Тема 9. Обробіток грунту. Оранка, лущення, способи руху агрегату

Теоретичною основою мінімалізації обробітку ґрунту є положення сільськогосподарської науки про вплив людини і природних факторів на ґрунтові процеси, родючість ґрунту і вимоги культурних рослин до ґрунтового середовища. Інтенсивний  обробіток  ґрунту  призводить  до  прискореного розкладу гумусу, розпилення  та  ущільнення ґрунту.

Багаторазові циклічні рухи агрегатів на полі призводять до того, що площа, яка покривається колесами трактора, перевищує площу поля у два-три рази (при вирощуванні озимої пшениці вона на 1 га досягає 22…26 тис. м², кукурудзи − 18…30 тис. м², цукрових буряків −  30…32 тис. м²). Ступінь ущільненості ґрунту ходовими системами тракторів та іншої сільськогосподарської техніки залежить від типу машин, їхньої маси, кількості проходів по полю та властивостей ґрунту. 

Внаслідок ущільнення вологого ґрунту зменшується його водопроникність, перезволожуються верхні шари і посилюється водна ерозія; при висушуванні ущільненого ґрунту на його поверхні утворюється ґрунтова кірка, яка утруднює газообмін. Щоб запобігати цьому явищу, слід обробляти ґрунт при фізичній стиглості, яка перебуває в інтервалі вологості чорноземних ґрунтів 15-24%, дерново-підзолистих - 12-21, сірих лісових - 15-23%.

Встановлено, що для умов нашої країни при основному обробітку чорноземів типових важкосуглинкових тиск ходових систем тракторних агрегатів не повинен перевищувати 0,80-0,1 МПа, а під час сівби та в умовах зрошення - 0,04-0,06 МПа; дерново-підзолистих суглинкових ґрунтів при вологості 25-30% - 0,075 МПа, 1721 - 0,125; 8-12% - 0,15 МПа.

Проте,  переущільнення  ґрунту  не  можна  вважати  неминучим, для  його  запобігання  необхідно:

-    у технологічних  картах  вирощування сільськогосподарських культур передбачати мінімізацію руху машинно-тракторних  агрегатів  на  полях;

-   при  ранньовесняному  боронуванні застосовувати  тільки  гусеничні  трактори,  що  мають  невеликий  тиск  на ґрунт,  а колісні  −  лише із здвоєними шинами низького тиску;

-    всі роботи  з обробітку  ґрунту  виконувати  при  фізичній  спілості  його;

-    застосовувати мінімальний  обробітку  ґрунту  за  рахунок  поєднання  операцій, використання  широкозахватних  і  комбінованих  агрегатів  та  гербіцидів;

-   широко застосовувати  маршрутизацію  руху  агрегатів,  тобто  більшість технологічних  операцій  виконувати  при  рухові  їх  по  одних  й  тих  же коліях;

-    в сівозмінах чергувати глибокий обробіток ґрунту з поверхневим і безполицевим  або  чизельним  обробітком,  який  забезпечує  добре розущільнення,  руйнує  плужну  підошву;

-   розпушувати  й  зарівнювати сліди  від  коліс  тракторів;

-    для  підвищення  стійкості  ґрунтів  проти ущільнення вносити більше органічних добрив та кальцію.

Родоначальником вітчизняної нульової технології землеробства є Іван Овсінський — агроном українського походження. Ще в 1871 році він почав практичні досліди вирощування сільськогосподарських культур без глибокої оранки. Свій метод він описав в книзі "Нова система землеробства", що була видана у 1902 році.

У Північній Америці технологією нульової обробітки землі зацікавилися і почали застосовувати в 1930-х роках. Для того були об'єктивні причини. Тоді на Канаду і США обрушились пилові бурі, і фермери почали впроваджувати пряму сівбу. Загалом у світі система нульового обробітку ґрунту застосовується на »7% орних земель (табл.. 2.16).

Таблиця 2.16 – Країни, що використовують нульовий обробіток

Система нульового обробітку ґрунту також відома як  No-Till  (з англ. дослівно: "немає оранки" , "не орана") — сучасна система землеробства, за якої не проводять оранку, а поверхня землі вкривається шаром спеціально подрібнених залишків рослин — мульчею (рис.2.55 ).

 Основними принципами технології No-Till є:

-   прямий посів;

-   відсутність попередньої підготовки ґрунту;

-   мінімальне пошкодження структури ґрунту;

-   збереження та накопичення рослинних залишків на поверхні ґрунту.

Система нульового обробітку ґрунту має ряд переваг порівняно з традиційною, що ґрунтується на оранці:  економія ресурсів — пального, добрива, трудозатрат, часу, зниження амортизаційних витрат; зниження витрат значно перевищує незначне зниження врожайності та, відповідно, підвищується рентабельність; збереження та відновлення родючого шару ґрунту; зниження або ж навіть повне запобігання ерозії ґрунтів; накопичення вологи в ґрунті, що особливо актуально в умовах степу і відповідно помітне зниження залежності урожаю від погодних умов; збільшення врожайності культур за рахунок вищезгаданих факторів.

