Наукові основи систем землеробства

За екстенсивних систем землеробства більшу половину придатних для обробітку земель використовували під посіви. Серед культур переважали зернові, кормові і технічні культури зовсім не вирощували, або їх було дуже мало. Для відновлення родючості ґрунту використовували такі заходи, як обробіток парів, травосіяння, внесення гною. Меліоративні заходи майже не здійснювали.

За складних умов існування, опанування досвідом вирощування зерна селянин інтенсифікує його виробництво покращенням системи відновлення природної родючості ґрунту, періодично залишаючи її під паром.

Керуючись недопущенням повного виснаження ділянки в одному виробничому циклі систематичний її "відпочинок" характеризує цей агротехнічний захід як першу усвідомлену дію рільництва, спрямовану на інтенсифікацію землеробського процесу. Тогочасне пасивне присвоєння природної сили землі на підсічках і перелогах набуло активної організованої форми забезпечення тривалої родючості ґрунту. Організована охорона і відновлення природних ресурсів ґрунтів в паровому полі стало переломною віхою в історії розвитку хліборобства. Застосування пару при вирощуванні зернових колосових культур можна розцінювати як важливе джерело існування людства, беручи до уваги усвідомлення необхідності цього важливого процесу. Землеробство завдяки цьому піднялось із рівня примітивного стану до стану культурного, творчого, що зумовило прогрес хліборобства і його систем.

Парова система набуває агрономічної, агрофізичної суті тільки тоді, коли відведене поле не пасивно наповнюється плодючою силою, а на відновлення його спрямована технологічна операція -- оранка, тобто в паровий період поле піддають одно -, дворазовому обробітку з метою покращення структури ґрунту, максимально можливого зниження бур'янів тощо.

На паровому двопіллі переважно вирощували зернові культури. Найбільш поширеною була форма, за якої висівали першого року озимі (жито), потім цьому полю давали відпочити, щоб на ньому вирощувати зернові. Найбільш продуктивно використовувалось парове поле двопільної системи, коли його було поділено ще на дві частини, де на них відповідно висівали озимі і ярі культури. Такий варіант двопілля був на Хмельниччині в Чемеровецькому районі, де усе поле ділили на толоко-пасовищну і орну частину. На одному полі смугами висівали озимі і ярі культури. Отже, поле було розчленоване на три неоднакові ділянки, в чому можна вбачати поступ до парового трипілля. Зменшення площі найбільшого за розміром поля, привело до трипільної системи.

У центральній частині України, як і на багатьох інших теренах етнічної території, у XIX -- на початку XX ст.. у селянських господарствах панувало класичне трипілля для вирощування виключно зернових культур. На коренеплідні, технічні культури відводили окрему частину поля, розташовану безпосередньо поблизу осель. На Київщині зокрема все орне поле ділилось на три частини з такою умовою, що парове поле ("толока") залишалось для громадського випасання худоби. Аналогічний спосіб користування орними площами зустрічались на Черкащині, Кіровоградщині та ін. Здебільшого у тому чи іншому селі, чи в певному регіоні з подібними природно-кліматичними умовами переважала якась одна сівозміна парової системи землеробства. Так, на Полтавщині в 1900 році зафіксовано 66% селянських господарств з трипільною і 20% -- з однопільною.

Парова система землеробства, як уже зазначено, була поширена серед багатьох хліборобських народів, але з своїми помітними особливостями. Дотримуючись послідовності в чергування озимих і ярих культур, у озимий чи ярий клин замість традиційних жита і ячменю вводиться культура, характерна для певної місцевості, або господарсько необхідна. Подекуди в Росії на полях в ярій зміні висівали просо, інколи садили картоплю. У Білорусії в середині XIX ст. існувала своєрідна сівозміна, коли через одну ротацію у ярому клині висівали льон.

За парової системи землеробства чергування сільськогосподарських культур в сівозміні було переважною у вигляді двопілля: 1 -- пар, 2 -- кукурудза, а також 1 -- пар, 2 -- озимина, або у вигляді трипілля: 1 -- пар, 2 -- озимина, 3 -- ярі зернові. При сильному забур'яненні полів трипілля було з двома полями пару: 1 - пар, 2 -- пар, 3 -- овес або ячмінь. Таке чергування було поширено на початку XIX ст. в Німеччині та у Франції. У США широко запроваджувалося чотирипілля: 1 -- пар, 2 -- бобові, 3 -- пар, 4 -- кукурудза.

Перехід до парової системи дав змогу стрімко розширити площі посівів і збільшити виробництво зерна. На тій же площі що й за заліжної або перелогової системи стало можливим мати площу посівів у 3-4 рази більшу. Саме з цього часу в Росії і з'явилось товарне зерно, оскільки зросло його виробництво, хоча величина врожаю фактично не змінилась.

За умов правильного і своєчасного парового обробітку кожного поля (один раз у 2-3 роки) ґрунт дійсно очищався до певної міри від бур'янів, а за регулярного внесення гною дещо поліпшувалась його родючість. Оскільки парування ґрунту було головним засобом поліпшення його родючості, логічним стала і назва системи -- парова.

Мета парової системи була скрізь одна й та ж -- забезпечити, в основному, умови для вирощування зернових культур та виробництва зерна.

У нашій країні ще з часів стародавньої Русі аж до початку XX ст. існувала парова система землеробства з трипільною сівозміною. За парового трипілля одне поле відводили під пар, друге -- під озиме жито, а на півдні -- під озиму пшеницю, трете -- під "сірі" ярі хліба: ячмінь, овес, гречку.

З ліквідацією багаторічного перелогу, перш за все, чітко проявилась негативна риса парової системи землеробства: стрімке погіршення якості вирощеної продукції. Тверді ярі пшениці, що давали високі врожаї на цілинних землях і перелогах, почали втрати свою основну ознаку -- миловидність зерна і знижувати вміст клейковини при вирощуванні їх на розпушених землях. Найцінніші за вмістом білка в зерні твердої пшениці поступалися менш цінним, м'яким. Крупнозерне пластове високоврожайне просо змінилося дрібнозерним, менш урожайним. Якість продукції землеробства знижувалась через те, що в урожаї було багато щуплого, недорозвиненого зерна з домішками великої кількості насіння бур'янів.

