Косолап М.П., Кротінов О.П. Система землеробства No?Till

Подождите немного. Документ загружается.



91

На сьогодні не існує єдиної думки про те,денайкраще

розміщувати органічну речовину для максимального перетворення її в

гумус– наповерхніґрунту, чивнижніхшарах.ЗаданимиМ.К.Шикули,

мінімальнийобробітокчорноземівнаглибину5‐12смвумовахоргано‐

мінеральної системи удобрення (розміщення органічної речовини в

верхньому шарі ґрунту) забезпечує позитивний баланс органічної

речовини і внаслідок цього у сівозміні відбувається  розширене

відтворення родючості ґрунту. Запаси гумусу в 0‐30смшаріпри

мінімальномуобробітку,порівнянозоранкою,буливищимив1,15‐1,21

рази.

Іншої думки дотримуються німецькі вчені Е.Рюбензам та К.Рауе.

Вони стверджують,щобільшівтратигумусуґрунтомпов’язані з його

постійним поверхневим обробітком,такякпроцесирозкладув

поверхневооброблюваномушаріґрунтувідбуваютьсябільшінтенсивно,

ніжвпідорному.Поверхневозаробленіпісляжнивнірешткитаорганічні

добрива мінералізуються впродовж короткого часу, тому відбувається

втрата поживних речовин і під питанням стає накопичення гумусу.

Згадані вчені посилаються на типові приклади в США,деокреміґрунти

внаслідок тривалого поверхневого обробітку повністю втратили гумус і

тимсамимсвоюродючість.

Затвердженнямзарубіжнихавторівіокремихповідомлень

вітчизняних вчених відмова від механічного обробітку ґрунту

(розміщення органічної речовини рослинних решток на поверхні ґрунту

без їх заробки)призводить до збільшеннявмісту органічної речовинив

ґрунті.

Наприклад,призастосуваннінульовогообробіткуґрунту

впродовж

26р

оківвштатіІллінойсспостерігалосьпостійнезростання

кількості органічної речовини ґрунту.Прицьомувідміченопевні

закономірності. Впродовж перших 19роківвмісторганічноїречовинив

ґрунтізбільшивсяз1,75%до3%.Внаступнірокитенденціядозбільшення

вмісту органічної речовини в ґрунті зберігалась,протетемпи

накопиченнябулидещоменшими.За другий період вміст їїзбільшився

лишена0,7%ісклав3,7%.Вприроднихумовахвсяорганічнаречовина

залишається на поверхні ґрунту і в результаті в жодному випадкуне

зафіксовано зменшення вмісту гумусу.Алецеположеннянеможна

автоматично переносити на агроекосистему.По‐перше,в

агроекосистемах значна частина створеної органічної речовини



92

забирається з системи і,по‐друге, в природних екосистемах

співвідношеннянадземноїіпідземноїсинтезованоїорганічноїречовини

складає1:2,авагроекосистемахубільшостівипадківвоноскладає1:1.

З наведених даних  можна зробити висновок, що відмова від

механічного обробітку і залишення всієї побічної продукції на поверхні

ґрунту більше відповідає природним закономірностям утворення

гумусу,ніжїїзаробкавнижнішарикореневмісногошару.Такимчином,

в системі землеробства No‐tillприпозитивномубалансівиносуі

надходженняпоживнихречовинєвсіумовидлярозширеного

відтвореннявмістугумусувґрунті–основийогородючості.



2.4.5 Закономірності функціонування ґрунту як живої

біокосноїсистеми

2.4.5.1 Ґрунтякживаматерія

Коли людина стоїть на землі,товдійсностівонастоїтьнадаху

іншогосвіту,якийнабагатобільшийірізноманітнішийзанашнадземний

світ (Сінтія Грант, 2002).Вґрунтіживевеличезнакількістьживих

організмів, тому сам ґрунт часто називають живим. Крім кореневих

систем рослин у ґрунті існують віруси,бактерії,гриби,  водорості,кліщі,

нематоди,черв’ яки,мурахи,комахита інші тварини. Чисельність живих

організміввґрунтінабагатобільша,ніжнайогоповерхні.Всівонисуттєво

відрізняються за розмірами, кількістю,екологієюібіологієюрозвитку.

