна озимої пшениці. Проте, за полицевого обробітку, у несприятливі роки, вони нерідко стають місцями де виникають перші осередки вітрової ерозії .Після 5-6, а при сильній забрудненості і більшої кратності весняно-літніх культивацій у верхньому шарі ґрунту кількість ерозійно небезпечних ґрунтових агрегатів (< 1 мм) досягає 80-95%. Тому локальна вітрова ерозія на парових полях може відбутися пізно навесні і влітку після механічного обробітку восени – після посіву та в зимово-весняний період при зріджених сходах.

У посушливих умовах сухого Степу висушеність верхнього шару на парах, при довготривалому бездощовому періоді дає змогу отримати сходи озимини через 30-40 днів після посіву. Рослини до зими не встигають розкущитися, травостій низький і зріджений, приречений на часткову або повну загибель від низьких температур і пилових бурь. Доведено, що в боротьбі з посухою і вітровою ерозією знаходить все більшого застосування перенесення оранки чистих парів з осені на весну. Ранні пари в усіх посушливих і ерозійно-небезпечних регіонах України за накопиченням вологи і врожаєм озимої пшениці не поступаються чорним парам. Наявність на поверхні ґрунту до весни решток стебел і стерні попередньої культури зменшує швидкість вітру і ліквідовує небезпеку вітрової ерозії. На нашу думку немає жодного сенсу застосовувати будь-яку оранку навіть при перенесенні її на весняний період, оскільки певний період часу, до з'явлення сходів, поле буде без рослинності, вразливим до вітрової ерозії. До того ж при оранці швидше відбувається мінералізація гумусу, погіршується структурний стан ґрунту, більше втрачається вологи.

Стерня на парах, піднятих плоскорізами, сприяє накопиченню снігу, зменшенню глибини промерзання, збільшенню запасів вологи у ґрунті ранньою весною. Навіть при невеликому снігопаді, сніг на пару, обробленому їлоскорізом, заповнює всі проміжки між стерньовими рештками і під час сильних вітрів не видувається. Перевага ґрунтозахисного обробітку парів і зябу порівняно з традиційною полицевою оранкою найбільш суттєво проявляється в роки з пиловими бурями, сильною посухою.

Полезахисні лісосмуги, будучи невід'ємним елементом високої культури земреробства, облагороджуючи ландшафти сухостепової зони і позитивно впливаючи на мікроклімат прилеглої території, створюють умови для підвищення врожаїв сільськогосподарських культур. Особливо помітна дія лісосмуг у роки з проявом посух і пилових бурь.

На міжсмугових полях під час формування урожаю відносна вологість повітря на 7-9%, а в суховійні дні на 15% вища, ніж у відкритому полі. Під захистом лісосмуг, де вологість повітря і ґрунту вищі, а швидкість вітру менша, негативна дія суховіів і посух проявляється у меншій мірі.

На полях, захищених мережею лісосмуг, негативна дія весняно-літніх суховіїв знижується. Лісосмуги ажурної і продувної конструкції, знижують швидкість вітру, зволожують повітря, зменшують непродуктивне випаровування вологи з верхніх шарів ґрунту.

Непродувні лісосмуги ще мають широке поширення в господарствах півдня України, однак вони агромомічно малоефективні і, навіть, шкідливі. Набігаючий вітровий потік з наближенням до смуги різко знижує швидкість, але переваливши через неї, знову швидко відновлюється і, навіть зростає. Таким чином швидкість потоку повітря, що перевалює через суцільну лісосмугу може помітно зростати. Це призводить до значного ерозійного руйнування ґрунту на завітряній частині лісосмуги.

