Чим хороший чизельний обробіток грунту

На сучасному етапі ведення сільського господарства перед аграріями все гостріше постає потреба переходу на принципово нову систему землеробства, яка б ефективно запобігала втраті родючості ґрунту, сприяла охороні навколишнього середовища та збільшенню виробництва екологічно чистих продуктів харчування.

Обробіток ґрунту завжди був важливим елементом технології вирощування будь-якої культури. Це один із універсальних засобів впливу на властивості ґрунту. Невчасний та невдалий ґрунтообробіток призводить до посилення ерозійних процесів, інтенсивність розвитку яких суттєво залежить від антропогенного негативного впливу. Основні фактори такого впливу: зменшення рослинного покриву за вирощування просапних культур на схилах; недостатній захист поверхні поля рослинними рештками; деградація ґрунту та погіршення його структурного стану. Важливим чинником деградації ґрунту є зниження потужності верхнього гумусового шару через інтенсивний розвиток ерозійних процесів. Особливо економічно відчутні втрати ґрунту на землях сільськогосподарського призначення, оскільки втрачаються поживні речовини та зменшується вміст органічних сполук.

Ерозійні процеси руйнують ґрунти та впливають насамперед на забезпеченість їх органічною речовиною. Так, уміст гумусу в слабоеродованих чорноземах зменшується на 5–10%, середньоеродованих — на 25–30% і сильноеродованих — на 35–40%. У таких еродованих ґрунтах у орному шарі гумусу міститься відносно більша кількість сульфокислот та зменшується — гумінових, що погіршує умови росту й розвитку агрокультур.

Визначальним фактором розвитку ерозійних процесів є кліматичні умови та особливості рельєфу певного регіону. При цьому найважливіше значення має кількість надходження атмосферних опадів та їхня інтенсивність, швидкість поривів вітру. У степовій зоні інтенсивність прояву водних ерозійних процесів переважно визначається кількістю атмосферних опадів у вигляді злив та формуванням стоків води.

Дослідження ефективності стокорегулювального основного обробітку для умов степової зони було проведено в господарстві П’ятихатського району Дніпропетровської області в системі контурного землеробства на полях другої технологічної групи (схили від 3 до 5°). Ґрунт — чорнозем звичайний малогумусний середньосуглинковий. Профіль гумусу — 27–52 см, вміст — 2,9–4,2%.

Для обробітку ґрунту використовували чизельні стояки діагональних розпушувачів ПРН-31000, які встановлюють на раму звичайного плуга. В регулюванні стоку зливових вод на переущільнених ґрунтах такий чизельний обробіток незамінний — він поєднує позитивні сторони щілювання й неглибокого розпушування без обертання ґрунтового пласта.

Досліджен­ня по­ка­за­ли, що роз­пуше­ний чи­зе­лем ґрунт скла­дав­ся з вер­ти­каль­них роз­пу­ше­них і не­розпу­ше­них вузь­ких смуг, які чергувалися й забезпечували високу водопроникність і ефективне накопичення вологи в глибоких ґрунтових шарах. Нерозроблені чизелем гребені на невеликій глибині у верхньому шарі підвищували несучу здатність ґрунту, що поліпшувало його водопідіймальну властивість. Поєднання розпушених і нерозпушених вертикальних смуг по профілю ґрунту забезпечувало повну реалізацію накопиченої вологи в період формування врожаю.

Для розпушення ґрунту завглибшки до 20 см оптимальна ширина між робочими органами чизелів і плугів, облад наних розпушувачами ПРН-31000, має становити 400 мм, а глибше ніж 24 см — 500 мм, щоб верхній шар був розпушений на 8–10 см.

Розробка ефективнішої протиерозійної та вологозберігаючої ефективної технології пов’язана з основним обробітком ґрунту на схилових землях і є досить актуальною проблемою в разі зайнятого пару під час вирощування озимих, а також ярих культур. Щільність ґрунту — досить важливий показник, що перебуває в складній залежності від гранулометричного складу, вмісту органічної речовини, структури та вологості, попередника. В орному шарі на схилах під впливом атмосферних опадів і застосування сільськогосподарських машин, а також через зменшення вмісту ґумусу щільність ґрунту збільшується значно швидше через підвищену його здатність до само ущільнювання порівняно з рівними площами. Досить часто показник ґрунтової щільності там перевищує оптимальні параметри для розвитку агрокультур.

