Шкала ВВСН росту та розвитку зернових культур (стадії розвитку зернових)

Завдяки виведенню та впровадженню у виробництво нових низькостеблових з міцною соломиною напівкарликових і карликових сортів, вдалося в значній мірі позбутися вилягання їх високопродуктивних посівів.

За даними досліджень і практичних результатів, чистий ефект оптимізації сортового складу зернових вже досягає 2-5 т/га, а врожайність понад 7 т/га, особливо за інтенсивних технологій їх вирощування, стала реальністю.

Зростаюча кількість та різноманітність адаптованих для різних зон інтенсивних сортів зернових культур, оптимізація інтенсивних посівів за сортовим складом стала не тільки бажаною, але й широко можливою. Що дає можливість у кожному господарстві вирощувати не тільки декілька аналогічних за рівнем продуктивності, але й гетерогенних за реакцією на зміну погодних умов року та особливостей конкретного поля, сортів.

Існує новий більш ефективний шлях поєднання продуктивності двох або більше сортів, зокрема міжсортових сумішок зернових культур, особливо тих, що мають досить значний набір порівняно гетерогенних за основними властивостями та біологічно сумісних сортів.

У багатьох країнах з розвинутим рослинництвом діють нові засади щодо рекомендацій виробництву нових сортів, там на основі географічно широкої мережі сортовипробування складають детальні каталоги нових сортів з повним описом їх можливої ефективності, але без жорстких територіальних рекомендацій. У нашій вітчизняній практиці це теж здійснюється, але переважно за ініціативою господарників без офіційного визнання та без системного забезпечення насінням нових високопродуктивних конкурентноздатних сортів для такого використання.

Зрозуміло, що реалізація властивостей сортів, генетичного потенціалу продуктивності, можлива за рахунок правильного використання оптимальної густоти рослин на одиниці площі, та залежної від неї структури й ефективності фотосинтетичного асиміляційного апарату, щільності репродуктивних елементів.

Густота рослин є не тільки каркасом просторової побудови надземної частини посівів, а й їх кореневої системи. Тому дотримання оптимальної густоти стояння рослин дасть змогу забезпечити рівномірний доступ до речовин та енергетичних джерел ґрунтового й повітряного живлення, повне їх використання, що має важливе значення у зменшенні екологічної напруги, при впровадженні інтенсивних технологій.

З оптимізованою густотою рослин пов'язане і формування ефективного фотосинтетичного асиміляційного апарату. Як відомо, він визначається оптимальністю розмірів, швидкістю формування та тривалістю функціонування листкової поверхні посіву. Від її просторової орієнтації як оптичної системи, насиченості хлорофілом, інтенсивності фотосинтезу, його продуктивності залежить повнота використання сонячної радіації.

Важливе значення в інтенсивних технологіях має мінеральне удобрення. Так, азотні добрива сприяють оптимізації розмірів та ефективної діяльності листкового асиміляційного апарату. Це, в свою чергу, забезпечує більш повну утилізацію елементів цих добрив у природних поживних сполуках основної продукції зернових та інших культур, нейтралізуючи екологічно шкідливе залишкове в ґрунті та надмірне нагромадження їх у рослинах.

Основним в оптимізації структури посівів та їх асиміляційного апарату є забезпечення більш високої ефективності фотосинтетично активної радіації (ФАР). Тому що саме тут зосереджені значні та ще невикористані резерви підвищення продуктивності рослинництва, в поєднанні з його екологізацією навіть за найбільш ефективних сучасних інтенсивних технологій. При теоретично можливому рівні використання ФАР, що досягає 8–15%, середніми за врожайністю посівами зернових культур використовується лише до 1%, а за інтенсивних технологій – до 3-4%.

Зрозуміло, що це потребує підвищення рівня та оптимізації режиму мінерального живлення, зокрема азотного. До того ж саме рівнем азотного живлення визначається більшість оптимізаційних параметрів інтенсивних посівів та повнотою його використання з грунту та утилізації в урожаї – екологічність технологій і екологічна чистота продукції.