За умов парової системи землеробства були знищені продуктивні пасовища з їх багаторічною трав'янистою рослинністю.

Отже, за парової системи землеробства порівняно з перелоговою значно збільшувалось виробництво зерна, але зменшувалось виробництво кормів для худоби. Це призвело до зменшення поголів'я худоби і її продуктивності. Відношення всіх луків до ріллі в Росії становило лише 34,7%.

Історія землеробства показала, що пар без добрив (крім того чи ще й пізній, оскільки на ньому пасли худобу) не став засобом відновлення родючості ґрунту і очищення його від бур'янів. Гній на добриво в Росії, як правило, не використовували до кінця XIX ст.., а коли і використовували, то рідко - раз в 6-9 років і невеликими дозами. Внаслідок цих причин середня урожайність зернових культур за парової системи була низькою і нестійкою. Як в Росії, так і в країнах Західної Європи в XVIII ст. вона була в межах 5-7 ц/га. У тих небагатьох господарствах, де гній вносили регулярно -- раз в три роки, пари орали рано, дотримувались інших елементарних агротехнічних вимог, і за парової системи землеробства отримували добрі для того часу врожаї. Вони в 2-3 рази перевищували урожаї за тієї ж системи землеробства тих господарств, які не застосовували гній, пізно і неправильно обробляли ґрунт.

Проте навіть при дотримуванні агротехнічних вимог парова система не мала такі великі недоліки: пари займали багато ріллі - до 1/3-1/2 від загальної площі та не було посівів кормових культур.

За перелогової системи землеробства втрачена ґрунтом родючість відновлювалась багаторічною рослинністю перелогів у природних умовах. Цей ефективний, але надзвичайно тривалий захід відновлення родючості ґрунту виявився абсолютно несумісним з умовами парової системи землеробства при зерновому трипіллі.

Мілка оранка і безперервна культура хлібних злаків, що тривала з року в рік, сприяла в ряді районів розвиткові вітрової та водної ерозії.

Розвиток ерозійних процесів на розпилених степових ґрунтах призвів до посилення так званих чорних бур, коли великі маси дуже дрібних частинок родючості ґрунту видувалися і зносились з полів.

Невеликі норми гною, які вносили тоді, не могли істотно позитивно позначитися на підвищенні родючості. Внаслідок цього за парової системи землеробства дерново-підзолисті ґрунти з кожним роком втрачали природну родючість, а врожаї знижувалися.

Парова система землеробства із зерновим трипіллям, яка існувала тривалий час, у своїй основі не тільки не забезпечувала щорічне збільшення врожаїв з одиниці площі, а й не могла утримати сталої продуктивності хлібних злаків на певному рівні. Навпаки, врожаї за цієї системи землеробства були стихійними, вони цілковито залежали від метеорологічних умов, а також від фітосанітарного стану полів.

У XVII і XVIII ст. в ряді країн Західної Європи і в окремих маєтках російських поміщиків робляться спроби покращати парову систему землеробства. Збільшення кількості населення, розвиток торгівлі, загарбницькі війни вимагали від сільського господарства більшої кількості різноманітної продукції. Наслідком стала поступова зміна структури посівів, впровадження нових культур -- багаторічні трави, коренеплоди і картопля. Зменшувались площі під чистим паром, розорювались малопродуктивні луки.

У зв'язку з цим подекуди формувалася вигінна, або багатопільна-трав'яна система землеробства. За цієї системи половину ріллі займали сіяні багаторічні трави, які використовували на сіно і випас, на решті площ вирощували зернові культури. Для збільшення продуктивності природні трави змінили сіяними, які в перші роки життя використовували на зелену масу і сіно, а потім -- як вигін для худоби.

Прикладом вигінної системи може служити мекленбурська система, яка виникла в середині XVIII ст. із парової в Німеччині, де на той час парова система землеробства призвела до сильного розорювання природних кормових угідь. Це гальмувало утримання достатнього поголів'я худоби, а отже, і виробництво необхідної кількості гною. Тому, трипільні зернові сівозміни були перетворені в багатопільні, наприклад: 1-е поле -- пар; 2 -- озимі; 3 -- ярі; 4 -- пар; 5 -- озимі; 6 -- ярі; 7-9 -- вигін.

У чорноземній смузі Росії багатопільні-трав'яні сівозміни виникли із заліжної та перелогової систем і розглядались як перехідна форма від примітивних систем до інтенсивних. Прикладом багатопільної сівозміни для центральних чорноземних губерній була така: поле 1 -- просо або яра пшениця; 2 -- яра пшениця або просо; 3 - пар, інколи удобрений; 4 -- озима пшениця; 5 -- горох, ячмінь або овес; 6 -- пар або гречка; 7 -- жито, інколи з тимофіївкою; 8 -- тимофіївка або овес з тимофіївкою; 9-15 -- тимофіївка на укіс або вигін.

Запроваджували вигінну систему землеробства і у деяких господарствах нечорноземної смуги Росії. Прикладом типової сівозміни багатопільно-трав'яної системи землеробства може служити сівозміна О.М. Енгельгарда, впроваджена в маєтку Батищеве Смоленської губернії: поле 1-6 поля -- багаторічні трави; 7 -- льон; 8 -- пар; 9 -- озиме жито; 10 -- ярі зернові; 11 -- пар; 12 -- озиме жито; 13 -- ярі зернові; 14 -- пар; 15 -- озиме жито.

З застосуванням добрив багатопільні-трав'яні сівозміни переходили в більш інтенсивні унаслідок скорочення трав'яного періоду і збільшення площі посівів зернових культур. На цьому вигінна система цілком узгоджується з поліпшеною зерновою, яка виникла з парової зернової.