У богарних умовах лісосмуги слід закладати з шириною міжряддя 4 м, при зрошенні – 3 м, відстань в ряду 1,5-2 м. Це дає змогу механізованого їх обробітку і утримання до 70% площі під чорним паром. Розміщувати лісосмуги слід з півночі на південь – впоперек пануючих східних вітрів з відстанню між ними 300-400 м, а на супіщаних різновидах – 250-300 м. На зрошувальних землях відстань між лісосмугами визначають з урахуванням ширини захвату дощувальних знарядь.

В сухостеповій зоні лісосмуги створюють переважно з акації білої, гледичії, в'яза дрібнолистого, дуба черешчатого, але перевагу слід надавати гледичії, яка має добре розвинуту кореневу систему (поширюється на 18-20 м в боки від дерева), переносить посухи і добре росте на засолених ґрунтах.

Слід також використовувати досвід Воронезької області у Російській Федерації. Тут, у Кам'яному Степу, у дослідному господарстві Інституту сільського господарства ЦЧЗ Росії було створено систему лісосмуг, а поля розбиті на клітинні ділянки площею 25-30 гектарів, оточені з усіх боків лісосмугами. Урожайність на таких полях зростала у 2-3 рази порівняно із сусідніми господарствами.

Сади і виноградники також часто страждають від суховійних вітрів. Для їх захисту застосовують захисні смуги з горіхоплідних культур. Необхідно щоб кожний масив саду площею 100 га і квартал винограднику – 50 га були обсаджені захисними смугами. Горіх грецький, виконуючи захисну роль, дає велику кількість цінної сировини для харчової і технічної промисловості. Зараз у Дніпропетровській області функціонує приватне підприємство, що виробляє олію з горіхів, яка користується підвищеним попитом на Світовому ринку.

Чим сильніше виражена солонцюватість, тим нижчі врожаї сільськогосподарських культур. Тому одним із заходів підвищення родючості темно-каштанових і каштанових солонцюватих ґрунтів є гіпсування. Дози гіпсу розраховують за вмістом обмінного натрію. Вони коливаються у межах 2-3 т/га CaSО₄×2H₂О. Крім гіпсу і фосфогіпсу, застосовують сірку, сірчану кислоту залізний купорос, пірит та інші меліоранти.

Найкращим місцем внесення гіпсу чи іншого меліоранту в богарних умовах є парове поле, або поле просапних культур. На зрошуваних землях гіпс можна вносити під першу культуру при зяблевому обробітку, або навесні під культивацію. Найдосконаліша система обробітку ґрунту, запровадження чорних парів, хімічної та лісомеліорації не забезпечать підвищення урожайності культур, якщо не будуть витримані, наприклад, строки проведення агротехнічних заходів, внесена необхідна кількість органічних і мінеральних добрив.

Найбільш високу ефективність в сухостеповій зоні мають азотні і фосфорні добрива, найменшу – калійні на всіх вирощуваних культурах. Найефективнішими є суперфосфат гранульований, сульфат амонію і аміачна селітра. Калійні добрива дають не великі прирости вуожаю. Їх роль зростає при зрошенні. Добрива мають вноситися у шар ґрунту, який буде зволожений більш тривалий час. Це забезпечить повне використання поживних речовин.

Найбільш доцільний спосіб внесення мінеральних добрив – локальний, при якому вони рівномірно розміщуються у ґрунті стрічками в зоні дії кореневої системи рослин. Мінеральні добрива локальним способом можна внести, як до сівби культур, та і при ній, або в період вегетації. За такого способу внесення можна на 30% зменшити дозу дефіцитних фосфорних і калійніих добрив.

Важливим є правильне співвідношення між азотом, фосфором і калієм дози добрив (не більше N_20-60 Р_10-40 К₂₀) та внесення їх під найбільш чутливі і приоритетні культури – озиму пшеницю, особливо після непарових попередників, ярий і озимий ячмінь, кукурудзу на зерно, соняшник, рис. Інші культури використовують післядію добрив, внесених під попередник. Проте, слід не забувати, що використання мінеральних добрив у надмірних кількостях, особливо без поєднання з органічними добривами, може призводити до зменшення родючості ґрунтів.

