Сівозміна Як Підхід До Підвищення Продуктивності Поля

Що Таке Сівозміна?

Це поняття означає саме те, що має на увазі його назва. Сівозміну можна пояснити як щорічну зміну різних культур на одному й тому ж полі. Цикл може включати різну кількість років, від 3 до 7+, з висівом різних культур по черзі та/або паром. У випадку останнього ділянки можуть не використовувати або використовувати як зелені насадження для домашньої худоби.

Останній варіант навіть кращий, оскільки він постачає органічний гній великої рогатої худоби. Інша система сівозміни використовує підхід зміни видів для створення укриття і зелених добрив, які не тільки дають їжу для худоби, а й захищають землі від ерозії та насичують ґрунт залишками рослин.

Чому Чергування Культур У Сівозміні Важливе?

Розвиток ботаніки та хімії дає нам достатньо інформації для пояснення, у чому важливість сівозміни культур. Річ у тім, що певні рослини спустошують землю від одного виду поживних речовин, вивільняючи інші. У свою чергу, вироблені поживні речовини сприяють розвиткові інших видів рослин.

Хоча стандартної схеми сівозміни не існує, можна простежити певні закономірності цього процесу. Загальний план ґрунтозахисної сівозміни передбачає висадку листових та коренеплідних бобових культур. У цьому випадку, листяні рослини виділяють фосфорну кислоту, необхідну кореневим рослинам. Коренеплоди виробляють калій, що вкрай необхідний бобовим. Рослини з сімейства бобових виділяють азот, який має вирішальне значення для росту рослин.

Основні Принципи Науково Обґрунтованої Сівозміни

Ключові принципи, якими варто керуватися при побудові сівозміни, включають

• по-перше, коректний вибір попередників;
• по-друге, оптимальне поєднання культур.

Необхідно брати до уваги оптимальну періодичність повернення певних культур на одне поле. На етапі вибору попередників можуть виникнути складнощі, пов’язані з кризою тваринництва, що спричиняє обмеженість вибору культур для вирощування. Тут важливо зазначити, що ідеальної схеми сівозміни культур не існує. Втім, знання елементарних правил підбору попередників допоможе зробити оптимальний вибір.

Основні правила проєктування схем динамічних сівозмін:

• Уникайте використання близьких за походженням культур підряд (напр., бобові після бобових).
• Дотримуйтеся оптимальних періодів повернення культур на одне й те саме місце.
• Враховуйте ґрунтово-екологічні (технологічні) групи.
• Зважайте на специфіку розташування ґрунтів.
• Враховуйте супутні чинники: наявність техніки, оцінку господарства, економічний стан.
• У сівозміні обирайте якомога кращі попередники, розставляючи пріоритети на користь добрих та допустимих попередників. Хоча умови іноді змушують використовувати умовно допустимі та недопустимі культури попередників.

Стосовно останніх, у сівозміні добрим вважається попередник, який може гарантувати стабільно високу врожайність. За допустимого попередника очікується висока врожайність за сприятливих умов, в іншому випадку продуктивність може падати. Попередник, що вважається умовно допустимим, дещо погіршує умови для наступного врожаю. Недопустимий попередник спустошує ґрунт, створюючи не надто сприятливі умови для вирощування наступної культури.

Рекомендується розміщення сівозмін таким чином, щоб поля були ідентичні за розміром та розташовувалися в одній технологічній групі. Це забезпечує максимальну продуктивність сівозмін, а також дозволяє найбільш економічно використовувати ресурси. Тривалість сівозміни напряму залежить від культури, що має найдовший період повернення на поле.

Принципи Чергування Культур На Практиці

Різні фермери знайшли способи зібрати високі врожаї й діляться своїм досвідом планування сівозміни. Приклади послідовності можуть включати:

• Пшениця-соняшник-пар
• Кукурудза-овес-люцерна або конюшина-пар або пасовище
• Морква-пшениця-пирій
• Зима: пшениця-пшениця-рапс-пшениця-пшениця-соя / соняшник на 2 роки
• Літо: кукурудза-соя-соняшник-бавовна-кукурудза-соя-пшениця.