У нашій країні вигінна система землеробства не мала поширення в чистому вигляді, але окремі елементи, як багатопільно-трав'яні та ґрунтозахисні сівозміни, застосовували в поєднанні з сівозмінами інших систем.

Таким чином, парова і вигінна системи землеробства за інтенсивністю значно ефективніші примітивних форм. Більшу частину придатних для обробітку земель у них займала рілля, проте значні площі були і під чистими парами. У посівах переважали зернові культури або багаторічні трави, високопродуктивних кормових і технічних культур не було або вони займали незначні площі. Родючість ґрунту визначалась природними факторами, які певною мірою спрямовувались людиною (обробіток парів, сівба трав), і менше -- засобами виробництва, які постачала промисловість.

За перехідних системах землеробства -- поліпшеній зерновій, сидеральній, плодозмінній і травопільній -- використовують усі орні землі, у сівозмінах переважають зернові з багаторічними травами або просапними культурами і чистим паром.

Поліпшені зернові системи землеробства -- виникли в результаті удосконалення парової і багатопільно-трав'яної систем землеробства. Сівозміни поліпшених зернових систем землеробства являють собою зернове трипілля, доповнене полем багаторічних трав. Таке наприклад: 1-е поле -- пар; 2 -- озимі з підсіванням конюшини; 3 -- конюшина; 4 -- ярі зернові. Або ж існувала восьмипільна -- 1-е поле пар; 2 -- озимі з підсіванням тимофіївки і конюшини; 3,4 -- конюшина з тимофіївкою; 5 -- льон; 6 -- пар; 7 -- озимі; 8 -- ярі зернові.

В Росії заміна парової системи землеробства відбувалась в районах, де розвивалось молочне скотарство або впроваджувалися посіви технічних культур, переважно в поміщицьких господарствах. Тут виникли різноманітні форми інтенсивного землеробства із застосуванням польового травосіяння.

У зерно трав'яних сівозмінах зернові культури займали від половини до 2/3 ріллі, 15-25% її відводили під чисті пари і 20-30% -- під багаторічні трави. Просапних і зернобобових культур не було або вони займали незначні площі.

Родючість ґрунту підтримували вирощуванням багаторічних трав, паровим обробітком і застосуванням добрив, переважно гною.

Подальший розвиток цієї системи землеробства тривав шляхом зменшення площі чистих парів і заміни зайнятими, а також запровадженням в сівозміни просапних культур і переходу до плодозмінної системи.

Широкого розповсюдження набуло паропросапне п'ятипілля, де по пару висівали дві зернові культури, причому в Сибіру і Казахстані -- ярі, на півдні України -- озимі, на південному сході -- озимі і ярі, а потім просапні і ярі.

У паропросапних сівозмінах під зернові культури відводили від 50 до 70% ріллі, під просапні, зернобобові і круп'яні -- 15-20, чисті пари -- 15-25%. Підтримання і поліпшення родючості ґрунтів здійснювалось інтенсивним обробітком парових і просапних полів, внесенням добрив, заходами щодо збереження і нагромадження вологи. Головну роль у боротьбі з бур'янами тут відігравали парові і просапні поля.

Поліпшені зернові сівозміни з багаторічними травами слугували прообразом польових травопільних сівозмін. Тому травопільна система землеробства, запроваджена акад. В.Р. Вільямсом, також належить до перехідних.

Сидеральна система землеробства -- це варіант подальшого удосконалення поліпшеної зернової системи, в якому чистий пар замінювали сидеральним. З метою відновлення родючості ґрунту вирощені на сидерат рослини повністю приорюють. Спочатку в нашій країні для цього використовували озиме жито і гірчицю, пізніше, як більш ефективні, -- сераделу, люпин та інші бобові рослини. Цю систему землеробства застосовували в районах з великою кількістю опадів і з малородючими ґрунтами. Зараз її використовують в ряді районів нечорноземної зони і в Прибалтійських країнах.

З виведенням безалкалоїдного кормового люпину його почали використовувати як кормову рослину. На зелене добриво стали висівати люпин або іншу культуру після поживно чи післяукісно, тобто після збирання основної культури. Разом з тим сидеральна система у переважній більшості районів втратила свою самостійність, оскільки за довільної системи можна вирощувати проміжні посіви, у т.ч. і на зелене добриво.

У країнах Західної Європи внаслідок бурхливого розвитку промисловості, зростання чисельності міського населення, а, отже, і зростання попиту на продукти тваринництва, перехід від заліжної і парової зернової систем землеробства до більш інтенсивних систем здійснювався значно швидше ніж в Росії. Найбільше місце отримала плодозмінна або плодоперемінна система землеробства.

Початок цій системі було покладено в Бельгії та Голландії (с сучасному географічному вимірі) в XVI і XVII ст. Вона швидко поширювалась до Англії та Франції і дещо пізніше до Німеччини (XIX ст.).

Основними ознаками плодозмінної системи землеробства вважалися: розорювання природних кормових угідь і перетворення їх у ріллю, за винятком частини високопродуктивних луків; вирощування кормових, найбільш продуктивних культур на полях; ліквідація чистих парів і заміна їх бобовими травами, чергування зернових культур з бобовими і просапними.

Перехід до цієї системи землеробства означав, що чисте зернове господарство поступилося своїм місцем господарству з розвиненим тваринництвом і посівами просапних технічних культур (цукрові буряки, соняшника та інших культур (картопля, кукурудза та ін.)). Розвиток тваринництва спонукав розширити посівні площі під багаторічними бобовими травами та бобовими і кормовими коренеплодами.

В багатьох районах Англії була впроваджена відома норфольська сівозміна з наступним чергуванням культур: 1 -- конюшина; 2 -- озима пшениця; 3 -- кормові коренеплоди; 4 -- ячмінь з підсіванням конюшини. У цій сівозміні відобразилось найбільш типове для плодозмінної системи землеробства співвідношення площ посіву груп сільськогосподарських культур: зернові -- 50%, просапні -- 25% і бобові -- 25%. Обов'язкове дотримування порядку чергування культур в сівозміні забезпечило захист посівів від пошкодження багатьма шкідниками і ураження хворобами, створювались добрі умови для очищення ґрунту від насіння бур'янів та рівномірне використання із нього поживних речовин.