Гній значно підвищує врожаї вирощуваних культур та родючість грунтів. Його треба вносити в помірних дозах (20-25 т/га), бо великі дози, у сприятливі за кліматичними умовами роки призводять до вилягання зернових колосових культур. З розрахунку на бездефіцитний баланс гумусу, гною треба вносити 6-8 т/га сівозмінної площі. Гній з огляду на сказане краще вносити під просапні культури і навіть у більших дозах 25-35 т/га.

На каштанових ґрунтах в богарних умовах отримують невисокі і несталі урожаї. Лише в окремі роки (2-3 в десятиріччя) збирають задовільні урожаї. Тому в зоні Сухого Степу України, з щорічною сумою опадів 300-350 мм незамінним єзрошення.

Відомо, що близько 35, а іноді і 50% запасів вологи в даній зоні витрачається в основному на фізичне випаровування, поверхневий і підземний стік, а на формування врожаю при оптимальній агротехніці залишається лише 200-300 мм води. При витратах 10 мм опадів на 1 ц зерна можлива урожайність 20-30 ц/га. Вирощувати в сухо-степовій зоні вологолюбні культури дуже ризиковано. У посушливі періоди всі заходисухих меліорацій (снігозатримання, полезахисні лісосмуги, сівозміни з чорними і чистими парами, внесення добрив, глибоке чизелювання, кротування тощо) не можуть запобігти різким коливанням урожайності по роках. Доведено, що тільки водні меліорації є вирішальним заходом у боротьбі з посухою.

Головний напрям у зрошенні – створення технічно досконалих автоматизованих систем з поливом, здійснюваним високопродуктивною широкозахватною технікою. Введення в дію Північно-Кримського каналу, спорудження Каховської, Північно-Рогачицької, Приазовської, Сірогоської, Інгулецької, Татарбунарської, Дунай-Дністровської та інших зрошувальних систем дозволило зрошувати і обводнити великі площі Південно-Степової і Сухостепової зон.

В Україні визначальним способом зрошення є дощування (92%). Водозберігаючі спеціальні способи поливу (крапельне, внутрішньо-ґрунтове, аерозольне, синхронно-імпульсне) застосовують для інтенсифікації садівництва, виноградарства, вирощування ягід, технічних і овочевих культур. Ці способи застосовуються на площі біля 1% зрошувальних земель. Проте їх все більше застосовують у різних регіонах України, особливо в секторах особистих селянських і фермерських господарств. Потрібно вивчати досвід таких країн як Ізраїль та інших країн Близького Сходу, які успішно практикують краплинне зрошення в умовах гострого дефіциту вологи. На Півдні та в інших регіонах України ефективними є також технології з використанням у посівах овочевих культур захисної мульчі із сучасних матеріалів. Вона сприяє збереженню вологи в ґрунті, не дає можливості проростати бур'янам у міжряддях і, таким чином, зменшуються втрати продуктивної вологи у ґрунті і підвищується урожайність культур.

Потрібно також використати досвід Австралійського фермера Алекса Подолінського, корені якого походять з південної України. Він сприяв запровадженнюбіодинамічного сільського господарства в Австралії на площі понад 1 млн га, що теж дає можливість оберігати та відновлювати родючість ґрунту і зменшувати шкідливу дію посушливих умов, що також має місце і у сухо-степовій частині України.

Для запобігання вторинного засолення ґрунтів слід ретельно підбирати землі під зрошення, встановлювати оптимальні норми поливу, використовуючи прісні води, створювати на зрошувальних територіях дренажну систему. Остання забезпечує регулювання рівня підґрунтових вод на меліорованих землях на глибині 2-3 м і більше та сприяє запобіганню засолення і підтоплення земель. Вторинне засолення на зрошуваних землях спостерігається на ділянках з неглибоким заляганням підґрунтових вод (менше 2-3 м) і при мінералізації понад 3-5 г/л. Зрошувальні системи повинні бути з протифільтраційним облицюванням каналів, закритою внутрішньогосподарською мережею і широкозахватною поливною технікою, що забезпечує кращу структуру дощу.