Загальна ж закономірність така,чимменшийорганізм,тимвінбільш

стійкийдонесприятливихумов.

іжживимиорганізмамиіснуєскладнасистемавзаємовідносин

в основі якої лежать ланцюжки живлення. Взаємовідносини за типом

«хижак –жертва»забезпечуютьконтрольбалансуприсутностірізних

видіворганізміввґрунті.Землеробствоможеіснувати,покиґрунтживий,

інакшецебуденеземлеробство,агідропоніка–вирощуваннякультурна

неживомусубстраті.

У процесах живлення рослин велику роль відіграють саме

мікроорганізми, які живуть у ґрунті, особливо в прикореневій зоні

(ризосфері). Вони розкладають органічні рештки,врезультатічогов

ґрунті нагромаджуються доступні поживні речовини (нітрати та ін.). 

Бактерії,якіживутьнакореняхбобових,атакождеякібактерії, щовільно

живутьуґрунті,збагачуютьґрунтнаазот.



93

Крім того,  ґрунтові мікроорганізми розкладають мінеральні

сполуки ґрунту,якімістятьнедоступнірослинампоживніречовини,

перетворюючиїхудоступні.Останнімчасомвстановленотакож,щодеякі

мікроорганізми ризосфери синтезують речовини,яківпливаютьна

процесиобмінуврослинах.

Досліди,проведеніустерильнихумовах, свідчать,щорослини

можутьзасвоюватиазот,фосфортакалійібездопомогимікроорганізмів.

Проте,завідповідноїмікрофлорирослиниростутькраще,більше

засвоюють поживних речовин,внихінтенсивнішевідбуваються

фізіологічні процеси (фотосинтез, дихання).Порядзбактеріями,

грибками й актиноміцетами в ґрунті є багато водоростей і мікробів з

групи найпростіших (Ргоtогоа), які теж відіграють важливу роль у

живленні рослин. Деякі водорості здатні засвоювати атмосферний азот,

найпростішівикористовуютьорганічнірешткиіприскорюютьрозкладїх.

Але вони можуть і шкодити культурним рослинам, знищуючи корисні

мікроорганізми.

Діяльністьмікроорганізмівуґрунтідоситьмінливаізалежитьвід

багатьохумов,асамевідвмістуорганічнихречовин,водно‐повітряногоі

теплового режимів, реакції ґрунтового розчину тощо. За несприятливих

умов (нестача вологи й повітря, низька або дуже висока температура,

кисла реакція)розвитокмікроорганізмівпослаблюєтьсяікультурні

рослинивнаслідокцьоготерплятьвіднестачідоступнихпоживних

речовин. Іноді мікроорганізми можуть і погіршувати умови живлення

рослин,

наприклад, денітрифікуючі бактерії,яківанаеробнихумовах

перетворюють нітратний азот в молекулярний, який рослинам

недоступний(крім бобових).Уґрунтітакожзавждивідбуваєтьсяпроцес

вбирання доступних поживних речовин мікроорганізмами (біологічна

іммобілізація)іщотакожпогіршуєумовиживленнярослин.

Таким чином, оптимальною буде та система землеробства,

якавнайбільшійміріпідтримуєістимулюєдіяльністьґрунтовоїбіоти

і всі заходи якої узгоджені і не вступають в протиріччя з

закономірностямиїїжиттєдіяльності.

Лишев такомувипадкуґрунтотворчийпроцесвідбуватиметьсяв

напрямку збереження і підвищення родючості за рахунок природних

процесіврозвиткуживогоіздоровогоґрунту,анезарахунок

привнесенняштучнихфакторівродючостілюдиною.

Всіґрунтовіорганізмиоб`єднуютьучотиригрупи:



94

1. Мікрофлора. Основумікрофлори складаютьбактерії і гриби.

Вониєосновнимискладовимициркуляціїпоживнихречовин,наприклад, 

азоту,фосфорутасірки. У бактерій і грибів різноманітні метаболістичні

здатності.Вониможутьіснуватиокремоодинвідодногоабовсимбіозіі

прийматиактивнуучастьурозкладанніабосинтезіорганічноїречовини.

