Науково-технічний прогрес зумовив інтенсифікацію землеробства, поліпшення сортименту зернових культур і забезпечив швидке зростання їх продуктивності в економічно розвинених країнах в 80-90-і роки XX століття. Є підстави вважати, що і подальше нарощування виробництва зерна в світі буде здійснюватися на основі тих же чинників. Але оскільки інтенсифікація землеробства на певному етапі пов'язана з економічними та екологічними витратами ще більше, ніж в минулому, значення набувають біологічні дослідження, спрямовані на селекційне поліпшення зернових, стабільність зернового виробництва і зниження його втрат.
У зв'язку з цим у розвитку технології інтенсивного вирощування зернових колосових культур намітилися нові підходи, пов'язані з розробкою інтегрованої системи їх обробітку. Для неї характерна максимальна диференціація технології догляду в залежності від стану ґрунту і посівів, розвитку шкідливих організмів, метеорологічних умов, історії полів, економічних і екологічних факторів. Можливість управління розвитком посівів в процесі вегетації грунтується перш за все на перебудові системи азотного добрива, впровадженні дрібних підгодівлі, помірному харчуванні рослин азотом в осінній період і оптимальному - в період диференціації конуса наростання і формування елементів структури продуктивності, а також раціональному застосуванні ретардантів і засобів захисту рослин .
Багаторічний досвід ряду зернопроизводящих країн показує, що в сучасних умовах економічна ефективність раніше прийнятої високоинтенсивной технології обробітку озимої пшениці значно поступається інтегрованою (ресурсозберігаючої) технології. Так, в Німеччині, незважаючи на найвищу врожайність при інтенсивному вирощуванні, додаткові витрати на добрива, пестициди, сушку зерна, заработ-
Для Великобританії характерним є високий рівень розвитку зернового господарства. Застосування інтенсивної системи обробітку, розробленої фірмою ICl, засноване на загущених посіві (500 зерен / м2, густота стеблостою до збирання понад 500 класів / м2 при 400 раст / м2), дробовому внесенні високих норм азотних добрив (N250), інтенсивної захисту від бур'янів, хвороб і шкідників, боротьбі з поляганням рослин. У виробничих умовах ця технологія дозволяє отримувати врожаї озимої пшениці до 100 ц / га в сівозміні і не менше 60 ц / га в монокультурі (Heege, 1982; Hoffmann, 1986). Відмінною особливістю інтенсивної технології обробітку озимої пшениці в цій країні є своєчасне і високоякісне виконання всіх технологічних операцій, точне дотримання норми, термінів і способів внесення мінеральних добрив та засобів хімічного захисту рослин. Це досягається за рахунок організації оперативного біологічного контролю за станом посівів, використання постійної технологічної колії, застосування більш досконалих машин, пристосувань і їх ретельного регулювання.
Формуванню високих врожаїв, запобігання вилягання посівів і пошкодження шкідливими організмами багато в чому при цьому сприяє інтегрований захист рослин. Важлива роль в ній відводиться застосуванню хімічних засобів на основі даних фітосанітарного контролю і прогнозу розвитку хвороб, шкідників і бур'янів. Захисні заходи починаються восени і тривають аж до збирання.
Система вирощування озимої пшениці у Франції принципово не відрізняється від англійської технології.
У США на початку 80-х років XX ст. була розроблена компанією Farmland industries інтенсивна технологія вирощування пшениці, яка передбачає внесення в середньому на гектар 170 кг азоту. Азотні добрива за цією технологією рекомендується застосовувати дрібно: в 2 терміни (яра пшениця) і 3 (озима) рівними дозами. Основне добриво вносять врозкид під оранку або інжектування на глибину 15 см при відстані між стрічками 30-37 см. При високій забезпеченості грунту фосфором і калієм вноситься в середньому P67K34 для покриття виносу. У разі необхідності вносять мікродобрива.
Застосовують знижені норми висіву - 240-280 насінин / м 2, в посушливих зонах - 190-240, при зрошенні і у вологих зонах - 310-390 насінин / м 2. Посів проводять, залишаючи технологічну колію, яку використовують для операцій із захисту рослин від хвороб, шкідників, бур'янів і внесення ретардантов. Для отримання максимальних врожаїв (близько 70 ц / га) рекомендують збільшувати норми азотних добрив до 245-270 кг азоту (Colliver, 1985).
