Ранні пари на рівнині та схилах

 

Ґрунтозахисну та агроекономічну ефективність раннього пару вивчали впродовж 1987–1991 та 2001–2015 років у стаціонарних польових дослідах Інституту зернових культур НААН (Дніпропетровська обл.) на схилі південно-західної експозиції крутизною 2,5–3º (чорнозем звичайний середньосуглинковий слабоеродований, вміст гумусу 3,1%) і на рівній місцевості (чорнозем звичайний важкосуглинковий, вміст гумусу 4,2%). Листостеблову масу попередника (ячмінь ярий, соняшник, кукурудза) подрібнювали і рівномірно розподіляли полем під час збирання урожаю.

 

Основний обробіток раннього пару (після фонового дискування) здійснювали навесні протиерозійними культиваторами КПЕ-3,8, КПП-3,9 (схил) та комбінованими агрегатами КР-4,5, АКШ-3,6 (рівнина) на глибину 12–14 см. Після ярого ячменю на рівнині схемою досліду передбачено додаткові варіанти утримання раннього пару, де веснообробіток поєднували із внесенням по стерні гербіциду Раундап або використанням пожнивної культури.

 

Після соняшнику на схилі пізно восени проводили щілювання необробленого ґрунту ЩРП-3–70 на 40–45 см. За контроль прийнято зяблеву оранку чорного пару на 25–27 см.

 

Згідно з ґрунтовою діагностикою посіви пшениці озимої підживлювали аміачною селітрою розкидним способом у фазі «весняне кущення-початок трубкування рослин» дозою N_30–60. На пару після кукурудзи під передпосівну культивацію вносили P₃₀К₃₀.

 

Протидефляційна стійкість ґрунту визначається умістом фракцій величиною понад 1 мм і кількістю післяжнивних решток на поверхні поля. У наших дослідах грудкуватість верхнього (0–5 см) шару ґрунту восени незалежно від попередників пару більшою виявилась на оранці (61,0–62,9%), меншою — на необроблених фонах (50,6–55,0%). У першому випадку це зумовлено виносом на поверхню нижніх оструктурених шарів ґрунту, у другому — розпорошенням його влітку та восени технічними засобами за відсутності обороту скиби.

 

Упродовж зими під впливом протилежно спрямованих процесів замерзання-відтаювання, зволоження-висушування ґрунтові агрегати руйнуються до ерозійно небезпечних розмірів, грудкуватість чорноземів знижується до 40–45%, внаслідок чого вони можуть піддаватись дефляції, особливо на відкритих рівних місцях і вітроломних схилах.

 

Згідно з розрахунками на оранці, де кількість після­жнивних решток навесні не перевищує 10 шт./м², ґрунт знаходився або в помірно стійкому стані, коли руйнування його починається при швидкості вітру на висоті флюгера понад 23 м/ с, або був нестійким до ерозії, коли втрати дрібнозему досягали критичних величин (більше 120 г/ м²). На ділянках без обробітку за наявності 579–595 шт./ м² умовної стерні дефльованість ґрунту на соняшниковому фоні не перевищувала 5–7 г/ м², а пар після ячменю був повністю захищений від видування.

 

Ранній пар — це найбільш радикальний захід боротьби з водною ерозією навесні, зважаючи, що стік талої води тут не викликає значних розмивів ґрунту. Цьому сприяє підвищення його щільності, захищеність снігом і післяжнивними рештками. Потік води розпадається на малі струмки і втрачає швидкість переважно за рахунок механічного гальмування. За високої кольматуючої здатності агрофону змив ґрунту за межі поля дорівнював 1,5–4,3 т/га, що в 4–12 разів менше, ніж на оранці (18,6 т/га) (табл. 1).

 

Таблиця 1. Протиерозійна ефективність різних видів

соняшникового чистого пару (схил 2,5–3,0º)

 

 

Протидія раннього пару ерозії літніх злив зростає за наявності на поверхні ґрунту понад 2,5 т/га рослинного субстрату, перенесенні строків основного обробітку на час масового відростання бур’янів (травень), проведенні його безполицевими знаряддями за глибини спушення 12–16 см з метою збереження мульчуючого екрану і створення грудкуватої будови верхнього шару ріллі.

