Зяблева оранка: особливості та обґрунтування

Оранка — це один із ключових і основних заходів системи обробітку ґрунту, який виконують полиневими плугами. Вплив плуга на ґрунт залежить від форми робочого органу — полиці.

Краще обертання пласта відбувається за використання плуга з гвинтовою полицею, водночас і кришення ґрунту є мінімальним, що теж впливає на формування структури ґрунтових агрегатів. На легких за гранулометричним складом ґрунтах такі плуги малоефективні, краще їх застосовувати саме на важких глинистих ґрунтах.

Плуги з циліндричною полицею забезпечують якісне розпушування й перемішування ґрунту, однак обертання пласта є незначним — тож на легких ґрунтах доцільно застосувати плуги саме з такими полицями. На окультурених легких ґрунтах, для обробітку торф'яних і мінеральних ґрунтів, а також перелогових земель слід застосовувати напівгвинтові полиці, які перевертають та кришать ґрунт. Для загортання органічних, мінеральних добрив і рослинних решток, якісного їхнього розподілу слід виконувати культурну оранку.

Щодо вибору глибини оранки слід зазначити, що цей захід у системі обробітку є найглибшим і проводять його традиційно в осінній період. З огляду на ці строки проведення обробітку досить часто звучить термін, так би мовити, уточнювального значення — «зяблева оранка». Тобто це оранка, яку проводять під зиму.

На яку глибину проводити основний обробіток, залежить від мети цього заходу. Традиційно його глибина становить не менше як 22–24 см. Але ця величина змінна й може становити понад 40 см, якщо мова йде про плантажну оранку. Останню виконують із залученням спеціальних плугів на ділянках, де розміщуватимуть сади чи виноградники, а також застосовують як меліоративний захід на солонцюватих ґрунтах із неглибоким заляганням гіпсу або карбонатів.

Оранка — це, передусім, не строки проведення, а принцип дії ґрунтообробного знаряддя, і саме особливості полицевого обробітку є основою формування агрофізичних, агрохімічних та водних властивостей ґрунту. Формування міцної структури та водостійких ґрунтових агрегатів є ключовим завданням для основного обробітку ґрунту, особливо — на важких за гранулометричним складом ґрунтах — суглинкових і глинистих. Формування агрономічно цінної структури ґрунтових агрегатів розміром 2–5 мм є особливо важливим завданням в умовах зони достатнього зволоження. Натомість у посушливих мовах більшу цінність становлять ґрунтові агрегати розміром 0,25–2 мм.

Зростання рівня мікроструктури ґрунту можливе в разі інтенсивної дії ґрунтообробних знарядь, особливо в умовах безструктурних ґрунтів, що може негативно позначитись на агрофізичних показниках, проявитися його запливанням, ущільненням, а також низькою водо- та повітропроникністю. Досягнення високого рівня водопроникності, а це — зниження непродуктивних втрат у разі поверхневого стікання талих вод — у весняний і дощових — у літній періоди, можливе саме за формування домінуючої макроструктури в профілі ґрунту.

Міграція вологи вниз профілем, її акумуляція та продуктивне використання забезпечують підвищення продуктивності мінеральних добрив, ефективності елементів технології та реалізації генетичного потенціалу сорту чи гібриду загалом. Регулювання поживного режиму з акумуляцією елементів, які мають низький рівень мобільності саме в шарі, де локалізується основна маса кореневої системи культур, а також запаси вологи, достатні для розчинності та засвоєння рослиною, забезпечить ефективне використання елементів і зниження їхніх непродуктивних втрат.