У Південній Африці діє система, розрахована на 36 років. У ній аграрії вирощують ліс і чагарники протягом 35 років і спалюють їх після цього, щоб посіяти пальчасте просо на 36-му році. На противагу, найчастіший цикл сівозміни становить 3 роки.

Щодо українських реалій, доцільно використовувати наукові рекомендації з розміщення культур відповідно до географічних зон – оптимальна сівозміна для зони Лісостепу може відрізнятися від зони Полісся (див. Таблиця 1, Таблиця 2).

До прикладу, жито озиме є неприпустимим попередником для пшениці в умовах Полісся. У зоні Степу та Лісостепу така послідовність є допустимою, а за умови пару – навіть одним з найоптимальніших варіантів.

Загалом, якщо господарство використовується з метою вирощування великої кількості культур, то доцільно застосовувати багатопільну сівозміну. Існують дієві плани восьмипільної та десятипільної сівозміни. Якщо ж планується використання від 2 до 4 культур, то, відповідно, обираються п’ятипільні або чотирипільні сівозміни з короткою ротацією.

У сучасних умовах найбільший попит існує саме на зерно та олійні культури. Згідно з дослідженнями у сфері сільського господарства, одним з найкращих варіантів може бути 4-пільна сівозміна з чергуванням наступних культур:

1. Багаторічні бобові трави, зернобобові чи кормові культури.
2. Пшениця озима.
3. Соняшник, зернобобові, кукурудза та інші, крім зернових стерньових культур.
4. Ячмінь ярий, пшениця яра, однорічні трави, однорічні трави з підсівом багаторічних трав.

У даному прикладі чотирипільних сівозмін перше поле забезпечує ґрунти азотом, покращує його склад та позитивно впливає на його структуру завдяки тому, що бобові культури мають доволі розвинену кореневу систему. Таким чином, вони забезпечують оптимальні умови для вирощування пшениці, що є культурою на другому полі. Вона, в свою чергу, збагачує ґрунт органічними речовинами за допомогою соломи та зменшує щільність бур’янів. У таких умовах на третьому полі доцільно вирощувати олійні культури та інші культури, що мають попит – зернобобові чи кукурудзу. Четверте поле можна використовувати під зернові, однак з ними варто сіяти однорічні трави. При сівозміні зернових культур солому чи зелену масу можна використовувати як корм чи органіку для удобрення.

Переваги Впровадження Сівозміни

Впровадження сівозмін на постійній основі має очевидні переваги для господарства, а саме:

• Насичення азотом, що є ключовим хімічним елементом, необхідним для здорового розвитку рослин. Азот використовується для створення блоків білків і хлорофілу. Попри те, що в повітрі присутній азот, він не підходить для посіву. Якщо в ґрунті не вистачає азоту, його додають у добрива. Впровадження сівозміни ж передбачає використання посівів, що здатні збагатити землі азотом органічним способом.
• Оптимізація економії витрат на хімікати. Зі схемою сівозміни немає потреби купувати азотні добрива (нітрати й нітрити), якщо цей елемент виділяється попередниками (зокрема, квасолею).
• Охорона природи. Хімічна форма азоту забруднює ґрунт і воду. Крім того, рослини поглинають з добрив лише невелику частину азоту, а решта шкодить екології.
• Затримка води. За застосування сівозміни альтернативні культури допомагають утримувати воду в глибоких шарах ґрунту. Таким чином, рослини зможуть використовувати її запаси в разі посухи.
• Скорочення використання пестицидів. Деякі культури можуть знищуватися шкідниками, наприклад, колорадські жуки нападають на картоплю. Шкідників вбивають цільовими хімічними речовинами. Коли вони використовуються протягом багатьох років, надмірна їх кількість забруднює природу, завдаючи шкоди всім живим істотам. Цього можна уникнути шляхом застосування польової сівозміни. Наприклад, якщо ви посадите кукурудзу або пшеницю, шкідники залишатимуть поля, тому що вони просто це не їдять. У той самий час, цим комахам смакують помідори або баклажани, тож така зміна не розв’яже питання.
• Захист від ерозії. Різне насіння має різну кореневу систему, дрібну або глибоку. Коріння проникає в ґрунт на різних рівнях, тим самим покращуючи його пористість. Крім того, зелене листя покриває землі та захищає їх від прямого впливу вітрів і дощів, що руйнують їхню поверхню. Деякі коренеплоди (арахіс, картопля, цукровий буряк), відомі низьким рівнем післяжнивних залишків, на відміну від кукурудзи або цукрового очерету. Перша група рослин потребує частого вирощування і тому викликає сильну ерозію, а інша – ні.
• Підвищення врожайності. Альтернативне вивільнення необхідних поживних речовин підвищує продуктивність сільського господарства в умовах сівозміни.

