Спецможливості
Технології

Про­бле­ма плуж­ної підо­шви у грунті та шля­хи її вирішен­ня

24.08.2017
24015
Про­бле­ма плуж­ної підо­шви у грунті та шля­хи її вирішен­ня фото, ілюстрація

Грунт — це середовище, що забезпечує рослини вологою та елементами живлення, тому від оптимальності його властивостей залежить фор­мування врожайності та якості с.-г. культур. Знання влас­тивостей грунту поля визначає стратегію агротехнології, зокрема шляхом управління еле­ментами родючості та фі­­зичними властивостями, максимально знижуючи їхній негативний прояв.

 

За тлу­мач­ним довідни­ком плуж­на підо­шва — це ущільне­ний про­ша­рок під ор­ним ша­ром грун­ту, що ут­во­рюється внаслідок ти­с­ку пло­щи­ни плуж­них аг­ре­гатів на грунт за оран­ки постійно на од­ну гли­би­ну. Плуж­ною її на­зи­ва­ють, оскільки раніше ак­цент в об­робітку грун­ту ро­бив­ся на оран­ку, тоб­то по­ли­це­вий або плуж­ний об­робіток, од­нак досліджен­ня свідчать, що ана­логічну про­бле­му мо­же ство­рю­ва­ти будь-який ро­бо­чий ор­ган, зо­к­ре­ма дис­ки, ла­пи пло­с­коріза чи куль­ти­ва­то­ра.     Вод­но­час тиск ле­за ро­бо­чо­го ор­га­на  на грунт у точці кон­так­ту мо­же до­ся­га­ти 1000 кг/см2. Слід за­зна­чи­ти, що ла­па куль­ти­ва­то­ра за та­ко­го ти­с­ку та­кож істот­но ущільнює грунт у зоні насін­нє­во­го ло­жа, що у по­даль­шо­му не­га­тив­но впли­ває на вод­но-повітря­ний грун­то­вий ре­жим.

Пра­вильнішим бу­де трак­ту­ван­ня, що плуж­ною підо­швою є ущільне­ний про­ша­рок у ор­но­му шарі грун­ту або під ним, який ут­во­рюється внаслідок ти­с­ку пло­щи­ни ро­бо­чих ор­ганів грун­то­об­роб­них аг­ре­гатів за об­робітку на од­ну і ту са­му гли­би­ну (фото 1).

Плуж­на підо­шва є про­бле­мою пе­ре­важ­но тех­но­ген­но­го ха­рак­те­ру і пов’я­за­­на го­ло­вним чи­ном із впли­вом сільсь­ко­го­с­по­дарсь­кої техніки та транс­порт­них за­собів. Так, її фор­му­ван­ня мо­же відбу­ва­тись як під дією на грунт без­по­се­ред­ньо ро­бо­чих ор­ганів грун­то­об­роб­них аг­ре­гатів, а та­кож унаслідок си­с­те­ма­тич­но­го пе­ре­ущільнен­ня грун­ту ру­шій­ни­ми си­с­те­ма­ми ма­шин­но-трак­тор­них аг­ре­гатів (МТА). Ос­танні, ма­ю­чи ма­су від 2–5 т (а зби­раль­на техніка із по­вним за­ван­та­жен­ням — і до 50–60 т), ство­рю­ють знач­не на­ван­та­жен­ня на грунт у про­цесі ру­ху під час ви­ко­нан­ня тех­но­логічних опе­рацій. Це яви­ще по­вто­рюється із ро­ку в рік на 40–80% пло­щі по­ля, то­му має на­ко­пи­чу­валь­ний ха­рак­тер, вик­ли­ка­ю­чи ущільнен­ня грун­ту до гли­би­ни 80–100 см, а в ок­ре­мих ви­пад­ках і більше. Істот­но при­швид­шується цей про­цес за по­ру­шен­ня ви­мог що­до про­ве­ден­ня по­льо­вих робіт, ко­ли техніка за­хо­дить у по­ле за во­ло­гості грун­ту по­над 90% по­льо­вої во­ло­гоємності.

