Завдання і види обробітку ґрунту
Обробітком ґрунту називається механічна дія на ґрунт за допомогою знарядь і машин, спрямована на покращення умов росту культурних рослин.
Перед обробітком ґрунту ставляться такі основні завдання, як зміна будови і структурного стану ґрунту, боротьба з бур’янами, загортання решток рослин і добрив, боротьба з ерозією ґрунту тощо.
Зміна будови і структурного стану ґрунту досягається різними технологічними процесами. Наприклад, розпушування ґрунту різними видами обробітку, крім коткування, збільшує загальну пористість ґрунту, особливо некапілярну, тим самим покращуючи його водний, повітряний і, опосередковано, тепловий режими. Розпушування ґрунту створює сприятливі умови для висаджування сільськогосподарських культур та догляду за ними. Особливо це створює оптимальні умови для розвитку кореневої системи рослин.
Боротьба з бур’янами, шкідниками та хворобами. Обробіток сприяє проростанню насіння бур’янів з наступним їх знищенням. Під час обробітку ґрунту знищуються також багаторічні бур’яни, переміщення поверхневих горизонтів ґрунту в глибші шари і навпаки створює несприятливі умови для шкідників і збудників хвороб, які в них локалізуються.
Загортання решток рослин і добрив пришвидшує процес перетворення органічних речовин у мінеральні елементи живлення рослин і, відповідно, в декілька раз збільшує швидкість кругообігу поживних речовин.
Захист ґрунту від ерозійних процесів. Найпростішим захистом ґрунту від водної ерозії на схилах є їх поперечна оранка, ямкування, щілювання, від вітрової ерозії надійно захищає безвідвальний обробіток.
Основні завдання обробітку ґрунту реалізуються під час таких технологічних процесів, як перевертання, перемішування, розпушування, ущільнення ґрунту, вирівнювання його поверхні та підрізування бур’янів.
Залежно від завдання і глибини обробітку розрізняють основний, поверхневий і спеціальний обробітки ґрунту.
До основного обробітку ґрунту, в першу чергу, належить оранка.
Оранка – це глибоке розпушування ґрунту переважно з перевертанням і переміщенням скиби.
Оранку проводять плугом, основними робочими органами якого є корпус, леміш і полиця.
Глибина оранки залежить від товщини перегнійного горизонту та сільськогосподарської культури, під яку обробляють ґрунт, і становить в основному 20-30 см. Наприклад, за глибокого гумусового горизонту глибина оранки під цукрові буряки становить 28-32 см, під картоплю і кукурудзу – біля 25 см, зернові – 20-25 см. Отже, глибина оранки щодо кожної культури сівозміни різна і, відповідно, змінюється на одному полі кожного року під час зміни культур, що виключає можливість утворення плужної підошви.
Плужна підошва – це щільний прошарок ґрунту у верхній частині підорного горизонту, який виникає під час механічної дії багаторазової оранки на однакову глибину і перешкоджає нормальному росту і розвитку рослин.
Відомі два способи оранки – загінна і гладка.
Загінна оранка – це основний сучасний вид оранки, в якому розрізняють два види: всклад і врозгін.
Оскільки звичайний плуг перекидає скибу вправо, то починаючи оранку поля або загінки від середини, отримаємо на середині звальний гребінь, і така загінна оранка буде називатись всклад. Розпочинаючи оранку від країв, отримаємо на середині загінки, навпаки, роз’ємну борозну, і такий спосіб загінної оранки називається врозгін.
Поєднання одночасно оранки на одному полі всклад і врозгін дає комбінований спосіб оранки, який передбачає розбивку всього поля на непарну кількість частин – загінок. За такої оранки непарні номери загінок орють всклад, а парні – врозгін.
Гладка оранка – це оранка, яка не залишає на полі ні звальних гребенів, ні роз’ємних борозен. Скиба відкидається завжди в одну сторону поля незалежно від напрямку руху агрегату. Ця оранка проводиться на схилах спеціальними балансирними, або перекидними, плугами.
Оцінка якості оранки називається бракеражем. Бракераж враховує огріхи оранки або неорані ділянки, глибину оранки – допускається відхилення від заданої глибини не більше 1-2 см, якість загортання рослинних решток і добрив, відсутність брил і грудок розміром більше 4-5 см, повне перевертання скиби.
До основного обробітку ґрунту відноситься також безвідвальний обробіток за допомогою плоскорізів, безполицева оранка плугами без полиць, які не зумовлюють перевертання шарів ґрунту, але залишають на його поверхні післяпожнивні рештки (стерню) тощо. Безвідвальний обробіток ґрунту застосовується в посушливих районах з високою ймовірністю вітрової ерозії і передбачає плоскорізний обробіток поля на глибину 30-40 см один раз у п’ять років і з наступними щорічними обробітками на глибину 10-12 см культиваторами.