Особлива складність оптимізації азотного живлення зернових через те, що азот бере участь у різних формотворних та метаболічних процесах. Азот характеризується значною фізіологічною активністю за відношенням до рослин і підвищеною рухомістю в грунті, що призводить до вимивання його запасів. Крім того, значні запаси азоту в грунті є екологічно шкідливими. Тому, при розробці та впровадженні інтенсивних технологій, стало необхідним дозоване застосування азотних добрив, з прив'язкою до біометричних ознак росту та розвитку рослин, визначення часу найбільшої потреби в ньому, фактичного стану посівів та ходу продукційних процесів у конкретних і передбачуваних погодних умовах. До того ж було встановлено, що частина потреби в азотному живленні для формування більш високих показників якості зерна може бути задоволена безпосередньо за рахунок позакореневого живлення. Розрахунки загальної потреби в азоті на програмований урожай повинні проводитись з урахуванням на основі конкретних агрохімічних визначень надходження азоту з фунту. Уточнення доз внесення кожного разу здійснюється за результатами оперативно проведених фунтової та листової діагностики. Удосконаленню оптимізації азотного живлення сприяє і те, що тепер час потреби у підживленнях визначають уже не залежно від сукупного поняття фаз розвитку рослин, а за окремими етапами органогенезу.

У зв'язку з специфічною реакцією зернових, навіть на оптимізоване азотне живлення не завжди вдається збалансувати ростові процеси з репродуктивними, внаслідок чого інтенсивні посіви стають вегетативно обтяженими, нестійкими до вилягання, тому вимагають застосування ретардантів. Під впливом ретардантів підвищується площа листків, насичення їх хлорофілом і якість зерна. Тобто застосування ретардантів, крім спеціального призначення, виконує ще й загальні оптимізаційні функції підвищення продуктивності посівів. У зв'язку з ретельним дотриманням рекомендованих доз і строків їх застосування загрози екологічного забруднення практично не виникає.

Для реалізації потенційних можливостей сільськогосподарських культур, необхідне урахування конкретних умов зони (регіону), господарства та окремого поля, повномаспггабне впровадження всіх агротехнічних засобів. Кожна культура і навіть сорт мають знайти своє відповідне місце – кращий або, принаймні, рекомендований попередник у науково обґрунтованих сівозміїїах, на основі їх зональної та мікрозональної господарської спеціалізації. Науково обгрунтоване чергування культур у сівозмінах є головним у забезпеченні та підтриманні фітосанітарного благополуччя полів та посівів, екологічно найчистішим заходом проти поширення бур'янів, шкідників і хвороб, джерелом збагачення корисної ґрунтової мікрофлори, органічних речовин грунту, збагачення його на азот, підтримання на оптимальному рівні загального балансу вологи в межах не тільки сівозміни, а й всього агроландшафту або навіть агроекосистеми.

Зернові культури слід розміщувати лише після оптимальних, науково обґрунтованих попередників: чисті або зайняті пари, зернобобові, багаторічні трави, ріпак тощо. Наприклад, багато площ озимої пшениці, жита та тритикале розміщувалися у 2009-2010 рр. після несприятливих попередників (соняшнику, зернових), тому сходи, як правило, з'явилися пізно, недружно, рослини ввійшли в зиму ослабленими та нерозкущеними (за даними С. В. Авраменко та ін,, 2010).

У сівозміні, з дотриманням усіх грунтозахисних заходів, повинна здійснюватись на високому рівні система основного й передпосівного обробітку грунту з повним набором всіх її технологічних елементів та операцій, в залежності від попередника. Вона повинна включати рекомендоване поєднання глибокого й поверхневого обробітку, з урахуванням стану грунту та погодних умов. Її слід спрямовувати на відтворення і підтримання агрономічно-цінної структури ґрунту, його щільності, вологозбереження, найповніше і найкраще загортання добрив та решток попередника.

Система удобрення повинна ґрунтуватися на розрахунках потреби програмованих урожаїв за кожним елементом живлення, з урахуванням ефективних запасів його в ґрунті, коефіцієнта використання, енергетичної дії, включати основне та стартове удобрення, підживлення. Фосфорні та калійні добрива розраховують і вносять переважно як основне удобрення. Доцільність основного внесення азотних добрив встановлюють за результатами аналізу грунту. При вмісті мінерального азоту в орному шарі понад 25 мг/кг грунту, перед сівбою їх вносити не слід. Потрібно чітко орієнтуватися на роздрібнене їх застосування протягом вегетації. При розробці та здійсненні всієї системи удобрення в сівозмінах під зернові більше уваги, ніж під інші культури, слід приділяти використанню нових форм простих і складних добрив та їх промислових сумішок, розчинів, суспензій.