Використання Супутникового Моніторингу Для Прийняття Рішень, Пов’язаних З Сівозміною

Оскільки врожайність культури прив’язана до конкретного поля, ГІС (географічна інформаційна система) допомагає фермерам приймати своєчасні та обґрунтовані рішення протягом ротації сівозміни, використовуючи різне програмне забезпечення на основі ГІС карт для управління господарствами. Цифрова агроплатформа EOSDA Crop Monitoring, на додаток до комплексної оцінки поля також надає фермерам прогнози погоди, карти диференційованого внесення добрив, аналіз проблемних зон, а також багато інших функцій, що значно зменшують витрати.

Кожне господарство має свої основні культури. Стійкість поля для вирощування конкретних сільськогосподарських культур або рішення про ґрунтозахисну сівозміну базується на всебічному моніторингу та повноцінному історичному аналізі стану рослинності, а також даних про погодні умови.

EOSDA Crop Monitoring здатний реалізувати повний комплекс завдань моніторингу з метою оптимального чергування посівних культур. Цей інструмент дозволяє користувачеві відстежувати рівень вегетації, а також погодні умови, такі як добові опади, мінімальну/максимальну температуру повітря та погодні ризики для вибраного вегетаційного періоду. Такі дані можуть вплинути на прийняття рішень, пов’язаних з сівозміною. На додаток, рослинність можна відстежувати не тільки за допомогою індексу NDVI (Нормалізований диференційний вегетаційний індекс), але також за допомогою MSAVI (Модифікований коректований ґрунтовий індекс), NDRE (Нормалізований диференційний RedEdge індекс), NDMI (Нормалізований диференційний індекс вологи) та ReCl (Хлорофільний RedEdge індекс), кожен з яких є ефективним на певній стадії росту врожаю та під час певного етапу сівозміни.

Користувач може додавати дані про зростання врожаю в розділі “Історія поля”.

Монокультура Чи Сівозміна: Як Обрати?

Кожен метод має свої мінуси та плюси. Однак практичний досвід свідчить про те, що метод сівозміни культур збільшує обсяги виробництва та зменшує витрати. Відповідно, безперервне вирощування рослин одного виду (монокультура) з року в рік приносить гірші результати.

Сівозміна, на противагу монокультурі, забезпечує нові посіви більшою кількістю поживних речовин та не так спустошує ґрунт. За її допомоги можна попередити ерозію кореневою системою та забруднення навколишнього середовища через використання хімічних речовин, що знищують шкідників.

Кожен посівний сезон відрізняється та несе певний ступінь ризику. Навіть при добре збалансованих та обґрунтованих розрахунках іноді трапляються збої. Досвід, однак, показує, що польова сівозміна є продуктивнішою, ніж монокультура. План ротації, розроблений професіоналами, попереджує основні недоліки моногосподарства: втрата родючості ґрунтом, ерозія ґрунту, безперервна навала шкідників. Таким чином, фермери мають змогу використовувати свої поля якомога ефективніше.