Ефективність і конкурентоспроможність наукових досліджень та розробок в галузі зрошуваного землеробства країни

03 August, Розділ Новини / Рослинництво, переглядів 6 460

Наукове забезпечення галузі зрошуваного землеробства у Степовій зоні здійснює Інститут зрошуваного землеробства НААН - одна з найстаріших науково-дослідних установ України. Розпочавши свою діяльність з дослідного поля при Херсонському земському училищі у 1889 році, яке у 1910 році було реорганізовано в Херсонську дослідну станцію, а у 1931 її перетворено в Херсонську дослідну стацію бавовництва і в 1949 році уже в Український науково-дослідний інститут бавовництва на який було покладено наукове забезпечення виробництва бавовни сирцю на площі понад 400,0 тис га, що концентрувалися в південних областях України.

З початком будівництва зрошувальних систем відбувся інтенсивний розвиток овочівництва і тваринництва особливо м’ясного і молочного скотарства. Виникла необхідність розроблення і запровадження у виробництво систем зрошуваного землеробства з відповідними сільськогосподарськими культурами їх сортами, гібридами та технологіями вирощування. З метою вирішення цих проблем на базі Інституту бавовництва у 1956 році було створено Український науково-дослідний інститут зрошуваного землеробства, який через незначні трансформації і до сьогоднішнього дня здійснює наукове забезпечення товаровиробників з ведення землеробства на зрошуваних і неполивних землях.

Основним регіоном для якого Інститут зрошуваного землеробства здійснює наукові дослідження є південна частина Степової зони. Водночас більшість завершених наукових розробок використовується також в інших регіонах країни. Насамперед це сорти пшениці озимої, сої, люцерни та специфічні технології їх вирощування пов’язані зі зрошенням, агрофізичними, агрохімічними властивостями та меліоративним станом ґрунтів і якістю поливної води.

У природно-кліматичному відношенні Південний Степ України характеризується високим забезпеченням тепловими ресурсами і має родючі чорноземи звичайні, чорноземи південні, темно-каштанові і каштанові ґрунти різного ступеню осолонцювання, що вимагає застосування специфічних агротехнічних і меліоративних заходів при їх використанні.

Висока посушливість клімату в регіоні ускладнює ведення землеробства тому його ефективність значною мірою залежить від гідротермічних умов, які не завжди є сприятливими для вирощування сільськогосподарських культур.

Дослідивши результати метеорологічних спостережень Херсонської агрометеорологічної станції та архівів баз даних з мережі Інтернет нами встановлено динаміку середньорічної суми атмосферних опадів за період з 1882 по 2016 рік за 20 річними циклами. Встановлено, що за чотирма 20-річними циклами до 1960 рокусередньорічна сума опадів коливалася в межах 317-353 мм. За визначеними чотирма циклами починаючи з 1961 року сума опадів зростає на 103-115 мм та досягає 432-456 мм, або підвищується на 30-35%.

Аналіз результатів показників суми атмосферних опадів за вегетаційний період (квітень – вересень) свідчить, що вони підпорядковані подібним закономірностям тобто спостерігається їх зростання на 14,0-32,0%.

В цілому кореляційно-регресійний аналіз результатів спостережень свідчить про істотне зростання суми опадів, як в середньому за рік так і за вегетаційний період (фото 1).

Досліджуючи зміну гідротермічних умов за роками протягом останніх двох десятиліть нами встановлено, що за перший десятилітній період – з 1994 по 2004 рік було лише три роки з середньорічною сумою опадів менше 400 мм, а за другий – з 2005 по 2016рік, таких років нараховувалося сім.

Середньорічна температура повітря за 1994-2004 роки складала 10,6⁰С , а за 2005- 2016 роки вона досягла 11,3⁰С, тобто зросла на 0,7⁰С, або на 6,6%. Відносна вологість повітря також знизилася з 65% до 63%.

