Диференційована система обробітку ґрунту передбачає різні способи обробітку під окремі культури. Ґрунтується вона на мінімалізації обробітку ґрунту за рахунок спеціальних ґрунтозахисних і вологонакопичувальних прийомів. Полицевий обробіток проводиться в основному для загортання органічних добрив і під культури, технології вирощування яких за безполицевого обробітку ще не повністю відпрацьовані. Під ранні зернові і зернобобові ефективним є безполицеве розпушування на глибину не більше 12–14 см, за якого відпадає необхідність у ранньовесняному вирівнюванні поверхні ґрунту, а також у першій культивації під пізні культури.
Диференційована система обробітку ґрунту в сівозміні знижує енерговитрати на 25–30%, зменшує засміченість посівів у 2,5–3,0 разів, збільшує вихід зерна на 4–5 ц/га сівозмінної площі.
В цілому диференційована система обробітку ґрунту має як позитивні, так і негативні властивості. До перших слід віднести формування оптимальної будови орного шару, яка забезпечує рослинам найкращий розвиток кореневої системи й ефективне використання елементів живлення; очищення ґрунту від насіння бур’янів; глибоке загортання органічних добрив і побічної продукції рослинництва, що підвищує їхню гуміфікацію. До негативних — погіршення структури ґрунту; посилення прояву водної та вітрової ерозії; посилення мінералізації органічної речовини ґрунту; агрофізична деградація останніх; високі витрати енергії і ресурсів.
Сучасні екологічні й економічні причини зумовили необхідність удосконалення методології обробітку ґрунту. Недоліки диференційованої системи значною мірою усуваються за мінімалізації, тобто при зменшенні глибини, кількості механічних операцій, об’єднанні кількох технологічних процесів під час проходження комбінованих агрегатів тощо.
Мінімальна система обробітку ґрунту — та, що забезпечує зниження витрат енергії і часу через скорочення кількості та глибини обробітків і поєднання кількох операцій в одному робочому процесі.
Мінімальний, а особливо нульовий обробіток ґрунту — елемент інтенсивних агротехнологій, він можливий при достатньому забезпеченні добривами, пестицидами в оптимальних сівозмінах при високій культурі землеробства та наявності високопрофесійних технологів. Всім відомо, що при низькій культурі землеробства, браку виробничих ресурсів пропаганда мінімалізації грунтообробітку веде в тупик.
Окрім цього, у світі, а також в Україні проявляється загальна тенденція до зниження інтенсивності обробітків ґрунту не тільки з метою економії матеріальних і енергетичних ресурсів, а й у зв’язку із загальною тенденцією зменшення чисельності працездатного населення у сільській місцевості, що змушує скорочувати технологічний цикл робіт, використовувати більш продуктивні широкозахватні агрегати з метою підвищення продуктивності праці у сільському господарстві, яке забезпечується, зокрема, технологіями мінімального обробітку ґрунту. Крайнім проявом цього технологічного напряму є сівба у попередньо необроблений грунт, або нульовий обробіток.
Однією з основних передумов запровадження мінімальних технологій є широке застосування різних гербіцидів, зокрема, системних препаратів суцільної дії, перш за все з групи гліфосатів.
Мінімалізація доцільна на ґрунтах із рівноважною щільністю, близькою до оптимальної для вирощування польових культур, на цих ґрунтах інтенсивність обробітку може бути меншою, а від певних прийомів можна відмовитися взагалі.
Зональні особливості застосування технологій мінімального обробітку визначаються особливостями ґрунтового покриву. Такий обробіток є перспективним і відносно просто запроваджується на структурних, добре дренованих ґрунтах, зокрема чорноземах. За посушливих умов він має більші переваги, оскільки мульчування поверхні післязбиральними рештками забезпечує збереження до 25–50 мм вологи. Тому найбільш перспективною зоною для запровадження мінімального та нульового обробітку є зона Степу, значна частина Правобережного Лісостепу.
Мінімальний обробіток ґрунту представляє собою високоефективний агромеліоративний прийом затримання і збереження ґрунтової вологи опадів, що випадають. Річний вологонакопичувальний ефект його рівний 30–50 мм. У зв’язку з чим він стабілізує землеробство, особливо під час сильних посух.
Світова тенденція до мінімалізації обробітку ґрунту нині обумовлена не тільки спробою зменшити витрати матеріальних ресурсів і праці на обробіток ґрунту, а й можливістю управління культурними ґрунтотворними процесами і вихід на розширене відтворення ґрунтової родючості, яке є нереальним за постійного полицевого обробітку.