Важливим фактором економного і раціонального використання води при зрошенні є підвищенння технічного рівня експлуатації зрошувальних систем. Це досягається за рахунок автоматизації і телемеханізації систем управління технологічними процесами водозабору, водорозподілу і поливу, водозберігаючих технологій, які ґрунтуються на системах програмування врожаю сільськогосподарських культур і впровадженні компьютеризації і інформаційно-порадних систем. Перспективним є також використання систем точного землеробства, технологій геоінформаційних систем тощо. Сучасні в технічному відношені зрошувальні системи значно менш негативно впливають на навколишнє середовище, ніж водомісткі, екологічно менш надійні системи старого типу.

Каштанові і дуже солонцюваті землі з високою часткою солонців і солончаків (понад 50%) слід використовувати як пасовища, створюючи на них добрий і стійкий травостій з посухо- і солестійких культур, наприклад буркуна білого і жовтого, житняка, регнерії волокнистої тощо. На кормових угіддях слід виділяти сінокісні ділянки, передбачаючи на них снігозатримання і, де можливо, лиманне зрошення.

На пасовищах зі збитим травостоєм застосовують підсів трав, оганізацію пасовищезмін з регульованим випасанням худоби, загінну систему випасу тварин. Необхідно виділяти ділянки під корінне поліпшення для посіву сухостійких і стійких на солонцях і солончаках трав, наприклад, буркуна або кохії, для подальшого використання їх під пасовища або сіножаті. Треба також мати на увазі, що природний травостій у кінці літа в зоні Сухого Степу вигоряє, тому дуже важливо виділяти ділянки для посіву жита, кукурудзи або сорго на зелений корм.

Досвід застосування ґрунтозахисної агротехніки в господарствах південних областей України та північного Криму, який включає плоскорізний і поверхневий обробіток ґрунту, посів протиерозійними сівалками в комплексі з мережею полезахисних лісосмуг, у поєднанні з хімічною меліорацією, зрошенням та застосуванням органічних і мінеральних добрив, впровадженням інтенсивних і високоврожайних сортів сільськогосподарських культур, пристосованих до умов регіону, свідчить, що вітрову ерозію можна повністю подолати, негативну дію посух і суховіїв значно зменшити і, таким чином, суттєво підвищити родючість і продуктивність каштанових ґрунтів.

Контрольні питання

1. Умови ґрунтоутворення в зоні сухого Степу.

2. Охарактеризуйте основні типи ґрунтів зони сухого Степу.

3. Охарактеризуйте каштанові ґрунти, їх класифікація та властивості.

4. Сільськогосподарське використання та заходи підвищення родючості каштанових ґрунтів.

ЗАСОЛЕНІ ҐРУНТИ

Засолені ґрунти – це велика група ґрунтів різного генезису і властивостей, об^’єднаних наявністю легкорозчинних солей, які погіршують властивості цих ґрунтів і негативно впливають на ріст і розвиток більшості рослин, за винятком високо адаптованих галофітів. Основною діагностичною ознакою засолених ґрунтів є наявність у ґрунтовому профілі легкорозчинних солей, вміст яких перевищує поріг токсичності для слабо - і середньо - солестійких рослин за рахунок високої концентрації ґрунтових розчинів або високої лужності у тій чи іншій частині профілю.

До засолених ґрунтів належать солончаки, солонці і солоді солонцюваті, їх формування на Україні визначається не тільки кліматичними факторами пов'язаними з ними рослинними формаціями, а переважно участю в ґрунтоутворенні легкорозчинних солей, які постійно або на будь-якій його стадії присутні в ґрунтовому розчині.