Поверхневий обробіток ґрунту об’єднує прийоми обробітку різними знаряддями на глибину до 16 см.
Види поверхневого обробітку – культивація, лущення, боронування, шлейфування, коткування та ін.
Культивація – обробіток ґрунту культиватором з метою розпушування, часткового перемішування та вирівнювання ґрунту на глибину 5-12 см, інколи глибше, підрізування бур’янів. Культивація буває суцільною і міжрядною. За допомогою міжрядної культивації також можна проріджувати рослини, підгортати їх. Основним робочим органом культиватора є лапа, яка може бути лапчастою (розпушує і підрізає), дисковою, штанговою та інших типів.
Лущення – це післяжнивне розпушування ґрунту з певним обертанням скиби з метою знищення і провокації до проростання бур’янів, запобігання випаровування вологи, знищення збудників хвороб і шкідників, створення оптимальних умов для наступних обробітків ґрунту. Лущення проводять дисковими і лемішними лущильниками, а останнім часом і дисковими боронами та культиваторами-плоскорізами на глибину 6-16 см.
Боронування – це поверхневий обробіток ґрунту, за якого відбувається рихлення, часткове перемішування, вирівнювання поверхні ґрунту, знищення бур’янів, а також і проривання культурних рослин та закриття вологи. Боронування проводять самостійно або в поєднанні з оранкою, культивацією, лущенням тощо. Глибина боронування залежить від ваги борони, найчастіше це зубова борона, і коливається від 2-3 см до 5-8 см. За конструкцією бувають ще дискові, лапчасті, сітчасті борони.
Шлейфування – це прийом обробітку ґрунту, спрямований на вирівнювання і часткове розпушування його поверхні. Проводять навскіс до основного обробітку за допомогою волокуш, шлейф-борін, під час закривання вологи та передпосівному вирівнюванні.
Коткування – це поверхневий обробіток ґрунту, який полягає в ущільненні й подрібненні брил та грудок з вирівнюванням верхнього шару ґрунту. Коткування проводять гладкими, зубчастими, кільчасто-шпоровими та іншими типами котків, що можуть бути різної ваги. Коткування проводять під час підготовки ґрунту до сівби (озимі), а також після сівби (цукрові буряки, кукурудза, горох, льон, гречка).
До спеціальних видів обробітку ґрунту відносять фрезерування, ярусну і плантажну оранку, оранку дисковими плугами, кротування, щілювання.
Фрезерування – розпушування ґрунту фрезою на глибину до 20 см. Основним робочим органом фрези є барабан з ножами, що швидко примусово обертається і тим самим інтенсивно рихлить і перемішує ґрунт. Фрезерування застосовують на сильно ущільнених, не крихких і задернених ґрунтах.
Оранку дисковими плугами застосовують на важких і кам’янистих ґрунтах, засмічених корінням дерев і на перезволожених ґрунтах.
Ярусну і плантажну оранки проводять на велику глибину на ділянках для закладання садів, виноградників, лісосмуг, ґрунтопоглибленні тощо.
Кротування і щілювання використовують для регулювання водного режиму ґрунту тощо.
Системи обробітку ґрунту
Заходи обробітку ґрунту в сільському господарстві об’єднують у системи.
Системою обробітку ґрунту називають сукупність послідовних прийомів його обробітку, які застосовуються під час вирощування певних культур.
У сучасному сільському господарстві існує багато систем обробітку ґрунту, основними з яких є: система основного (зяблевого) обробітку ґрунту; система передпосівного обробітку ґрунту під ярі культури; система обробітку ґрунту під озимі культури. Поширена також система обробітку ґрунту після посіву рослин, система обробітку перезволожених і еродованих ґрунтів та ін.
Систему основного, або зяблевого, обробітку проводять після збирання врожаю в літньо-осінній період. Ця система включає: лущення стерні і зяблеву оранку.
Лущення стерні проводять після стерньових культур і трав дисковими або лемішними знаряддями (лущильники, борони, культиватори) на глибину від 6-8 см до 10-12 см. Лущення стерні зменшує випаровування вологи, знищує вегетуючі і провокує до проростання нові бур’яни, покращує водопроникність ґрунту, його повітряний режим, частково заробляє у ґрунт післяжнивні рештки. Лущення створює сприятливі умови для основного обробітку і може бути кількаразовим, особливо на забур’янених полях: перший раз – одразу після збирання культури дисковими знаряддями на глибину 6-8 см для загортання в ґрунт насіння і підрізування вегетуючих бур’янів та другий – через 2-3 тижні лемішними знаряддями чи плоскорізами на глибину 12-14 см з одночасним боронуванням.