Дослідження з проведенням різних заходів обробітку ґрунту за вирощування вівса на дерново-підзолистому супіщаному ґрунті свідчать про високу ефективність саме зяблевої оранки на глибину 18–20 см, порівняно з весняною на ту саму глибину, де вміст доступної вологи в шарі ґрунту 0–50 см на час викидання волоті був вищий на 13 мм. Тоді як під кінець вегетації, у фазі повної стиглості, цей показник був на одному рівні — 40 мм. Поєднання основного обробітку на зяб у комплексі із заходами догляду за посівом, що передбачав розпушення ґрунту, впродовж вегетації вівса забезпечувало запаси вологи в 0–100-сантиметровому шарі на 10–14 мм на час викидання волоті та на 17–19 мм — на час повної стиглості, порівняно з весняною оранкою та розпушуванням ґрунту впродовж вегетації. Проведення осіннього дискування на 8–10 см забезпечувало нижчий вміст вологи в 0–50 та 0–100-сантиметровому шарі на час викидання волоті, порівняно із зяблевою та весняною оранкою відповідно на 6–8 та 8–10 мм.

Під час вибору способу основного обробітку ґрунту слід керуватись такими складовими:

• тип ґрунту (ґрунтова відміна) та її основні характеристики: фізико-хімічні показники, фактичний і природний рівень родючості, особливості та принципи їхнього регулювання;

• агрофізичні властивості орного та кореневмісного шару ґрунту — гранулометричний склад, будова складення, можливість регулювання структурно-агрегатного складу саме шару ґрунту, який активно, щороку, в разі традиційної системи обробітку ґрунту, піддається механічній дії ґрунтообробних знарядь. Тобто, оброблюваний шар і шар ґрунту, який розміщується нижче (підорний);

• ґрунтово-кліматичні умови зони в цілому, проте особливо цінним є період акумуляції вологи в осінньо-весняний період. Адже саме в умовах «спокою» ґрунту, коли немає активно вегетуючих рослин (якщо беремо до уваги посіви ярих ранніх і пізніх культур), відбувається накопичення вологи та врівноваження процесів, пов’язаних із режимом живлення, і часткове відновлення оптимізації фізико-хімічних, агрофізичних процесів у ґрунті;

• технологічні особливості — це тип сівозміни, її насичення різними за біологічними особливостями і вимогами до умов ґрунтового середовища культурами, попередник (фактичний), забур'яненість поля, фактичні агрофізичні властивості, умови (осіннього) періоду проведення обробітку та інше;

• наявність у господарстві відповідної матеріально-технічної бази, залучення «зі сторони» або наявність власного сучасного обладнання для проведення моніторингових досліджень з урахуванням інтенсивності культури ведення землеробства.

Вибір строків проведення оранки та заміна зяблевої весняною оранкою можлива — та й виправдана — саме на важких оглеєних і дерново-підзолистих ґрунтах, на полях із різними схилами, які потребують меліорації. Частково саме на схилових землях оранку можна проводити впоперек або по діагоналі схилу. Для акумуляції вологи на таких землях ефективним є глибоке, на 45–60 см, щілювання ґрунту в напрямку, близькому до горизонталей місцевості, з відстанню між проходами 7–12 м. Проведення глибокого щілювання для озимих зернових культур перед сівбою забезпечує прибавку зерна близько 0,5–0,6 т/га, порівняно з класичним обробітком.

Заміна оранки на плоскорізний і чизельний обробітки доцільна саме на полях, де глибину обробітку можна збільшувати й де це обґрунтовано. Але без обертання пласта.

Таким чином відбувається поглиблення та зміна властивостей ґрунту без руйнування та перемішування його верхнього шару. В разі обробітку саме піщаних ґрунтів, де особливо актуальним є уникнення ґрунтової ерозії, рекомендується застосування важких культиваторів.

Господарствам із розширеною технічною можливістю слід проводити польові обстеження з моніторингом стану агрофізичних показників ґрунту із застосуванням пенетрометрів (приладдя визначення твердості чи щільності складення ґрунту). На основі аналізу отриманих даних — проводити різноглибинну оранку чи змінювати спосіб і принцип проведення основного обробітку ґрунту з контролюванням якісних показників виконання операції та врахуванням особливостей фізичних і водопроникних властивостей ґрунту.

У господарствах, які залучають побічну продукцію як складову системи удобрення у вигляді органічного добрива (солому зернових, листостеблову масу після збирання кукурудзи та соняшнику), перед основним обробітком ґрунту слід проводити декілька мілких обробітків, так звану ґрунтопідготовку. Залежно від об'єму, форми та розміру біомаси, яка залишається на поверхні після декількох проходів дискових знарядь, основним завданням операцій із підготовки є якісне подрібнення і розподілення біомаси поверхнею ґрунту.