Включення в сівозміну конюшини, люцерни та однорічних бобових трав сприяло помітному поповненню ґрунту запасами зв'язного азоту і гумусу, а вирощування просапних культур стало фактором покращення фізичних властивостей верхнього шару ґрунту і дозволило краще очищати його від насіння бур'янів без чистого пару.

Під впливом запровадженої плодозмінної системи, яка передбачала більш глибокий і ретельний механічний обробіток у сівозміні, більш високі рівні систематичного внесення добрив, не лише поліпшувало родючість ґрунтів, але і сприяло загальному підвищенню окультурення полів, урожайності сільськогосподарських культур в районах Західної Європи.

В Англії, Бельгії, Нідерландах, Німеччині за 70-80 років освоєння плодозміни урожаї зерна більш ніж подвоїлися, досягнувши в середньому 16-17 ц/га. В наступному столітті (1960-1970 рр.) після широкомасштабного застосування мінеральних добрив, впровадження нових, більш продуктивних сортів і гібридів, удосконалення механічного обробітку ґрунту та багатьох інших заходів агротехніки, а в ряді випадків після освоєння зрошення, врожаї зерна ще раз подвоїлись, досягнувши 35-43 ц/га. За таких умов помітно зросло виробництво концентрованих соковитих і грубих кормів, що створило умови для розвитку високопродуктивного тваринництва.

У Західній Європі можна було легко усунути або зменшити чисельність парових полів. За її кліматичних умовах -- завжди є можливість добре підготувати ґрунт до настання оптимальних строків сівби (вересень) після збирання конюшини, льону, картоплі, бобів. Крім того, в Бельгії, Голландії і на значній території Англії та Франції ґрунт взимку не замерзає і його можна орати.

Зокрема, за твердженнями багатьох дослідників, озимі в Англії збирають в першій половині липня, поле відразу ж лущать, вносять гній і орють. Продовж 4-х місяців до середини листопада, поле практично знаходиться в "чистому пару". Унаслідок таких умов тут відмовились від весняно-літнього пару на користь літньо-осінній час пару. Крім того, м'яка протяжна весна допускає тут повторні передпосівні обробітки поля. Нарешті, після збирання коренеплодів до сівби ярих залишається великий проміжок часу під час якого ґрунт доглядають за системою напівпару.

Включення в сівозміну цукрових буряків, кормових коренеплодів і картоплі як культур, вимогливих до більш глибокого розпушування ґрунту, змушувало виконувати і більш глибоку оранку, а на ґрунтах з неглибоким орним шаром плугами, з ґрунтопоглиблювачами. Гній вносили під просапну культуру, яка найбільш високо оплачувала це добриво, разом з тим післядія гною мала позитивний вплив і на решту культур сівозміни.

Основні наукові положення плодозмінної системи землеробства були сформульовані лише в другій половині XVIII ст. А.Юнгом, А. Теєром та іншими відомими агрономами того часу. Із російських вчених вагомий внесок в розвиток вчення про плодозмінну зробили А.Т. Болотов і ЇМ. Комов.

Суть плодозмінної системи зводилась до дотримання наступних вимог: всі сільськогосподарські угіддя займають посівами (відмова від чистого пару): вирощують крім зернових, що виснажують ґрунт, й просапні та багаторічні бобові трави (збагачують ґрунт органічними речовинами та азотом) у рівній пропорції; неприпустиме повторне висівання на одному полі культур однієї біологічної групи навіть два роки підряд; щорічне чергування культур, що збіднюють та збагачують ґрунт; раціональне використання непродуктивних природних кормових угідь під ріллю, де може бути організоване виробництво кормів.

Обмеження площі пасовищ для випасання громадської худоби худоби, зменшення земельних наділів зумовили перегляд традиційних, устарілих сівозмін, в тому числі й трипілля. У XIX ст. в Україні все частіше до ярих зернових підсівають насіння трав, і тоді парове поле перетворюється у пасовище для худоби, але це вже стає окультурене пасовище. Внаслідок таких дій підвищується продуктивність поля, покращується пожнивний потенціал та покращується структурний стан ґрунту. Отже, із запровадженням у сівозміну травосіяння замість чистого пару започаткувалась плодозмінна система землеробства.

Фундаментальний розвиток агрономічної науки в Росії у XVІІІ-XІX ст., її теоретичні і експериментально-практичні аспекти торкнулися лише незначної кількості велико поміщицьких господарств. В більшості випадків сільськогосподарське виробництво велось патріархальним застійним засобом. Тодішні виробничі відносини гальмували прогрес хліборобства.

Закономірність феодальних виробничих відносин і відповідних їм продуктивних сил виявлялися на фоні аграрної культури у слов'янських народів, про рівень розвитку якої можна судити на прикладі систем землеробства.

Елементи плодозмінної системи закладалися у паровій системі із запровадженням травосіяння, яке позитивно впливало на стабільність агрофізики ґрунту, удосконалювало існуючу парову систему. Перехід від парової до плодозмінної системи землеробства став можливим з запровадженням в сівозміну просапних і бобових культур, тобто за наявності таких ознак: вирощування кормових рослин в сівозміні, заміна чистих парів зайнятими, переважно бобовими чи просапними, а також чергування зернових культур з бобовими і просапними. Плодозміна являла собою ефективний агротехнічний захід покращення родючості ґрунтів і одночасне збільшення продуктивності ріллі.

Наприкінці XIX -- у першій половині XX ст., у період загальної кризи феодальних виробничих відносин в Росії, яка охопила ті території України, що входили до її складу, зародження капіталістичних форм виробництва, поширених і на сільське господарство, стала і економічною кризою для існуючих традиційних систем землеробства.