Метеорологічні показники вегетаційного періоду (квітень – вересень) 2005-2016 років характеризувалися також певними відмінностями особливо в окремі роки. Найбільшим коливанням підпорядковані атмосферні опади, якщо у 2007 році їх випало 144 мм то у 2015 у два рази більше - з коефіцієнтом варіації за 12 річний період 25,4%.

Надходження сонячної енергії, відносна вологість повітря та сума температур повітря понад 10^оС мали рівень мінливості від 4,0 до 8,5% (фото 2).

Крім того, підвищення кількості атмосферних опадів та порушення рівномірності їх надходження протягом вегетаційного періоду при істотному зростанні температури,призвело до зниження гідротермічного коефіцієнту на крайньому півдні до 0,36, а в північній частині регіону до 0,68.

У зв’язку з цим ми все більше переконуємося, що серед багатьох агротехнологічних заходів, які спрямовані на покращення водозабезпеченості сільськогосподарських культур та розробляються нами для південної частини Степової зони, найбільш дієвим є зрошення.

Тому у Південній помірно сухій та Сухостеповій ґрунтво-екологічних підзонах Зони Степу, що охоплює 4,5 млн. га орних земель було побудовано зрошувальні системи, які давали змогу поливати 1 мільйон 682 тис. га, тобто кожний третій гектар. Проте в останні роки поливна площа істотно зменшилась. Фактично у 2018 році тут поливається менше 500 тис. га тобто кожний дев’ятий гектар, або 30,0% до можливого (фото 3).

Такий стан використання зрошуваних земель призводить до недобору врожаю сільськогосподарських культур. Фінансові втрати держави щорічно становлять понад 5 мільярдів гривень, що негативно впливає на розвиток сільських територій та фінансово-економічний стан аграрних підприємств.

Інститут зрошуваного землеробства НААН з мережею підпорядкованих йому дослідних станцій і господарств працює над проблемою підвищення ефективності використання зрошуваних земель в конкретних ґрунтово-кліматичних і організаційно-господарських умовах. Відповідно до них ми відпрацьовуємо структуру посівних площ, систему сівозмін, удобрення, обробітку ґрунту та захисту рослин від шкідливих організмів, що сприяє підвищенню продуктивність сільськогосподарських культур і прибутковості виробництва.

Основні напрями наукової діяльності Інституту і його мережі:

· Обґрунтування раціонального природокористування, збереження родючості ґрунтів та охорона навколишнього середовища;

· Розроблення та впровадження новітніх, адаптованих до посушливих умов зони, систем зрошуваного і неполивного землеробства.

· Створення автоматизованих комп’ютерних програм планування та управління системами землеробства;

· Ведення первинного та елітного насінництва;

· Підготовка наукових кадрів і підвищення кваліфікації фахівців сільського господарства;

· Інформаційно-консультативне забезпечення товаровиробників регіону.

Інститут працює над виконанням Державної програми наукових досліджень «Зрошуване землеробство» і приймає участь у виконанні 45 завдань 18 Державних програм у складі провідних науково-методичних центрів НААН України.

Відповідно до Державних програм і їх завдань для зрошуваних земель України нами створюються нові високопродуктивні сорти і гібриди сільськогосподарських культур та удосконалюється практично всі елементи інтенсивної системи зрошуваного землеробства відповідно до спеціалізації підприємств.

Так для велико-товарних сільськогосподарських підприємств, з розвиненою тваринницькою галуззю нами розроблено структуру посівних площ з відповідними сівозмінами в яких питома вага кормових культур - люцерни, кукурудзи на силос і зелений корм, багатокомпонентних злаково-бобових травосумішок на зелений корм складає 45%, зернові – кукурудза, пшениця озима та ячмінь також займають 45%, а технічні 10%. Виробниче впровадження проводиться в базових господарствах Херсонської, Запорізької та Миколаївської областей.

