Олександр ЦИЛЮРИК,
Вона повинна бути більш динамічною, виключно енерго-, вологозберігаючою і природоохоронною, враховувати біологічні особливості культур, фітосанітарний стан посівів, погодні та ґрунтові умови, забезпечувати рівновагу між синтезом і розкладом органічних речовин, запобігати забрудненню підґрунтових та надземних вод. Це об’єктивний і незворотний процес, обумовлений зміною клімату, браком енергоресурсів, деградацією чорноземів, екологічними загрозами.
Лущення стерні та дискування ґрунту
Агроприйом зменшує засміченість полів, руйнує ґрунтову кірку, покращує умови життєдіяльності мікроорганізмів. Лущення, проведене впоперек схилу, збільшує вбирання води ґрунтом при зливах та забезпечує широкий вибір строків і способів основного обробітку на зяб.
Лущення стерні та дискування ґрунту на еродованих землях передбачає подовження часових проміжків між обробітками і скорочення їх кількості порівняно з плакором, обмежене використання енергонасичених колісних тракторів, підвищення вимог до якості робіт, більшу (10-14 см) глибину розпушення ґрунту. Агрозахід виконують лущильниками різних модифікацій ЛДГ — 10Б, 15Б, АПН-3, Carrier — 1225, CROSS TX, ARES TL, ARES TXL, CUT XXL, Disc-O-Mulch Gold та ін.
У системі лущення стерні після зернових колосових вимогам протиерозійної агротехніки краще задовольняють протиерозійні культиватори та диски (КПЕ-6Н, КТК-8, КТС-10, Challenger 6000, CROSS H 6.0 тощо) та комбіновані агрегати з плоскоріжучими (КР-4,5, АКШ-5,6 «Резидент») та чизельними (Maximulch Serie) робочими органами. Завдяки незначній ширині захвату лап, оптимальному куту злому та оснащенню голчастими або ротаційними пристроями вони забезпечують повне підрізання багаторічних бур’янів і залишають незагорнутими 60-70 % післяжнивних решток, які захищають грунт від змиву та видування.
Після стерньових попередників, коли вся солома залишається на полі, та після просапних, листостеблова маса яких довго мінералізується в ґрунті, для лущення використовують важкі тамдемні борони «Містраль» чи ДМТ — 6 «Диметра».
Плоскорізний обробіток
Передбачає збереження на поверхні ґрунту більше половини післяжнивних решток попередньої культури. Виконується плоскоріжучими знаряддями різних типів (наприклад, КР-4,5, АКШ-5,6 «Резидент») за глибини розпушення від 12 до 30 см. Ефективний на чорноземах із легким та середнім механічним складом і на полях, які зазнають переважно вітрової ерозії. За технологічністю, якістю роботи і рівнем вологонакопичення поступається іншим видам зяблевого протиерозійного обробітку. Недоцільний він після кукурудзи на зерно, сорго, що відводяться під ярі зернові і повторні посіви, а також на переущільнених і сухих ґрунтах. У цьому випадку спостерігається незадовільне кришення скиби, збереження на поверхні розпорошених агрегатів, зниження акумуляції вологи. Посилення стоку води під час весняного сніготанення на схилах часто обумовлюється негативним впливом «глянцевого» дна борозни, яке утворюється внаслідок депресивної дії лап плоскоріза на грунт за обробітку його восени при підвищеній вологості.
Чизельний обробіток
Виконується фронтальними чизельними плугами різних модифікацій (ПЧ-2,5, ПЧ-4,5, ПЧ-6, ПЧ-10.01, АЧП-3, ПКЧ-(4+1)-50М, Chip, STF-5-250 та ін) або чизельними культиваторами Conser Till Plow, Horsch Tiger MT, Cultiplow Gold в режимі недорізування скиби по ширині захвату знаряддя.
Для протиерозійного обробітку ґрунту за сукупністю ознак найефективнішими є важкі дисково-чизельні культиватори по типу Conser Till Plow, які в єдиному технологічному циклі без попереднього лущення стерні здійснюють суцільне (на 8-10 см) і локальне вузько смугове (через 45 см на глибину до 30 см) розпушування скиби з утворенням внутрішньогрунтової та поверхневої гофрованості агрофону.
Такий обробіток завдяки строкатості нанорельєфу, наявності рослинних решток і стрічковому розущільненню ґрунту істотно уповільнює ерозійно-міграційні процеси на рівнинних полях і схилах. Незалежно від попередника (стерньовий, просапний) дефляція на цих агрофонах у 5-10 разів нижче допустимої (120 г/м²) межі для чорнозему.