Після просапних культур на незабур’янених полях лущення можна не проводити. Якщо ж поле забур’янене кореневищними чи коренепаростковими бур’янами, проводять лущення дисковими чи лемішними знаряддями. Для подрібнення післяжнивних решток дискують також поля після кукурудзи, сорго, соняшника.
Зяблеву оранку проводять, як правило, плугом з передплужниками на глибину до 30 см. Виконують її через два-три тижні після лущення для кращого знищення проростаючих бур’янів. Оранка також забезпечує загортання післяжнивних решток і добрив, значно збільшує водопроникність, аерацію ґрунту. Глибина оранки залежить від властивостей ґрунту, культури, стану поля тощо. Так, глибше обробляють важкі ґрунти, а також поля, засмічені багаторічними бур’янами. Найглибше орють під цукрові буряки, овочеві, картоплю, кукурудзу з таким розрахунком, щоб за ротацію сівозміни таких глибоких (28-32 см) оранок було 2-3. Під решту культур оранку проводять на глибину 20-22 см. Важливо щорічно змінювати глибину оранки для запобігання утворення плужної підошви.
У районах нестійкого зволоження оранку замінюють безполицевим розпушуванням, обробітком культиваторами або плоскорізами на глибину 12-14 см, включають боронування та коткування кільчастими котками. Плоскорізний обробіток також застосовують за ймовірності вітрової ерозії.
У деяких випадках оранку проводять весною, але ефективність такої оранки значно знижується.
У посушливих районах, а також у регіонах із значним засміченням полів однорічними бур’янами за раннього збирання попередників використовують напівпаровий зяблевий обробіток ґрунту. Ця система обробітку включає лущення стерні у двох напрямках на глибину 5-6 см одразу після збирання попередньої культури та оранку плугами з передплужниками (кінець липня – початок серпня). Оранку проводять з одночасним боронуванням, а в посушливих умовах – коткуванням кільчасто-шпоровими котками. Після появи сходів бур’янів та випаданні дощів застосовують боронування або культивацію з боронуванням.
У роки з посушливим літньо-осіннім періодом, коли напівпаровий обробіток ґрунту недоцільний, або на запливаючих ґрунтах через значне ущільнення верхнього шару ґрунту, погіршення його структури, водопроникності тощо, застосовують поліпшену або комбіновану систему зяблевого обробітку. Вона передбачає лущення стерні дисковими лущильниками, через 10-12 днів повторне лущення лемішними лущильниками чи культиваторами-плоскорізами в агрегаті з боронами або кільчасто-шпоровими котками, пізніш для знищення бур’янів і запобігання утворення ґрунтової кірки поле боронують або культивують з боронами. Орють у кінці вересня – жовтні. Після появи бур’янів їх знищують поверхневим обробітком.
Система обробітку ґрунту під ярі культури включає агротехнічні заходи обробітку від початку весняних польових робіт до сівби. Ця система спрямована на створення сприятливих умов якісної сівби і проростання насіння культурних рослин, а також подальшого їх росту.
Передпосівний обробіток ґрунту під ярі культури проводять після зяблевого обробітку. Він включає: ранньовесняне розпушування і передпосівні культивації в поєднанні з іншими видами обробітку.
Ранньовесняне розпушування ґрунту (закриття вологи) проводять зубовими або шлейфовими боронами на глибину 3-5 см у два сліди під кутом до напрямку зяблевої оранки. Зубові борони добре розпушують ґрунт, руйнують капіляри і знижують капілярне випаровування, але недостатньо вирівнюють ґрунт, тому їх доцільно використовувати на ущільнених ґрунтах з відносно рівною поверхнею. Шлейфи добре вирівнюють ріллю, подрібнюють брили і дещо ущільнюють поверхню ґрунту, що знижує дифузійне випаровування води, тому їх частіше використовують на гребенистій ріллі. Проте шлейфи недостатньо рівномірно розпушують ґрунт, тому часто їх роботу поєднують з боронуванням. Час проведення визначають через 1-2 дні після такого підсихання ґрунту, за якого він розпушується, тобто після настання його фізичної стиглості. Практично цей час визначається посірінням верхівок гребенів ріллі, такий ґрунт перестає мазатись та прилипати до знарядь обробітку.
На ущільнених безструктурних ґрунтах за умови неможливості їх розпушення боронами використовують культиватори.
