Відомо, що при щорічному обробітку ґрунту на одну й ту ж глибину відбувається ущільнення підорного шару безпосередньо робочими органами знаряддя, тобто утворюється «плужна підошва». До того ж, ґрунт ущільнюється на значну (до 0,7 м і більше) глибину за рахунок проходження по полю важких машинних агрегатів і транспортних засобів. Цим самим порушується водно-повітряний режим і щільність нижніх шарів ґрунту. Відомо, що коренева система зернових колосових культур проникає на глибину до 3 м, а цукрових буряків, кукурудзи, багаторічних трав — на понад 3 м. Ущільнений ґрунт чинить значний опір під час росту коренеплоду і створює несприятливі умови для проникнення кореневої системи.
Зважаючи на це, ефективним заходом для усунення негативного впливу ущільнення ґрунту на урожайність сільськогосподарських культур є використання безполицевих глибокорозпушувачів — чизельних знарядь, які забезпечують консервувальний обробіток ґрунту. Дослідженнями науковців УкрНДІПВТ ім. Л. Погорілого встановлено, що площа орних земель України, придатних для мінімального обробітку ґрунту, становить близько 11 млн га, з них консервувальний ресурсозберігаючий обробіток може бути ефективним на 5 млн га завдяки використанню чизельних знарядь.
Чизель як знаряддя для обробітку ґрунту має низку переваг: енергозаощадження за рахунок зменшення, порівняно з оранкою, витрати палива на 10-17%, вище вологонагромадження та вологозбереження, що забезпечує у метровому шарі ґрунту на 15-30 мм більші запаси продуктивної вологи, ніж при інших обробітках. До того ж, чизельний обробіток значною мірою запобігає водній і вітровій ерозії ґрунту.
Технічну характеристику окремих чизельних знарядь для глибокого рихлення ґрунту без обертання оброблюваного шару з можливим наступним мілким (поверхневим) обробітком подано в табл. 1-3.
Таблиця 1. Технічна характеристика глибокорозрихлювачів ТОВ НВП «БілоцерківМАЗ»
ТОВ НВП «БілоцерківМАЗ» виробляє глибокорозрихлювачі типу ГР в начіпному і причіпному варіантах. Висока ґрунтозахисна ефективність цих знарядь забезпечується збереженням на поверхні поля не менше 80% рослинних решток. Глибокий обробіток цими знаряддями рекомендується виконувати один раз на 3-4 роки (2-3 рази за ротацію 8-10-пільної сівозміни).
Заслуговують на увагу також чизельні ґрунтообробні агрегати АГЧ-1,8, АГЧ-2,5 і АГЧ-4,0 виробництва підприємства СТ ВФ «Агрореммаш» (табл. 2). Чизельні ґрунтообробні агрегати АГЧ-1,8 і АГЧ-2,5 відрізняються простотою конструкції, надійністю і довговічністю роботи. Гарантований ресурс агрегатів становить відповідно 400 і 540 га.
Таблиця 2. Технічна характеристика начіпних чизельних агрегатів
СТ ВФ «Агрореммаш»
Якісний обробіток ґрунту на глибину до 40 см забезпечують безполицеві плуги ПРПВ-5-50 і ПРПВ-8-50 Кам’янець-Подільського заводу сільськогосподарських машин, які агрегатуються відповідно з тракторами класу 3 і 5. Також ефективні чизелі спільного виробництва «Краснянське СП «Агромаш» і французької компанії AGRISEM international (табл. 3).
Таблиця 3. Технічна характеристика чизелів виробництва
«Краснянське СП «Агромаш» і компанії AGRISEM internetional
Новітнім рішенням у ґрунтозберігаючому землеробстві є впровадження в конструкції чизелів глибокорозпушуючої лапи нового покоління, яка забезпечує підняття ґрунту без його перемішування, так званої «запатентованої хвилі». При цьому забезпечується пористість ґрунту без розпушування та перемішування його нижніх і верхніх шарів зі збереженням капілярності та поживних речовин і корисних мікроорганізмів, накопичених у верхніх шарах. За рахунок такої оригінальної конструкції лапи глибокорозпушувача споживана потужність і витрата палива порівняно з іншими вітчизняними чизелями зменшується на 30%.
Якісно рихлять ґрунт також чизельні знаряддя австрійського та італійського виробництва (табл. 4).
