Розділ «4.4. Мінімалізація обробітку ґрунту»

Обробіток ґрунту є одним з найбільш сильнодіючих факторів на його фізико-хімічні властивості. Надмірна інтенсифікація обробітку ґрунту, особливо повсюдне застосування глибокої оранки, призвело до погіршення його фізико-хімічних властивостей, руйнування структури, посилення ерозійних процесів. Ці та інші обставини спричинили необхідність пошуку шляхів зменшення механічної дії на ґрунт - міні-малізації його обробітку.

Теоретичною основою мінімалізації обробітку ґрунту є положення сільськогосподарської науки про вплив людини і природних факторів на ґрунтові процеси, родючість ґрунту і вимоги культурних рослин до ґрунтового середовища. Наукою встановлено, що надмірна інтенсивність обробітку прискорює розклад гумусу в ґрунті, призводить до збільшення втрат поживних речовин, розпилювання ґрунту, зростання загрози ерозії. Неоднаково реагують на щільність ґрунту окремі культури. Краще переносять підвищену щільність зернові й гірше - просапні культури, особливо корене- та бульбоплоди.

В умовах різного зволоження на ґрунтах однієї й тієї самої відміни параметри оптимальної щільності будови для окремих сільськогосподарських культур змінюються. Так, за даними Інституту землеробства УААН, у роки з нормальним і недостатнім зволоженням на дерново-підзолистому середньосуглинковому ґрунті оптимальна об'ємна маса орного шару для ячменю становить 1,2-1,25 г/см3, а в роки з підвищеним зволоженням - 1,1-1,2 г/см3. Це пояснюється зміною водно-повітряного режиму ґрунту при різних метеорологічних умовах. При високій забезпеченості рослин елементами живлення зменшується негативний вплив щільності будови ґрунту на врожай сільськогосподарських культур.

Під дією зовнішніх умов розпушений ґрунт через певний час ущільнюється, а надмірно ущільнений саморозпушується, тобто набуває такого стану, коли його об'ємна маса стає сталою, властивою лише певному ґрунту (рівноважною). Величина її залежить від гранулометричного складу ґрунту, вмісту в ньому гумусу тощо. Для чорноземів рівноважна об'ємна маса в середньому становить 1,1-1,25 г/см3, суглинкових дерново-підзолистих ґрунтів - 1,35-1,4, супіщаних і піщаних - 1,5-1,6 г/см3. Чим менша різниця між оптимальною і рівноважною об'ємною масою ґрунту, тим менш інтенсивний обробіток треба застосовувати. До таких ґрунтів належать чорноземи з добрими фізико-хімічними показниками, окультурені суглинкові ґрунти з вмістом гумусу понад 3,5% і ґрунти легкого гранулометричного складу. Важкі за гранулометричним складом безструктурні ґрунти, рівноважна об'ємна маса яких перевищує оптимальну, слід обробляти частіше.

Велике значення в теорії механічного обробітку має і швидкість переходу ґрунту з наданого йому стану до рівноважного. Важливим показником є й критична щільність ґрунту, при якій починають складатися несприятливі умови для рослин. Саме вона, очевидно, буде найбільш об'єктивним показником необхідності обробітку ґрунту, якщо він не буде спричинюватися іншими факторами (поширенням бур'янів тощо).

В. П. Гордієнко (1991) запропонував формулу для визначення критичної щільності будови ґрунту:

де Рк - критична щільність будови ґрунту, г/см3; d - питома маса ґрунту, г/см3; w - вологість, % від маси ґрунту.

Цією формулою можна користуватися для розрахунків критичної щільності будови при будь-якій вологості та для будь-яких ґрунтів.

Враховуючи різноманітність ґрунтово-кліматичних умов, у нашій країні виділяють три великі зони, в яких можна ефективно застосовувати мінімальний обробіток ґрунту: перша включає чорноземи з високою водотривкістю ґрунтової структури, близькою до оптимальної щільністю будови ґрунту, з оптимальною пористістю і водопроникністю та іншими фізичними властивостями; друга - сірі лісові, темно-каштанові ґрунти із середньою водотривкістю структури; третя - дерново-підзолисті, світло-каштанові та інші ґрунти легкого гранулометричного складу.