Для цих підприємств нами розроблено плодозмінні сівозміни різної ротації і технології вирощування сільськогосподарських культур, що забезпечують високу кормову і зернову продуктивність та створюють умови для збереження родючості і сприятливого меліоративного стану ґрунтів. Загальновизнаною для підприємств з розвиненою тваринницькою галуззю є 8-пільна зернотравянопросапна з коефіцієнтом використання зрошуваної ріллі 1,37 до складу якої входить два поля люцерни, пшениця озима з післяжнивним посівом гороху - вівсяних сумішок, цукровий буряк, кукурудза на силос, пшениця озима з післяжнивним посівом кукурудзи з соєю на зелений корм, кукурудза на зерно, ячмінь з підсівом люцерни. В теперішній час товаровиробники з метою отримання зелених кормів на початку літа( травень – червень перевагу у коротко ротаційних прифермських сівозмінах надають ранньовесняним злаково-бобовим або злаково-хрестоцвітим сумішкам на зелений корм прикладом такої сівозміни є 4-пільна з на ступним набором і чергуванням сільськогосподарських культур: однорічні злако-бобові на зелений корм + соняшник на маслонасіння, однорічні злако-бобові сумішки на зелений корм + кукурудза на зерно, озимий ячмінь+соя, кормовий буряк (коефіцієнт 1,75).За ефективністю один гектар сівозмінної площі забезпечує продуктивність від 9,0 до 13,0 т/га кормових одиниць, 6,5-7,0 тис. грн. умовно чистого прибутку та рентабельність виробництва на рівні 130- 145% .

Для велико-товарних підприємств, де галузь тваринництва на даному етапі розвитку агропромислового комплексу відсутня, а розвинуте рослинництво нами розроблено і запроваджуються зерно-просапні сівозміни з 75% насиченням зерновими, 25% ріллі відводиться під вирощування технічних культур. Пріоритетне місце у структурі посівних площ тут займає кукурудза на зерно, соя, пшениця озима та ріпак для промислової переробки. Рекомендуємо до впровадження 3-4-пільні сівозміни з різним насиченням зерновими і технічними культурами: 1. Соя, пшениця озима, ріпак озимий, кукурудза на зерно; 2. Кукурудза, кукурудза, соя; 3. Кукурудза, кукурудза, соя, пшениця озима + післяжнивно просо; 4. Соя, кукурудза, ячмінь озимий+ післяжнивно кукурудза на зерно. Для таких підприємств ми рекомендуємо не перевантажувати сівозміни соєю, тому що це призводить до погіршення фітосанітарного стану посівів, а відповідно і до зростання хімічного навантаження на агроекосистеми. Більш продуктивними і прибутковими для них будуть чотирипільні сівозміни з двома полями кукурудзи, або 50% її насиченням. Вихід кормових одиниць в розрахунку на один гектар сівозмінної площі в таких сівозмінах досягає 10,0-12,0тонн.

Для велико-товарних підприємств, що спеціалізуються на виробництві овочів і картоплі з метою забезпечення промислових центрів та зон відпочинку з використанням дощувальної техніки, нашим Інститутом розроблено сівозміни з 50% питомою вагою томатів, капусти та картоплі, 25% зернових колосових та 25% кормових культур.

Це сівозміни насичені багаторічними бобовими травами на сіно і зелений корм, та злаково-бобовими сумішками, як на корм так і на сидерати, що гарантує отримання продукції високої якості в тому числі для дитячого і дієтичного харчування.

Для сільгосппідприємств, які вирощують овочі на системах краплинного зрошення запроваджуються спеціальні овочеві сівозміни з високорентабельними та ліквідними овочевими культурами. Водночас беззмінне їх вирощування призводить до погіршання меліоративного стану ґрунтів. Більшість товаровиробників ігнорують науково-обґрунтовані сівозміни з люцерною, горохом та злаково-бобовими сумішками.