Виникнення агрономічних центрів у Росії, а також в Україні, опрацювання наукових основ продуктивних систем призвело до диференціації господарств з традиційними системами, це здебільшого бідніша частина, та господарства великих землевласників, які запроваджували інтенсивні науково обґрунтовані системи. Тобто одна категорія господарств вела польове хліборобство, застосовуючи в основному екстенсивні системи землеробства - парове двопілля, трипілля чи багатопілля, або ще примітивніші: підсічну і навіть переліг, лише спорадично більш інтенсивні - паропросапну і плодозмінну системи. Інша частина переходила до інтенсивного землеробства -- плодозміни, впроваджувала поліпшену зернову систему із травосіянням.

Помітний внесок в теоретичному та практичному значенні для сільського господарства тих часів, а їх значення переважно невичерпане і сьогодні, була активна праця А.Т. Болотова, І.М. Комова, М.В. Борошна, Д.М. Полторацького, І.І. Самаріна, Д.П. Шелехова та інших вчених країни.

У розвиток польового травосіяння, зокрема культури конюшини, велика заслуга належить К.А. Тімірязєву. Про значення конюшини було відомо ще задовго до нього. Проте він широко і повно, з використанням останніх глибоких наукових досліджень, розкрив положення про те, що бобові рослини не виснажують, а навпаки покращують і збагачують органічною речовиною та азотом.

Обґрунтовуючи значення польового травосіяння, О.В. Советов вказував, що цей новий агротехнічний захід відновлення родючості ґрунту вимагає вести сільське господарство на науковій основі при обов'язковому поєднанні рослинництва з тваринництвом.

І.О. Стебут звернув увагу на непридатність зайнятих парів у посушливих районах. Цим власне вчений підкреслив непримиренність вимог плодозміни -- повсемісної ліквідації чистих парів, так необхідних у посушливій степовій зоні.

При запровадженої і практичному веденні сівозміни плодозмінної системи в різних ґрунтово-кліматичних умовах колишньої Росії почала виявлятися деяка невідповідність між умовами та вимогами класичної сівозміни. У посушливих умовах не можне було обійтися без чистих парів. У багатьох районах багаторічні трави доцільно було використовувати не один рік, а Продовж двох-трьох років. Неприйнятною виявилася вимога класичної плодозміни не висівати одну культуру протягом двох років поспіль на одному полі. У степових районах, наприклад, бувало доцільним висівати пшеницю повторно (особливо після чорних удобрених парів). Сільське господарство того часу не було спроможне забезпечити вирощування просапних культур на четвертій частині орної землі. Цьому також заважали і більш суворі природні умови, які створювали додаткові труднощі в землеробстві - вимерзання та загибель від посух конюшини, озимої пшениці тощо.

Плодозмінна система землеробства успішно освоювалась в Прибалтиці, західних районах України та Білорусії.

Активними пропагандистами плодозмінної системи на теренах тодішньої Росії були В.О.Левшин, A.M. Роз натовський, Д.М. Полторацький І.І. Самарін, М.Г. Павлов, O.B. Советов, А.Т. Болотов, П.М. Преображенський, СМ. Усов, О.М. Енгельгардт та ін. Проте у більшості випадків пропаганда плодозміни не досягала мети. Існування кріпосного права, підневільна селянська праця були перешкодою до істотного покращення землеробства. Проте мало що дало і звільнення в 1861 році селян від кріпосної залежності без достатньої кількості землі з великими викупними платежами, відробітками і общинним землекористуванням.

За умов низької агротехніки, поступового зменшення родючості ґрунтів та інших недоліків, що супроводжували освоєння парової системи землеробства в царській Росії, вагомий негативний вплив на урожай справляли несприятливі погодні умови, і перш за все травнево-червневі посухи, які приводили до недородів і голоду.

Повсюдно спостерігалася все помітна залежність землеробства від незначних коливань погоди і нездатність протистояти навіть короткочастим посухам. Особливо стрімко зменшувалась продуктивність полів в роки суворих посух (1891, 1901, 1903, 1906 та ін. роки).

Настійливі спроби встановити причини невдач у землеробстві того часу і розробити пропозиції щодо їх усунення здійснювалися багато вчених і громадських діячів другої половини XIX століття -- О.В. Советов, К.А. Тімірязєв, Д.І. Менделєєв, В.В. Докучаев, ПА. Костичев, І.О. Стебут, О.О. Ізмаїльський та ін.

У результаті таких досліджень В.В. Докучаев, ПА. Костичев і О.О. Ізмаїльський встановили, що вирішальне значення в регулюванні водного режиму на чорноземах, а отже, у боротьбі за урожай має дрібногрудочкувата водотривка структура ґрунту. Було доведено, що несталість урожаїв і їх різке падіння в посушливі роки пояснювалося, як правило, не абсолютною недостатньою кількістю опадів протягом року, а нездатністю розпиленого ґрунту нагромадити і зберегти воду для ефективного використання посівами протягом вегетаційного періоду.

Враховуючи це, В.В. Докучаев писав: "Наша задача создать агрономию, указывающую основные черты и приемы сельской экономики, специально приспособленную к нашим условиям. Прежде всего следует решить две основные проблемы: 1) восстановить физическую структуру почв, измененную небрежной и неграмотной обработкой, 2) максимально использовать недостаточную и нерегулярно выпадающую влагу".

Висловлені B.B. Докучаєвим і П.А. Костичевим та іншими видатними науковцями, а також власні багаторічні дослідження значення ґрунтової структури дозволили академіку В.Р. Вільямсу в 30-х роках XX ст. сформулювати основні положення нової системи, названої ним травопільною.

Травопільна система землеробства вимагає розроблення конкретних заходів щодо підвищення продуктивності всіх без винятку сільськогосподарських угідь і родючості ґрунту. Всю територію кожного конкретного господарства поділяють на вододіли, схили і долини. Для кожного з цих трьох типів рельєфу місцевості (названих трьома групами угідь) повинна розроблятися самостійна система заходів щодо відновлення родючості ґрунту.

