Наукові основи інтенсивних технологій вирощування сільськогосподарських культур
Науково-технічний прогрес - це основа інтенсифікації виробництва. Стосовно сільського господарства науково-технічний прогрес забезпечує вдосконалення засобів виробництва для сільського господарства і вдосконалення технології сільськогосподарського виробництва при використанні досягнень біологічної науки, що означає інтенсифікацію сільського господарства. При вирощуванні сільськогосподарських культур широко застосовуються інтенсивні технології.
Інтенсивна технологія (від лат. rntensio - напруга) в рослинництві означає застосування найбільш ефективних засобів виробництва (сортів і гібридів інтенсивного типу, ефективних пестицидів, добрив і регуляторів росту, біологічних і агротехнічних методів захисту рослин, сучасної техніки тощо) і технологічних процесів, впровадження передових методів організації праці, забезпечення збереження навколишнього середовища.
Інтенсивна технологія в сільському господарстві - це сучасна технологія, яка забезпечує збільшення виробництва продукції за рахунок підвищення урожайності при більш повній реалізації біологічного потенціалу культур на базі широкого використання сучасних факторів інтенсифікації.
Інтенсивні технології відрізняються від звичайних, традиційних тим, що вони ґрунтуються на комплексному застосуванні досягнень науки, техніки, передового досвіду на всіх етапах виробництва продукції. Для їх впровадження необхідна висока культура землеробства. Ці технології можуть бути ефективними тільки при умові своєчасного і високоякісного виконання всіх операцій на основі технологічних карт.
Біологічна сутність інтенсивної технології. На фізіологічні процеси формування врожаїв польових культур впливає багато нерегульованих (сонячна радіація, температура, опади та ін.) і регульованих (сорти, обробіток ґрунту, попередники, добрива, засоби захисту рослин від бур’янів, шкідників, хвороб, регулятори росту, зрошення) факторів.
Найвищої продуктивності сільськогосподарських культур можна досягнути за умови оптимізації їх росту і розвитку на основних етапах формування елементів врожайності. З урахуванням факторів, які позитивно або негативно впливають на формування врожаю, можна значною мірою врівноважити вплив метеорологічних факторів і цілеспрямовано використати ті фактори, які контролюються людиною.
Створення продукції рослинництва обумовлюється біологічними процесами. Урожай біомаси на 90-95% формується в процесі фотосинтезу з використанням сонячної радіації і неорганічних речовин (вуглекислий газ, вода, мінеральні речовини) в тканинах зелених рослин на світлі за участю хлорофілу. Біологічна сутність інтенсивної технології передбачає збільшення використання рослинами сонячної енергії і підвищенню ККД фізіологічно активної радіації (ФАР).
Зараз коефіцієнт корисної дії (ККД) енергії ФАР у посівах рослин становить 1-1,5%, а якщо його підвищити до 2-3% урожай зросте втричі. Досягти такого рівня використання ФАР можна при умові оволодіння науковими основами інтенсивних технологій, вмінням керувати її факторами, тобто застосовувати той чи інший агрозахід у відповідності з біологічними особливостями рослин і їх вимогами до факторів зовнішнього середовища. Особливе значення в цьому відношенні має сорт. Так, потенціал продуктивності сучасних сортів озимої пшениці досягає 10-12 т зерна з гектара, а фактично одержують урожай в межах 30-50% їх можливої спроможності.
На кожному етапі розвитку рослини потребують конкретних співвідношень умов зовнішнього середовища, і чим ближчі ці співвідношення до оптимальних параметрів, тим кращі умови створюються для формування високої продуктивності рослин. В зв’язку з цим, розробляючи систему агротехнічних заходів для максимальної реалізації потенціалу продуктивності сільськогосподарських культур, необхідно враховувати основні закони землеробства і рослинництва.
Закон фізіологічної рівноцінності і незамінності факторів полягає в тому, що жоден фактор середовища не може бути замінений іншим, тому що за фізіологічною діє всі вони важливі і рівноцінні для життя рослин.
Закон обмежувального фактора, або закон мінімуму. Розвиток рослин і урожайність обмежуються тим фактором, який перебуває в мінімумі. Тільки при усуненні цього мінімуму продуктивність підвищується і буде зростати до тих пір, поки в дефіциті не буде інший фактор. Лише при оптимальному поєднанні кожного із життєвих факторів продуктивність рослин буде підвищуватись.