Другимважливимнаслідкомїхжиттєдіяльностієформуваннястійких

ґрунтовихагрегатів.

2. Мікрофауна. Протозоа і нематоди є важливою ланкою між

мікрофлорою та фауною.Вонирегулюютьпопуляціїбактерійігрибівта

відіграютьвеликурольвмінералізаціїпоживнихречовин.

3. Мезофауна.Кліщііногохвісткиживлятьсяпісляжнивними

залишкамиісприяютьфрагментаціїорганічнихрешток.Вониспоживають

гриби і мікрофауну і відіграють важливу роль у регулюванні популяції

мікробівтаколообігупоживнихречовин.

4. Макрофауна.Землянічерв’яки,терміти, гнойові жуки

вважаються надзвичайно важливими біологічними організмами,які

забезпечуютьфрагментаціюорганічнихрешток,атакожрихлятьґрунтта

сприяютьформуваннюйогоструктуриіпоровогопростору.

Всі ґрунтові організми приймають участь у величезній кількості

процесів, котрі визначають або впливають на здоров’я ґрунту та рівень

його родючості, як в природних умовах,такіпривирощуванні

сільськогосподарських культур.Їхзагальначисельністьіактивність

залежитьвідзміннавколишньогосередовища.Технологічніоперації,які

виконуються на полі,можутьбутияксприятливими,такі

несприятливимидляґрунтовоїбіоти

.

В залежності від цього ґрунтова

біотаможезнижуватиабопідвищуватипродуктивністьземлеробства.

Найбільша активність ґрунтової біоти проявляється у

верхньому0‐10смшаріґрунту,прицьому80‐90%ґрунтовоїбіологічної

активностіприпадаєнагрибитабактерії.

Всюдіяльністьґрунтовихорганізмівможнаподілитина4основні

важливіфункції.

1. Регулювання колообігу органічних речовин і поживних

мінеральних елементів. Мікробна біомаса – «двигун» колообігу

органічних речовин і елементів мінерального живлення.Ключовим

елементомродючостіґрунтуємінералізація–розкладґрунтовоюбіотою

органічної речовини до доступних для рослин елементів мінерального

живлення.Зметоюпідвищеннязасвоєнняспецифічнихпоживних



95

елементів рослини утворюють симбіоз з ґрунтовими мікроорганізмами

(бобовірослинизбульбочковимибактеріямидляполіпшенняазотного

живлення, а багато інших видів рослин –змікоризнимигрибамидля

поліпшеннязабезпеченостіфосфором).

2. Біологічний розклад. Ґрунтові організми служатьпевним

біологічним фільтром,якийочищуєґрунтвідзабруднювачів

антропогенногопоходження.

3. Збереженняівідтворенняструктуриґрунту. Структура

ґрунту і життєдіяльність біоти –взаємозалежніпроцеси.Слизові

оболонки біоти сприяють з’єднанню частинок ґрунту в одне ціле –

ґрунтовікомплекси.Разомзтим,добреструктурованийґрунтзабезпечує

кращіумовидляґрунтовоїбіоти.

4. Взаємодіязрослинами.Впливґрунтовоїбіотинарослину

можематипозитивнийінегативнийхарактер.Позитивний–пригнічення

іпопередженняпоширенняхвороб,негативний–перенесеннязбудників

хворобіїхпоширення.



2.4.5.2 Поняттяпроризосферу

У непорушеному ґрунті основний колообігречовинібіологічна

діяльність сконцентровані в орному шарі ґрунту, який називають

основноюзоноюкореняабокореневміснимшаром.Вційзонірозміщена

ризосфера, під якою розуміють частину ґрунту,якарозміщенабіля

кореняінаякувінбезпосередньовпливає.Ризосферацезонатісного

зв’язкуміжкоренемрослини,ґрунтомтаґрунтовими

мікроорганізмами. Для неї характерна висока інтенсивність діяльності

мікробів,томущовнійнайбільшаконцентраціяпродуктівфотосинтезу.

Вонивключаютьцукри,

амінокислотийорганічнікислоти,

якіназивають

кореневимиексудатами(коревівиділення).

