Розділ «5.2. Перспектива обробітку ґрунту»

У 1910 р. незалежно від І. Є. Овсінського фермер Жан на півдні Франції застосував замість оранки ґрунту обробіток ґрунту пружинним культиватором з наступним поглибленням до 20-22 см.

В 1921 р. Ф. Ахенбах видав працю, в якій висловив аналогічну думку про недоцільність обертання орного шару.

Дефляція ґрунтів на Великих рівнинах Америки, де в 30-х рр. суцільне розорювання степів плугами призвело до утворення пилових коблів, спонукала до розробки термінових заходів для охорони ґрунту. Унаслідок великих напружених пошуків була створена плоскорізна система обробітку ґрунту із збереженням післяжнивних решток, запобігаючи ерозію. Ці заходи були близькими до системи І. Є. Овсінського.

Проте цей сигнал не був сприйнятий на інших континентах. В Європі продовжували вдосконалювати оранку. В Росії В. Р. Вільямс запровадив культурну оранку плугом з передплужником, обґрунтувавши її необхідністю оструктурення скиненого на дно борозни верхнього шару.

Після критики травопільної сівозміни В. Р. Вільямса з'явилися нові концепції, що обґрунтовували систему культурної оранки. На підставі аналізу даних про диференціацію орного шару за родючістю вченими держави було сформульоване положення про розвиток дернового ґрунтотворного процесу під впливом як багаторічних, так і однорічних культур. Причину погіршення родючості нижньої частини орного шару пов'язували з нагромадженням токсичних метаболітів, мікроорганізмів, що переміщуються зверху. Звідси випливав висновок про необхідність покращання несприятливих властивостей нижньої частини орного шару переміщення, його на поверхню з допомогою полиневого плуга. Таким чином, усунення диференціації орного шару за родючістю стало новим обґрунтуванням культурної оранки. Були також інші пропозиції здійснення переміщування ґрунту в межах орного шару за допомогою фрезерних робочих органів, що сприяє підвищенню біологічної активності ґрунту.

Одночасно з основним напрямком теорії обробітку ґрунту в світі продовжувався розвиток напрямку безплужного обробітку ґрунту. В 40-х рр. минулого сторіччя увага світової агрономічної спільноти була спрямована до виданої в США книги Е. X. Фолкнера "Безумне пахаря", в якій доводилась шкода обробітку ґрунту з обертанням скиби і пропонувався безплужний обробіток. Проте хоч будь-яких теоретичних постулатів з цього приводу вона не містила.

Перше теоретичне підґрунтя мінімізації обробітку ґрунту створене Т. С. Мальцевим у 40-50-х рр. Віддаючи належне відомій теорії В.Р.Вільямса, він висунув положення про можливість синтезу гумусу і відповідно формування водотривкої структури на основі анаеробного розкладання кореневої системи однорічних трав. Для створення умов за яких розвивались би анаеробні процеси, він запропонував систему, яка передбачала поверхневий обробіток ґрунту лущильниками з періодичним глибоким безполицевим розпушенням. Теоретичні уявлення про механізм гумусоутворення з того часу суттєво змінились. Якраз саме це є конкретним вкладом Т. С. Мальцева в розвиток теоретичних основ землеробства. Велика заслуга Т. С. Мальцева полягає в тому, що ним знайдено системне рішення мінімізації обробітку ґрунту для конкретних умов з визначенням частки чистого пару, зернових культур, заходів боротьби з бур'янами та ін. Внаслідок цього, почавши з компромісу з теорією В. Р. Вільямса, Т. С. Мальцев дійшов до протилежних позицій.

Незважаючи на розвиток нових уявлень про систему обробітку ґрунту, аж до 60-х рр. минулого століття теоретики і практики землеробства в переважній більшості дотримувались класичних позицій оранки.

Універсальність цих уявлень зруйнувалась після масових розорювань цілинних і перелогових земель. Внаслідок широкого розвитку дефляції виникла необхідність заміни традиційного обробітку ґрунту такою системою, за якої забезпечувалось збереження на поверхні ґрунту післяжнивних решток для захисту його від руйнівної дії вітру. Дуже своєчасно був використаний досвід Канади із застосування плоскорізних знарядь. За короткий час був створений комплекс машин для плоскорізного обробітку ґрунту і висівання по стерньових фонах.

Вирішуючи проблему захисту ґрунту від дефляції, плоскорізна система обробітку ґрунту в районах прояву ерозії певною мірою сприяє зменшенню шкідливої дії посухи завдяки нагромадженню зимових опадів за рахунок збереженої стерні.