Травопільна система вимагає, щоб ділянки вододілів і крутих схилів були заліснені. Друга вимога травопільної системи: дві групи угідь -- долини і схили повинні бути розмежовані. На них повинні розміщувати свої типи сівозмін. На пологих схилах і плато -- польові сівозміни, а в низинах і лощинах запроваджувати кормові сівозміни.

У польових сівозмінах для відновлення водотривкої структури ґрунту рекомендувалось дворічне використання багаторічних трав. При цьому, за першу ротацію сівозміна проходить обов'язково з дворічним використанням трав (для відновлення структури), а наступні ротації -- з однорічним їх використанням.

Травопільна система обов'язково вимагала, щоб травостій багаторічних трав польової сівозміни складався із рівної кількості стебел бобових і злакових рослин. Для цього рекомендувалось на кожні 2/3 вагової норми насіння бобових 1/3 злаків, причому в північних районах тимофіївку і конюшину лучну, а на півдні та південному сході -- житняк і люцерну жовту та гібридну. Ніякого обмеження щодо вибору покривних культур для багаторічних трав травопільна система не передбачала.

В.Р. Вільямс стверджував, що після багаторічних трав необхідно обов'язково висівати яру, але ні в якому разі озиму пшеницю, а оранку трав'яного поля обов'язково виконувати глибокою осінню, коли в ґрунті є достатні запаси вологи. На його думку, лише за умов пізньої оранки, коли органічна маса багаторічних трав буде розкладатися навесні анаеробним шляхом (внаслідок максимальної вологості ґрунту), буде відбуватись нагромадження перегною і покращення водотривкої структури ґрунту. "Тривка структура, на думку вченого, забезпечить високий і сталий урожай всіх культур сівозміни до наступного (через 6-7 років) повернення на поле багаторічних трав".

Головним заходом зяблевого обробітку ґрунту вважалась культурна оранка, навіть у посушливих умовах південного сходу. Давалася негативна оцінка деяким ґрунтообробним знаряддям (дисковим), а зубові борони і котки дозволялось використовувати лише при догляді за посівами. У системі зяблевого і передпосівного обробітку ґрунту застосовували волокуші і "гвоздівки", а в системі парового обробітку -- багатокорпусний лущильник.

Система зяблевого обробітку ґрунту передбачала обов'язкове лущення стерні дисковими знаряддями одночасно з збиранням урожаю на глибину не більше 5 см і наступну зяблеву оранку з плугами з передплужниками на глибину не менше 20-22 см. Рекомендувався систематичний пошаровий обробіток чорних парів. Передпосівна культивація -- на глибину загортання насіння.

Травопільна система землеробства передбачає, щоб площі під кормовими угіддями були чітко узгоджені з потребами господарства. Луки дозволено використовувати доти, поки вони достатньо продуктивні. Після цього луки переорюють і продовж 7-8 років використовують під посіви зернових, зернобобових, технічних та овочевих культур.

У польовій сівозміні рекомендувалося 2-річне, а в кормовій 7-8 річне використання багаторічних трав. Найкращий період використання лук вважається 7-8 років.

На думку вченого, польові однорічні рослини не здатні нагромаджувати в ґрунті органічної речовини. їх вирощування призводить до зменшення в ґрунті органічної речовини, а отже ,перегною і водотривких структурних ґрунтових агрегатів. Багаторічні ж трави завжди нагромаджують органічну речовину в ґрунті, причому це відбувається інтенсивно з прогресивним її збільшенням. Рослини луків нагромаджують величезну кількість органічної речовини завдяки анаеробному процесу під їх покровом у ґрунті.

За травопільної системи землеробства трав'яне поле сумішки бобових і злакових багаторічних трав вирішує системне завдання -- відновлення міцної агрономічно цінної структури ґрунту з достатнім нагромадженням в ньому азоту в різних^ його формах. Тому змінювалось відношення до використання гною. Його значення, як джерела органічної речовини, зменшується за умов травопільної системи. При цьому його вагомість зводиться як до джерела мінеральних та азотних добрив. Використання його за умов такого збагачення передбачалось лише в перепрілому вигляді.

За основу науково обґрунтованого комплексу агротехнічних заходів В.Р. Вільямс вважав повне освоєння травопільної системи землеробства, яка передбачає: 1 -- поєднання польових та кормових травопільних сівозмін з використанням у них сумішок бобових і злакових трав та чорних парів; 2 -- застосування прогресивних систем обробітку ґрунту і удобрення сільськогосподарських культур; 3 -- планове проведення лісонасаджень, будівництво ставків та водоймищ, організація робіт із полезахисного лісового насадження; 4 -- раціональна організація сільськогосподарської території на основі планового розміщення сільськогосподарських культур у сівозмінах, лісів та полезахисних лісосмуг залежно від умов рельєфу місцевості.

Як завершальний комплекс в масовому масштабі ця система землеробства не була сприйнята сільськогосподарським виробництвом країни. Причиною цього було низка помилок, допущених при розробці травопільної системи.

Слід відмітити при всьому іншому, що В.Р. Вільямс опрацював теорію відновлення структури ґрунту унаслідок насичення сівозміни багаторічними бобовими та злаковими травосумішками і підняв роль травосіяння, як одного з важливих заходів підтримання і поліпшення родючості ґрунту та забезпечення міцної кормової бази для тваринництва; розроблена вченим система обробітку ґрунту є вагомим внеском в агрономічну науку.

Проте В.Р. Вільямс, не враховуючи окремих природно-економічних умов різних зон країни, пропонував іноді неперевірені виробництвом заходи, що призвело до великих збитків у сільському господарстві. Зокрема, помилковим виявилось твердження про те, що озимі хліба, незалежно від різних кліматичних умов країни, є показником технічної відсталості господарства, його стихійності і що врожаї озимих культур, є обмеженою величиною.

