У землеробській галузі швидко зростає енергоозброєність сільського господарства, що створює достатньо широкі можливості для інтенсивності обробітку ґрунту. Проте досвід і практика засвідчують, що в багатьох випадках із посиленням інтенсивності обробітку все частіше спостерігаються негативні наслідки. Зростають витрати на його виконання, які не завжди супроводжуються підвищенням урожайності, пришвидшується мінералізація гумусу, ґрунт розпилюється, зменшується його стійкість проти ерозії.
Системи обробітку ґрунту періодично змінюються, на зміну одним приходять інші, але лишаються такі фундаментальні види основного обробітку ґрунту, як оранка та безполицевий обробіток. Сьогодні класичний плужний обробіток у сівозмінах не є домінантним. Це здебільшого диференційований із застосуванням оранки, дискування, плозкорізного і чизельного обробітку під окремі культури сівозміни та диференціацією його за глибиною від 6–8 до 40–45 см.
Оптимальна щільність ґрунту
Створення оптимальних агрофізичних показників родючості ґрунту для кожної культури в сівозміні є на сьогодні важливою проблемою в землеробстві. Експериментально встановлено, що заходи механічного обробітку інтенсивніше впливають на щільність ґрунту, ніж природні процеси. У природних умовах діапазон зміни щільності під впливом зміни вологи й температури доходить до ±0,05 г/см³. Залежно від типу кореневої системи цей діапазон дещо збільшується і становить ±0,20–0,30 г/см³, а за механічного обробітку, наприклад, чорнозему середнього або важкосуглинистого гранулометричного складу він може сягати ±0,40 г/см³.
Кожна сільськогосподарська культура за своїми біологічними особливостями по-різному реагує на ущільнення ґрунту. Під оптимальною щільністю розуміють таку її величину, за якої забезпечується найпродуктивніший розвиток вирощуваної культури. Так, за даними Інституту ґрунтознавства та агрохімії імені О. Н. Соколовського, оптимальною щільністю ґрунту для ячменю ярого є 1,05–1,35, кукурудзи — 1,05–1,30, соняшнику — 1,00–1,35 г/см³, а загалом по культурах оптимальні параметри становлять 1,00–1,45г/см³.
Рослини пшениці озимої негативно реагують як на дуже щільну, так і надмірно пухку будову ґрунту. Тому для реалізації своїх потенційних можливостей вони потребують оптимальних показників, які для чорнозему становлять 1,00–1,15 г/см³ в шарі 0–10 і 1,15–1,30 г/см³, в шарі 10–30 см.
Урожайність культур істотно знижується за збільшення чи зменшення об’ємної маси ґрунту до оптимальної, а за ще більшого ущільнення — різко спадає. Так, у разі багаторічної оранки на одну і ту саму глибину утворюється щільна плужна підошва, що впливає на більшість ґрунтових процесів.
____________________
За надмірного ущільнення ускладнюється проникнення вглиб ґрунту коренів рослин, погіршується водний, повітряний, тепловий і поживний режими, знижується біологічна активність ґрунту і врожайність сільськогосподарських культур
____________________
За надмірного ущільнення ускладнюється проникнення вглиб ґрунту коренів рослин, погіршується водний, повітряний, тепловий і поживний режими, знижується біологічна активність ґрунту і врожайність сільськогосподарських культур. За підвищеної об’ємної маси ґрунту на 0,1 і 0,2 г/см³ зменшення врожаю зернових колосових рослин досягає відповідно 15 і 50%. Тому підтримання оптимальної щільності ґрунту є важливим завдання землеробства.
Доведено, що оптимальна інтенсивність механічного обробітку залежить від співвідношення величин рівноважної й оптимальної для рослин об’ємної маси ґрунту. Чим вище відхилення рівноважної щільності складення від оптимальної для сільськогосподарських культур, тим інтенсивнішим має бути механічний обробіток.
Більшість дослідників дійшли висновку, що щільність ґрунту підвищується за застосування поверхневих основних обробітків до 0,94–1,26 г/см³, тоді як за полицевого й безполицевого обробітків вона нижча — 0,86–1,17 г/см³.
З огляду на сказане вище, саме системи обробітку ґрунту та їх вплив на щільність складення ґрунту є невіддільною складовою сучасного аграрного виробництва, тому потребує вивчення.
Вплив систем обробітку ґрунту
За результатами досліджень було встановлено вплив застосування систем обробітку ґрунту на щільність будови темно-сірого опідзоленого ґрунту під культурами сівозміни в стаціонарному польовому досліді на базі Інституту сільського господарства Західного Полісся НААН України у чотирипільній короткоротаційній сівозміні: ріпак озимий — пшениця озима — кукурудза — ячмінь ярий.