Закон сукупної дії факторів полягає в тому, що в природних умовах життєві фактори діють на рослини не ізольовано, а комплексно, одночасно. Кожен фактор в різних поєднаннях з іншими діє по-різному. Для формування високих урожаїв необхідна одночасна і сукупна дія всіх факторів.
За законом повернення використані рослинами поживні речовини повинні повертатися в ґрунт з внесеними добривами. Тільки таким чином можна підтримувати ефективну родючість ґрунту.
Закон плодозміни передбачає чергування культур на полях, що сприяє одержанню більш високих урожаїв, ніж при повторних посівах, або при беззмінному їх вирощуванні.
Основні закони рослинництва є теоретичною базою галузі при запровадженні інтенсивних технологій.
Фактори інтенсивної технології. Для успішного застосування інтенсивної технології необхідно оволодіти її науковими основами, вміти керувати її факторами, тобто застосовувати агрозаходи з врахуванням біології рослин і умов зовнішнього середовища. До факторів інтенсивної технології вирощування сільськогосподарських культур відносяться:
1. Вирощування високоврожайних сортів інтенсивного типу з високою якістю продукції. Сорти повинні бути районовані або перспективні, добре реагувати на високий агрофон, стійкі до вилягання, шкідників і хвороб.
2. Використання насіння з високими посівними якостями (схожість, сила росту, маса 1000 насінин).
3. Розміщення посівів по кращих попередниках передбачених сівозміною, з врахуванням зональних умов. Попередники повинні бути забезпеченими достатніми запасами вологи.
4. Високоякісний обробіток ґрунту: добре розпушування, вирівняність поверхні, боротьба з бур’янами, збереження вологи в ґрунті.
5. Біологічне обґрунтування строків сівби з врахуванням особливостей росту і розвитку рослин і умов зовнішнього середовища.
6. Управління ростом і розвитком рослин, що досягається оптимальним забезпеченням рослин елементами мінерального живлення з врахуванням їх вмісту у ґрунті. Так, під озиму пшеницю фосфорні і калійні добрива вносять під основний обробіток ґрунту, мікродобрива - при підготовці насіння, а азотні добрива - в період вегетації в певні етапи органогенезу за результатами ґрунтової і рослинної діагностики. Одноразове внесення азоту в великих дозах (120-180 кг/га) призводить до вилягання рослин і неповного використання азоту на формування зерна, розвивається велика біомаса, розповсюджуються хвороби рослин. Роздрібне внесення азоту по відповідних етапах органогенезу забезпечує більш повне використання добрив на формування врожаю зерна і покращення його якості. При роздрібному способі використання азотних добрив під озиму пшеницю перше підживлення проводять у фазі кущіння (ІІІ етап органогенезу), коли визначається майбутній габітус рослин (утворення пагонів, коренів); друге - у фазах виходу в трубку і стеблування (IV - VII етапи), коли закладаються і розвиваються генеративні органи; третє - у фазі колосіння (VIII етап), коли визначається озернення колоса. Для покращення якості зерна часто проводять підживлення азотом у фазах формування і наливу зерна. До сівби озимої пшениці азот в невеликих дозах вносять лише на бідних ґрунтах після гірших попередників.
7. Інтегрована система захисту рослин від бур’янів, шкідників та хвороб і застосування регуляторів росту (ретарданти тур, кампозан) для боротьби з виляганням. Необхідність проведення цих заходів визначають за даними прогнозу, а строки, об’єми - за даними поточних обстежень і оцінці фітосанітарного стану посівів.
8. Своєчасне і високоякісне виконання всіх технологічних операцій, які стосуються захисту ґрунтів від ерозії, накопичення вологи, створення сприятливих умов розвитку сільськогосподарських культур.
9. Біологічний контроль за ростом і розвитком рослин по фазах та етапах органогенезу. При цьому враховується схожість, густота стояння рослин, кількість продуктивних стебел, колосків в колосі, розвинутих квіток в колосках тощо. Врахування цих факторів дає можливість визначити необхідність застосування тих чи інших агрозаходів.
10. Біологічне обґрунтування строків початку, тривалості і способів збирання урожаю. Враховують також біологічну і фактичну урожайність зерна.
11. Визначення науково обґрунтованого запланованого урожаю з врахуванням природних ресурсів зони і лімітуючих факторів, родючості ґрунту, можливостей сорту (див. розділ “Основи програмування врожаїв сільськогосподарських культур”).