Однак у зв'язку з тим, що в США через природно-кліматичних умов неможливий європейський рівень інтенсифікації, в країні дуже швидко після апробації інтенсивних технологій (ICM - intensive management system) перейшли в багатьох штатах до принципів технології MEY (maximum economic yield) - економічно найбільш вигідного врожаю (Firth, 1987). Головні елементи цієї технології: посів озимої пшениці сертифікованими, протравленого насінням зі зниженою нормою висіву (56-67 кг / га) і залишенням технологічної колії; дробове внесення азоту (N70_80) в 2 терміни: N36-46 до посіву і N34 рано навесні разом з гербіцидом; однократна обробка фунгіцидами проти листкової іржі та септоріозу спільно з ретардантов Церорового. Регулятори росту застосовують лише в разі загрози вилягання, в основному ж боротьба з ним ведеться підбором стійких сортів і регулюванням азотного харчування. Всі додаткові витрати за даною технологією окупаються збільшенням врожаю зерна близько 3,4 ц / га.
У бувши. СРСР в 80-х роках з урахуванням досвіду європейських країн були розроблені і застосовані на великих площах інтенсивні технології вирощування зернових культур. У таблиці 3.20 наведено порівняння технологій обробітку озимої пшениці в дослідах з різним ступенем інтенсифікації їх засобами хімізації в умовах лісостепу України. Пшениця сорту Киянка вирощувалася на потужному малогумусні чорноземі після гороху. Добриво вносили з розрахунку приросту урожайності 25 ц / га (по азоту 20 ц / га). Показано, що внесення азоту в нормі 120-150 кг / га окремими дозами у вигляді підгодівлі з протягом вегетації має перевагу перед одноразовим. Включення в технологію прийомів, спрямованих на зниження засміченості, вилягання та ураження рослин хворобами, дозволяє значно підвищити ефективність внесених добрив.
На тлі запобігання вилягання рослин при застосуванні туру кількість продуктивних пагонів значною мірою залежало від внесення фунгіциду. Найбільш щільний продуктивний стеблестой формувався в варіантах технологій Ж і І, за рахунок зменшення в 3-4 рази пустоколосних і щуплозерних стебел в результаті придушення хвороб.
Застосування фундазола або Тілт спільно з обприскуванням посівів туром сприяло формуванню більшої листкової поверхні і підтримці її в активному стані більш тривалий час. При цьому збільшувався фотосинтетичний потенціал посіву, а продуктивність його дії підвищувалася з 1,50 до 1,91 кг зерна на кожні 1000 м2 дн / га. Підживлення пшениці рідкими комплексними добривами (ЖКП) з розрахунку N5P15 на фоні внесення N50 у вигляді обприскування на початку колосіння істотно підвищувала врожайність внаслідок збільшення кількості та маси зерна в колосі.
Приріст врожайності озимої пшениці від дрібного застосування азотних добрив спільно з засобами хімічного захисту рослин від бур'янів, вилягання і хвороб протягом їх вегетації і некореневої підгодівлею посівів розчином ЖКП склав в середньому за 5 років 22,9 ц / га.
Однак, як показали розрахунки за ряд років, в середньому по країні з кожного гектара посівів за інтенсивними технологіями додатково було отримано тільки 10,7-12,0 ц озимих зернових; 4,4-6,0 ц ярої пшениці; 8,5-9,1 цкукурузи; 1,4-5,1 цзерно-бобових (реалізація потенціалу цих технологій в виробничих умовах склала близько 50%). Це було обумовлено рядом організаційно-економічних причин. Крім того, застосування інтенсивних технологій виявило істотні недоліки в екологічному аспекті.
В подальшому, наприклад, в Миронівському НДІ селекції і насінництва пшениці була розроблена і рекомендована для лісостепової зони України ресурсозберігаюча інтенсивна технологія обробітку озимої пшениці. Ця технологія передбачає можливість отримання досить високого врожаю зерна цінної пшениці при строгому дотриманні чергування культур в системі науково обґрунтованої сівозміни, помірному застосуванні мінеральних добрив (N6 (М20Р45_9о ^ 45-9о) в поєднанні з органічними, скорочення числа хімічних обробок посівів за рахунок дотримання агротехнічних вимог , своєчасному і якісному виконанні всіх технологічних операцій. Боротьба з бур'янистої рослинністю передбачається в основному в просапної клину сівозміни і те тілько в виняткових випадках допускається обробка посівів гербіцидами. В цілому виробничі витрати на 1 га посіву при ресурсозберігаючому варіанті скорочувалися на 24% в порівнянні з високовитратною інтенсивної технологією і окупалися з оптимальним рівнем рентабельності при досягненні врожаю зерна відповідно не менше 45 і 55 ц / га ( Ільченко. Гриньов. Блохін ін. 1988).