Система удобрення є важливим фактором підвищення зимостійкості озимих зернових культур. Не рідко неправильне застосування добрив призводить до гірших результатів, ніж їхня відсутність. Застосування підвищених доз азотних добрив восени під час сівби озимих призводить до переростання рослин, зменшення накопичення вуглеводів у вузлах кущіння, в результаті чого озимі пошкоджуються низькими температурами. Навесні підживлення азотними добривами покращує наростання та відновлення вегетативної маси, а також утворення вторинної кореневої системи.

Для здійснення оптимізаційних параметрів посівів за показниками густоти рослин, польові культури треба сіяти в оптимальні строки за теплозабезпеченістю грунту і повітря, вологозабезпеченістю. Зрозуміло, що велике значення при цьому має ретельна підготовка посівного шару ґрунту на точно задану глибину загортання насіння, технологічна наладка сівалок для рівномірного розподілу насіння на всій площі в рядку методами точного висіву.

Догляд за посівами включає, крім роздрібненого внесення азотних добрив, ще й заходи інтегрованого захисту рослин від бур'янів, шкідників, хвороб і вилягання. На посівах кукурудзи до цієї системи включають окремо або в поєднанні, із застосуванням пестицидів, міжрядний обробіток ґрунту. Особливо ретельно регульованими мають бути всі технологічні операції із застосування пестицидів. Для якісного їх здійснення, велике значення має організація суцільних посівів, з використанням рекомендованих схем створення технологічних колій. На посівах зернових треба застосовувати лише штангові широкозахватні сучасні обприскувачі, обладнані вітрозахисними пристосуваннями, дрібнокраплинними розпилювачами та відсікачами. Використання пестицидів в інтенсивних технологіях повинне бути забезпечено найсучаснішою технікою та організаційною базою, включаючи спеціалізовані сховища, розчинні механізовані пункти, безпечні засоби доставки робочих розчинів до польових агрегатів.

Велике значення має своєчасне та якісне проведення всього комплексу збиральних робіт. Спосіб та час збирання встановлюють за фазами достигання зернової маси.

Отже, впровадження інтенсивних технологій з елементами біологізації в рослинництві дасть змогу отримувати високі врожаї якісної екологічно чистої продукції. Необхідно сказати, що рівень реалізації продуктивності посівів залежить не тільки від генетичних складових, але й від повноти використання природних і агротехнічних факторів.

Якими б не були значними можливості оптимізації структури посівів і сортів, сам потенціал їх продуктивності, особливо рівень його реалізації, в значній мірі обмежується однобічністю фізіолого-біохімічних складових цього потенціалу, а також, що дуже важливо, неповнотою використання природних і агротехнічних факторів продуктивності. В цілому, все це призводить до меншої адаптивності окремо взятої культури або сорту, різкого зниження їх продуктивності при погіршених погодних умовах, виникнення інших біотичних та абіотичних стресових ситуацій. У результаті посіви окремих культур або сортів нездатні повністю використовувати можливості кожного окремого поля, а їх продуктивність недостатньо стійка за роками вирощування. В зв'язку з цим в одновидових або односортових посівах можуть швидко поширюватися хвороби аж до рівня епіфітотій. Однотипність структури їх посівів, однобоке наповнення просторових об'ємів фітометричними елементами структури зменшує безпосередність контакту з джерелами живлення, вони нездатні до достатньо активного формування і використання елементів фітоклімату. Зіставлення цих недоліків, зведених до окремої культури або сорту агроекосистем, з життям і реакціями природних фітоекосистем, породило свого часу ідею штучного створення спочатку багатовидових, а потім і багатосортових посівів сільськогосподарських культур, тобто ідею атрофітоценології.