Таблиця 4. Технічна характеристика начіпних глибокорозрихлювачів (чизелів)
виробництва країн Європи
Чизельні знаряддя виробництва країн ЄС відрізняються простотою конструкції, міцною рамою, зносостійкими робочими органами, надійністю і довговічністю роботи. Надійністю і довговічністю відзначаються, зокрема, також чизельні знаряддя компанії Lemken (Німеччина). Це глибокорозпушувачі «Доломіт» і компактні чизель-культиватори «Топаз».
Практика свідчить, що суцільне глибоке розпушування не завжди потрібно проводити по всьому полю, а лише на ділянках, які зазнали надмірного ущільнення. Йдеться, зокрема, про технологічні колії або ділянки поля, які «втоптали» колеса транспортних і збиральних машин. Крім того, як свідчить практика, майже завжди надмірно ущільненими є ділянки на краях полів і поворотні смуги. Тому ширина захвату глибокорозпушувачів Lemken не перевищує 4 м.
Чизелі «Лабрадор» призначені для розпушування технологічної колії або розбивання ущільненого ґрунту. Стійки лап можна легко встановлювати на потрібну ширину. Агрегати виконують чизелювання ґрунту на глибину від 35 до 60 см без руйнування верхнього шару, отже, можна розраховувати на високі врожаї. Ці знаряддя можуть бути альтернативою відвальним плугам, особливо на ущільнених, важких за гранулометричним складом ґрунтах. Необхідну робочу глибину обробітку встановлюють простою зміною положення опорних коліс.
Універсальні компактні глибокорозпушувачі «Доломіт» обробляють ґрунт на глибину до 40 см. Суцільні крильчасті лапи завширшки 60 см з наплавленими наконечниками лемешів розрихлюють грунт по всій ширині захвату. Ці машини ефективні у комбінації з ротаційними боронами типу «Циркон» того ж виробника. Використання глибокорозпушувачів «Доломіт» попереджає розвиток ерозії ґрунту і сприяє накопиченню вологи та підвищенню урожайності сільськогосподарських культур. Фахівці стверджують, що за один прохід агрегат здатен виконати кілька технологічних операцій: глибоке розпушування і мульчування. Глибина розпушування може змінюватися незалежно від приєднаних позаду інших машин, зокрема ротаційної борони. Ефективність агрегату підвищується завдяки короткій кінематичній довжині — лише 50 см.
Компактні чизель-культиватори «Топаз» забезпечують максимальне рихлення з мінімальним руйнуванням структури поверхні ґрунту і є особливо цінними в разі обробітку ґрунту без плуга. Конструкція лап забезпечує достатнє розпушування і відновлення дренажу.
Для глибокого рихлення з поверхневим розпушуванням ґрунту можна скористатись диско-чизельними знаряддями вітчизняного і зарубіжного виробництва.
ТОВ «Краснянське СП «Агромаш» випускає також важкі причіпні диско-чизельні борони БДВП-4,2-0,1 і БДВП-3,0-0,1. Глибина обробітку ґрунту дисками до 22 см, чизельними стояками — до 40 см.
Ґрунтообробні знаряддя Tiger MT — це комбінація рихлячого культиватора і важкої дискової борони. Глибина рихлення ґрунту до 35 см при одночасному подрібненні і змішуванні рослинних решток, у тому числі грубостеблових (кукурудза, соняшник), робиться дворядною системою важких дисків DiscSustem. Знаряддя обладнано також однорядною системою дисків перед ґрунтоущільнювачем для вирівнювання поверхні поля. Для остаточної підготовки ґрунту під сівбу культиватор-розрихлювач обладнано колісним ґрунтоущільнювачем. Цим забезпечується не тільки глибоке рихлення, а й якісний передпосівний обробіток ґрунту.
На аграрному ринку України помітні також чизельні знаряддя Strom-Bednar Fenix Fo і Terraland To (Чехія), Лапа LD 900, Helisem і Heliplow (Gregorie-Besson, Франція) та ін.
Слід зазначити, що останнім часом спостерігається збільшення використання чизелів не тільки в Степовій зоні, а й у господарствах Лісостепу та Полісся України. За даними УкрНДІПВТ ім. Л.Погорілого, парк чизелів в Україні налічує близько 5 тис. шт. і має тенденцію до збільшення.
За прогнозом науковців, консервувальна система обробітку ґрунту є перспективною, займатиме в Україні більше 25% орних земель і сприятиме отриманню високих врожаїв сільськогосподарських культур. Про це свідчить також досвід сільськогосподарських підприємств, які використовують чизельні знаряддя для консервувального обробітку ґрунту.