Передпосівна культивація проводиться, як правило, лапчастими культиваторами на глибину загортання насіння у 1-2 сліди. Під ранні ярі культури (горох, ячмінь, пшениця, жито та ін.) проводять одну передпосівну культивацію, а під пізні ярі культури (кукурудза, просо, гречка) – не менше двох, причому глибина останньої культивації має відповідати глибині загортання насіння, а попередні – глибші (до 16-18 см). Така відповідність між глибинами культивації і загортання насіння необхідна для створення сприятливих умов проростання насіння, яке за таких умов розміщується на ущільнений, добре забезпечений вологою шар ґрунту і закривається пухким верхнім, який запобігає швидкому випаровуванню вологи, краще аерується і прогрівається.
Одночасно з культивацією або після неї, для додаткового розпушування і вирівнювання ріллі, проводять боронування, шлейфування, а для ущільнення і вирівнювання – коткування. Останній прийом проводять для посилення надходження води з глибинних горизонтів до проростаючого насіння і є обов’язковим під льон, буряк, люпин та ін.
Ущільнені, добре зволожені ґрунти розпушують культиваторами з розпушувальними лапами, лемішними лущильниками без полиць, культиваторами-плоскорізами. На легких ґрунтах у посушливих умовах головним під час підготовки ґрунту є збереження накопиченої вологи, яке можна досягти шляхом мінімального обробітку, використовуючи бурякові культиватори, комбіновані агрегати, голчасті борони в агрегаті з зубовими боронами і котками.
Зважаючи на високі ціни енергоносіїв, слід дотримуватись декількох положень і правил під час виконання передпосівної підготовки ґрунтів під ярі культури: 1) ранньовесняний обробіток (закриття вологи) далеко не завжди є обов’язковим прийомом, можна відразу проводити культивацію широкозахватними комбінованими культиваторами; 2) ранньовесняна культивація на глибину 10-12 см, яка звичайно рекомендується під пізні ярі культури, виправдовує себе лише в окремі роки з холодною та надмірно вологою весною; 3) осіннє вирівнювання гребенів і борозен значно полегшує та спрощує весняний передпосівний обробіток; 4) важкі культиватори використовують лише тоді, коли неможливо підготувати посівний шар ґрунту в 3-5 см за допомогою різного типу борін; 5) під час вирощування пізніх культур, коли проводять кількаразове знищення бур’янів, обов’язковим є коткування.
Система обробітку ґрунту під озимі культури проводиться в літньо-осінній період з додержанням кількох загальних правил: 1) не затримуватися зі збиранням попередньої культури; 2) між збиранням попередника і наступним неглибоким обробітком має бути мінімальний проміжок часу, краще проводити відразу; 3) доведення поля до посівного стану повинно здійснюватись в єдиному технологічному циклі з основним обробітком ґрунту; 4) незалежно від прийомів основного обробітку ґрунту до сівби здійснюється мінімальна кількість операцій на мінімальну глибину, оскільки зайве розпушування може викликати пересушування посівного шару; 5) передпосівне коткування має бути неодмінним елементом технології передпосівної підготовки ґрунту, особливо під час запізнення з обробітком та в умовах посушливої погоди.
Система обробітку ґрунту під озимі культури включає неглибокі поверхневі обробітки до і після оранки та саму оранку.
Неглибокий обробіток виконують, як правило, дисковими знаряддями на глибину 8-12 см після парозаймальних і зернових стерньових попередників та трав. Дискування поля є підготовчим етапом до якісної оранки.
Оранка проводиться одразу після дискування плугами з передплужниками не пізніш, як за 2-4 тижні до посіву озимини з обов’язковим одночаснимкоткуванням і боронуванням.
Після багаторічних трав у зоні достатнього зволоження глибина оранки сягає 25-27 см, хоча останні дослідження показали можливість неглибокого заорювання пласта багаторічних трав на глибину 14-16 см. У більшості випадків після різних попередників глибина основного обробітку становить 20-22 см.
У посушливих районах після багаторічних трав найефективнішим є безполицевий обробіток у поєднанні з голчастими боронами і котками. Після культур, які пізно звільняють площу (горох, кукурудза, картопля), оранку можна замінити обробітком важкими широкозахватними культиваторами, плоскорізами-щілювачами, важкими дисковими боронами. Останні особливо ефективні для обробітку після кукурудзи на силос, щілювання площі значно покращує водний режим полів з озимими.
Після оранки проводять догляд за ґрунтом з метою знищення сходів бур’янів. Використовувати для цього культиватори доцільно лише за умови засміченості полів однорічними бур’янами. В інших випадках доцільно обмежитись лише боронуванням.
Перед посівом озимини проводять культивацію, особливо заслуговує на увагу культивація в агрегаті з голчастими боронами і котками та використання комбінованого агрегату РВК.