Се­ред куль­тур, які поширені в Ук­раїні, чи не найбільшу за­гро­зу пе­ре­ущіль­нен­ня грун­ту не­суть цу­к­рові бу­ря­ки, ви­ро­щу­ван­ня яких по­тре­бує си­с­те­ма­тич­но­го за­сто­су­ван­ня МТА та важ­ко­го транс­пор­ту для ви­ве­зен­ня вро­жаю. По­при те, що в су­час­них тех­но­логіях ви­роб­ництва цієї куль­ту­ри ча­с­ти­на ме­ханічних об­робітків, спря­мо­ва­них на бо­роть­бу із бур’яна­ми, заміне­на вне­сен­ням гербіцидів, грунт у про­цесі ве­ге­тації все ж та­ки за­знає знач­но­го на­ван­та­жен­ня. Особ­ли­во не­га­тив­ний вплив сільсь­ко­го­с­по­дарсь­кої техніки во­се­ни, ко­ли зби­ра­ють бу­ря­ки (фото 2). У цей період за­зви­чай ви­па­дає пев­на кількість опа­дів, а во­логіший грунт лег­ко піддається ущільнен­ню. Наші досліджен­ня свід­чать, що по колії бу­ря­коз­би­раль­но­го ком­бай­на із по­вним бун­ке­ром просідан­ня грун­ту ста­но­ви­ло близь­ко 10 см.

Інший шлях, яким мо­же фор­му­ва­тись плуж­на підо­шва, пов’яза­ний із грун­то­ви­ми про­це­са­ми, зо­к­ре­ма зро­с­тан­ням кількості пи­ло­подібних ча­с­ток, що відбу­вається внаслідок руй­ну­ван­ня грун­то­вої струк­ту­ри. Потім во­ни по­сту­по­во про­ми­ва­ють­ся вниз із на­ступ­ною аку­му­ляцією на межі ор­но­го ша­ру, який інтен­сив­но об­роб­ляється, та щільнішою ча­с­ти­ною грун­то­во­го профілю. Са­ме че­рез за­ку­по­рю­ван­ня грун­то­вих шпа­рин та міжа­г­ре­гат­но­го про­сто­ру у цій зоні фор­мується во­до­трив­кий і во­до­не­про­ник­ний шар — плуж­на підо­шва, яка у по­даль­шо­му мо­же вик­ли­ка­ти пе­ре­зво­ло­жен­ня у мікро­по­ни­жен­нях у ви­гляді «блю­дець» (фото 3). Ос­танні, за умо­ви спри­ят­ли­во­го мікро­рельєфу, до­сить ча­с­то фор­му­ють­ся на краю по­ля або в ін­ших місцях, де техніка роз­вер­тається або по­втор­но ру­хається, а кратність її про­ходів збільшується у шість-вісім разів.

Ще однією про­бле­мою, яку ство­рює пе­ре­ущільнен­ня грун­ту і плуж­на підо­шва, є, зо­к­ре­ма,  про­яв ерозійних про­цесів че­рез фор­му­ван­ня по­верх­не­во­го сто­ку на по­лях навіть із не­знач­ним ухи­лом. Особ­ли­во інтен­сив­ним він бу­ває на по­верхні грун­ту без мульчі з рос­лин­них ре­ш­ток у разі швид­ко­го та­нен­ня снігу або ви­па­дан­ня дощів зли­во­во­го ха­рак­те­ру (фото 4).

Сільсько­го­с­по­дарські куль­ту­ри до­сить чут­ливі до ста­ну грун­ту, зо­к­ре­ма йо­го щільності (об’ємної ва­ги). За різни­ми оцінка­ми на­уковців, не­добір уро­жаю на по­лях із про­явом плуж­ної підо­шви мо­же ста­но­ви­ти до 30–40%.Пе­ре­ущільне­ний грунт різко зни­жує свою во­до­пог­ли­наль­ну вла­с­тивість. Наші досліджен­ня свідчать, що за­своєн­ня ат­мо­сфер­них опадів грун­том із про­явом плуж­ної підо­шви зни­жується у три-чо­ти­ри ра­зи (таблиця). За зро­шу­ван­ня та­ка різни­ця мо­же бу­ти на по­ря­док ви­щою.

По­ру­шен­ня га­зо­обміну в грунті, де знач­но пе­ре­ви­щені по­каз­ни­ки йо­го щіль­ності, зу­мов­лює зни­жен­ня інтен­сив­ності виділен­ня вуг­ле­кис­ло­ти (СО2) у 1,2–1,8 ра­за, погіршу­ю­чи тим са­мим за­без­пе­ченість рос­лин «будівель­ним» ма­теріалом, яким є вуг­лець. Крім то­го, відбу­вається по­ру­шен­ня мікро­біо­ло­гічної ак­тив­ності. Відомі фак­ти, ко­ли за ущільнен­ня грун­ту ок­ремі гру­пи мікро­­ор­ганізмів, що у зви­чай­них умо­вах є інди­фе­рент­ни­ми, або ней­т­раль­ни­ми, ста­ють па­то­ге­на­ми (Micor, Fusarium, Penicilium), вик­ли­ка­ю­чи за­хво­рю­ван­ня ко­ре­не­вої си­с­те­ми рос­лин — ко­ре­неві гнилі і т. п.