Вчений припустив серйозної помилки, рекомендуючи оранку трав'яного поля виконувати пізно восени. Це вимагало можливість використовувати багаторічні трави під посіви озимих культур, тим часом як у більшості районів України й інших республік колишнього Радянського Союзу озимі по пласту багаторічних трав набагато продуктивніші ніж ярі зернові культури.

Не обґрунтованими виявилися і рекомендації щодо застосування в польових сівозмінах північної частини країни травосумішок з конюшини і тимофіївки, а для південних -- з люцерни та житняку. Життя показало незадовільний ріст цих трав у багатьох районах.

Особливо хибним у вченні В.Р. Вільямса вважається положення про те, що мінеральні добрива треба застосовувати тільки на структурних ґрунтах і в кормових сівозмінах. Наукою та досвідом виробництва доведено, що мінеральні добрива доцільно застосовувати і на безструктурних та староорних землях.

Невірним виявилось і твердження академіка та його послідовників про недоцільність застосування борін як знаряддя механічного обробітку ґрунту, а в ряді випадків, особливо в умовах України, і котків.

Безпідставним положенням в працях В.Р. Вільямса було і те, що він не надавав будь-якого значення органічних добрив для поліпшення структури ґрунту і відновлення його родючості. Він рекомендував вносити в травопільних сівозмінах тільки добре перепрілий гній в вигляді перегною-синцю, що теж було помилкою.

Вчений явно перебільшував значення структури ґрунту в підтримуванні його родючості. Увесь комплекс агротехнічних заходів спрямовував на підтримання ґрунту в структурному стані, без врахування решти показників родючості ґрунту.

У боротьбі за поліпшення ґрунтової родючості В.Р. Вільямс перебільшував значення біологічних факторів і недооцінював виробничий вплив людини на родючість ґрунту.

Незважаючи на помилковість цілого ряду положень травопільної системи землеробства, неприпустимо відкидати все викладене в ній. І за сучасних умов надання ґрунтам структурного стану має велике значення, проте вирішення цього питання не можна обмежити тільки травосіянням. Агротехнічне і господарське значення багаторічних трав там, де вони успішно ростуть, безперечне, і вони повинні бути в структурі посівних площ. Роль травосіяння в загальному окультуренні ґрунту безперечна.

Родючість ґрунту, за визначенням В.Р. Вільямса, -- це найважливіша властивість ґрунту, що стала центром, навколо якого зосереджена вся увага агрономічної науки, названої ним агрономічним ґрунтознавством. Він підкреслював, що родючість -- особлива якість, що відрізняє ґрунт від усіх інших природних утворень. Родючість ґрунту вимірюється рівнем урожаю різних культур, а врожай завжди визначає ступінь продуктивності праці в сільському господарстві.

Академік В.Р. Вільямс на підставі узагальнення досвіду історії землеробства й науки про ґрунту виконано великою науково-експериментальною роботою в галузі агрономічного ґрунтознавства, дійшов висновку, що родючість ґрунту треба вважати властивість його одночасно безперервно задовольняти біологічні потреби рослин на весь час їх розвитку потрібною кількістю води та елементів живлення в доступній для них формі. Вчений довів головне, що основні фактори родючості -- вода і пожива -- досягають найбільш ефективного впливу на рослини за умов водотривкої структури ґрунту. Останній є тим культурним засобом землеробства, який може гарантувати ефективність усіх інших агрономічних заходів -- обробітку ґрунту, добрив, зрошення, сортів та ін.

В.Р. Вільямс один із перших, слідом за П.А. Костичевим, довів, що в будь-якому ґрунті можна створити умови найвищої родючості, попередньо дослідивши їх. Він дав глибокий аналіз водного і поживного режимів на структурних та безструктурних ґрунтах, однак припустився помилки, коли стверджував, що тільки на структурних ґрунтах можуть бути досягнуті високі й сталі врожаї. Проте наука і практика довели, що й на безструктурних ґрунтах такі заходи агротехніки, як обробіток і удобрення, досить ефективні.

Травопільна система землеробства охоплює всі галузі сільськогосподарського виробництва -- рільництво, овочівництво, луківництво, кормовиробництво, тваринництво, садівництво, лісівництво, що є позитивною структурою цього вчення.

Широка за розмахом і глибока за змістом концепція вченого про біологічні процеси життєдіяльності макро- і мікроорганізмів ґрунту в їх співіснуванні з рослинами та взаємодії з ґрунтом відкрила суть ґрунтоутворення і родючості ґрунту, характерною ознакою якої, як наслідок біологічних процесів, є біохімічні й фізико-хімічні процеси, нерозривно пов'язані з усією системою ґрунтознавства. Доведено, що роль органічної речовини при цьому є вирішальною.

Вчення В.Р. Вільямса, незважаючи на його недоліки, хибні положення, помилкові підходи, відігравало позитивну роль у розвитку агрономічної науки і землеробства зокрема.

До інтенсивних і сучасних систем землеробства відносять просапну, зерно-просапну, зерно-парову, зерно-паро-просапну, зерно-трав'яну, плодозмінну та ін.

Інтенсивні системи землеробства -- це сучасні системи, які забезпечують зростання урожайності культурних рослин, відновлення, охорону і поліпшення родючості ґрунту за рахунок факторів інтенсифікації землеробства -- застосування добрив, меліорації, зрошення, механізації, автоматизації, ґрунтозахисних, ресурсоощадних та екологічно чистих технологій, вдосконалення знарядь тощо з урахуванням найновіших досягнень сільськогосподарської науки і передового досвіду. Вони передбачають високопродуктивне використання придатних земель для вирощування районованих високопродуктивних культур, сортів і гібридів. Співвідношення між окремими культурами у сівозміні за інтенсивної системами землеробства встановлюють з урахуванням державних та власних потреб різних сільськогосподарських продуктах, спеціалізації господарства і природних умов. Сучасна інтенсивна система землеробства спрямована на ефективне використання землі та інших ресурсів з метою одержання у конкретних природних і економічних умовах максимальної кількості сільськогосподарської продукції найвищої якості з найменшими витратами. Спрямована вона також на боротьбу з посухою, ерозією ґрунтів та забезпечення екологічної безпеки та охорони навколишнього середовища. Базується ця система переважно на плодозмінних сівозмінах.

