Землеробство - Гудзь В.П. - 3.1.4. Вплив сівозміни на вміст поживних речовин у ґрунті

У сівозміні значно краще, ніж при беззмінній культурі, складаються умови живлення рослин. Це зумовлено рядом причин. Різні культури засвоюють поживні речовини з ґрунту в різному співвідношенні. Біологічні особливості рослин, а також умови їх вирощування визначають винесення елементів мінерального живлення з урожаями різних культур (табл. 15).

Співвідношення елементів живлення, що витрачаються на створення сільськогосподарської продукції, може значно змінюватися залежно від культури і структури врожаю. Наприклад, при збільшенні в біологічному врожаї зернових частки соломи на створення 1 т продукції (зерна) витрачається значно більше елементів живлення. Для картоплі, соняшнику, капусти, цукрових буряків характерне набагато більше споживання калію порівняно із зерновими культурами. Конюшина і коноплі багато споживають кальцію (табл. 16).

Як правило, в зерні міститься майже в чотири рази більше азоту і фосфору, ніж у соломі, а калію і кальцію в соломі в два-три рази більше, ніж у зерні.

Таблиця 15

Орієнтовні витрати основних елементів живлення (кг) на створення одиниці товарної продукції (Б. О. Ягодін та ін., 1989)

Таблиця 16

Середнє співвідношення поживних речовин в урожаї різних культур (Б. О. Ягодін та ін., 1989)

Особливо високий вміст калію в основній продукції овочевих культур. Зернові культури споживають калій порівняно з азотом у такій самій кількості або дещо менше і в два-три рази більше, ніж фосфору (співвідношення N : Р₂О₅ : К₂О становить 2-3 : 1 : 2-3,5). Овочеві культури, картопля, цукрові буряки та інші коренеплоди використовують калію приблизно в 1,5 разу більше, ніж азоту, і в 3-4,5 разу більше порівняно з фосфором.

Установлено, що кормові культури, особливо бобові трави, виносять з урожаєм значно більше кальцію, ніж інші групи культур (зернові, просапні; табл. 17).

Таблиця 17

Винесення кальцію і магнію з урожаєм кормових культур у перерахунку на СаСО₃ (кг на 1 т продукції)

Винесення поживних речовин на одиницю врожаю основної продукції значною мірою залежить від співвідношення в урожаї між товарною і побічною продукцією. Наприклад, у зернових культур калію менше в товарній частині врожаю порівняно з нетоварною, а в коренебульбоплодах, багаторічних травах, силосних і овочевих культурах більша частка калію припадає на господарсько цінну частину врожаю. Так, у зерні пшениці міститься лише до 15% калію, наявного в надземній масі, а в соломі - решта 85%. І навпаки, в бульбах картоплі знаходиться не менше ніж 95% калію, а в гичці - лише до 5% загального винесення його урожаєм цієї культури.

Чим менше елементів живлення міститься в товарній частині врожаю, що вивозиться з господарства, і більше в нетоварній, яка залишається на полі, а також у кормах, що використовуються в господарстві, тим у меншій мірі поживні речовини виключаються з біологічного кругообігу і тим кращий баланс їх складається в ґрунтах господарства.

Коренева система рослин впливає не тільки на величину нагромадження органічної речовини в ґрунті, а й на використання елементів живлення, які містяться в ньому. Рослини з потужною, глибоко проникною кореневою системою, охоплюючи більший об'єм ґрунту, при однаковому відсотковому вмісті поживних речовин, візьмуть їх більше порівняно з рослинами, що мають слаборозвинуте коріння. При цьому елементи живлення використовуються не тільки з орного, а й з підорного шарів. Найглибше проникає в ґрунт коренева система люцерни, конюшини, люпину, соняшнику, а неглибоко - сочевиці, гречки, конопель, квасолі.

Існує група культур, які здатні засвоювати фосфор за наявності в ґрунтовому середовищі тільки тризаміщених фосфатів кальцію або навіть більш складних і ще менш розчинних природних фосфоритів. Ці культури здатні засвоювати поживні речовини із таких малорозчинних сполук, як фосфоритне борошно або фосфати заліза, алюмінію та ін. До них належать люпин, гречка, гірчиця, а також горох, буркун, еспарцет і коноплі, які хоч і в меншій мірі, ніж перші три, але все ж таки засвоюють фосфор із фосфориту. Особливе положення перерахованих культур пояснюється двома їх властивостями: значним виділенням кислот їх кореневими системами і переважанням у їхньому складі кальцію над фосфором. Це й зумовлює краще розкладання важкорозчинних фосфатів з переходом їх у більш розчинні солі, які й засвоює коренева система.

Рослини, що споживають багато катіонів, особливо кальцію, підкислюють ґрунтовий розчин і сприяють переведенню сполук фосфору в розчинний стан. Так само діють і кореневі виділення, що містять органічні кислоти.

Особливо велику роль у живленні рослин виконують бактерії, які розвиваються в бульбочках, що утворюються на корінні бобових та деяких інших рослин і здатні використовувати атмосферний азот. Результати проведених досліджень дають змогу оцінити значимість симбіотичної фіксації азоту бобовими культурами. Є. М. Мі-шустін (1972) наводить такі орієнтовні величини: люцерна за три роки використання зв'язує в середньому 300 кг/га азоту, а в деяких випадках - 500-600 кг/га. Близько 100 кг/га (до 150-200) залишається в ґрунті після трирічного перебування цієї культури на полі. Конюшина лучна за два роки використання зв'язує за допомогою бульбочкових бактерій у середньому 150 кг/га азоту, з них 75-100 кг/га залишається в ґрунті. За найсприятливіших умов ці величини зростають в 1,5-2 рази. Люпин за вегетацію зв'язує до 150 кг/га азоту, в ґрунті ж залишається близько 30 кг/га. Бульбочкові бактерії зернобобових культур фіксують 50-60 кг/га азоту за вегетаційний період і майже не збільшують його запасів у ґрунті, але й не витрачають їх.

Ці відмінності пояснюються неоднаковим розподілом азоту в органах названих бобових рослин. У люцерни і конюшини близько 40% зв'язаного атмосферного азоту міститься в корінні, тоді як у зернобобових він майже увесь концентрується в наземних органах, особливо в насінні.

Дослідами і практикою доведено, що надлишок азоту в ґрунті перешкоджає розвитку бульбочок на корінні бобових рослин. Отже, щоб використати нагромаджений бобовими культурами азот, необхідно слідом за ними висівати рослини, які належать до інших родин, особливо високовибагливі до азотного живлення.

Таким чином, чергування бобових і небобових рослин не тільки сприяє кращому використанню поживних речовин ґрунту або добрив, а й поповнює їхні запаси. Сівозміни, які включають бобові культури, менше потребують азотних добрив порівняно із сівозмінами без них при однакових урожаях однойменних культур. Для кращого використання поживних речовин корисно чергувати рослини з різною кореневою системою і різною здатністю використовувати важкозасвоювані сполуки. Ефективність такого чергування, так само як і зміна бобових та небобових культур, багато в чому залежить від застосування добрив. Вона вища, якщо добрива не вносяться, оскільки тут усі переваги і біологічні особливості рослин проявляються сильніше.

Для умов зрошуваного землеробства важливо й те, що різні рослини неоднаково реагують на підвищення концентрації солей у ґрунтовому розчині. Найчутливіші до підвищеного вмісту солей у ґрунті конюшина лучна, боби, люпин, горох, соя. Підвищену стійкість проти засолення мають буркун, лядвенець рогатий, гірчиця, костриця тростинна, пирій сизий, суданська трава.