За ущільнен­ня грун­ту спо­с­тері­гається по­ру­шен­ня рос­ту ко­ре­не­вої си­с­те­ми рос­лин. На­уковці до­ве­ли обер­не­ну за­лежність ва­ги ко­ре­не­вої си­с­те­ми від щільності грун­ту. Так, за об’ємної ма­си на рівні 1,5 г/см3 до 80% ко­ренів розміщується у грун­то­во­му шарі 5–10 см, а ре­ш­та фор­мується глиб­ше 10–20 см. Особ­ли­во чут­ливі до на­яв­ності в грун­ті плуж­ної підо­шви куль­ту­ри зі стриж­не­вою ко­ре­не­вою си­с­те­мою (со­няш­ник, бу­ря­ки цу­к­рові, ріпак, соя). Пе­ре­ущільнен­ня грун­ту в ор­но­му шарі зу­мов­лює мич­ку­ватість ко­ре­не­вої си­с­те­ми, що спри­чи­нює погірше­ний пе­ребіг фізіологічних про­цесів рос­ту та роз­вит­ку куль­тур (фото 5). Рос­ли­ни ста­ють ду­же чут­ли­ви­ми до ме­те­о­ро­логічних умов — тим­ча­со­во­го про­яву по­су­хи чи пе­ре­зво­ло­жен­ня. Не­стабільність вод­но­го ре­жи­му, відповідно, погіршує за­своєння еле­мен­тів жив­лен­ня куль­ту­ра­ми.

Крім за­зна­че­но­го ви­ще, за об­робітку пе­ре­ущільне­них грунтів знач­но збіль­шується на­ван­та­жен­ня на грун­то­об­роб­ні ма­шин­но-трак­торні аг­ре­га­ти. Відпо­від­но, зро­с­тає ви­т­ра­та паль­но-ма­с­тиль­них ма­теріалів і спра­цю­ван­ня ро­бо­чих ор­ганів, зни­жується термін служ­би са­мих зна­рядь. На­при­клад, після про­хо­д­жен­ня по­лем трак­то­ра на гу­се­нич­но­му хо­ду опір під час про­ве­ден­ня оран­ки зро­с­тає на 16–25%, після важ­ких трак­торів і ав­то­мобілів — на 45–60, а ком­байнів — на 72–90%.

Зва­жа­ю­чи на складність про­блем, які за­вдає плуж­на підо­шва, кра­щим рішен­ням, звісно, є за­хо­ди із за­побіган­ня її по­ши­рен­ня. З цією ме­тою для кож­ної із сівозмін роз­роб­ляється ди­фе­ренційо­ва­на си­с­те­ма, що пе­ред­ба­чає поєднан­ня об­робітків грун­ту — різних за спо­со­бом і за гли­би­ною. Під час її роз­роб­ки слід  вра­хо­ву­ва­ти низ­ку чин­ників:

  • біологічні особ­ли­вості куль­ту­ри (тип ко­ре­не­вої си­с­те­ми) та її ре­акцію на гли­би­ну об­робітку;  кількість побічної про­дукції, яку за­ли­шає по­пе­ред­ник;
  • кру­тиз­ну схи­лу по­ля.

У такій си­с­темі, бе­зу­мов­но, є по­ля, де про­во­дять профілак­тичні за­хо­ди із за­побіган­ня ут­во­рен­ню плуж­ної підо­шви. Нині ба­га­то ви­роб­ників грун­то­об­роб­ної техніки приділя­ють цьо­му пи­тан­ню знач­ну ува­гу, то­му про­по­ну­ють ши­ро­ку га­мму аг­ре­гатів. За­зви­чай це чи­зельні плу­ги та куль­ти­ва­то­ри-роз­пу­шу­вачі, що пра­цю­ють на гли­би­ну до 45 см (фото 6).

В Ук­раїні ви­го­тов­лен­ня гли­бо­ко­роз­пу­шу­вачів і чи­зелів на­ла­го­д­же­но у ТОВ НВП «Біло­церківМАЗ» (тип ГР), ВАТ «Га­ле­щи­на, маш­за­вод» (тип АЧН), ТОВ «Крас­нянсь­ке СП “Аг­ро­маш”» (тип ЧГ) та інших. Во­ни адап­то­вані під се­рій­ні трак­то­ри вітчиз­ня­но­го ви­роб­ництва чи країн близь­ко­го і да­ле­ко­го за­рубіжжя. Провідни­ми світо­ви­ми ви­роб­ни­ка­ми та­ко­го ти­пу зна­рядь є ком­панії John Deere та Wil-Rich (США), Maschio (Італія), Agrisem та Gregoire Besson (Франція), Hatzenbichler (Австрія) та інші.