На думку Н. К. Шикули і Г. В. Назаренка, беззмінний мінімальний обробіток ґрунту забезпечує розвиток процесів саморегуляції ґрунтових аналогів цілини, сприяючи накопиченню у верхній частині профілю ґрунту органічних речовин, поживних елементів і акумульованої енергії, що разом із раціональною антропогенною дією на ґрунт створює основу для розширеного відтворення родючості чорнозему. За мінімального обробітку зростає коефіцієнт гуміфікації органічних речовин. Річний діапазон зміни його вмісту в ґрунті чорнозему типового в Лісостеповій зоні становив 0,27–0,50 абсолютного проценту, що еквівалентно по коефіцієнту гуміфікації одиничному внесенню на 1 га 400–500 т гною. Мінімальний обробіток дозволяє використовувати для відтворення родючості чорнозему, окрім гною, якого не вистачає, менш цінну частину врожаю: солому, стебла, гичку й інші рослинні рештки. За мінімального обробітку максимум наявності органічних речовин ґрунту приходиться на верхні шари, які є найбільш важливою частиною ґрунтового профілю для росту і розвитку польових культур.
Мінімальний обробіток чорноземних ґрунтів може забезпечити стійкі урожаї й сівозміні навіть в перші роки його використання за умови застосування підвищених доз органічних і мінеральних добрив, а також ефективних засобів захисту рослин, що становить невід’ємну частину інтенсивних технологій. Таким чином, беззмінний мінімальний обробіток ґрунту — це елемент інтенсивних систем землеробства. Встановлено, що чим довше застосовується систематичний мінімальний обробіток ґрунту, тим вища урожайність польових культур.
В останні десятиліття ХХ ст. — початку ХХІ ст. і до наших часів в агропромисловому виробництві все частіше використовують комбіновані ґрунтообробні агрегати. Комбінований обробіток ґрунту — прийом обробітку ґрунту складними ґрунтообробними машинами, які виконують за один прохід агрегату декілька технологічних операцій. Вони мають високу ефективність, оскільки за один прохід виконують основний, передпосівний обробіток, а в окремих випадках навіть і одночасний посів насіння польових культур. Спочатку такі знаряддя були у вигляді комбінованих ґрунтообробних агрегатів КА-3,6, АКП-2,5, РВК-3,6. Нині вони представлені широким набором різних моделей і модифікацій як вітчизняного, так і закордонного виробництва.
Наприклад, комбіновані глибокорозпушувачі для основного обробітку ґрунту SIMBA SLD460 зі схемою робочих органів: диски-культиваторні лапи-диски-котки, дисково-чизельні агрегати ДИЧ-3,1, ДИЧ-5,2 з поєднанням дискових і чизельних знарядь. Для передпосівного обробітку ґрунту вітчизняні АК-6, АК-7 та закордонні AMAZONE Centaur 3001 Special з поєднанням культиватора та дискової борони. Заслуговують на увагу і посівні комбіновані комплекси KVERNELAND ACCORD MSC-3 та вітчизняний посівний комплекс «Вектор-4» виробництва «Велес Агро» (м. Одеса), який поєднує одночасний обробіток ґрунту і посів, включає сівалку ZTS-4N та дисковий агрегат АГН-4,2, які також можуть використовуватися окремо.
Позитивно зарекомендувала себе технологія, що ґрунтується на використанні ґрунтообробно-посівних комплексів типу AMAZONE, основними складовими яких є роторний культиватор активної дії, гумовий ущільнювальний коток і змінна навісна сівалка для суцільного і широкорядного посіву. Вони забезпечують якісну підготовку насіннєвого ложа за один прохід агрегату, водночас сепарують і оструктурюють ґрунт, при цьому грубші фракції (10–30 мм) залишаються на поверхні, що істотно посилює протиерозійну стійкість агрофону.
Комплекси надійно працюють на перезволожених фонах і забезпечують сівбу ярих зернових колосових культур у надранні строки в необроблений з осені ґрунт, що в подальшому істотно зменшує негативний вплив посушливої погоди на рослини.
Комбіновані посівні агрегати перспективні для використання на еродованих і ерозійноподатливих землях, при пересіві озимини, підсіві луків і пасовищ. Можливості застосування цих технічних засобів суттєво обмежуються при поєднанні кількох несприятливих факторів (зневоднений ґрунт, присутність багаторічних бур’янів тощо).