Зараз в базових овочевих підприємствах проводиться експериментальне випробування сівозмінах вирощуванням після помідора їстівного, ячменю озимого або гороху на зерно без поливу, хороші результати забезпечує посів злаково-хрестоцвітих сумішок після пшениці озимої на сидерат та використання на добриво соломи з метою оздоровлення фітосанітарного стану та покращення сольового і поживного режиму ґрунтів.

На основі проведених експериментальних досліджень розроблено і рекомендовано до впровадження в підприємствах на зрошуваних землях:

•нові види зрошення з використанням сучасної дощувальної техніки систем краплинного (поверхневого і підземного) зрошення та мікродощування (фото 4, 5, 6);

•економічно та екологічно обґрунтована структура посівних площ та схеми сівозмін для господарств різної спеціалізації;

•новітні системи обробітку ґрунту з використанням багатоопераційних ґрунтообробних знарядь, що забезпечують економію 30-40% енергетичних витрат, підвищення продуктивності сівозмін на 25-30%, збереження сприятливого меліоративного стану та родючості ґрунтів;

•екологічно безпечна, економічно обґрунтована система удобрення з використанням на добриво листостеблової маси сільськогосподарських культур, мікробіологічних препаратів, стимуляторів росту та сидератів;

•75 високопродуктивних сортів та гібридів сільськогосподарських культур сортів адаптованих до умов зрошення.

Інститут є членом Європейської інтегрованої системи генних банків (AEGIS), що дає змогу розширити об’єм наукових досліджень з генофондом рослин, використовувати нові джерела та донори господарсько-цінних ознак у селекційному процесі (фото 7);

•інтегрована система захисту сільськогосподарських культур від шкідливих організмів;

•комплекс комп’ютерних програм для оптимізації прийняття технологічних рішень в зрошуваному землеробстві;

•сортові технології вирощування сільськогосподарських культур за умов дощування та краплинного зрошення;

•система виробництва елітного насіння картоплі на основі оздоровлення вихідного матеріалу з використанням методу двоврожайної культури.

Інститут зрошуваного землеробства з мережею дослідних станцій і господарств щорічно реалізує понад 3000 тонн високоякісного насіння зернових і технічних культур. У 2017 році побудовано насіннєвий завод, що дало можливість збільшити обсяги виробництва сертифікованого насіння та покращити його якість (фото 8).

Як результат в рази зросла кількість укладених ліцензійних угод і сума надходження позабюджетних коштів до спеціального фонду Інституту досягла одного мільйона гривень (фото 9).

Вченими Інституту підготовлено 15 науково-інноваційних проектів, які впроваджуються на зрошуваних землях.

Активізувалася робота з інформаційно-консультаційного забезпечення, щорічно ми проводимо науково-практичні конференції, Дні поля, Круглі столи, виставки-ярмарки, надаємо консультації з питань сортових ресурсів та технологій вирощування (фото 10).

В наукових виданнях протягом 2017 року опубліковано понад 230 наукових праць тавидано 14 монографій (фото 11).

Нами налагоджено співпрацю з іноземними фірмами Semila Seed, BASF, Syngenta, Monsanto, Netafim, RAGT, Agro Dilo, Agrarian Marketing Development Institute по адаптації сортів і гібридів с.- г культур до умов Південного Степу та удосконалення технології їх вирощування (фото 12).

В цілому враховуючи подальше підвищення посушливості клімату та достатньо високу продуктивність сортів і гібридів на функціонуючих зрошувальних системах є необхідність подальшого збільшення площ зрошення з залученням коштів на відновлення і реконструкцію міжгосподарської і внутрішньо господарської мережі, придбання дощувальних машин і силового обладнання нового покоління за умов державної підтримки, залучення коштів підприємствта інвестицій.

Вожегова Р.А., директор;

Біляєва І.М., завідувач відділу науково інноваційної діяльності трансферу технологій та інтелектуальної власності;

Інституту зрошуваного землеробства НААН