Гли­бо­ко­роз­пу­шу­вачі чи­зель­но­го ти­пу за­сто­со­ву­ють суцільним або стрічко­вим спо­со­бом і пе­ре­важ­но у циклі зяб­ле­во­го об­робітку. Суцільне гли­бо­ке роз­пу­шу­ван­ня зна­ряд­дя­ми та­ко­го ти­пу на рівнин­них і схи­ло­вих зем­лях за­сто­со­ву­ють во­се­ни (замість зяб­ле­вої оран­ки) по стер­нь­о­вих фо­нах про­сап­них та зер­но­вих куль­тур на гли­би­ну до 35 см. Стрічко­ве роз­пу­шу­ван­ня, із ши­ри­ною про­хо­ду 2–3 м для важ­ких і 3–4 м — для суг­лин­ко­вих грунтів, про­во­дять че­рез кожні 10–15 м на мак­си­маль­но мож­ли­ву для аг­ре­га­ту гли­би­ну, ви­ко­ри­с­то­ву­ю­чи не­роз­пу­шені стрічки грун­ту як опо­ру для аг­ре­га­ту. Ефек­тивність дії гли­бо­ко­го роз­пу­шу­ван­ня три­валіша, то­му її мож­на про­во­ди­ти рідше — один раз на три-чо­ти­ри ро­ки. Оп­ти­маль­ний рівень во­ло­гості для про­ве­ден­ня чи­зе­лю­ван­ня має ста­но­ви­ти 60–70% най­мен­шої во­ло­гоємності.

Ко­ли плуж­на підо­шва вже на­бу­ла чітких оз­нак, роз­пу­шу­ван­ня ша­ру зав­глиб­шки до 45 см не завжди ефек­тив­не, особ­ли­во на схи­ло­вих зем­лях чи ок­ре­мих по­лях із пе­ре­зво­ло­жен­ням. У та­ко­му разі до­ці­ль­но за­сто­со­ву­ва­ти спеціальні зна­ряд­дя — гли­бо­ко­роз­пу­шу­вачі-щіли­но­різи, здатні ме­ханічно роз­пу­шу­ва­ти грунт до гли­би­ни 0,6 м. Та­кий об­­робі­ток про­во­дять та­кож стрічка­ми за­вшир­ш­ки 1,0–1,5 м. До­дат­ко­во на них мож­на вста­нов­лю­ва­ти роз­ши­рю­вачі для збіль­шен­ня площі роз­пу­шен­ня, а для про­ве­ден­ня кро­ту­ван­ня (спеціаль­но­го дре­на­жу) стійку до­пов­ню­ють спеціаль­ним при­ст­роєм — дре­не­ром.

Щілю­ван­ня як аг­ро­захід най­е­фек­тивніший за про­ве­ден­ня йо­го не­за­дов­го до пе­ред­посівно­го об­робітку під озимі куль­ту­ри. За та­кої тех­но­логії вплив роз­пу­шу­ван­ня на якість сходів ози­ми­ни прак­тич­но відсутній, а в про­цесі фор­му­ван­ня сто­ку во­ло­га обов’яз­ко­во знай­де но­во­у­тво­рені щіли­ни. По зя­бу гли­бо­ке грун­то­роз­пу­шу­ван­ня прак­ти­ку­ють пе­ред на­стан­ням стійко­го про­мер­зан­ня грун­ту.

С. Га­в­ри­лов, завіду­вач відділу об­робітку грун­ту і бо­роть­би з бур’яна­ми,

Національ­ний на­уко­вий центр «Інсти­тут зем­ле­роб­ст­ва НА­АН»

Ключові слова: почва, почвоведение

Інтерв'ю
Міністерство аграрної політики, Ярослав Краснопольський
Нещодавні зміни у складі уряду можуть торкнутися  і діяльності Міністерства аграрної політики та продовольства. Що змінилося і яких новацій очікувати? Із цим запитанням ми звернулися до першого
Компанія Agrieye з'явилася тільки рік тому, але вже встигла вийти на ринки Перу, Еквадору, Пакистану, Малайзії, США, Норвегії, Кенії, Єгипту. Як говорить засновник і генеральний директор компанії AGRIEYE Андрій Севрюков: "Основний мій вид... Подробнее

1
0