Так, в НІІСХ ЦРНЗ розроблена безгербіцидна технологія обробітку зернових культур, що включає заміну хімічної боротьби з бур'янами агротехнічними прийомами (довсходовое і послевсходовое боронування посівів). В середньому за 3 роки випробувань дана технологія забезпечила отримання врожаю озимої пшениці 24,7 ц / га, ячменю 26,3 і вівса 21,8 ц / га.
Нижньо-Волжським НІІСХ розроблені і впроваджуються вла-госберегающіе грунтозахисні технології обробітку зернових колосових культур у сівозмінах з короткою ротацією. У цих технологіях передбачено проведення безвідвальної і поверхневої обробки чорного пару, що скорочує витрати на паливно-мастильні матеріали (ПММ) на 30-35% і збільшує продуктивність агрегату на 20-25%. Система мінерального живлення включає передпосівне внесення фосфорних добрив з розрахунку 20 кг P2O5 під озиму пшеницю, 10-15 кг / га під яру пшеницю і азотну підгодівлю озимих 30-40 кг / га азоту з одночасним помірним використанням засобів захисту рослин. Ці технології дозволяють отримувати урожай озимої пшениці 35-40 ц / га, ярої пшениці 15-20 ц / га та ярого ячменю 18-25 ц / га.
Низьковитратних технологія обробітку озимої пшениці, розроблена в Бердичівському НІІСХ, передбачає заміну оранки після зайнятих парів, зернобобових і просапних культур дрібними і поверхневими обробками, що забезпечує скорочення енерговитрат на 30-35%. Застосування комбінованих агрегатів (плуг + игольчатая борона + кільчасті котки) при підготовці грунту під озиму пшеницю після колосових попередників дозволяє знизити витрати енергії на 35-40%. Варіант грунтозахисної обробки грунту - нульова обробка або прямий посів у стерню рекомендується тільки спільно з застосуванням системного гербіциду для придушення бур'янів.
Розроблена Донським селекцентр технологія обробітку озимої пшениці для півдня Ростовської області включає ретельну передпосівний поверхневу (не глибше 6 7 см) обробку по непарових попередниках з одночасним внесенням невеликих доз фосфорних добрив; використання Напівінтенсивного сортів (Дон 85, Колос Дону та ін.) з нормою висіву 550-600 схожих насінин / м2; прикочування ґрунту після посіву. Після перезимівлі має бути не менше 400 життєздатних рослин на 1 м2. Догляд за посівами передбачає ран-невесеннюю і 1-2 некореневих азотних підгодівлі помірними дозами азоту, застосування гербіцидів на сильно засмічених полях. Ця технологія дозволяє отримувати по непарових попередниках 30-35 ц зерна з 1 га.
Галузевими і зональними НДІ проведена розробка і впровадження низько-і середньовитратних технологій обробітку зернових культур також для інших зонУкаіни. Всього науково-дослідні установи розробили і вдосконалили більше 20 середньо- і низьковитратних технологій обробітку зернових і зернобобових культур, які досить широко використовуються у виробництві, акціонерних, фермерських та селянських господарствах.
Застосування такого роду технологій об'єктивно пов'язано з дією несприятливих економічних чинників в країні на даному етапі, в основному, через різке підвищення цін на засоби виробництва. Однак досягнення науки і світовий досвід показують, що значне зростання виробництва зерна, як основи всього сільського господарства, можливий тільки при більш повному та ефективному використанні генетичного потенціалу створюваних сортів, грунтово-кліматичних ресурсів і відповідного рівня матеріальних та інших витрат.
Важливим джерелом зростання виробництва продукції і вирішення проблеми рослинного білка є збільшення частки бобових культур в структурі посівних площ, здатних до симбіотичного азотфиксации. Білкова продуктивність цих культур при сприятливих умовах симбіозу у багато разів вище, ніж у культур, що не володіють такими властивостями. Але для максимальної біолоігческой фіксації азоту повітря симбіотичної системою необхідно створити оптимальні параметри основних факторів середовища і якісно проводити всі агротехнічні заходи.