Для кращого подрібнення післяжнивних решток поле дискують по діагоналі (кількість проходів — мінімум два). Зазвичай цей захід на посівах колосових культур забезпечує прибавку врожаю зерна в середньому 0,3–0,5 т/га. Крім того, ґрунт не пересихає, має нижчий рівень щільності та позитивно впливає на якість наступного ґрунтообробітку — зяблевої оранки, яку в часі слід виконати не пізніше ніж за вісім — десять днів після дискування. Глибина оранки має бути не менше як 20–22 см, а на ґрунтах із меншим гумусовим горизонтом — саме на його глибину. За недостатнього зволоження глибина оранки має становити на темно-сірих, чорноземах малогумусних і опідзолених ґрунтах — 23–25 см, на сірих, дерново-підзолистих і карбонатних — 20–22 см.

У Лісостепу та Степу для регулювання водного режиму та збереження фактичних запасів у ґрунті застосування оранки є досить незначним, із домінуванням дискування. А в останні десять років узагалі відбувається перехід на мінімальні технології ґрунтообробітку з активною дією на ґрунт лише в зоні рядка — no-till і strip-till. За ведення в умовах господарства сівозміни з багаторічними травами саме оранку як основний обробіток ґрунту виконують задля кращого розроблення пласта. Також такий спосіб обробітку застосовують у разі, якщо посів сидеральної культури сформував велику вегетативну масу. Саме оранка допоможе досягти максимального контакту біомаси з ґрунтовою біотою. Рослинну масу, сформовану сидератом, або побічну продукцію культури-попередника загортають переважно на глибину 20–22 см, що аргументується формуванням відповідних властивостей посівного шару ґрунту, часткового ущільнення в зоні насіннєвого ложа, формуванням відповідної структури ґрунтових агрегатів, регулюванням контакту та руху вологи ґрунтовим профілем. Однак сучасний агротехнічний висівний комплекс машин дає змогу досить точно регулювати умовні зони активної дії на полі, де потрібно поверхню вкрити мульчувальним шаром, залишити стерню з відповідною висотою зрізу та контролювати агрофізичні властивості ґрунту на рівні посівної зони рядка.

Звільнення поля від парозаймальної культури не потребує надто глибокого землеобробітку. Переважно це плоскорізне розпушування або оранка на глибину не більше як 16–18 см. Основним конкурентом і замінником оранки в південних регіонах є плоскорізне розпушування, чизелювання — це з глибоких обробітків, а з мілких — дискування. Останніми роками для кращого збереження та акумулювання вологи, а також задля зниження інтенсивності ерозійних процесів унаслідок впливу вітрів запроваджують технології з мінімальною дією на ґрунт. Досить часто зниження доступності поживних речовин, які локалізуються у верхньому 0–10-сантиметровому шарі, пов’язане з пересиханням ґрунту в період вегетації культур. За глибокого полицевого обробітку такий дефіцит елементів живлення прослідковується пізніше, адже мінеральні добрива загортаються в нижній частині оброблюваного шару (10–30 см), який є більш зволоженим порівняно з верхнім орним шаром.

Відмова від полицевого обробітку не завжди доцільна — обґрунтоване рішення залежить від культури землеробства в умовах конкретного господарства, структури сівозміни, застосування органічних добрив, принципу біологізації, фізіології культур, які домінують, та низки інших чинників. Систематичне проведення як мілкого, так і поверхневого обробітків призводить до концентрації основних елементів живлення в поверхневому шарі ґрунту. За достатнього рівня вологи поверхневе зосередження азоту, а особливо фосфору й калію, призводить до інтенсивного засвоєння їх рослинами, а в разі дефіциту вологи їхня доступність для рослин блокується. Окрім принципу розміщення елементів живлення, також слід враховувати особливості та фізико-хімічні властивості ґрунтів. Зокрема, за достатнього рівня зволоження дерново-середньопідзолистого супіщаного ґрунту ефективність поверхневого внесення добрив була вищою, ніж за глибокого їхнього розміщення. Так, внесення мінеральних добрив на глибину 0–10 см за безполицевих обробітків — це локалізація поживних елементів у верхній частині орного шару, що в початковий період розвитку рослин забезпечує їм інтенсивніший стартовий ріст і розвиток.