Мінімальний обробіток необхідно застосовувати насамперед на чорноземних, каштанових і добре окультурених ґрунтах із сприятливими для рослин агрофізичними властивостями, а також на чистих від бур'янів полях або при систематичному застосуванні гербіцидів, що дасть можливість зменшити обробіток ґрунту і цим зберегти ґрунт від ерозії, забезпечити нагромадження вологи і збільшити родючість.

Мінімалізація обробітку ґрунту має важливе економічне й організаційно-господарське значення. Вона дає можливість зменшити кількість енергетичних засобів і трудових ресурсів, рівномірніше використовувати тракторний парк протягом року при скороченні загальної потреби в тракторах та збільшенні їх навантаження, що сприяє здешевленню рослинницької продукції.

Останніми роками у зв'язку з насиченням сільського господарства важкою технікою, багаторазовий прохід якої по полю призводить до сильного ущільнення ґрунту і різкого зниження родючості, велика робота ведеться по використанню всіх можливостей для мінімалізації його обробітку. Наприкінці восьмидесятих років минулого століття за інтенсивними технологіями кількість механічних обробітків ґрунту під кукурудзу і соняшник досягала 13-15, а під цукрові буряки - 20-22.

Застосування важких ґрунтообробних машин, знарядь і транспортних засобів за існуючої багатоопераційної технології вирощування культур призводило до надмірного ущільнення ґрунту під дією ходових систем і погіршення його агрофізичних властивостей, а отже, і до зниження врожаю.

Ступінь ущільненості ґрунту ходовими системами тракторів та іншої сільськогосподарської техніки залежить від типу машин, їхньої маси, кількості проходів по полю та властивостей ґрунту. За рівнем ущільнювальної дії на ґрунт трактори розміщують у такому порядку: ДТ-75<МТЗ-52<ЮМЗ-80<МТЗ-82<ХТЗ-121<ХТЗ-161< <ХТЗ-172<ХТЗ-150К<К-700. Внаслідок ущільнення вологого ґрунту зменшується його водопроникність, перезволожуються верхні шари і посилюється водна ерозія; при висушуванні ущільненого ґрунту на його поверхні утворюється ґрунтова кірка, яка утруднює газообмін.

Особливо сильно переущільнюється ґрунт за підвищеної вологості. Щоб запобігати цьому явищу, слід обробляти ґрунт при фізичній стиглості, яка перебуває в інтервалі вологості чорноземних ґрунтів 15-24%, дерново-підзолистих - 12-21, сірих лісових - 15-23%. На всіх типах ґрунтів обробіток проводять при вологості не вище ніж 65-70% НВ. За рекомендаціями вчених, допустимі межі навантаження на вологий ґрунт (60% НВ) при ранньовесняному боронуванні повинні становити 0,3-0,4 кг/см2, у період передпосівного обробітку - 0,5-0,6, а при зяблевому обробітку - не вище ніж 1,0-1,5 кг/см2.

Особливо сильно ущільнюються дерново-підзолисті та сірі лісові ґрунти глинистого і суглинкового типу. Стійкіші проти ущільнення чорноземи. Проте під впливом важкої техніки вони також переущільнюються, що утруднює розвиток кореневої системи рослин і збільшує опір ґрунту під час обробітку. По слідах гусениць трактора опір ґрунту під час оранки збільшується до 25%, а по слідах важких колісних тракторів і автомобілів - до 45-65%. У цих місцях збільшується брилистість ріллі, що призводить до нерівномірного загортання насіння і зиження його польової схожості.

Установлено, що для умов нашої країни при основному обробітку чорноземів типових важкосуглинкових тиск ходових систем тракторних агрегатів не повинен перевищувати 0,80-0,1 МПа, а під час сівби та в умовах зрошення - 0,04-0,06 МПа; дерново-підзолистих суглинкових ґрунтів при вологості 25-30% - 0,075 МПа, 1721 - 0,125; 8-12% - 0,15 МПа.

Щоб зменшити кількість проходів по полю важкої техніки при підготовці ґрунту, слід використовувати широкозахватні агрегати, поєднуючи декілька технологічних операцій в одному робочому процесі, не проводити обробіток при перезволоженому ґрунті.

Застосування високоефективних гербіцидів дає можливість скоротити кількість механічних обробітків як засобу боротьби з бур'янами при догляді за парами, просапними культурами.