В основу ідеї і практики агрофітоценології покладено бажання й можливість створення таких культурних посівів із різних видів культур, або їх сортів, які мають свої особливості продукційного процесу та використання умов продуктивності, є більш врожайними, але ні біологічно, ні агротехнічно не викликають значних ускладнень щодо технології вирощування, а іноді і використання їх продукції. В зв'язку з тим, що при створенні агрофітоценозів залучаються лише фактори різнобічності біологічних особливостей різних культур та сортів, у тому числі й адаптаційних, ефект їх застосування, як тепер безперечно доведено в світовому рослинництві, є в чистому вигляді біологічним. Тобто тут створюється і реалізується один із найбільш екологічно чистих напрямків інтенсифікації рослинництва, яким є його біологізація.

Сьогодні теорія й практика формування ефективних агрофітоценозів доведена до рівня легкоздійснених відносно небагатьох, але добре обгрунтованих принципів. Основними з них є агрокліматична відповідність та адаптаційно різнобічна реакція культур (сортів), що залучаються до ценозів, певним умовам господарства (поля); достатній рівень гетерогенності всієї сукупності агробіологічних параметрів і властивостей культур (сортів), у поєднанні з їх біологічною й технологічною сумісністю; технологічна простота формування, вирощування і особливо збирання сумісних посівів; агроенергоекономічна доцільність і ефективність.

Ці принципи добре опрацьовані й втілені при формуванні кормових агрофітоценозів не тільки в лукопасовищному, але й в польовому кормовиробництві. Широко відомі в світовій практиці інтенсивного кормовиробництва дуже різноманітні й ефективні злаково-бобові сумішки, зокрема кукурудзи з соєю, кормовими бобами, кормовими люпинами та ін. Відомі також міжвидові сумішки зернобобових (люпинів з горохом, соєю, сераделою, кормовими бобами тощо).

Зрозуміло, що можливості міжвидових агрофітоценозів виключно колосових культур обмежуються вузьким спектром їх біологічної та особливо фітометричної сумісності, харчового й кормового використання. Через це ефективнішим у зерновому господарстві є напрямок формування агрофітоценозів на основі гетерогенних сортів однієї і тієї ж культури, бо тут зразу ж відпадає проблема міжвидової сумісності й посилюється ефект сортового взаємодоповнення. Наразі в дослідах, і на практиці переважають розробки з питань міжсортової агрофітоценології.

За літературними джерелами, в більшості зарубіжних країн при формуванні міжсортових агрофітоценозів зернових культур, переважно орієнтуються на підвищення стійкості до найбільш поширених хвороб та вилягання. Інші фактори тут ретельно не вивчають. Такий напрямок хоч сам по собі й недостатній, проте найбільш ефективний з точки зору екологізації рослинництва в розвинутих країнах Заходу, де раніше і гостріше постали питання екологічної кризи, як наслідку швидкого науково-технічного прогресу та індустріалізації.

Неминуче виникають питання щодо принципів міжсортової агрофітоценології основної хлібної культури – озимої пшениці. Зараз, вже саме на сортосумішках озимої пшениці, нагромаджено найглибші науково-експериментальні розробки, а в нашій країні та в деяких інших вони набувають практичного застосування.

Нові можливості міжсортових агрофітоценозів озимої пшениці, пов'язані з появою значної кількості її нових сортів з дуже широким спектром морфологічної й екологічної гетерогенності.

В основу цій моделі закладено створення багатоярусного посіву, за рахунок використання двох або трьох сортів-компонентів, що значно відрізняються за висотою рослин. Відповідно, одним із найголовніших принципів цієї моделі, є використання різних за висотою сортів у такому співвідношенні, щоб головним компонентом був менш високорослий сорт. Для цього його висівають нормою висіву, що становить 75% оптимальної для чистого посіву, або ж навіть повною нормою (100%). Насіння доповнюючого компонента (більш високорослого) додають відповідно в кількості 50 або 25% також від повної норми його висіву в чистих посівах. У разі застосування трикомпонентної сумішки два доповнюючі сорти- компоненти домішують нормою висіву по 25% від повної. Збільшення на 25% загальної норми висіву в сортосумішках є одним із обґрунтованих принципів їх формування. Зрозуміло, що поєднання в сортосумішках різних за висотою сортів треба робити з врахуванням також і інших їх біологічних властивостей, зокрема стійкості до вилягання, ураження хворобами та шкідниками, реакції на погодні умови, показників якості зерна, збігу строків достигання тощо.