Стік води при сніготаненні на схилах крутістю до 3°, навіть в роки з великою кількістю опадів, не перевищує 12 мм, а змив ґрунту — 3,2 т/га. У поєднанні з меншою глибиною промерзання і швидким відтаюванням ґрунту весною чизельний обробіток забезпечує додаткове накопичення 190-230 м³/га продуктивної вологи, яка зосереджена переважно у нижній частині коренеактивного шару, що має важливе значення для посушливих умов Степу.
Застосування чизельного обробітку на якісно новому рівні вирішує одну з найбільш складних проблем ґрунтозахисного землеробства — підвищення ефективності органічних і мінеральних добрив. За рахунок сепарації і перемішування вони локалізуються на глибині 10-20 см, що дає змогу збагатити елементами живлення зону максимального розміщення кореневої системи і шари ґрунту з більш сталим зволоженням, а також зменшити втрати поживних речовин від ерозії і денітрифікації.
Чизельний стрічковий обробіток позитивно впливає на основні режими і властивості чорноземів, підвищує функціональні можливості ґрунтів впродовж тривалого часу, вважається заходом пролонгованої дії і рекомендується для застосування в технологічних схемах вирощування більшості польових культур. Особливо ефективний він під кукурудзу та соняшник, які вирощують за інтенсивною технологією, під чорний пар на схилах, для зниження щільності і окультурення підорного шару змитих ґрунтів.
Універсальність, висока мобільність і широкозахватність чизельних знарядь забезпечують, порівняно з плоскорізним обробітком, підвищення продуктивності праці, економію палива (5-7 л/га) і коштів (20-32%).
Водночас чизелювання іноді знижує урожайність ранніх ярих зернових колосових культур, особливо в посушливі роки, на збіднених агрофонах і при наявності великої кількості післяжнивних решток. Передумовою підвищення ефективності чизельного обробітку при вирощуванні ярого ячменю і вівса є покращення фітосанітарного стану посівів, усунення строкатості в родючості та посилення біологічної активності ґрунту шляхом закриття вологи весною пружинними боронами БП-8, БП-24, СТ-15, FlexiCoil, Magnum, підбору попередників, листостеблові рештки яких добре подрібнюються і розчиняються в ґрунті, насичені макроелементами і мають порівняно низьке співвідношення N:C, внесення добрив.
Мілкий обробіток ґрунту
Проводиться різнотиповими знаряддями на глибину 8-16 см переважно під ранні зернові колосові (ячмінь, овес) після просапних (кукурудза, соняшник, цукрові буряки) на добре окультурених полях. Ефективність мілкого обробітку підвищується при неглибокому (1-2,5 м) заляганні ґрунтових вод і за наявності в сівозміні багаторічних бобових трав.
Низька дія його на засолених каштанових ґрунтах і важких за механічних складом чорноземах із малим вмістом гумусу, а також на схилах крутизною понад 2°. Неглибоко розпушений еродований грунт швидко ущільнюється і запливає, водночас він не здатний акумулювати вологу опадів і піднятий водою з дна борозни може змиватись на всю глибину обробітку.
За мілкого обробітку погіршується фітосанітарний стан посівів, зростають обсяги застосування пестицидів, виникає проблема економічної доцільності і екологічної безпеки виробництва.
Мілкий обробіток на зяб часто є причиною нестійкого водного режиму ґрунту. Беручи до уваги, що процеси відтаювання його і поглинання талої води значною мірою залежать від стану підстилаючої поверхні, зокрема її щільності, підвищення останньої на мілко спушених фонах у шарі 20-30 см до 1,32-1,35 г/см³, а твердості до 12-15 кг/см² істотно обмежують тут нагромадження вологи в осінньо-зимовий період.
За багаторічними даними Інституту сільського господарства степової зони НААН України застосування мілкого дискового обробітку під просапні культури призводить до накопичення менших запасів продуктивної вологи в глибоких шарах ґрунту та до зниження урожайності кукурудзи на 0,44 т/га, соняшнику — на 0,28 т/га у порівнянні з чизелюванням.
При тривалому мілкому обробітку в сівозміні утворюється плужна підошва, особливо на важких середньо- і сильнозмитих відмінах. За цих умов послаблюється роль підорного шару в забезпеченні рослин поживними речовинами, обмежується глибина проникнення кореневої системи, її загальний розмір, посилюються ерозійні процеси. Негативні наслідки переущільнення ґрунту у післядії відмічаються впродовж 3-5 років.