Співвідношення цих компонентів індивідуальне у кожного виду

рослин,алеїхзагальнакількістьвзначніймірізалежитьвідфізичнихта

хімічнихвластивостейґрунту.Якіснийскладексудатіввизначає,якігрупи

можуть переважати в ризосфері кореня того чи іншого виду рослин.

Наприклад, такийсимбіонтякбактеріяRhizobiumдобре пристосувалась

доскладуікількостікореневихексудатівбобовихкультур.

Білякоренявідбуваєтьсяконкурентнаборотьбазамісце.Зброєю

при цьому можуть слугувати виділення певних речовин

мікроорганізмами (антибіотики, отруйні гази та ін.), які знешкоджують



96

конкурентів.Убільшостівипадківцестимулюєрістплощікореніві,

відповідно, кількість виділень,якінеобхіднадляжиттєдіяльності

мікроорганізмів.Проте, ця зброя мікроорганізмів може в окремих

випадкахбутитоксичноюідлярослини.

Липкі секреції бактерій у поєднанні з ексудатами і мертвими

гниючимиклітинамикоренястворюютьводостійкіґрунтовіагрегати.Так

створюється середовище сприятливе для розвитку хижих простих

одноклітинних,нематодтакліщів,котрівсвоючергуслужатьджерелом

живленнядлябактерійтагрибів.

Ґрунтрозрихленийчерв’яками,маєкращуструктуру,багатий

азотом.Коренірослинможутьвільнопроникатипоходах, які прорили

дощові черв’яки. По цих ходах також вільно проникає в ґрунт повітря і

вода. Вони не руйнуються водою,томущоїхстінкипокритілипким

секретом.Урезультатіцьогопідвищуєтьсявертикальнастійкістьґрунту

до навантаження або, інакше кажучи, такий ґрунт витримує його при

проходібільшважкоїтехнікибезпереущільнення.

Отже,ризосфераявляєсобою,умовнокажучи,зонупартнерствав

ґрунті між рослинами і ґрунтовими організмами,врезультатіякоївони

змінюють ґрунт в сприятливому для землероба напрямку. Любий захід

обробітку суттєво впливає на ґрунтове середовище і відповідно на

його біологічну активність, що відображається на рості і розвитку

рослин.



2.4.5.3 Ризосфера та грибкова везикулярно‐арбискулярна

мікориза

Грибна мікориза створює зв’язокуґрунтіміжрослиноюі

ґрунтовими мікроорганізмами (табл. 2.4).

Такі взаємовигідні відносини

створюється у 80% рослин з різних родин (бобових,злаковихтаін.).

Великезначеннявонамаєдлятеплолюбнихрослинтакихяккукурудза,

сорго,соняшниктакартопля.

Грибнамікоризапроникаєвклітиникореня, не пошкоджуючи

його.Одночасномікроскопічнігіфипронизуютьувиглядісіткитонких

шовкових ниток ґрунтову масу навколо кореня.Вониє

високоефективною транспортною системою між рослиною і ґрунтом

черезкотрунадходитьводаіпоживніречовинидорослини, авіднеї

багатівуглеводамипродуктифотосинтезу.

Користьвідгрибноїмікоризиполягаєвпідвищеннізабезпечення



97

рослинималодоступними мінеральнимиречовинамитакими якфосфор

(P),кальцій(Ca),цинк(Zn)тамідь(Cu).(ДжилКлэппертон.,1996).Часто

цим можна пояснити, що досягнутий рівень урожайності культур при

використанні технології No‐till вищий,ніжпрогнозований, який

розрахований балансовим методом за кількістю наявних елементів

живлення в ґрунті, визначений в лабораторії в ґрунтових зразках.

Кількість отриманих поживних речовин рослиною залежить від рівня її

взаємодії з мікоризою.Прицьомугіфигрибказадопомогоюсекрету

глобуліну,якийперетворюєтьсяуклейзв’язуютьґрунтовічастинкив

стійкідоерозіїґрунтовіагрегати.