Таким способом сформований багатоярусний міжсортовий агрофітоценоз озимої пшениці, дає можливість цілеспрямовано конструювати практично всі морфофізіологічні властивості та ознаки, що в сукупності й забезпечують підвищення врожайності та якості зерна даних посівів, за рахунок більш повного використання, а частково і поліпшення багатьох факторів продуктивності, в першу чергу – природних.

У міжсортових агрофітоценозах найповніше реалізується фітометричний потенціал кожного з сортів-компонентів щодо їх індивідуального і сукупного для посіву асиміляційного апарату, поліпшення його просторової структури та оптичних властивостей, значно, але в межах оптимізовано-ефективної норми, збільшується площа листкової поверхні посіву, забезпечується пошарове її розміщення, підвищується насиченість просторового обсягу посіву в цілому хлорофілом, які й забезпечують більш повний контакт сприйняття та перетворення енергії ФАР. За багаторічними даними, коефіцієнт використання ФАР у кращих із досліджених сумішок зростає на 10-15%. Цьому сприяє й те, що в сумішках раніше створюється оптимальний асиміляційний апарат, подовжується час його активного функціонування. Із гетерогенністю структури посіву та підвищеним його насиченням елементами морфоструктури рослин тісно пов'язане поліпшення фітоклімату та його окремих складових.

Особливо ж велике значення має значне підвищення стійкості до хвороб та вилягання. Наприклад, ураження рослин у сумішках такою найпоширенішою для озимої пшениці хворобою, як кореневі гнилі, зменшується на 8,0-24,5%, а вилягання на 2–3 бали. Зростання стійкості до хвороб та вилягання, крім іншого, зменшує пестицидне навантаження інтенсивних технологій і відповідно сприяє одержанню екологічно чистої продукції.

У цілому, застосування науково обгрунтованих міжсортових агрофітоценозів озимої пшениці, забезпечує щорічні прирости врожаю зерна за відношенням до чистих посівів у середньому на 0,3-0,8 т/га, зростання його стійкості за роками вирощування; на 2–3% підвищується вміст сирої клейковини, поліпшуються показники хлібопекарських якостей. У сумішках зростає на 13–15% коефіцієнт енергоекономічної ефективності інтенсивних технологій вирощування озимої пшениці.

Щоб ефективно забезпечувався викладений вище комплекс оптимізаційних заходів із формування і створення умов для високопродуктивних посівів, необхідно постійно здійснювати систему цілеспрямованих контрольних, регулюючих і корегуючих дій. Все це є складовою систем управління. Фактично і в теорії, і на практиці в сучасних інтенсивних технологіях рослинництва розробляють та впроваджують відповідні системи управління продуктивністю рослин і посівів. У джерелах літератури і агрономічній практиці такі системи відомі в термінологічному визначенні, як системи біологічного, агробіологічного або агробіотехнологічного контролю.

Під біологічним контролем розуміють систему одержання інформації про посіви, хід формування окремих елементів врожаю, несприятливі або сприятливі фактори, що впливають на процеси формування врожаю, та про кількісну і якісну оцінку його структури. Біологічний контроль включає визначення фаз розвитку рослин, фітосанітарного стану посівів, їх забур'яненість; агрохімічний аналіз ірунту і тканин рослин, з метою своєчасного виявлення та ліквідації дефіциту елементів живлення. Для здійснення біологічного контролю, розроблені технологічні карти ділянок поля, що дають змогу агрономам планувати технологію вирощування тієї або іншої культури за сучасними принципами, вести облік показників формування врожаю і на їх основі приймати рішення про проведення відповідних агротехнічних заходів.

Тепер у світовій і вітчизняній практиці всі рекомендовані виробництву інтенсивні технології вирощування культур обов'язково супроводжують конкретними системами біологічного (агробіологічного) контролю, до якого включають детальний опис ознак посіву, грунту та інших елементів середовища, як об'єктів спостереження, можливий список оптимізаційних заходів, приведення цих показників до планових нормативів.

Така система, зокрема для зернових культур, добре опрацьована і широко впроваджена в господарствах України. В ній передбачена перевірка та облік якості насіння, його протруювання; передпосівного режиму грунту, якість його підготовки і проведення сівби.