Під час догляду за зайнятим паром досить часто за умов мілкого ґрунтообробітку відзначають значне ущільнення та інтенсивність розвитку ерозійних процесів на земельних площах. Це насамперед обумовлено вирівняною поверхнею, низькими показниками ґрунтової водопроникності через надто високу щільність ґрунту в шарі 10–30 см (табл. 1).

Струк­тур­ний склад ґрун­ту виз­начає йо­го фізи­ко-хімічні й біологічні про­це­си. Найінтенсивніші зміни агрофізичного стану перебігають у разі різноглибинного обробітку в науково обґрунтованій сівозміні. Позитивна роль чергу такого рішення передусім обумовлена тим, що структура ґрунту краще зберігається за незначного його ущільнення. За періодичного чергування глибоких і поверхневих обробітків завдяки взаємному переміщенню різних за щільністю шарів суттєво покращується структура орного шару ґрунту.

Досить важливо виявити суттєві зміни ґрунтової структури залежно від основного способу та кількості проведених ґрунтообробітків. Вивчення цих питань насамперед дасть змогу визначити раціональні засоби та способи основного обробітку, які найдоцільніше використовувати в кожному конкретному випадку за певних ґрунтовокліматичних умов для підтримання й підвищення його родючості.

Обробіток ґрунту під сівбу озимих — один із найдієвіших факторів послаблення чи посилення ерозійних процесів. Улітку після надходження в ґрунт ливневих опадів розвиток водної ерозії в занятому пару спричиняє вирівняна поверхня та відкритість ґрунту з незначною кількістю пожнивних решток, через що ґрунт повністю незахищений. Без мульчі краплі липневого дощу силою свого удару впливають на поверхність ґрунту, що призводить насамперед до вимивання дрібних частинок, формування мулу, в якому міститься найцінніша частина ґрунту з органічних і мінеральних речовин. Краплі такого дощу не тільки руйнують ґрунтові агрегати — їхня дія та сила призводять до переміщення крупніших механічних частин і агрегатів струменем води, що стікає схилами.

Досить сильно впливає на розвиток ерозійного процесу розмір і енергія падаючих крапель, крутизна та довжина схилу. Крупні краплі дощу, що швидко падають, ущільнюють ґрунт, розпилюють та розбризкують дрібну його фракцію, яка закупорює ґрунтові пори, що призводить до швидкого формування кірки на поверхні поля, погіршення водопроникності та збільшення стоку води. Тому за інтенсивного ливню та значного розвитку ерозійного процесу можливе переміщення великої маси ґрунту.

На зниження водостоку впливають такі фактори, як: глибина обробітку, розпушеність верхнього шару, мікрорельєф, наявність на поверхні водостійкої структури ґрунту, мульчі із пожнивних решток. Ґрунт із водостійкою структурою за наявності розпушеного шару завтовшки 6–8 см забезпечує повніше поглинання опадів. Натомість у ґрунті, що схильний до замулення розпушений шар функціонує недовго, в результаті чого його водопоглинальна здатність швидко зменшується. Зрештою це призводить до формування водостоку й посиленого змиву ґрунту.

Стійкість ґрун­ту до зми­ву виз­на­чається як відно­шення об’єму сто­ку во­ди до ма­си зми­то­го ґрун­ту. За мілкого та чизельного розпушення цей показник збільшувався в 1,5– 1,9 раза. А мульчування соломою в нормі 1 т/га забезпечувало проективне покриття поверхні ґрунту на 55–60%, у такому разі верхній шар ґрунту руйнувався вдвічі-втричі повільніше, ніж на відкритому фоні. Якщо до випадання ливневих опадів кількість пилу в ґрунті була на рівні 9,4%, то після нього — 58,7%, що на 37% більше, ніж на фоні внесеної мульчі. Мульчувальний обробіток затримував переміщення струмочків води та забезпечував краще заповнення ґрунтової поверхні за інтенсивного надходження опадів під час ливнів. Тобто обробіток ґрунту з мульчуванням поверхні забезпечував суттєве зменшення стоку та збільшував глибину промочування ґрунту.