За сучасних інтенсивних систем землеробства майже всі орні землі зайняті посівами, причому посівна площа часто перевищує площу ріллі, широко застосовують посіви просапних і проміжних культур. Ці системи характеризуються активним впливом на ґрунт з метою підвищення його родючості за допомогою засобів, що випускає промисловість.

Просапна або промислово-заводська система землеробства є найбільш інтенсивною і енергоємною. Понад 50% площі ріллі за цієї системи відводиться під інтенсивні просапні культури, які потребують застосування високих норм органічних (50-60т/га) і мінеральних (до 1 т/га) добрив, пестицидів, доброї вологозарядки ґрунту. Крім того, застосовують повторні і проміжні посіви. Вона забезпечує високий збір продукції з 1 га сівозмінної площі, супроводжується великими виносами з ґрунту поживних речовин і фізичними навантаженнями на нього внаслідок інтенсивного механічного обробітку. Ця система вимагає обов'язкового застосування агротехнічних заходів щодо запобігання деградації ґрунту і захисту його від ерозії. Родючість ґрунту підтримується за рахунок внесення великих норм органічних і мінеральних добрив. У господарствах передбачено вирощування високопродуктивних просапних культур -- цукрових буряків, соняшнику, кукурудзи на зерно, рицини, картоплі тощо.

В 50-60 роки минулого сторіччя просапну систему землеробства широко пропанували, але унаслідок недостатнього технічного оснащення окремих господарств, відсутності необхідної кількості добрив, пестицидів, а також великої різноманітності ґрунтово-кліматичних умов та інших причин вона не отримала широкого розповсюдження, за винятком районів вирощування цукрових буряків, овочевих культур і картоплі.

За зерно-парової системи землеробства переважають зернові продовольчі (озимі та яра пшениця) і фуражні (ячмінь, овес та ін.) культури. Значні площі, від 5 до 25%, відведені під чисті пари. Ця система забезпечує високий вихід зерна зі га сівозмінної площі. Родючість ґрунту підтримується і поліпшується внесенням органічних та мінеральних добрив, застосуванням ґрунтозахисних заходів, вологонагромадженням і очищенням ґрунту від бур'янів у пару, відповідної системи механічного обробітку ґрунту.

За умов зерно-просапної системи землеробства зернові і просапні культури займають основну частину ріллі. Цей вид систем землеробства більш інтенсивний ніж зерно-парова і сприяє найбільшому виходу рослинницької продукції з і га сівозмінної площі, що супроводжується високим виносом елементів живлення із ґрунту. Родючість ґрунту підтримується застосуванням високих норм органічних і мінеральних добрив, а також раціональним ґрунтозахисним обробітком ґрунту. Відсутність в сівозмінах чистого пару за цієї системи викликає потребу застосування гербіцидів.

Запровадження зерно-паро-просапної системи землеробства передбачає використання більшої частини ріллі під зернові і просапні культури та чистий пар. За ступенем інтенсивності ця система поступається зерно-просапній, але перевищує зерно-парову систему. Вона забезпечує високий вихід зерна, кормів ті іншої рослинницької продукції з і га сівозмінної площі. Винос поживних речовин із ґрунту високий. Родючість ґрунту забезпечується застосуванням високих норм органічних і мінеральних добрив та ґрунтозахисних заходів. Наявність в сівозміні чистих парів зменшує обсяг застосування гербіцидів.

Зерно-трав'яна система землеробства передбачає наявність біля 50% під посівами зернових та фуражних культур в поєднанні з посівами багаторічних трав. Чисті пари відсутні. Ця система землеробства забезпечує середній вихід зерна з і га сівозмінної площі і високий вихід соковитих та грубих трав'яних кормів. У посушливих районах ця система може призвести до значного зниження продуктивності ріллі. Система має високу ґрунтозахисну ефективність за рахунок великої питомої ваги багаторічних трав і зернових суцільного способу сівби. Відтворення родючості ґрунту забезпечується вирощуванням багаторічних трав, застосуванням органічних та мінеральних добрив.

За плодозмінної системи землеробства зернові культури займають не більше половини площі ріллі, а на решті площі розміщають просапні та бобові культури. Ця система забезпечує високий вихід рослинницької продукції з гектара сівозмінної площі, що супроводжується значним виносом поживних речовин з ґрунту. Система передбачає внесення високих норм органічних і мінеральних добрив та застосування пестицидів. Родючість ґрунту підтримується та підвищується за рахунок плодозміни -- чергування зернових, бобових і просапних культур, застосування добрив і ґрунтозахисних заходів.

Ґрунтозахисна контурно-меліоративна система землеробства розроблена в XX ст. українськими вченими. Вона, окрім технологічних складових являє собою диференційоване використання ріллі залежно від ґрунтово-ландшафтних умов, контуру організації території, яка охоплює три технологічні групи інтенсивного використання ріллі залежно від рівня схилу. До першої з них відносяться рілля, розташована на рівнинах і схилах до 3°, яка повинна бути інтенсивно використана в просапних і зерно-просапних плодозмінних сівозмінах, до другої групи -- розташовані на схилах 3-7° зерно-трав'яні сівозміни, до третьої -- рілля на схилах більше 7° -- тут слід вирощувати бобово-злакові травосуміші, які через 3-5 років перезалужують. До того ж на таких ґрунтах сільськогосподарського використання створюють польову гідрографічну мережу і застосовують ґрунтозахисні технології вирощування сільськогосподарських культур. Тому ґрунтозахисну контурно-меліоративну систему доцільно використовувати в зональних системах сівозмін польових, кормових і ґрунтозахисних.

Размещено на Allbest.ru