Стійка тенденція зниження урожайності ранніх ярих зернових колосових культур за мілкого зяблевого безполицевого обробітку спостерігається на полях з великою кількістю (понад 5 т/га) неламких післяжнивних решток попередника. На цьому агрофоні істотно погіршується якість передпосівної культивації і сівби зернотуковими сівалками застарілого типу СЗ-3,6 А, СЗ-5,4 з дисковими сошниками, тут важко сформувати посівний шар з оптимальною структурою і будовою ґрунту, який би мав високу вологозберігаючу здатність. За посушливої погоди він швидко втрачає воду, що призводить до затримки проростання насіння і ставить одержання повноцінних сходів у пряму залежність від подальших опадів. Ризики, пов’язані із загортанням усієї побічної продукції сільськогосподарських культур безпосередньо у верхній шар ґрунту, частково нівелюються за використання спеціальних подрібнювачів листостеблової маси, культиваторів з обмеженим коливанням стояків у горизонтальній площині, анкерних сівалок. Повністю вирішити проблему можна за рахунок застосування нових посівних комплексів прямої дії типу Great Plains, SDM-2225, Kinze, МF-8108 та інших, які якісно готують насіннєве ложе, рівномірно (за площею і глибиною) заробляють насіння у вологий грунт, що дає можливість отримати повноцінні сходи.
Мілке розпушення ґрунту під ярі культури доцільне при перенесенні основного обробітку на весну. Кращі результати після пізно зібраних попередників забезпечують грунтообробно-посівні комплекси типу Amazone RP-AD 602, базою яких є ротор активної дії, гумовий ущільнюючий коток і змінна навісна сівалка для суцільного або широкорядного посіву. Знаряддя якісно готує насіннєве ложе за один прохід агрегату, забезпечує фракціювання і оструктурення ґрунту, оптимізацію вологозабезпечення і живлення рослин, дає змогу раніше розпочинати сівбу і проводити польові роботи в стислі строки.
Нульовий обробіток ґрунту
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 грунт. 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 (Great Plains, Kinze, Сіріус-10 і ін.).
Головні принципи нульової технології: постійний рослинний покрив; мінімальний механічний вплив на ґрунт; адаптовані сівозміни. Означені принципи 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.
Дослідження наукових закладів Степу свідчать, що ефективність нульового обробітку визначається перш за все грунтово-кліматичними умовами, тривалістю застосування, толерантністю культур. До його основних переваг відносять високу протиерозійну сталість і мінімальні витрати палива та праці, до недоліків — значну залежність від хімікатів і цін на засоби виробництва.
На фоні традиційної системи обробітку одноразова пряма сівба дещо змінює агрофізичні властивості ґрунту, однак діапазон показників знаходиться в межах біологічних оптимумів і не викликає негативної реакції культури. Можливості чорнозему відновлювати оптимальні параметри суттєво послаблюються у випадках тривалого застосування нульового обробітку, і коли кількість опадів не забезпечує нормального розвитку рослин. Ризики, пов’язані з прямою сівбою культур, зростають за присутності багаторічних бур’янів, на солонцях, меліорованих землях сухого Степу, при залишенні на полі великої кількості грубих рослинних решток.
Позитивні результати від агрозаходу отримують за достатнього зволоження на родючих ґрунтах (вміст гумусу понад 4,0%) після кукурудзи та соняшнику під ранні ярі, при вирощуванні озимої пшениці по непарових попередниках, а також проміжних культур. Сівалки прямої дії добре працюють на мілко та поверхнево оброблених фонах. Вони можуть бути перспективними при залуженні схилових земель для використання під пасовища з поліпшеним травостоєм.
Мульчувальний обробіток ґрунту — це спосіб обробітку ґрунту без обертання його орного шару за умови залучення у кругообіг усієї або частини побічної продукції вирощуваних культур. Мульчувальний (безполицевий) обробіток виконується плоскорізними, чизельними або дисковими знаряддями із покриттям поверхні поля більше 30% післяжнивними та післяукісними рештками. Основними функціями мульчування на незрошуваних ерозійноподатливих землях є захист ґрунту від дефляції і змиву, додаткове нагромадження снігу, зменшення втрат води на стік і випаровування. Ефективність захисного і вологозберігаючого механізмів стерньового агрофону при тотожності інших умов залежить від кількості, фізичних властивостей, орієнтації, аеродинамічної жорсткості і висоти рослинних решток, а також потужності, пористості і однорідності мульчуючого шару. Істотно знижує ерозію і втрати вологи рівномірне покриття 60-80% площі поля післяжнивними рештками попередника, що в перерахунку на еквівалент зернових колосових становить близько 2-4 т/га.
Мульчування ґрунту післяжнивними рештками в Степу відіграє особливо важливу роль при вирощуванні просапних культур і утриманні чистого пару, який вважається найбільш уразливим полем сівозміни. Призупинити ерозію і деградацію чорноземів на рівнині та схилах можна за рахунок переходу від чорних парів до ранніх, зважаючи, що останні повністю убезпеченні від видування у зимово-весняний період, а стік талої води тут не викликає значних розмивів ґрунту.