 

Так, при штучному дощуванні інтенсивністю 3,5 мм/хв. (кінець червня, схил крутістю 2,5º) на ділянках полицевого зябу з рекомендованою для зони технологією догляду за паром стік починався через 3,2 хв. при подачі 11,2 мм води, тоді як на ранньому пару з весно­обробітком — через 7,6 хв. і подачі 26,6 мм опадів. Водопроникненість ґрунту і каламутність стоку тут становили 1,08 мм/хв. і 25 г/ л, проти, відповідно, 0,65 мм/хв. і 39 г/ л на контролі.

 

За сучасних умов господарювання, у звязку з високою енергооснащеністю сільського господарства і великою розораністю території, зростає роль агрономічно цінної структури ґрунту, яка полягає у позитивному впливі на основні режими і властивості чорнозему, проростання насіння, розвиток кореневої системи, а також у здатності протидіяти техногенним навантаженням, кіркоутворенню, ерозійним процесам тощо.

 

У дослідах на рівнині структурний стан ґрунту весною дещо кращим виявився на пару після ячменю ярого, порівняно з паром після соняшнику та кукурудзи, особливо на ділянках, екранованих рослинами пожнивної культури, де вміст грудочок розміром 10–0,25 мм в орному шарі дорівнював 90,7%. Деяке зниження їх кількості за полицевого обробітку в цей період, зокрема після кукурудзи на зерно, пояснюється недостатньою захищеністю агрофону рослинними рештками, а також не­якісною роботою плугів в окремі роки на зневодненому або переущільненому ґрунті восени. Для необробленого ґрунту на початку весняно-польових робіт характерною ознакою було зменшення частки мегафракцій (>10 мм) в орному шарі ґрунту після просапних попередників.

 

Проведення передбачених технологічним регламентом заходів з догляду за паровим полем не призводило до руйнування агрономічно цінної структури чорнозему (агрегати величиною 10–0,25 мм). Натомість у процесі парування (за рахунок деструкції брилуватих фракцій >10 мм) відбувається збільшення в ґрунті кількості пилу, особливо в шарі 0–10 см, який безпосередньо підлягає антропогенному тиску. Більшою мірою це стосується чорного пару (оранка), де вміст часток <0,25 мм на час сівби пшениці становив 6,6–8,4%, проти 3,3–7,7% на ранньому (табл. 2). Менше розпорошення верхнього шару ґрунту за мульчувального обробітку створює передумови для гальмування процесів випаровування вологи за посушливої погоди влітку.

 

Таблиця 2. Структурно-агрегатний склад ґрунту в чистому пару, % (рівнина)

 

 

Характерною ознакою будови ґрунту на ділянках раннього пару на час сівби пшениці озимої слід вважати ущільненість піднасіннєвого прошарку 10–30 см (1,26–1,32 г/см³ проти 1,23–1,25 г/см³ у контрольних варіантах). Аналогічна закономірність спостерігалась і при вивченні твердості ґрунту. З шести років досліджень по веснообробітку вона була більшою за умовний оптимум (10 кг/см²) в п’яти випадках і на глибині 15 см зростала у порівнянні з оранкою в середньому на 1,8–3,4 кг/см². При цьому показники щільності й опору ґрунту не перевищували гранично допустимих величин для пшениці, тому пригнічення рослин на ранніх етапах органогенезу не помічено.

 

За рівнем акумуляції зимових опадів на пару після ячменю та кукурудзи необроблений агрофон майже щорічно переважав оранку на зяб. В посушливих умовах глибокий полицевий обробіток призводить до надмірної брилуватості ґрунту, що в поєднанні із сильними вітрами зумовлює значні втрати вологи. Під час роботи на перезволоженому ґрунті (25–27%) залипають полиці плуга, не витримується задана глибина обробітку, погіршується кришення скиби, формується плугова «підошва». Не покращує водовбирну спроможність оранки у цьому разі навіть значна площа поглинаючої поверхні ріллі і гофрованість нанорельєфу.

