Розділ «4. МЕХАНІЧНИЙ ОБРОБІТОК ҐРУНТУ»

- створення умов для пониження сольових горизонтів і запобігання підвищенню рівня підґрунтових вод.

4.1.2. Розвиток та сучасний стан наукових основ обробітку ґрунту

Землеробство зародилося багато тисяч років тому і почалося з того часу, коли первісна людина усвідомила необхідність готувати ґрунт для посіву насіння культурних рослин. Протягом багатьох поколінь обробіток ґрунту здійснювався виключно за допомогою важкої ручної праці найпростішими дерев'яними знаряддями. У процесі еволюції, зміни суспільно-економічних формацій, розвитку агрономічних наук і виробничих сил поступово вдосконалювалася система обробітку ґрунту. Людство поступово почало застосовувати мотику, соху, плуг. Ще за 3500 років до нашої ери в стародавньому Римі обробіток ґрунту виконувався дерев'яними знаряддями, аналоги яких у країнах Європи проіснували аж до другої половини XVIII ст.

На Україні, за свідченням стародавнього грецького історика Геродота (485445 рр. до н.е.), скіфи, які жили у степовій зоні, вирощували багато пшениці, яку продавали грецьким колоніям. У відомому історичному документі "Русская правда", складеному за часів Ярослава Мудрого, зазначено, що в той час (XI ст.) у Київській Русі вирощували жито, пшеницю, овес, просо, ячмінь, горох, льон, коноплі, сочевицю, використовуючи для обробітку ґрунту соху, плуг, борону.

Усвідомлюючи, що обробіток забезпечує найповніше використання природної родючості ґрунту, хлібороби протягом багатьох століть вели пошук шляхів інтенсифікації системи обробітку з метою максимальної реалізації потенційної родючості ґрунту. Досвід багатьох поколінь показав, що краще всього досягти цього можна було за допомогою полицевої оранки. Тому на початку XX ст. її почали досить широко застосовувати майже на всій площі ріллі усі розвинуті країни світу, в тому числі й в Україні. Але повсюдне інтенсивне застосування оранки швидко призвело до грубого порушення природної рівноваги, різкого зниження родючості і деградації ґрунтів.

Ці обставини спонукали до пошуку нових способів і систем з метою мінімалізації обробітку ґрунту.

На сьогодні в Україні ідея широкого впровадження мінімалізації обробітку ґрунту зумовлена ще й глибокою економічною і енергетичною кризою. В сучасних умовах обробіток ґрунту із застосуванням оранки є найенергомістким і найдорожчим заходом у землеробстві, на який припадає близько 40% енергетичних і 25% трудових затрат від загального їх обсягу на вирощування польових культур (А. М. Лыков, И. П. Макаров, А. Я. Рассадин, 1982). Тому скорочення енерговитрат на обробіток ґрунту нині має велике значення для всіх сільськогосподарських виробників.

Перші кроки наукового обґрунтування мілкого обробітку ґрунту зробив у 1828 р. Бітсон в Англії. У кінці минулого століття на Україні широко пропагував поверхневий обробіток І. Є Овсінський (1909), узагальнивши результати власних досліджень, проведених на Чернігівщині, Поділлі і Бессарабії, він дійшов висновку, що обробляти ґрунт потрібно не більше як на 5-7,5 см. На його думку, за поверхневого обробітку краще зберігаються добрі природні фізико-хімічні властивості ґрунту, які сприяють накопиченню вологи і поживних речовин, необхідних для одержання високих урожаїв. Про доцільність зменшення глибини обробітку ґрунту під озимі культури з метою збереження вологи висловлювались такі відомі вчені, як П. А. Костичев (1886), О. О. Ізмаїльський (1949), І. О. Стебут (1957), М. М. Тулайков (1932).

Але перевірка ідей і рекомендацій І. Є. Овсінського, яка була проведена в той час протягом більше ніж 10 років на Полтавській, Одеській та Херсонській дослідних станціях, не дала позитивних наслідків, оскільки в більшості випадків внаслідок мілкого обробітку ґрунту значно підвищувалася забур'яненість посівів і знижувалась урожайність вирощуваних культур. Згодом ідеї І. Є. Освінського були широко втілені за кордоном. Особливо велику увагу проблемі мінімалізації обробітку ґрунту приділялось у таких розвинутих країнах як США, Франції, Канаді та ін. Такі відомі вчені, як Ф. Ахенбах (1921), Е. Ф. Фолкнер (1943), внесли вагомий внесок у розроблення та практичне втілення теоретичних основ мінімалізації обробітку ґрунту.

У 20-40 роках XX ст. на території колишнього Радянського Союзу домінували теоретичні обґрунтування В. Р. Вільямса (1938) про доцільність щорічної оранки з метою поліпшення структурного стану ґрунту, а також Л. М. Барсукова (1937) і В. А. Францессона (1957), про необхідність усунення диференціації за родючістю різних частин орного шару ґрунту за допомогою оранки. Але незважаючи на це пошуки шляхів удосконалення способів обробітку ґрунту продовжувались.

