5.11.4. Умови ефективного застосування мінімалізації обробітку грунту

Мінімалізація обробітку грунту можлива лише тоді, коли вона не по­гіршуватиме умови вирощування рос­лин, що зумовлюється як постійними довгодіючими факторами, так і тим­часовими причинами. До першої групи належать фактори, які впливають на будову грунту, а саме: гранулометрич­ний склад, структура, склад увібраних основ, вміст гумусу тощо. До тимчасо­вих причин відносять наявність відпо­відних машин і знарядь, якість обробітку грунту, його забур'яненість на­сінням і вегетативними органами роз­множення бур'янів, поширення хвороб і шкідників, засоби боротьби з ними тощо.

Останнім часом вченими встановле­но орієнтовні параметри оптимальної будови грунту, що є, безумовно, одним з вагомих досягнень теорії обробітку грунту.

Можливість скорочення кількості та глибини механічних обробітків на сла-бозабур'яиених масивах або при вико­ристанні гербіцидів можна визначити, порівнюючи показники рівноважної та оптимальної для рослин об'ємної маси грунту (табл. 16).

Очевидно, що чим менша різниця між оптимальною і рівноважною щіль­ністю грунту, тим менш інтенсивний обробіток треба застосовувати. Вели­ке значення має і швидкість переходу грунту з наданого йому стану до рів­новажного. Важливим показником є і критична щільність грунту, при якій починають складатися несприятливі умови для рослин. Саме вона, очевид­но, буде найбільш об'єктивним показ­ником необхідності обробітку грунту, якщо він не буде спричинюватися інши­ми причинами - (поширення бур'янів то­що).

Одним з перших спробував розро­бити методику і визначити критичну щільність грунту С. І. Долгов зі свої­ми співробітниками. Вони виходили з того, що вміст повітря в грунті навіть при найменшій вологоємкості не по­винен перевищувати 15 % об'єму грун­ту. Максимально допустиме ущільнен­ня визначають за формулою:

де Ліакс — максимально допустима щільність (об'ємна маса), г/см3; d — питома маса грунту, г/см3; W — най­менша вологоємкість, % від маси грунту.

Такий підхід до визначення критич­ної щільності правильний, але за на­веденою формулою визначити цю ве­личину неможливо, оскільки наймен­ша вологоємкість, як свідчать дослід­ні дані, із зміною об'ємної маси не залишається постійною. Це слід вра­ховувати при визначенні макси­мально допустимої щільності грун­ту. В. П. Гордієнко, виходячи з тих

же міркувань, що вміст повітря в грун­ті повинен становити не менше 15 % об'єму грунту, а також користуючись встановленими ним математичними за­лежностями найменшої вологоємкості від щільності грунту, запропонував формули для визначення максимально допустимого ущільнення деяких грун­тів при найменшій їх вологоємкості. Так, для чорнозему південного карбо­натного ця формула має такий вигляд;

Максимально допустиму щільність грунту можна визначити і графічно, показуючи взаємозалежність загаль­ної пористості та її частин, зайнятих водою і повітрям при найменшій во­логоємкості, з об'ємною масою. Точка пересікання ліній найменшої волого­ємкості і фізіологічно мінімального запасу повітря (15 %) покаже критич­ну щільність грунту.

Знайдена такими методами критич­на щільність показує допустиме ущільнення, при якому повітряний ре­жим не погіршується навіть при зво­ложенні грунту до найменшої воло­гоємкості. Проте в багатьох степових і лісостепових районах незрошуваного землеробства грунти зрідка і недовго бувають зволожені до найменшої во­логоємкості. Тому сприятливі умо­ви для розвитку рослин зберігати­муться в них і при дещо вищій щіль­ності. Саме цей показник викликає практичний інтерес, оскільки дає мож­ливість критично оцінити значення щільності грунту в польових умовах. Максимально допустиму, або критич­ну щільність при будь-якій вологості, коли ще залишається 15 % пор, зай­нятих повітрям, визначають за форму­лою: де V — загальна пористість, %; Ф — вологість, % від маси грунту; Р — об'­ємна маса грунту, г/см3.

Підставляючи в цю формулу зна­чення загальної пористості і перетво­ривши її, він одержав формулу для визначення критичної щільності грунту Р

де Рк — критична щільність грун-су, г/см3; сі — питома маса грунту, г/см3.

По суті ця формула така сама, як і формула С І. Долгова для визна­чення критичної щільності при най­меншій вологоємкості, але нею можна користуватися для розрахунків кри­тичної щільності при будь-якій воло­гості та для будь-яких грунтів.

Знання рівноважної і критичної щільності може бути основою для про­гнозування можливості мінімалізації обробітку грунту. Так, рівноважна щільність чорноземів південних кар­бонатних Криму в шарі 0—10 см ста­новить 1,17—1,19 г/см3, в шарі 10— 20 см—1,24—1.26 і в шарі 20— 30 см— 1,26—1,28 г/см3, тобто не ви­ходить за межі оптимальної, що свід­чить про можливість мінімалізації їх обробітку. Це підтвердили і результа­ти польових дослідів. Виявилося, щг> після оранки на глибину 20—22 см врожайність озимої пшениці після чор­ного пару, зеленої маси кукурудзи і насіння соняшнику не знижується по­рівняно з врожайністю після оранки на 27—ЗО см. Заміна оранки на гли­бину 20—22 см поверхневим обробіт­ком на 8—10 см не знизила врожай­ність озимої пшениці після зайнятих парів і непарових попередників, а та­кож вівса після соняшнику. В серед­ньому за 9 років урожайність озимої пшениці після озимої бобово-злакової сумішки на зелений корм після оран­ки становила 42,9, поверхневого обро­бітку — 42,7 ц/га, після парових озимих— відповідно 31,3 і 31, кукурудзи на силос — 38 і 40 ц/га.

На думку 1. В. КузнецовоІ та С І. Долгова, про можливість змен­шення кількості механічних обробіт­ків або відмови від них можна вихо­дити з вмісту в грунті водостійких агрегатів розміром понад 0,25 мм. Як­що їх не менше 40 %, грунт протягом тривалого періоду зберігає стійке сприятливе складення, що досягаєть­ся вже після першого обробітку. За­лежно від структурного стану і скла­дення різних грунтів у нашій країні розрізняють три зони ефективності мі­німального обробітку.

Зона високої ефективності міні­мального обробітку включає райони з чорноземами і червоноземами. Кіль­кість механічних обробітків парів і міжрядь просапних культур для зни­щення бур'янів можна зменшити або повністю замінити хімічними. У цій зоні можлива заміна глибоких обро­бітків поверхневими.

До зони зниженої ефективності входять райони з сірими лісовими, темно-каштановими і каштановими грунтами. Кількість механічних обро­бітків може бути дещо зменшена на зональних грунтах і набагато лише на окультурених різновидностях цих грунтів. У районах з відносно невели­кою кількістю опадів ефективність мі­німальних обробітків більша.

Зона низької ефективності об'єд­нує райони з дерново-підзолистими, світло-сірими, світло-каштановими, бу­рими і сіроземними зональними грун­тами. На слабоокультурених грунтах зони заміна механічних обробітків хі­мічними недоцільна.