Способи основного обробітку ґрунту розрізняють, залежно від характеру і ступеня впливу дії робочих органів ґрунтообробних знарядь і машин на зміни будови орного шару, його генетичного складу і властивостей у вертикальному напрямі.
На сучасному етапі розвитку галузі землеробства застосовується три принципово різні способи основного обробітку ґрунту: полицевий, безполицевий та роторний, які можуть бути дуже глибокими (понад 32 см), глибокими (24–32 см), середніми (16–24 см), мілкими (8–16 см) і поверхневими (6–8 см). Полицевий — спосіб обробітку ґрунту з повним або частковим обертанням орного шару. Безполицевий — спосіб обробітку ґрунту без обертання його орного шару. Полицевий обробіток (з оборотом пласта) розділяється на звичайну, дво- , триярусну, плантажну (глибше 40 см), культурну оранку.
Безполицевий обробіток (без обороту пласта) розділяється на плоскорізний, чизельний (консервуючий), дисковий, нульовий. Існує також малопоширений роторний обробіток, який виконується фрезерними знаряддями з вертикально обертовим рухом робочих органів із метою усунення диференціації оброблювального шару за складом і родючістю шляхом активного подрібнення і повного його перемішування на всю глибину. Виконують цей обробіток найчастіше на осушених торфових і важких мінеральних ґрунтах при обробітку міжрядь саду і підготовці ґрунту під проміжні посіви за відсутності ерозійних процесів.
Полицевий обробіток ґрунту (оранка) виконується плугами різних модифікацій, забезпечує кришення, розпушення і обертання шару ґрунту не менш як на 135°.
Глибина і якість полицевого обробітку ґрунту залежить від ґрунтово-кліматичних умов, типу ґрунту, схильності його до ерозії, потужності орного шару, біологічних особливостей польових культур, основного обробітку ґрунту під попередню культуру, забур’яненості полів тощо.
Глибокий (25–30 см) обробіток створює необхідні умови для росту і розвитку рослин, але особливого значення він набуває на важких за механічним складом ґрунтах (вміст фізичної глини понад 45%) та солонцюватих із наявністю ілювіального прошарку, безструктурних і схильних до переущільнення. Мілкий (8–16 см) і поверхневий (6–8 см) обробіток ґрунту проводять переважно під озимі культури. Ефективність глибокого обробітку ґрунту підвищується при неглибокому заляганні ґрунтових вод (1–2,5 м) і наявності в сівозміні не менше 20% багаторічних бобових трав.
Позитивно реагують на глибоке розпушування просапні культури, особливо коренеплоди, багаторічні трави і зернобобові. Доцільність глибокого обробітку в сівозміні визначається також необхідністю знищення коренепаросткових бур’янів та загортання органічних добрив і рослинних решток, що тривалий час мінералізуються у ґрунті. Тривалість післядії такого обробітку в сівозміні зростає на структурних, добре гумусованих ґрунтах і різко знижується при використанні важкої колісної техніки.
Значення глибокого обробітку ґрунту під польові культури для одержання високих і сталих урожаїв польових культур можна охарактеризувати наступними чинниками:
- за глибокого обробітку у ґрунті довше зберігаються сприятливі агрофізичні властивості і його фізичний стан, внаслідок чого поліпшуються аерація, водно-повітряний і тепловий режими, посилюються його мікробіологічна активність і покращується поживний режим. Нормалізується азотний баланс ґрунту, посилюється мінералізація органічної речовини і вивільнення елементів живлення у ґрунтовий розчин;
- формується більш розвинена коренева система рослини, завдяки чому повніше використовується з ґрунту вода та елементи живлення, і, як наслідок, зростає урожай;
- глибокий обробіток є одним з основних заходів боротьби з бур’янами, шкідниками та хворобами польових культур;
- глибоко розпушений ґрунт краще поглинає воду, що зменшує її стікання по поверхні і запобігає водній ерозії;
- глибше розпушений орний шар зменшує капілярний рух води і запобігає засоленню ґрунтів;
- за глибокого розпушування швидше настає фізична стиглість ґрунту, що сприяє своєчасному та високоякісному обробітку навесні.
Ефективність глибокого обробітку ґрунту значно зростає на малородючих ущільнених ґрунтах. Поглиблювати орний шар слід поступово, тобто за один раз не більше як на 20% від попереднього, і так щоб на його поверхню не виверталися нижчі малородючі шари, тобто слід обов’язково враховувати глибину гумусного горизонту.
При поглибленні орного шару ґрунту необхідно враховувати ґрунтово-кліматичні умови зони, глибину гумусованого горизонту та способи глибокого обробітку ґрунту, які можуть різнитися залежно від конструкції грунтооброблюваних знарядь.
Оранка плугами загального призначення з передплужниками сприяє переміщенню верхнього найбільш окультуреного шару ґрунту в нижні шари, а винесений із глибших шарів менш родючий шар змішується з внесеними органічними і мінеральними добривами, на кислих ґрунтах — із вапняковими меліорантами чи гіпсом на солонцюватих ґрунтах. Цей спосіб поглиблення орного шару сприяє збільшенню його об’єму та поліпшує його агрофізичні властивості.