Критерієм оцінки стану посівів на І–IV етапах органогенезу є визначення густоти сходів, інтенсивності кущіння, фаз розвитку рослин. Встановлюють доцільність дози і строків азотного підживлення, потребу та кількість обробок відповідними пестицидами при забур'яненості посівів, ураженості хворобами і пошкодженні шкідниками, враховують економічні пороги їх шкідливості. Взимку проводять обстеження озимих зернових культур прискореними методами або відбором монолітів і за життєздатністю рослин розраховують ймовірність пошкодження посівів від вимерзання, льодяної кірки, вимокання, випрівання тощо. Про стан посівів можна судити також за величиною конуса наростання і візуальною його оцінкою: у живих рослин він білий з зеленуватим відтінком, тургорний; у пошкоджених – мутний або жовто-білий; у загиблих – коричневий. У нормально розвинутих рослин озимої пшениці довжина його становить 0,4, озимого жита – 0,6 мм.

Наприкінці IIІ етапу органогенезу, за густотою та інтенсивністю кущіння рослин, часом відновлення весняної вегетації озимих зернових культур, уточнюють дози і строки внесення ретардантів, для запобігання вилягання посівів. За допомогою ретардантів, у свою чергу, регулюють густоту продуктивного стеблостою, як одного із найбільш важливих елементів продуктивності зернових.

На IV, V і VI етапах органогенезу визначають потенційну продуктивність, на основі результатів контролю за формуванням колосків і квіток у колосі, а на X і XI етапах здійснюють контроль за реалізацією потенційної та фактичної продуктивності. Найбільш ефективним методом управління розвитком елементів продуктивності зернових є підживлення азотом. Підбираючи дози і строки його внесення, можна регулювати інтенсивність кущіння рослин, поліпшити формування елементів колосу, зменшити редукцію стебел і підвищити якість зерна.

Ефективність агробіологічного контролю залежить від можливості корегувати розвиток рослин, що забезпечує максимально повне використання продуктивності високоінтенсивних сортів і ресурсного потенціалу.

Останнім часом, у цій та інших системах .біологічного контролю, в зв'язку з загостренням екологічних проблем у сільському господарстві та підвищенням вимог до екологічної чистоти продукції рослинництва, все більшого значення набувають заходи більш суворого контролю за правильним застосуванням добрив і пестицидів, їх залишковим вмістом в усіх елементах основної і побічної продукції. До системи цього контролю залучають і спостереження за впливом хімічних засобів інтенсивних технологій на біологію грунтів, інші елементи навколишнього середовища. З цієї точки зору, чи не найважливішим є доведення діючих та тих, що розробляються, систем біологічного контролю до рівня екологічного моніторингу.

Комплексне використання засобів хімізації (мінеральні добрива і пестициди), є основою інтенсифікації вирощування зернових культур. їх пряма дія і взаємодія на ріст та розвиток рослин, сприяє формуванню високого врожаю та поліпшенню якості зерна. Ефективність добрив, як відомо, пов'язана з дотриманням оптимальних доз, строків і способів внесення, попередника, родючості Грунту, погодних умов тощо. Відомо, що на всіх ґрунтах злакові культури потребують внесення азоту, фосфору і калію, але в різних дозах і співвідношеннях.

Численними дослідами встановлено, що при вирощуванні озимих зернових культур за інтенсивними технологіями, більш високу продуктивність та якість зерна одержують при внесенні фосфорних і калійних добрив до сівби, азотних – роздрібнено за етапами органогенезу рослин на основі результатів агробіологічного контролю.

Віддача добрив значно підвищується при інтегрованому захисті посівів від бур'янів, хвороб, шкідників і вилягання: в середньому максимальний приріст урожаю зерна озимих культур від повного удобрення, роздрібненого внесення азоту і традиційного захисту, що включає лише протруєння насіння і внесення гербіциду, становив 1,29 т/га при загальному рівні врожаю 4,5-6,2 т/га, а на фоні інтегрованого захисту – 1,6 т/га при врожаї 5,3-7,0 т/га. Середній приріст від захисту рослин для кращого варіанта удобрення був 0,73 т/га, а від комплексного використання засобів хімізації – 2,04 т/га.

Підвищення продуктивності озимих культур при інтенсивних технологіях вирощування є результатом як прямої дії, так і взаємодії факторів інтенсифікації – підготовки ірунту, норми висіву, строків сівби, глибини загортання насіння та ін.