Дослідами Б. М. Рожественського (1924), проведеними в 1913-1919 рр. на Харківській дослідній станції, було встановлено, що під озимину достатньо орати на глибину 12-14 см. У 30-х роках М. М. Тулайков (1932) запропонував для південно-східних районів замість оранки застосовувати поверхневий обробіток дисковими знаряддями, що, на його думку, дозволяє в посушливих умовах зберегти ґрунтову вологу.

У 1954 р. Т. С. Мальцев теоретично обґрунтував доцільність безполицевого обробітку ґрунту в умовах Зауралля. Запропонована ним система безполицевого обробітку пройшла широку науково-виробничу перевірку в усіх ґрунтово-кліматичних зонах України, але механічне перенесення мальцевської системи в умовах України не дало бажаного результату (Будьонний Ю. В., 1999).

У 50-60-х роках XX ст. в Україні численні дослідження (В. М. Гармашов - Південний Степ, А. І. Задонцев, В. М. Круть - центральна та північна частина Степу, О. Ф. Глянцев, Н. А. Федорова, Ф. А. Попов - Лісостеп і Полісся, Я. Є. Ломниць-кий - західні райони) довели доцільність заміни оранки на поверхневий або мілкий обробіток дисковими знаряддями чи плоскорізами під посів озимих культур після гороху і кукурудзи на силос. Особливо гостро проблема обробітку ґрунту настала під час освоєння цілинних та перелогових земель північного Казахстану. Колектив учених під керівництвом академіка О. І. Бараєва (1981, 1982) розробив для цих умов плоскорізну (безполицеву) систему обробітку ґрунту, за якої на поверхні поля залишається до 65-85% стерні, яка ефективно захищає ґрунт від вітрової ерозії. В 1960-1975 рр. ця ґрунтозахисна система землеробства проходила широку виробничу перевірку в усіх зонах України, але не скрізь показала добрі результати.

Розвиток систем механічного обробітку ґрунту в 70-80 роках XX ст. в Україні відбувався в умовах різкого підвищення інтенсифікації сільського господарства шляхом широкого застосування важких тракторів та агрегатів, розорювання сільськогосподарських угідь, що спричинило швидкий розвиток ерозії, зменшення родючості ґрунтів, зростання загальних і питомих витрат ресурсів і насамперед пального. Усе це викликало необхідність перегляду теоретичних основ механічного обробітку ґрунту і подальшого удосконалення уже відомих та вивчення нових способів мінімаліза-ції його спрямованих на підвищення протиерозійної стійкості і родючості ґрунтів та зменшення енерговитрат.

Численні комплексні дослідження по вивченню різних систем безполицевого обробітку ґрунту проводилися в усіх ґрунтово-кліматичних зонах України практично всіма науково-дослідними та навчальними установами.

З 1973 р. під керівництвом М. К. Шикули і Ф. Т. Моргуна (1983, 1998) почався широкомасштабний "Полтавський експеримент" з розроблення та впровадженню ґрунтозахисної системи землеробства на основі безполицевого плоскорізного обробітку ґрунту. З другої половини 80-х років XX ст. почалося широке вивчення ефективності безполицевого обробітку ґрунту в різних зонах за допомогою комбінованих агрегатів, стояків СІБІМЕ, ПРН-31000, чизелів, протиерозійних культиваторів тощо. До цього часу в Україні здобуло визнання два напрями. Одна група вчених наполягала на повсюдному застосуванні безполицевого обробітку ґрунту, а друга рекомендувала запровадити в польових сівозмінах комбінований різноглибинний обробіток з певним поєднанням оранки, поверхневого, мілкого та безполицевого обробітку ґрунту. Численні дослідження свідчать, що вибір системи обробітку ґрунту під кожну культуру повинен здійснюватися з урахуванням ґрунтово-кліматичних умов і залежить від попередника, біологічних особливостей вирощуваної культури, ступеня та характеру засміченості полів, рельєфу місцевості тощо.

4.1.3. Технологічні (фізико-механічні) властивості ґрунту

Технологічні властивості ґрунту істотно впливають на якісь його обробітку, оскільки вони визначають ступінь перевертання, кришіння, розпушування, перемішування та ущільнення ґрунту. До технологічних властивостей ґрунту належать зв'язність, пластичність, липкість і фізична спілість.

Зв'язність ґрунту - це здатність його протистояти дії механічного обробітку, тобто розриваючому зусиллю, роздавлюванню і роз'єднанню. Зв'язність ґрунту залежить від гранулометричного складу, вологості і солонцюватості. Найбільшу зв'язність мають важкі ґрунти і солонцюваті за найменшої вологості. Вони погано кришаться, але при зволоженні до оптимальної величини кришіння зростає. Подальше зволоження таких ґрунтів призводить до збільшення пластичності та липкості, внаслідок чого ґрунт погано кришиться і прилипає до знарядь. Найменшу зв'язність мають піщані ґрунти.

Пластичність - здатність ґрунту в зволоженому стані змінювати і зберігати набуту при обробітку знаряддями форму без розпадання на дрібні грудочки. Пластичність характерна часткам ґрунту діаметром менше ніж 0,002 мм, тому вона властива лише глинистим та суглинковим ґрунтам і частково супіщаним. Вона зовсім відсутня на піщаних ґрунтах.