Одношаровий глибокий обробіток без передплужників спрямований на значне збільшення орного шару за рахунок підорного. Його можна виконувати з обертанням усього орного шару або без нього за допомогою:
- глибокої оранки звичайними чи плантажними плугами без передплужників, за яких шари ґрунту переміщуються слабко, але добре розпушуються;
- безполицевого розпушування орного і частини (10–15 см) підорного шару на певну глибину плугами без передплужників і полиць (за типом плуга конструкції Т. С. Мальцева або чизельними плугами, які забезпечують достатнє розпушування і незначне перемішування ґрунту);
- глибокого розпушування ґрунту (до 28–30 см) без обертання скиби плоскорізами-глибокорозпушувачами із залишенням максимальної кількості стерні, особливо у районах поширення дефляційних процесів (вітрової ерозії ґрунту);
- фрезерування орного і частини підорного шару, яке сприяє доброму перемішуванню і розпушенню оброблюваного шару та рекомендується на ґрунтах зі слабо вираженим підзолистим шаром.
Двоярусна глибока оранка із взаємним переміщенням верхнього і нижнього шарів або без переміщення їх. За цього способу поглиблення в останньому випадку за один раз забезпечується обертання орного шару з одночасним розпушуванням підорного шару 10–15 см завтовшки звичайними плугами з ґрунтопоглиблювачами (лапи-ґрунтопоглиблювачі прикріплюють до рами після кожного корпусу плуга), які розпушують ґрунт у борозні, не вивертаючи його на поверхню. При цьому нижній шар розпушується і дещо перемішується з верхнім. Для такого способу поглиблення краще використовувати плуги з вирізними полицями, особливо на дерново-підзолистих ґрунтах. Підорний шар добре розпушується на всю ширину захвату основного корпусу і тому більше окультурюється.
Під час двошарової оранки верхній і нижній шари можуть оброблятись окремо і залишатись на місцях. У разі взаємного переміщення верхнього і нижнього шарів за двоярусного способу обробітку орний шар ділиться на дві частини з повним обертанням їх окремо, щоразу міняючись місцями під час обробітку. Двоярусна оранка найефективніша на чорноземних і каштанових ґрунтах.
Триярусний глибокий обробіток спеціальними ярусними плугами різних конструкцій та модифікацій, характеризується переміщуванням трьох суміжних шарів ґрунту з одночасним обертанням кожного і незначним їх перемішуванням. Зокрема, плугами конструкції Г. М. Чікаліки під час тришарового обробітку ґрунту верхній шар (0–5 см) переміщується вниз, нижній (25–40 см) — у верхню частину, а середній (15–25 см) залишається на місці. Глибина цього обробітку ґрунту може змінюватись залежно від умов місцевості та стану ґрунту. Триярусний обробіток виконують, як правило, на глибину 40–45 см.
Врахувати негативні наслідки
Окрім позитивних сторін, поглиблення орного шару різнотиповими знаряддями обробітку ґрунту має також і вагомі негативні чинники, зокрема, суттєвий розвиток ерозійних процесів на фоні застосування незбалансованого удобрення, низьких об’ємів внесення органічних добрив, і, як наслідок — порушення мікробіологічних процесів у ґрунті та зниження вмісту важливої складової частини родючості — гумусу. Так, якщо донедавна чорноземи звичайні містили у своєму складі приблизно 4,2%, а то і більше гумусу, то наразі цей показник суттєво знизився до 3,0%.
Внаслідок проведення полицевої оранки у ґрунті проходить утворення в результаті дії фасок лемішів плужних корпусів на ґрунт ущільненого прошарку нижче орного горизонту, або «плужної підошви», яка погіршує проникнення і накопичення води в підорному шарі. Такі підорні шари не розущільнюються взимку від зволоження та взаємно протилежних факторів замерзання-відтаювання. Ущільнений прошарок «плужної підошви» сприяє поверхневому і внутрішньоґрунтовому стоку води і поживних речовин (зокрема нітратного азоту) вниз по схилу і є однією з головних причин розвитку ерозійних процесів на схилах, застою води в «блюдцях» на рівнинних ділянках полів тощо. Об’ємна маса ґрунту в районі «плужної підошви» може навіть досягати до 1,7 г/см³, що значно більше за оптимальну величину (1,1–1,3 г/см³), яку часто не в змозі подолати корені польових культур, направляючи їх по горизонталі в сторони у більш розущільнені прошарки ґрунту. Коренева система, яка не проникає у нижчі шари ґрунту, часто не забезпечує рослини водою та елементами живлення при пересиханні верхніх горизонтів, особливо в гостропосушливі, а то і в посушливі роки.
Висновок можна зробити наступний — глибокий обробіток ґрунту в сівозміні необхідно проводити раз у 3–5 років для руйнування «плужної підошви» і надання ґрунту оптимальних параметрів щільності (1,1–1,3 г/ см³) для росту і розвитку польових культур.
Олександр ЦИЛЮРИК, доктор с.-г. наук, професор
кафедри загального землеробства та ґрунтознавства
Дніпровського державного аграрно-економічного університету