Протидія раннього пару ерозії літніх злив зростає за наявності на поверхні понад 2,5 т/га рослинного субстрату, збереження якого досягається шляхом перенесення строків основного обробітку ґрунту на травень і проведення його безполицевими знаряддями за глибини розпушення 12-16 см, зменшенням кількості технологічних операцій, заміною культивацій боронуванням, застосуванням гербіцидів. Для мульчування в пару найбільш доцільні грубі післяжнивні рештки кукурудзи, сорго, суданської трави, які довгий час не мінералізуються, частково загорнуті і перемішані з верхнім шаром ґрунту. У цьому випадку поверхня його стає шорсткою і краще вбирає воду, одночасно послаблюються процеси кіркоутворення, замулення і блокування пор.
Мульча, внесена в пару, створює передумови для закріплення азотних сполук мікробним комплексом, що здійснює розклад органічних речовин, гальмує процеси нітрифікації у першу половину літа, призупиняє надмірне залучення у кругообіг поживних речовин, завдяки чому зменшується їх втрати не тільки від водної та вітрової, але й біологічної ерозії ґрунту.
При вирощуванні просапних культур, які в Степу розміщуються переважно після стерньових попередників, найкраще захищені від руйнування взимку і раньою весною агрофони, де планується проводити веснообробіток або пряму сівбу. Вони характеризуються підвищеною буферною, кольматуючою і утримуючою здатністю, що сприяє суттєвому зниженню швидкості повітряних потоків, перехопленню і акумуляції талої води.
Високу ступінь збереження і покриття поверхні післяжнивними рештками в цей період забезпечує зяблевий плоскорізний та чизельний обробітки ґрунту. Більшою мірою позитивний вплив стерні на мікроклімат поля і розвиток стоково-ерозійних процесів проявляється в умовах посиленої вітрової активності, в роки з наднормативною сумою твердих опадів, на пологих односкатних схилах, за відсутності улоговин.
На час сівби кукурудзи та соняшнику з використанням елементів традиційної технології (закриття вологи, дві допосівні культивації) кількість післяжнивних решток зменшується до критичної позначки 80-100 шт./м² (0,7-0,9 т/га), а проективність не перевищує 20-25%. Такий агрофон втрачає протиерозійну спроможність уже при випаданні дощу середньої інтенсивності шаром 25-30 см і швидкості вітру 12-15 м/хв.
Підвищення вологозберігаючої і ґрунтозахисної ефективності мульчування при вирощуванні просапних культур досягається, головним чином, за рахунок залишення усієї або частини побічної продукції в межах поля, скорочення числа механічних обробітків і застосування технічних засобів, які менше загортають рослинні рештки в грунт: комбінованих агрегатів, грунтообробно-посівних комплексів, сівалок прямої сівби.
Захист ґрунту від ерозії в посівах просапних культур
Просапні культури на початку вегетації не можуть протистояти руйнівній дії злив та пилових бур і більше інших культур потребують проведення протиерозійних заходів. Найдієвішими факторами, що дозволяють повністю упередити або зменшити ерозію ґрунту до безпечного рівня, є оптимізація структури агроландшафтів, зокрема розміщення кукурудзи, соняшнику, сорго на землях з ухилом до 1°; використання покривних (проміжних) захисних культур; застосування посівних систем на основі нульового обробітку ґрунту і мульчування.
На схилах до 5° ефективна протиерозійна технологія вирощування просапних культур (кукурудза, соняшник), базою якої є деблокуючий обробіток ріллі. Суть технології полягає у нарізуванні щілин в ґрунті під попередник і подвійного (восени та весною) розпакування їх шляхом смугового витіснення блокуючого верхнього шару із займаючого об’єму в гребені. При цьому формується борозни, які спрямовують стікаючі талі та дощові води в щілини. Утворення системи борозен при зяблевому обробітку проводять важкими чизельними культиваторами типу Conser Till Plow, Horsch Tiger MT, Cultiplow Gold. Повторне (весняне) деблокування щілин здійснюють при підгортанні рослин.
Спосіб дає змогу запобігти ерозії талих вод на зябі при модулі стоку до 15 л/с/га і влітку у посівах кукурудзи до допустимих величин при зливах шаром 60 мм й інтенсивністю до 3,5 мм/хв.
У ґрунтозахисному землеробстві при вирощуванні просапних культур велику роль відіграють агроприйоми, що сприяють вбиранню опадів і забезпечують прискорене проективне покриття вегетуючими рослинами поверхні поля: використання сортів і гібридів із швидким стартовим ростом, контурний посів, коригування строків сівби та норм висіву насіння, своєчасне розпушення міжрядь і окучування рослин.
Отже, на землях, які зазнають дії водної та вітрової ерозії, обробіток ґрунту передусім повинен створювати ерозійно-стійку поверхню, сприяти збільшенню водопроникнення ґрунту і максимальному затриманню опадів, зменшувати мінералізацію гумусу і підвищувати родючість чорноземів.