Порівняно висока частка зернових (близько 50%) у структурі посівних площ, у поєднанні з необгрунтованим в природоохоронному відношенні розорюванням сільськогосподарських угідь, обумовила в останні десятиріччя істотні фітосанітарні зміни в біо- та агроценозах. Порушена рівновага між корисними і шкідливими видами.

Безумовно, що в останні роки поширенню шкідників та хвороб сприяла і зміна погодних умов, у напрямку потепління й збільшення опадів у весняно-літній період. В таких умовах інтегрований захист рослин не може бути виключеним із технології, а навпаки, значення його зростає як фактора оптимізації умов одержання високих урожаїв. При цьому, основними критеріями використання пестицидів, повинні бути економічні пороги шкідливості бур'янів, шкідників і хвороб та екологічна безпека.

Комплексне застосування засобів хімізації на посівах зернових колосових культур забезпечує стабільний високий приріст урожаю. Так, на темно-сірих лісових грунтах приріст урожаю становив 1,56- 1,67 т/га зерна озимої пшениці, 2,59 жита і 3,12 т/га тритикале; на Поліссі на дерново-підзолистих грунтах відповідно 1,36-1,42; 1,44- 1,54; 1,85 т/га. Рівень ефективності окремих факторів, що входять до комплексу засобів хімізації (добрива, пестициди, ретарданти), змінюється залежно від умов проведення досліду: родючості грунту, погодних умов, попередника, сорту тощо.

Так, при розміщенні озимої пшениці на окультурених грунтах після гороху і конюшини, урожай від комплексного застосування засобів хімізації підвищується, насамперед, за рахунок інтегрованого захисту. В таких умовах, внесення добрив, особливо азотних, сприяє інтенсивному кущінню і формуванню щільного стеблостою з високим потенціалом продуктивності посіву. Але, в окремі роки, через раннє вилягання, його реалізація буває навіть нижчою порівняно з неудобреними варіантами, на яких рослини були менш уражені хворобами і сформували більш виповнене зерно.

Дослідження показали, що за допомогою регулювання азотного живлення і систем захисту рослин від шкідливих організмів та вилягання, можна істотно поліпшити якість зерна, зокрема підвищити вміст сирого білка і клейковини в зерні колосових культур.

Кращі моделі технологій у сприятливі за погодними умовами роки забезпечують одержання високих урожаїв, у тому числі й сильних пшениць, але зерно далеко не за всіма параметрами відповідає сильним пшеницям.

Для повної характеристики технології вирощування зернових культур, крім розглянутих вище показників, не менш важливе, а в окремих випадках і вирішальне значення має біологічний стан грунту та санітарно-гігієнічна оцінка факторів ризику для здоров'я людей, при застосуванні мінеральних добрив, пестицидів і ретардантів.

Всебічні дослідження в цьому плані свідчать, що науково обгрунтоване застосування засобів хімізації не створює загрози екологічній безпеці.

Так, вивчення чисельності та біомаси грунтової мікрофлори методом прямого мікроскопіювання, що відображає закономірність розвитку всієї сукупності мікроорганізмів у ґрунті, виявило навіть збільшення чисельності й продуктивності мікрофлори при інтенсивній технології вирощування озимої пшениці, що вимагає, порівняно з іншими культурами, високого рівня застосування засобів хімізації. Найбільша чисельність мікроорганізмів та розміри біомаси виявлені при органо-мінеральній (побічна продукція попередника + післядія гною – P110К180 + N30II + N60IV + N30VII) та мінеральних системах удобрення.

Встановлено, що висока продуктивність мікроорганізмів у ґрунті при таких системах удобрення створюється за рахунок діяльності мікроорганізмів-мінералізаторів органічних сполук, зокрема амоніфікаторів, актиноміцетів та оліготрофів. Внесення мінеральних добрив сприяло більш активному проходженню гуміфікації порівняно з варіантом, де добрива не вносили. Це стверджується на підставі проведення радіовуглецевого методу визначення коефіцієнтів гуміфікації (Кг), величина якого була на 10-31% вищою в орному шарі ґрунту. Спостерігалася також тенденція до збільшення інтенсивності розкладу рослинної маси у варіантах з традиційною системою захисту рослин (протруєння насіння і внесення гербіцидів).