Таблиця 2.4.Рівеньвзаємодіїкультурнихвидівзгрибною

мікоризою

Високазалежність Малазалежність Непоєднуються

Горох,бобитаінші

бобовікультури

Пшеницятаінші

злаковікультури

Ріпак,гірчицятаінші

капустянірослини

Льон ‐ Люпин

Соняшник ‐ ‐

Кукурудза ‐ ‐



Якщокоренірослинколонізованігрибноюмікоризою,цезмінює

біохімічні процеси та їх фізіологію.Унихпідвищуєтьсярівень

накопичення продуктів фотосинтезу, зростає рівень ефективності

використання вологи, змінюється ризосферне угруповання

мікроорганізмів.Внихзменшуєтьсякількістьпатогеннихорганізміві

зростаєкількістьнітрифікаторів.

Мікоризадужечутливадомеханічногообробіткуґрунту.При

полицевомуобробіткувоназазвичайвідсутнявґрунті.



2.4.5.4Дощовічерв’яки

«Плуг один із самих древніх і цінних винаходів людини;але

задовгодоіснуваннялюдиниземлюрозпушувализемлянічерв’якиіцей

процес продовжується до цього часу», так писав в свій час Чарльз

Дарвін. Більш, ніж 2000 років тому в Єгипті фараони захищали своїми

указами дощових черв’яків,забороняючивидаленняїхзприродного

середовища.



98

2.4.5.4.1 Видитабіологіядощовихчерв’яків

Видидощовихчерв’яківвизначаютьсязапринципомживлення,а

тому різні екологічні групи заселяють різні ділянки ґрунту і відповідно

справляють неоднаковий вплив на ґрунтове середовище. Дощові

черв’якирозподіляютьсянатричітковираженіекологічнігрупи:

1.Черв’яки,щоживутьбіляповерхніґрунту(заселяютьпідстилку).

Цягрупаживитьсяпідстилкою,щознаходитьсянаповерхніґрунту.Вони

в основному рухаються горизонтально через підстилку і практичноне

споживаютьінезаглиблюютьсявґрунт. Зазвичай вони невеликого

розміруінезустрічаютьсявґрунтахзнизькимрівнеморганічної

речовини.Доданоїекологічноїгрупиналежить,наприклад,такийвидяк

Lumbricusrubellus.

2.Додругоїгрупиналежатьдощовічерв’яки,дляяких

характерним є ендогенний тип поведінки. Вони неглибоко

заглиблюютьсявґрунтіпроявляютьсвоюактивністьвпідстилцііверхніх

шарахґрунту.Вонистворюють трьохмірнийлабіринтходів,  споживаючи

великукількістьґрунту.Доданоїекологічноїгрупиналежить,наприклад,

таківиди,якDiplocardiaтаAporrectodea.

3.Дотретьоїгрупиналежатьдощовічерв’яки,щоживутьглибоко

в ґрунті (anecic)впостійнихімайжевертикальнихходах,глибинаяких

можедосягатикількохметрів.Черв’якицієїгрупиживлятьсярослинними

зали

шками, що знаходяться на поверхні ґрунту. Вони втягують їх в свої

ходи. До даної екологічної групи належить,наприклад, такий вид,як

Lumbricusterrestris(Coleman,Crossely,1996).

Для сільськогосподарського виробництва важливі ендогенні

види та види,щоживутьвбільшглибшихшарахґрунту. Дощові

черв’яки, як і інші живі організми, впливають на властивості ґрунту.Їх

основний вплив проявляється на агрегатному стані ґрунту, рівні

інфільтрації води ґрунтом.Вонистворюютьходидіаметромбіля0,5см,

через які в ґрунт проникає повітря,водаіможевільнопроникати

коренева система рослин.Зазвичайчерв’якиможутьпроникатиів

підорний шар ґрунту.Наприклад, дослідження,проведенівштаті

Іллінойс (США),показали,щокоренісоїпроникаютьвканали,які

утворили дощові черв’яки на глибині 30‐45 см. Потім ці корені

продовжуютьростипоцихканалахдоїхзакінченняіінколипроникають

наглибину127см.