Полицевий обробіток ґрунту під культури сівозміни проводили плугом ПЛН–3–35 на глибину 20–22 см (контроль), мілкий і поверхневий — АГ–2,4–20 на 10–12 см та на 6–8 см.
ґрунт дослідної ділянки темно-сірий опідзолений з умістом гумусу 1,9 %, рухомих форм фосфору і калію (за Кірсановим) відповідно 254 і 110 мг/кг, азоту, що легко гідролізується (за Корнфільдом) 87 мг/кг.
Мінеральні добрива вносили у формі аміачної селітри, калію хлористого та амофосу в такій дозі: під пшеницю озиму N150Р90К120, під ячмінь ярий N90Р90К90, під кукурудзу N120Р90К120, під ріпак озимий N150Р90К150.
Щільність складення (будови) визначали у весняний період в шарах ґрунту методом різальних кілець пошарово через кожні 10 см на глибину 30 см (ДСТУ ISO 11272-20010).
Унаслідок механічного обробітку ґрунту значною мірою змінюються агрофізичні його властивості. Глибина і спосіб обробітку насамперед змінюють щільність складення шару. Встановлено, що на час сходів ярих і весняного кущення озимих культур за полицевої системи обробітку ґрунту під культурами сівозміни утворився орний шар, що характеризувався близькою до оптимальної щільністю складення — 1,06–1,33 г/см³ (табл. 1).
Таблиця 1. Щільність складення ґрунту в посівах сільськогосподарських культур за різних систем його обробітку, г/см³
Найменша щільність складення ґрунту була в посівах пшениці озимої, ячменю ярого та кукурудзи за полицевої та мілкої системи обробітків у шарах ґрунту 0–10 см і 10–20 см, де вона, відповідно, була в межах від 1,06–1,19 і 1,17–1,25 г/см³.
Помітно щільність складення ґрунту зростала у сівозміні за поверхневого обробітку ґрунту під ріпаком озимим у шарі ґрунту 10–20 см до 1,36 г/см³ і в шарі ґрунту 20–30 см до 1,47 г/см³. Щільність складення за поверхневої системи обробітку ґрунту під ріпаком озимим у шарі ґрунту 20–30 см збільшилась на 0,14 г/см³, як порівняти з полиневою системою обробітку під цю культуру.
Урожайність культур є основним критерієм оцінювання впливу технологій обробітку на родючість ґрунту. Визначено, що пшениця озима, ячмінь ярий, кукурудза за полиневої на 20–22 см і мілкої на 10–12 см систем обробітку ґрунту позитивно реагували на сприятливу за щільністю складення будову шару ґрунту 0–30 см (табл. 2).
Полицева на 20–22 см і мілка на 10–12 см системи обробітку ґрунту забезпечили вищу врожайність культур, порівнюючи з поверхневою на 6–8 см системою, що дали можливість одержати, відповідно, врожайність 6,80 і 6,32 т/га пшениці озимої, 5,19 і 4,99 ячменю ярого, кукурудзи 11,25 і 11,33 та ріпаку озимого 2,97 і 3,05 т/га. Від застосування поверхневого обробітку ґрунту на глибину 6–8 см урожайність пшениці озимої знижується на 1,45 т/га, ячменю ярого на 1,69, кукурудзи на 3,66 т/га та ріпаку озимого на 0,30 т/га, порівняно з полицевою системо обробітку ґрунту (табл. 2).
Таблиця 2. Урожайність сільськогосподарських культур у сівозміні залежно від систем обробітку ґрунту, т/га
Висновки
Таким чином, на основі проведених досліджень слід відзначити, що за полицевої системи обробітку ґрунту під культурами сівозміни утворився орний шар, який характеризувався близькою до оптимальної щільністю складення — 1,06–1,33 г/см³. За безполицевих обробітків під культурами сівозміни шар ґрунту 0–30 см диференціювався за щільністю складення на верхній пухкий 0–10 см шар із щільністю 1,13–1,24 г/см³ та ущільнений до 1,30–1,47 г/см³. Встановлено, що за полицевої на 20–22 см і мілкої на 10–12 см систем обробітку ґрунту формувалася вища урожайність зерна під пшеницю озиму — 6,80 і 6,32 т/га, ячменю ярого — 5,19 і 4,99, кукурудзи — 11,25 і 11,33 та ріпаку озимого — 2,97 і 3,05 т/га. Застосування поверхневої системи обробітку ґрунту призводило до зниження урожайності сільськогосподарських культур у сівозміні, порівняно з полицевою та мілкою системою обробітку ґрунту.
Мирослава ФУРМАНЕЦЬ, Юрій ФУРМАНЕЦЬ, кандидати с.-г. наук
Інститут сільського господарства Західного Полісся НААН