Система нульового обробітку непридатна на надмірно зволожених, заболочених ґрунтах. В таких місцях вона може використовуватися лише за умови створення хороших дренажних систем. Відповідно на таких ґрунтах доцільно або ж вести сільське господарство традиційним способом з оранкою, або ж вкладати значні кошти в дренаж ґрунтів.

Відносним недоліком системи нульового обробітку ґрунту є її відносна складність та необхідність суворого дотримання агрокультури. Сівозміни, види та норми використання отрутохімікатів тощо мають бути підібрані спеціально для конкретного господарства з урахування клімату, ґрунтів, звичних в цій місцевості бур’янів і шкідників та інших факторів. Нульовий обробіток ґрунту є сучасною, досить складною системою землеробства, яка вимагає спеціальної посівної техніки та дотримання технологій. Зараз ця система набуває популярності і в Україні.

Мінімальний  –  це  такий  обробіток  ґрунту,  який  забезпечує зменшення  енергетичних  затрат  завдяки  скороченню  кількості  і глибини обробітку, поєднанню операцій в одному агрегаті. Розрізняють два основні напрямки мінімалізації обробітку ґрунту.

Перший напрямок –  strip-till ( з англ. дослівно: "смужка оранки, обробки") технологія - це  скорочення  кількості  і  глибини  обробітку  ґрунту під час вирощування озимих і ярих культур:

-    заміна оранки безполицевим обробітком;

-    скорочення кількості і глибини зяблевого, передпосівного й міжрядного обробітків ґрунту в сівозміні за умови використання гербіцидів для боротьби з бур'янами;

-    заміна глибоких обробітків поверхневими і мілкими, особливо під озимі культури, з використанням широкозахватних культиваторів (рис.2.56), чизелів, плоскорізів, важких дискових борін, лущильників, фрез.

Таким чином, смугова обробка ґрунту поєднує в собі переваги оранки та нульової обробки. Технологія передбачає розпушування тільки тієї ділянки ґрунту, яка повинна містити ряд насіння. Необробленими залишаються 2/3 поля. Натуральна родючість землі зберігається, знижується ерозія.

 Перевагами такої технології є те, що повне оброблення ґрунту проводиться за один прохід; економиться дизпаливо; за наявності спецтехніки (рис. 2.56), одночасно з розпушуванням можна проводити посів.

Недоліками strip-till технології є те, що вона не підходить для важких або вологих ґрунтів. Потрібно враховувати ширину між рядами з ходовою схемою трактора. 

Для смужної обробки потрібна велика точність. Знадобляться навігаційні прилади -  техніку повинна бути обладнаною системами GPS, щоб домогтися точності проходу в 2-5 см.

Другий напрямок мінімального обробітку ґрунту, або  Mini-till  технологія, – суміщення кількох технологічних операцій.

З цією метою застосовують  комбіновані  агрегати, що поєднують кілька операцій передпосівного обробітку ґрунту, типу АКМ-4 (рис.2.58, а); РВК-5,4; ПВР-3,5, а також і сівбу – КФС-3,6 та інші; такі, які  суміщають ще більше операції,  наприклад: "передпосівна культивація + сівба + внесення добрив + гербіцидів" (рис.2.59).

 Мінімальний  обробіток  забезпечує  зменшення  енергетичних  витрат завдяки скороченню кількості і  глибини  обробітку, поєднанню  операцій в одному комбінованому агрегаті, застосуванні широкозахватних агрегатів і маршрутизації  їх  руху,  використанні  під  час  догляду  за  просапними культурами і чистими парами високоефективних гербіцидів, впровадженні сівби без обробітку ґрунту або стерньовими сівалками.

 Mini-till  технологія передбачає застосування глибокого обробітку землі тільки раз в декілька років, а решту часу - на глибину в 5-15 см. Це дозволяє скоротити витрати на обробку поля за рахунок зменшення проходів техніки. Але при цьому зменшується врожайність — від 5 до 20%. Технологія виправдає себе, якщо перед обробкою провести щілювання — прорізання в ґрунті щілин в 40-60 см глибиною на відстані мінімум метра. Так будуть краще поглинатися талі й зливові води. Восени на полі проводять дискування на глибину 10-18 см з обов'язковим коткуванням.

Проте,  система Mini-till  має як багато позитивних моментів, так й недоліків. Один з істотних недоліків - утворення так званої подушки в випадки дискування ґрунту з неприбраним соломою. Такі подушки швидко висушують ґрунт, що згубно впливає на врожай.