 

На ділянках стерньового та кукурудзяного раннього пару на час стійкого похолодання формувався щільний захисний екран, утворений стоячою стернею та подрібненими рештками. У межах незайманого фону спостерігалось істотне зниження швидкості вітру в приземному повітряному просторі, більш раннє і рівномірне відкладання снігу, підвищення його в’язкості та щільності. У поєднанні з високою буферною та утримувальною здатністю раннього пару це зумовлювало менші втрати на стік, випаровування, вимерзання та видування, сприяло збільшенню коефіцієнта засвоєння опадів і додатковому накопиченню вологи в коренеактивному шарі ґрунту (0–150 см), порівняно з оранкою, в середньому на 130–180 м³/га.

 

 

Після соняшнику запаси продуктивної вологи в ґрунті на ранньому і чорному пару навесні становили 180–185 мм, тобто були однаковими. Помічено, що різниця у показниках між обробленим і «нульовим» агрофонами в бік останнього зростала за умов недобору нормативної суми опадів на зиму, низької інтенсивності їх випадання та нівелювалась у роки із сумою опадів на цей період понад 150 мм і тріщинуватості необробленого ґрунту більш як 350 м³/га.

 

Тривалий безморозний період після збирання зернових колосових (100–120 днів) із достатньою сумою активних температур дає змогу вирощувати в полі, відведеному під пар, пожнивну яру культуру, яку не скошують восени, а залишають у вигляді рослинної мульчі до весни наступного року. Накопичення снігу і додаткове засвоєння води ґрунтом на створеному агрофоні відбувається за умов, коли рослини до настання морозів досягають фази трубкування (висота 25–35 см), а густота стеблостою становить не менше 250 шт./м².

 

Позитивні властивості екранованого пару як водовбирної системи втрачаються за відсутності продуктивних опадів шаром понад 10 мм у липні-серпні (отримання сходів проміжної культури після 20 вересня), занадто пізньому (грудень) припиненні вегетації ярого ячменю (витрати води на підтримання життєдіяльності рослин упродовж тривалого часу), а також при використанні важких колісних тракторів, які переущільнюють ґрунт, унаслідок чого гальмується надходження вологи в нижню частину кореневмісного шару.

 

На схилових землях після соняшнику за рівнем акумуляції атмосферних опадів перевагу мав ранній пар, який поєднувався з осіннім щілюванням ґрунту. В сприятливі за зволоженням роки він накопичував додатково в шарі 0–150 см, як порівнювати із зяблевою оранкою і раннім паром без щілювання, 15–17 мм, а в посушливі — 34–38 мм продуктивної вологи.

 

Дослідження показали, що боронування якісного полицевого чи безполицевого зябу весною не є обов’язковим у системі догляду за паром. За п’ятирічний період спостережень різниця у втратах вологи на заборонованих і нерозпушених фонах в орному шарі після місячної експозиції не перевищувала 3 мм, тобто була несуттєвою. Водночас затримка із закриттям вологи дисками на ранньому пару упродовж 7–10 днів за підвищеного температурного режиму повітря призводила до зневоднення шару ґрунту 0–10 см до рівня вологості в’янення рослин (11–12%), шару 10–30 см — до рівня вологості розриву капілярів (17–18%).

 

Збільшенню втрат вологи на мульчувальному агрофоні сприяє неякісне подрібнення листостеблової маси попередника (відрізки довжиною понад 10 см), нерівномірний розподіл їх по площі поля, застосування у другу половину літа культиваторів зі стрільчастими робочими органами, які інтенсивно загортають після­жнивні рештки в ґрунт і прискорюють процеси конвекції та дифузії парів води.

 

Швидкість випаровування ґрунтової вологи значною мірою залежить від кількості залученої побічної продукції і ступеню проективного покриття нею поверхні ґрунту. В наших дослідах після проведення навесні основного обробітку за наявності 3–3,7 т/га подрібнених решток ячменю (проективність 50–55%) втрати вологи за період парування становили в середньому 29 мм, при обсягах 4,6–5,4 т/га решток кукурудзи (проективність 70–75%) цей показник не перевищував 8 мм.

 

Суттєво зменшити непродуктивні втрати вологи у ранньому пару дозволяє застосування спеціальних подрібнювачів рослинних решток, поверхневе дискування поля відразу після набуття ґрунтом стану фізичної стиглості, внесення (за необхідності) гербіцидів, використання знарядь із плоскорізальними (лезовими) лапами, які запобігають надмірному руйнуванню мульчі та перемішуванню сухих і зволожених шарів ґрунту.