Землеробство України на сучасному етапі увійшло у період кардинальних змін, доказом цього є спроба запровадження найновіших технологій, зокрема нульового обробітку ґрунту, або «прямої» сівби в попередньо необроблений ґрунт та поява генетично модифікованих польових культур. Безпосередня сівба, нульовий обробіток ґрунту — це спосіб сівби без попереднього обробітку в стерню або післяжнивні рештки рослин. Нульовий обробіток передбачає повну відмову від суцільного спушування скиби за винятком операції з підготовки насіннєвого ложа одночасно з сівбою спеціальними сівалками прямої дії.
Система нульового обробітку ґрунту в сівозміні у світовій практиці отримала назву no-till, що в переводі з англійської мови означає «не орати». Система землеробства no-till — це комплекс організаційних, агротехнічних, меліоративних, екологічних, соціальних та економічних заходів, спрямованих на стійкий розвиток галузі землеробства, підвищення урожайності сільськогосподарських культур і родючості ґрунту, захист його від ерозії, тобто покликаних відповідати природовідновленню і відповідності законам природи.
Система землеробства no-till — це не принципова відмова від механічного обробітку ґрунту. Відсутність системи механічного обробітку ґрунту зумовлює зміну підходів до всіх інших складових ланок системи землеробства — удобрення, насінництва, сівозмін, організації території, структури посівних площ та інше.
Перехід до нової технології no-till зумовлює зовсім іншу філософію землеробства. Суть якої полягає у тому, що технології вирощування польових культур повинні бути узгоджені з закономірностями ґрунтоутворювального процесу цього типу ґрунту. З кожним роком родючість ґрунту повинна підвищуватися, при цьому врожай наступних культур має зростати за рахунок новоутвореної ґрунтової родючості, а не від внесення добрив чи інших технологічних заходів. Тобто землероб має справу з агроекосистемою, яка постійно змінюється і самовідновлюється.
Головні принципи нульової технології: постійний рослинний покрив; мінімальний механічний вплив на ґрунт; адаптовані сівозміни. Вони деталізуються наступним чином: відмова від полицевої оранки, культивації, боронування тощо; відмова від внесення органічних добрив (замість них використовуються рослинні рештки від основних, пожнивних і покривних культур). Заборона спалювання рослинних решток; внесення мінеральних добрив і засобів захисту одночасно з сівбою польових культур або знаряддями, що не руйнують ґрунт; використання спеціальних сівалок тощо.
На основі викладеного матеріалу щодо використання різних способів обробітку ґрунту можна зробити загальний висновок, що диференційована за способами і глибиною система обробітку в сівозмінах, яка базується на засадах вологозабезпечення, енергозаощадження і захисту ґрунтів, найбільше відповідає вимогам високої родючості орних земель і сучасного стану виробництва. Її слід рекомендувати для використання у різних агроформуваннях зони з урахуванням особливостей ґрунту, кліматичних, метеорологічних та інших факторів, що впливають на умови росту і розвитку рослин, зміну ґрунтових процесів.
В аграрне виробництво України за диференційованої системи обробітку ґрунту слід інтенсивніше впроваджувати новітні технології вирощування польових культур, що базуються на використанні висококліренсних оборотних плугів із системами силового та позиційного контролю, ротаційних і чизельних знарядь, культиваторів для поверхневого обробітку парів, що попереджують змішування сухого і вологого шарів ґрунту. Доцільно ширше використовувати високопродуктивні широкозахватні і комбіновані знаряддя, універсалізацію застосування машино-тракторних агрегатів, зниження енергоспоживання і тиску на ґрунт.
У ґрунтозахисному землеробстві при сильному прояві ерозійних процесів за вирощування просапних культур необхідно збільшити впровадження агроприйомів, що сприяють вбиранню опадів і забезпечують прискорене проективне покриття вегетуючими рослинами поверхні поля: використання сортів і гібридів зі швидким стартовим ростом, контурний посів, коригування строків сівби та норм висіву насіння, своєчасне розпушення міжрядь і підгортання рослин. Тобто обробіток ґрунту передусім повинен створювати ерозійностійку поверхню, сприяти збільшенню водопроникнення ґрунту і максимальному затриманню опадів, зменшувати мінералізацію гумусу і підвищувати родючість чорноземів.
Олександр ЦИЛЮРИК, доктор с.-г. наук, професор кафедри загального землеробства та ґрунтознавства Дніпровського державного аграрно-економічного університету
