6. Мінімалізація обробітку ґрунту

Одним із важливих нових напрямів у землеробстві є питання мі- німалізації обробітку ґрунту. Мінімалізація обробітку ґрунту — еко­номічно й екологічно обґрунтований напрям у науці та практиці щодо механічного обробітку ґрунту, який дає змогу зменшити енер­гетичні витрати та вберегти ґрунт від деградації у разі його інтен­сивного обробітку.

За умов інтенсивного землеробства мінімалізацію обробітку ґрунту необхідно розглядати як стратегію всіх землевласників щодо збере­ження потенційної родючості, унеможливлення деградації та постій­ного зростання ефективної родючості. Вітчизняний і зарубіжний до­свід землеробства засвідчив, що впродовж віків механічний обробіток був зорієнтований на те, щоб повніше мобілізувати і максимально використати потенційну родючість ґрунту та знищити бур’яни. Вирі­шити ці завдання можна було на основі технологічного шляху під­вищення родючості за рахунок збільшення глибини обробітку. Вва­жалось, що збільшення глибини обробітку сприятиме зростанню ае­рації, поліпшить дренування, а глибоко заорані насіння бур’янів, ви­тративши запаси поживних речовин на проростання, не досягнуть поверхні ґрунту. Тому у старій літературі із землеробства глибока оранка для зниження потенційної засміченості ґрунту дістала назву механічної стерилізація. Це твердження знаходило своє практичне підкріплення з удосконаленням плугів — укомплектуванням їх пе­редплужниками та розробкою дво- чи триярусних плугів. Проте збі­льшення глибини оранки потребувало більш важких енергетичних тракторів і відповідно більших за масою плугів. Зростання маси ма­шинно-тракторних агрегатів спричинювало ущільнення ґрунту на значну глибину, тому виникла потреба усунути цей негативний фі­зичний вплив на водно-повітряні властивості ґрунту на основі його глибокого розпушування. Збільшення глибини обробітку, як прави­ло, сприяє активізації аеробних процесів і розкладанню органічної речовини, зумовлюючи зниження природної родючості. Особливо по­мітно така дія інтенсивного механічного обробітку виявилась на най- родючіших чорноземних ґрунтах. Наприклад, за час освоєння чорно­земів у Полтавській області вміст гумусу у верхньому шарі знизився з

8. — 10 до 4 — 5 % і нині продовжує знижуватись, що, в свою чергу, зу­мовлює зниження їх протиерозійної стійкості. Зростання процесу мі­нералізації органічної речовини, як свідчать результати численних дослідів, зумовлює збільшення нітратів у ґрунті, надлишок яких (не використаних рослинами) безцільно вимивається у глибші шари ґру­нту, й іноді проникає до рівня ґрунтових вод.

Проте у зволожених районах та при зрошенні на важких за гра­нулометричним складом ґрунтах агротехнічні заходи спрямовані насамперед на активізацію мікробіологічних процесів у ґрунті, для чого необхідно більш часто розпушувати ґрунт.

Часті проходи агрегатів по полю за інтенсивного обробітку ґрунту спричинюють надмірне ущільнення нижніх шарів ходовими систе­мами тракторів, машин і знарядь. Так, тільки під час допосівних обробітків й сівби сліди від ходових систем тракторів і сільськогос­подарських машин та знарядь вкривають від 30 до 80 % поверхні поля. За такого багаторазового впливу на ґрунт сучасної техніки ущільнення ґрунту проходить не тільки у вертикальному, на гли­бину від 20 см до 1 м і більше, а й в горизонтальному від центра сліду машин напрямку на відстань 30 - 70 см. Воно залежить від гранулометричного складу ґрунту, його щільності і вологості, маси машин і характеристик їх ходових систем. Особливо сильно підда­ються ущільненню важкі за гранулометричним складом суглинкові і глинисті ґрунти. Цей висновок є результатом досліджень, проведе­них у нашій та інших країнах світу.

Унаслідок ущільнення зменшується ступінь кришення ґрунту, зростає його опір знаряддям обробітку, що, в свого чергу, призводить до додаткового витрачання значної кількості енергетичних ресурсів і коштів, розтягування строків обробітку і зниження його якісних показників.

Одним із шляхів вирішення проблем захисту ґрунтів від фізичної деградації та економії енергоресурсів є мінімалізація механічного обробітку ґрунту. Вважають, що вперше мінімальний обробіток ґрун­ту було випробувано у СТТТА, а потім він поширився в Канаду, Анг­лію та інші країни. Проте це не зовсім так. Адже ще наприкінці XIX ст. його описав І. Овсінський, посилаючись на впровадження такого обробітку в умовах Полтавської губернії і Бессарабії. А ще раніше, у 1886 р., член товариства сільського господарства Черкас сконструював плуг-сівалку для обробітку ґрунту з одночасною сів­бою кукурудзи.

Мінімальний обробіток — обробіток ґрунту, що забезпечує зниження до мінімуму енергетичних витрат на його проведення. Але мінімалізацію обробітку ґрунту можна проводити лише за пев­них умов ґрунтового середовища. Науково обґрунтованою мінімалі- зація механічного обробітку буде на ґрунтах, в яких рівноважна щільність дорівнює або близька до оптимальної (табл. 16), а вміст гумусу становить 4 % і більше. До таких ґрунтів належать насампе­ред суглинкові чорноземи і суглинкові каштанові ґрунти, які стано­влять близько 70 % орного фонду в Україні. На цій площі для по­ліпшення фізичного стану ґрунтового середовища немає потреби в щорічних великих енергетичних затратах на обертання ґрунту під час основного обробітку, частих розпушуваннях під час підготовки його до сівби і догляду за рослинами, що дасть змогу зекономити значні кошти.