Значна частка пожнивних решток у другій половині літа перегниває, а стійкість ґрунту до водної ерозії визначається складнішим комплексом ознак і залежить від його щільності та структурно-агрегатного стану. Ґрунт із грудочкуватою і зернистою структурою не набухає та не розпливається тільки за наявності понад 40% водостійких агрегатів. У наших дослідженнях у період перебування під паром ґрунт руйнувався меншою мірою лише тоді, якщо в його поверхневому шарі переважали грудочки розміром від 10 до 50 мм, а ущільнення на глибині культивації було в оптимальних межах (для озимої пшениці 1,08–1,15 г/см³).

За звичайних умов під час перебування площі під паром за декілька тижнів до проведення сівби було виявлено, що після випадання атмосферних опадів у вигляді ливню в кількості 42,7 мм схиловий стік води за мілкого обробітку внизу по схилу більше розсіювався земельною площею і мав виражений характерний площинний змив. Таке явище виникає в разі значного стоку води, що призводило до рівномірного змивання ґрунту по всій площині.

За вузькосмугового чизельного розпушення зі збільшенням крутизни та довжини схилу змив змінювався меншою мірою завдяки високій водопроникності ґрунту. На таких ділянках відзначали тільки характерні початкові лінійні ерозійні процеси з незначним вертикальним розмивом. За цих умов на ділянках із мілким обробітком було змито на 35–40% більше ґрунту, рівень змиву там становив 19,95 т/га, тобто значно перевищував допустимі величини — в 1,33 раза. На ділянках із проведенням чизельного обробітку відзначали найбільший ефект щодо ефективного поглинання води та зменшення змиву — результат не поступався такому агроприйому, як щілювання.

Змив ґрун­ту за чи­зель­но­го розпушен­ня ста­но­вив усь­о­го ли­ше 5,15 т/га. Варто зазначити, що в разі мілкого обробітку мав місце площинний розмив ґрунту, який характеризувався широкими неглибокими вимоїнами. Підтвердженням розвитку описаних вище ерозійних процесів є результати досліджень щодо змиву ґрунту за різних способів основного ґрунтообробітку та глибини під час догляду за площею зайнятого пару (табл. 2).

Унаслідок збільшення поверхневого стоку на схилових землях за мілкого обробітку не використовується значна частина опадів, особливо це спостерігається під час перебування площі під паром до сівби озимини та рано навесні, коли відбувається танення снігу.

Одержані результати досліджень на схилових землях дають змогу зробити обґрунтовані висновки щодо стокорегулювальної здатності ґрунту залежно від способу основного ґрунтообробітку. Запропонований ефективний основний обробіток ґрунту на основі чизельного розпушення забезпечував майже повне регулювання водостоку. Це пояснюється тим, що цей вид ґрунтообробітку сприяє достатньому накопиченню вологи для одержання повноцінних і дружних сходів озимої пшениці після зайнятого пару.

Чизельний обробіток за вузькосмугового вертикального розпушення вдало поєднує позитивні якості оранки та безполицевого ґрунтообробітку щодо таких агрофізичних властивостей, як щільність та структура ґрунту. Такий обробіток повністю відповідає вимогам щодо використання ґрунтообробних знарядь у системі контурного ведення землеробства на схилових землях. За незначної ширини корпусів напівкруглих стояків у поперечно-вертикальній площині забезпечується краще вертикальне кришення шару ґрунту. За такого обробітку пожнивні рештки рівномірно розподіляються ґрунтовою поверхнею. Причому в такому разі не виникає потреба в додаткових заходах (обробіток по горизонталях на еродованих землях). Застосування такого чизельного обробітку позитивно впливає на всі режими й властивості ґрунту, що суттєво підвищує функціональні можливості чорнозему звичайного малогумусного.

С. Артеменко, канд. с.-г. наук

ДУ Інститут зернових культур НААН

Журнал «Пропозиція», №2, 2019 р.