Поєднання плоскорізної системи обробітку ґрунту з оптимальними строками і способами сівби, нормами висіву, смуговим розміщенням парів і сільськогосподарських культур, застосування добрив, гербіцидів, снігозатримання і інших заходів у зернопарових і зернопросапних сівозмінах короткої ротації склало ґрунтозахисну систему землеробства. Вона була розроблена колективом вчених відомого Наукового центру в селищі Шартанди в Казахстані під керівництвом академіка О. І. Бараєва. Ця система подібна до канадської, але не повторююча її, практично врятувала орні землі цих регіонів від руйнування.

Значення плоскорізних і безполицевих обробітків ґрунту в нагромадженні вологи і запобігання ерозійних процесів посилюється завдяки скороченню втрат гумусу унаслідок зниження темпів його мінералізації, що було доведено дослідженнями В. І. Кірюшина і І. М. Лебєдєвої на дослідному стаціонарі ВНДІЗГ (Шортанди).

Зниження темпів мінералізації органічної речовини за безполицевого і мінімального обробітку зменшує нагромадження мінерального азоту. Причому зменшуються втрати нітратів унаслідок міграції в нижні шари ґрунту.

За умов інтенсивного використання азоту, особливо в агроценозах Полісся і Північного Лісостепу, плоскорізний і безполицевий обробіток створюють дефіцит мінерального азоту, внаслідок чого зменшується урожайність зернових по непарових попередниках. Тут мінімізація обробітку ґрунту вимагає застосування азотних добрив, тобто вона є досягненням інтенсивного землеробства на відміну від екстенсивного, за якого єдиним джерелом азоту слугує органічна речовина ґрунту, а найбільш ефективним засобом його вивільнення — полицева оранка. Невипадкова традиційна турбота теоретиків землеробства про підвищення біологічної активності ґрунту, усунення диференціації орного шару, що відбувається внаслідок більшої активності мікрофлори в поверхневих шарах. Перемішування ґрунту сприяє рівномірній гомогенності всього орного шару і відповідно посиленню процесів мінералізації органічної речовини в усьому об'ємі ґрунту на фоні підвищеної аерації.

Подальше посилення мінімізації обробітку ґрунту (зменшення її глибини і частоти) ще більше послаблює процеси мінералізації органічної речовини і відповідно азоту, підвищує протиерозійну стійкість ґрунту, сприяє кращому нагромадженню вологи.

При всіх перевагах безполицевих і плоскорізних систем обробітку ґрунту вони мають певні недоліки, головні з яких — нарощування забур'яненості посівів, особливо за підвищеного зволоження. При нестачі гербіцидів і азотних добрив доцільно застосовувати комбіновані системи, що поєднують різноглибинний обробіток з полиневою оранкою.

Поширення плоскорізного обробітку і різних його комбінацій в лісостепові і степові райони довго стримувалось консервативними причинами. їх усуненню значною мірою сприяв великомасштабний полтавський експеримент, що тривав продовж 10 років під керівництвом професорів Ф. Т. Моргуна і М. К. Шикули.

Мінімізація обробітку ґрунту одержала розвиток і в Західній Європі — епіцентрі класичної оранки. Чисельними експериментами Г. Канта та інших дослідників доведена можливість мінімізації обробітку ґрунту навіть на дерново-підзолистих ґрунтах. Ефективність мінімізації обробітку залежить значною мірою від властивостей ґрунту і умов зволоження. Як правило, це стає доцільним на дренованих ґрунтах легкого і середнього гранулометричного складу з сприятливими для рослин фізичними властивостями, порівняно стійких до ущільнення та з достатньо високою родючістю.

Крім зростаючої забур'яненості посівів, розвитком деяких хвороб, підвищеного дефіциту мінерального азоту, диференціації орного шару за вмістом рухомих фосфатів, за мінімальних обробітків ґрунту виникають труднощі, пов'язані з несприятливим впливом надлишкової кількості післязбиральних решток. Перш за все вони є істотною механічною перепоною для якісного загортання насіння і одержання дружних сходів, що супроводжується послабленням кущіння, високим відсотком загибелі озимих культур взимку і рано навесні. Крім того в процесі розкладання післязбиральних решток утворюється цілий ряд сполук — етилен, аміак, органічні кислоти і феноли, особливо в кислій формі, токсичні не тільки для рослин, а й для багатьох корисних мікроорганізмів, в тому числі пов'язаних з мобілізацією поживних речовин ґрунту і післязбиральних решток. При наявності великої кількості післязбиральних решток необхідні ґрунтообробні знаряддя з великим кліренсом, а також спеціальні сівалки.

У зв'язку з мульчуючим ефектом рослинних решток різниця в температурі верхнього шару за мінімального обробітку і полиневої оранки досягає 3-5 °С і більше. Це відіграє позитивну роль в умовах спекотного і сухого клімату і є небажаним в умовах відносно холодного і короткого вегетаційного періоду в зв'язку з затриманням появи сходів і дозрівання врожаю.