Мінімалізація обробітку ґрунту ефективна і на ґрунтах легкого гранулометричного складу, а також кам’янистих землях, де застосу­вання звичайних знарядь для глибокого і частого обробітку ґрунту досить проблематичне.

На сірих лісових суглинкових і дерново-підзолистих важкосуглин- кових ґрунтах, де рівноважна щільність перевищує оптимальну, навіть за умов знищення бур’янів гербіцидами необхідно частіше розпушувати ґрунт для поліпшення його фізичних властивостей. Проте і тут не можна повністю відмовитись від мінімалізаціі обробіт­ку ґрунту.

Таблиця 16. Рівноважна й оптимальна щільність ґрунту для культур суцільного способу сівби і просапних, г/см3 Ґрунт	Гранулометричний склад	Щільність ґрунту
		рівно­ важна	оптимальна
			суціль­ної сівби	просап­ них
Дерново-підзолистий Дерново-карбонатний Дерново-глеюватий Лучний заплавний Сірий лісовий Чорнозем Каштановий Сірозем	Піщаний, зв’язний Супіщаний Суглинок Суглинковий Суглинковий Суглинковий Важкосуглинковий Суглинковий Суглинковий Суглинковий	1,5 - 1,6 - 1,4 1,35 - 1,5 - 1,5 1,15 - 1,20 1,0 - 1,3 1,2 - 1,45 - 1,16	1,2 - 1,3 - 1,3 - 1,25 - 1,4 1,15 - 1,25 - 1,3 1,1 - 1,3	1,4 - 1,5 - 1,45 1,0 - 1,2 1,0 - 1,2 1,0 - 1,2 1,0 - 1,2 - 1,3 - 1,3 - 1,4

На будь-яких ґрунтах мінімалізація обробітку ґрунту заснована на:

1. зменшенні глибин обробітку до розумно мінімальних; напри­клад, на сірих опідзолених важкосуглинкових ґрунтах, за даними Білоцерківської дослідної станції, без зниження продуктивності по­сівів цукрових буряків глибину зяблевої оранки можна зменшити з

30. до 20 см (аналогічні дані отримано в дослідах Уманського ДАУ);

2. відмові від окремих заходів обробітку ґрунту; так, при підготов­ці чорноземного ґрунту до сівби кукурудзи є можливість повністю відмовитися від проміжних культивацій, обмежившись передпосів­ною, що й використовується у сучасних технологіях; за даними Уманського ДАУ, також без зниження врожайності цукрових буря­ків кількість міжрядних обробітків на фоні поліпшеного зяблевого обробітку можна скоротити до двох;

3. заміні енергоємного способу обробітку іншим менш енергоєм­ним; наприклад, без істотного впливу на рівень врожайності біль­шості культур до значної економії енергоресурсів приведе заміна полицевої оранки безполицевим обробітком на таку саму глибину; виходячи з цього Інститут землеробства УААН рекомендує полице- вий обробіток ґрунту у сівозміні використовувати лише на 10 - 30 % площі, а на решті — безполицевий чи інший способи обробітку;

4. поєднанні кількох технологічних операцій і заходів в одному робочому процесі застосуванням комбінованих ґрунтообробних агре­гатів або комбінованих ґрунтообробних і посівних агрегатів, викори­стання стерньових сівалок; сівба такими агрегатами виконується без будь-якого попереднього механічного обробітку ґрунту на полі (так звана пряма сівба) з метою збереження на поверхні поля орга­нічних решток як ґрунтозахисного засобу, а також для зменшення трудових і енергетичних затрат; згідно з повідомлень науковців, за рахунок використання прямої сівби втрати вологи з ґрунту на фізич­не випарування зменшились на 50 мм, при цьому було зекономлено в розрахунку на гектар 24,5 кг дизельного палива і 115 хв робочого часу; в Україні такий спосіб мінімалізації обробітку набув значного поширення під проміжні (переважно післяжнивні) культури;

5. зменшенні оброблюваної поверхні поля шляхом застосування смугового передпосівного обробітку ґрунту при вирощування проса­пних культур у поєднанні із застосуванням гербіцидів.

Мінімальний обробіток ґрунту розглядають лише як частину за­гальної системи обробітку ґрунту в сівозміні під конкретну культу­ру. При цьому заміна традиційної оранки поверхневими або мілки­ми обробітками під озимі після гороху і кукурудзи на силос, змен­шення кількості культивації пару за рахунок знищення бур’янів гербіцидами, широке впровадження плоскорізного обробітку і сівби стерньовими сівалками дають змогу набагато послабити негатив­ний вплив сільськогосподарської техніки на ґрунт і цим самим за­хистити його від деградації.

Водночас мінімалізація обробітку ґрунту може супроводжуватись і низкою негативних явищ, які слід враховувати під час удоскона­лення систем обробітку. До них, наприклад, належить погіршення фітосанітарного стану посівів через зростання їх забур’яненості (особ­ливо багаторічними кореневищними і коренепаростковими бур’яна­ми) і поширення хвороб, збудники яких тривалий час зберігають свою життєздатність на рослинних рештках попередньої культури. Часте застосування гербіцидів для боротьби із бур’янами негативно позначається на навколишньому середовищі. За довготривалого по­верхневого обробітку чітко може виявитись диференціація родючос­ті окремих шарів ґрунту. Тому важливою умовою ефективного засто­сування мінімального обробітку ґрунту в усіх зонах країни є висо­кий рівень агротехніки і чітка технологічна дисципліна.