Безполицевий обробіток ґрунту сприяє активізації мікробіологічних процесів на початку вегетації культур, а з розвитком рослин вони уповільнюються внаслідок підсушування верхнього ґрунтового шару, де локалізується основна маса органічної речовини, внесених мінеральних добрив і де найактивніше відбувається мікробіологічне розкладання органіки. Негативний вплив полицевого обробітку на біологічну ґрунтову активність викликає шоковий стан ґрунту, який створюється за обертання скиби. Адже аеробна біота в шарі ґрунту 0–15 см заорюється на глибину 16–30 см, де біота потрапляє в анаеробні умови та частково гине без доступу кисню або ж знижує свою активність. Так само й анаеробна біота, вивернута на поверхню з глибини 18–30 см, також гине, але, навпаки, вже від насиченості середовища киснем.

За оранки збагачення ґрунтового профілю органічною речовиною забезпечує кращі фізичні властивості ґрунту, стійкість до ущільнення й підвищення твердості. Окрім того, така технологія землеобробітку сприяє кращому розвитку кореневої системи рослин, що в подальшому є одним із ефективних заходів розущільнення кореневмісного шару.

За регулювання поживного режиму та ведення монокультури рівнозначність і ефективність оранки та безполицевого обробітку під кукурудзу спостерігається лише в перший рік вирощування культури, а в наступні прослідковуються переваги за оранкою. Кукурудза займає одне з перших міць за ведення монокультури, адже вона фізіологічно стійка. До того ж рослини кукурудзи мають добре розвинену кореневу систему й позитивно реагують на збільшення глибини основного обробітку, який оптимізує фізичні та агрохімічні показники кореневмісного шару. Листо-стеблову масу, та й кореневу систему, яка залишається щороку після збирання кукурудзи, слід добре подрібнювати, обробляти мікробіологічними препаратами (деструктором) для прискореного процесу мінералізації. А основний обробіток ґрунту забезпечить максимальний їхній контакт із вологим та в міру аерованим ґрунтовим шаром.

За використання традиційної полицевої або навіть диференційованої системи ґрунтообробітку, із чергуванням полицевого й безполицевого обробітку, та з no-till-системами обробітку ґрунту під кукурудзу як за умов монокультури, так і за ведення сівозмін позитивна дія зяблевого обробітку зменшувалась за умов теплої весни порівняно з прохолодними роками. Тобто в разі ранньої холодної весни оранка матиме істотні переваги завдяки прогріванню та меншій зміні добового коливання температури посівного шару ґрунту. Адже темний колір поверхні, яка краще поглинає сонячну енергію. Також оранка сприяє оптимальній щільності шару ґрунту, вмісту вологи та глибшому прогрівання поверхні.

Тобто, за низьких показників температури повітря навесні традиційний обробіток сприяв швидшому й глибшому прогріванню ґрунту й стартовому росту кукурудзи, порівняно з no-till, саме тому, що на ньому не було рослинних решток, а відповідно, створювались сприятливіші умови для раннього розвитку рослин. Однак саме динамічність гідротермічних умов весняного періоду та часткова затяжна весна інколи спричиняють затягування посівної та втрату продуктивних запасів вологи внаслідок інтенсивного її випаровування поверхнею ґрунту. Тож під час вибору системи обробітку ґрунту слід враховувати фізіологічні особливості культур, що формують вашу сівозміну, особливості гідротермічних умов осінньо-весняного періоду та ґрунтові властивості зони вирощування.

Н. Борис, канд. с.-г. наук, старш. наук. співробітник відділу агроґрунтознавства і ґрунтової мікробіології,

ННЦ «Інститут землеробства НААН»

Журнал «Пропозиція», №11, 2020 р.