99

Загальна кількість черв’яківуґрунтізалежитьвідбагатьох

чинників,алевпершучергувіднаступних:

- інтенсивності механічного обробітку ґрунту (чим більше

рихлимо,тимменшечерв’яків). Зарезультатамидосліджень

Летбриджського дослідного центру на 1м

привідсутності

механічного обробітку ґрунту нараховувалось 300особин

дощових черв’яківіжодногонаділянці,деґрунтобробляли

затрадиційноютехнологією;

- видурослиннихзалишків,якієнаполі;

- структури ґрунту (чим грубша структура,тимменше

черв’яків);

- рівня зволоження (в сухому ґрунті черв’яківзавждименше,

ніжввологому);

- використаних ґрунтових пестицидів (токсичні для черв’яків

пестицидирізкоможутьзнизитиїхчисельність);

- кількості внесених органічних добрив (чим більше внесено

органіки,тимбільшевґрунтічерв’яків).

У дощових черв’яків відсутня система травлення та виділення

сечовини. Ця речовина виділяється через поверхню тіла черв’яків,що

призводить до гідролізу амоніаку і подразненню їх шкіряного покриву.

Осьчомуїхприваблюютьвологіґрунти,девониможутьшвидкостертиз

себесечовинуіамоніак.Зцієюжметоюпідчасопадіввонивиходятьна

поверхню ґрунту.Проте,втакомувипадку,принаявностісхилу,підчас

дощувониможутьбутизмитіпотокамиводивниз.



2.4.5.4.2Рольдощовихчерв

’яків



Хочадощовічерв’ якиєнеєдинимиорганізмами,котрівпливають

на властивості ґрунту,длябільшостівченихіпрактиківаксіомою

вважається те, що присутність дощових черв’ яківпозитивновпливаєна

родючість ґрунту. Їх чисельність може слугувати до певної міри

індикаторомродючостіґрунту.

Позитивна дія дощових черв’яків на ґрунт проявляється в

наступному:

- подрібненнярослиннихрешток,щозабезпечуєвподальшому

їхбільшшвидкийрозклад;



100

- поглинаючи ґрунт, вони створюють ґрунтові агрегати з

підвищеним вмістом азоту,фосфоруікалію,атакож

мікроелементів;

- поліпшують стабільність ґрунтових агрегатів «склеюючи»

частинкиґрунту;

- збільшують пористість, утворюючи стійкі до порушення

біопори, які здатні зберігатися, за твердженнями деяких

вчених(ДжиллКлэппертон,2008)докількохдесятківроків.

Дощовим черв’якам належить важлива роль у формуванні

щілинності ґрунту. Їхні ходи пронизують верхній шар ґрунту в різних

напрямах.Вонизаодинтижденьможутьпереробитидо9тонґрунтуна

одному гектарі.Крімтого,щодощовічерв’яки дренують ґрунт,їх

виділення сприяють покращенню структури і її міцності.Внауковій

літературі є дані,якісвідчать,щозатехнологіїмінімальногообробітку

ґрунтувшарі0‐5смна1кв.метріналічувалось53,6 штук особин,при

застосуванніоранки–26,9.

Пори зумовлюють підвищення аерації ґрунту та збільшують

швидкість інфільтрації води,щозахищаєйоговідводноїерозії.Для

збереження високих інфільтраційних властивостей ґрунтом,ходи

дощових черв’яків повинні бути відкриті на поверхні ґрунту.Щобчерез

них

невипаровуваласяволога,всистеміNo‐tillвонизавждиповиннібути

прикритірослиннимирештками.

Біологічні пори зумовлюють збільшеннядоступностіазотудля

рослин. Механізм цього явища на сьогодні пояснюють збільшенням

нітрифікуючихбактерійвходахдощовихчерв’яків.

Біопори,якіутворюютьдощовічерв’яки,суттєвовідрізняютьсявід

пор, які створюються в ґрунті механічними знаряддями обробітку (рис.

2.4). Стінки біопор насичені продуктами мікробіологічної діяльності.Як

вказують деякі вчені,вбіопорахвідмічаєтьсябільшакількість

фосфатазних ензимів, що в результаті формує перегній. Взагалі

відмічається більша біологічна активність мікроорганізмів біля дощових

черв’яків. Завдяки дощовим черв’якам відбувається до певної міри

переміщенняорганічноїречовинивнижнішариґрунтутазабезпечуються

сприятливіумовидляростукореневоїсистемирослин.