Посиленню гуміфікаційних процесів сприяло внесення в сівозміні шою та рослинних залишків гороху – попередника озимої пшениці: коефіцієнт гуміфікації на 40-64% перевищував контрольний варіант. З підвищенням дози мінеральних добрив від N120P90K90 до N180P110K180 гуміфікація дещо послаблювалась, але підвищувалася мінералізація.

В усіх варіантах, де вносили добрива під озиму пшеницю, більш високою була протеазна і целюлозна активність. При цьому жодна із систем удобрення не викликала пригнічення ґрунтової мікрофлори, що свідчить про відсутність надпорогового забруднення ґрунту. На ферментативну активність ґрунту в значній мірі впливала система захисту рослин. Так, каталазна його активність у 58% випадків істотно збільшувалася при інтенсивному захисті, в 17% була нижчою, а в 25% випадків однаковою з традиційною системою захисту. Аналогічні результати одержано і за активністю протеази.

Однією із важливих властивостей мікробної системи ґрунту є ступінь стійкості проти впливу мінеральних добрив. Його кількісним вираженням може бути величина зони гомеостазу – діапазону доз добрив, при яких зберігається незмінність складу та структури ініційованих мікробних угрупувань. Амілолітичне групування мікроорганізмів показало, що внесення на темно-сірому лісовому ґрунті азотних добрив у дозах до 180 кг/га не впливає на структуру і склад ініційованого мікробного угрупування.

Це свідчить, що вирощування зернових культур за інтенсивною технологією не призводить до негативних змін мікробної системи ірунту. Разом з тим, слід зауважити, що внесення повного мінерального добрива стимулює розвиток деяких видів грибів пеніцілів, відомих як токсиноутворювачі.

Для гігієнічної оцінки технологій вирощування зернових культур, зокрема для обґрунтування граничних доз внесення азотних добрив, велике значення мають кількісні закономірності утворення нітратів у ґрунті та їх транслокація в рослини. З цього приводу існує ряд думок. З одного боку, мінерального азоту в зерні взагалі не може бути, а з другого, навпаки, він становить значну частину. В зв'язку з цим існує гранично допустимий рівень (300 мг/кг NO3) його вмісту. Мабуть, ця розбіжність зумовлена тим, що зараз немає надійних методик їх визначення.

Мінеральний азот, що міститься в зерні, можливо, знаходиться у важкодоступній для метаболізму рослин формі, що нагромаджується в периферійному шарі в процесі його формування. Цілком можливо, що після очистки борошна від висівок вміст нітратів значно зменшується, а це значить, що вони не створюють загрози при використанні зерна, вирощеного на фонах високих доз азотних добрив.

Є підстава вважати, що зерно при внесенні добрив, і особливо в поєднанні з захистом рослин, сформовано з більш високими поживними якостями і, насамперед, з більшим вмістом білка. Про екологічну безпечність продукції, вирощеної за інтенсивною технологією, свідчать і результати визначення залишкового вмісту пестицидів у зерні – інтенсивне застосування пестицидів і ретардантів (3-7-разовий обробіток посівів) не вплинули негативно на гігієнічні показники якості зерна озимої пшениці, жита, тритикале, ячменю і вівса: залишкового вмісту препаратів, що вносилися, або не виявлено зовсім, або вони знаходилися в допустимих межах. Останнє стосується фундазолу, залишки якого, можливо, пов'язані з внесенням його в більш пізні фази розвитку (X етап органогенезу) проти фузаріозу колоса.

Безумовно, наведені приклади не можна розглядати однозначно: екологічна безпека повинна бути гарантована в умовах інтенсивного застосування засобів хімізації. У той же час вони свідчать і про можливість одержання високих урожаїв з хорошою якістю зерна, що найбільше відповідає потребам сьогоднішнього дня.

Таким чином, удосконалення інтенсивних технологій вирощування сільськогосподарських культур і розширення площі їх впровадження, безумовно, залишається магістральним напрямком науково-технічного прогресу галузі рослинництва як на найближчі роки, так і на більш далеку перспективу. При цьому науково-дослідна робота повинна бути спрямована на розробку моделей нового покоління – екологічно чистих, енергетично- і економічно обґрунтованих технологій вирощування стійких проти патогенів високопродуктивних сортів і гібридів.