Одним із найбільш важливих агрофізичних показників родючості грунту є щільність. Для більшості сільськогосподарських культур оптимальні показники її знаходяться в межах 1,1-1,3 г/см3. Оптимальна щільність сприяє більш швидкій і дружній появі сходів (в середньому на 2-3 дні), кращому розвитку кореневої системи і наростанню вегетативної маси культур, що в кінцевому результаті сприяє отриманню більш високих врожаїв. Рослини негативно реагують на надмірне розпушування, особливо в період від посіву до появи сходів (висіяне насіння має поганий контакт з грунтом). Переущільнений грунт також погіршує розвиток рослин: коренева система має меншу масу і об’єм (грунт є механічною перешкодою для росту коріння, має меншу кількість пор, заповнених водою та повітрям) [22].
При обробітку на 23-25 см щільність грунту в шарах 0-10 і 10-20 см складала відповідно 1,03 і 1,10 г/см3, при обробітку плоскорізом на глибину 12-14 см – 1,04 і 1,19 г/см3 відповідно. Глибини плоскорізного обробітку грунту впливали на його щільність переважно в шарах 10-20 і 20-30 см на початку вегетаційного періоду [23].
Дослідження М.К. Шикули та С.В. Назаренка, проведені в грунтово-кліматичних умовах степової зони України показали, що для грунтів рівноважна щільність яких не перевищує оптимальної для даної культури, необхідність в щорічному глибокому обробітку відпадає [24].
За даними В.Г. Трушина та інших [25] в період вегетації культур щільність шару грунту 0-10 см залишалась однаковою у всіх варіантах обробітку (≤1,10 г/см3), хоч в інших дослідженнях [26] перед сівбою озимого жита щільність складення верхнього шару грунту (0-10 см) була порівняно більшою (1,18) при глибокому і меншою – при мільчому безполицевому обробітку (1,12 г/см3). В нижньому шарі грунту щільність була більшою при зменшенні глибини обробітку .
При проведенні оранки і безполицевого розпушування на чорноземах звичайних в Дніпропетровській області встановлено, що залежно від рельєфу і попередника щільність грунту на початок вегетації рослин ячменю на одних фонах обробітку не виходила за межі критичних величин. Різниця у показниках між варіантами в різні за погодними умовами роки не перевищувала 0,10 г/см3[27].
А.М. Пестряков вважає, що лише за допомогою глибоких обробітків можна знизити щільність грунту до оптимальних показників, щоб забезпечити належний приріст урожаїв [28].
Дослідженнями В.В. Меліхова та інших [29] встановлено, що оптимальна щільність для культурних рослин становить 1-1,3 г/см3, що відповідає 50-60% загальної пористості при пористості аерації не нижче 15%. Параметри такого фізичного стану грунту визначають можливі межі мінімалізації обробітку грунту в різних зонах і застосування плоскорізного обробітку [30].
Збільшення глибини плоскорізного обробітку сприяє зменшенню щільності грнуту лише в шарі 20-40 см, а у верхніх шарах за глибиною плоскорізного розпушування щільність грунту залишалась високою [31].
При вивченні різних глибин обробітку на Кримській дослідній станції на чорноземі південному малогумусному встановлено, що щільність грунту у варіанті з плоскорізним обробітком на глибину 12-14 і 25-27 см була практично однаковою і становила в шарі грунту 0-10 см перед входом в зиму 0,92-0,96 г/см3 і в шарі 10-20 см – відповідно 0,98-1,02 і 1,07-1,11 г/см3. влітку грунт ущільнювався сильніше і щільність шару 0-10 см за мільчого обробітку була більшою на 0,11 г/см3. Щодо шару грунту 10-20 см, то щільність в обох варіантах утримувалась на рівні 1,11-1,13 г/см3, не виходячи за межі оптимальної [32].
Т.М. Блісов встановив [29], що при плоскорізному обробітку на 22-24 см відбувалося розпушування грунту – об’ємна маса була в межах 1,03-0,99 г/см3. при плоскорізному обробітку на 12-14 см, відбувалося ущільнення грунту в нижніх шарах до 1,07 г/см3.
В дослідженнях Йодко Л.Н., Йодко Г.Е. та інших [30] при мільчих полицевих обробітках агрегатний стан грунту не погіршується і коефіцієнт структурності грунту після обробітку на 10-12 см був дещо нижчий, ніж при обробітку безполицевими знаряддями на 20-22 см, вміст водостійких агрегатів розміром більше 0,22 мм незалежно від глибини обробітку грунту був відносно високий.
А.Н. Коломієць і Н.І. Другон встановили [31], що кількість пилуватих частинок (менше 0,25 мм) при всіх глибинах обробітку була близько 6,2-8%. В цьому випадку коефіцієнт структурності становить 1,33. деяке його зменшення (до 1,19-1,20) було при мілкому розпушуванні (1,05-1,13), що зумовлено збільненням грудочкуватості.
И.И. Исайкин [32] пояснює це тим, що при мільчому обробітку без обертання скиби природній характер складання ґрунтового горизонту залишається незмінним. Поверхневий шар грунту насичений рослинними рештками, добре оструктурюється, тому й не запливає і легше піддається обробітку боронами і культиваторами навесні.
В дослідженнях Н.І. Майстренка із співавторами [33] в посівах ярого ріпаку спостерігалось значне збільшення забур’яненості після мілких плоскорізних обробітків (після глибокого обробітку – 23 шт./м2 по мілких – 152 шт./м2). Загальна забур’яненість за ротацію по мілкому плоскорізному обробітку була вищою в 1,4-1,5 рази, ніж по щорічному полицевому глибокому обробітку [34].
Під впливом системного безполицевого обробітку відбувається перерозподіл насіння в межах оброблюваного шару з концентрацією його у верхній 0-10 см частині (65,4-72,6%) і зниження (27,4-34,6%) на глибині 10-20 см. На фоні беззмінної оранки насіння бур’янів розподіляється в орному шарі більш рівномірно: в 0-10 см шарі концентрується 43,6-49,3%, в 10-20 см – 50,7-56,4% [35].
В роботі А.В. Захаренка при мілкому плоскорізному обробітку спостерігалось збільшення забур’яненості посівів польових культур багаторічними бур’янами [36].
Аналіз отриманих даних Г.М. Кочик і А.І. Ворони [37] про засміченість грунту насінням бур’янів показує, що за тривалого поверхневого обробітку плоскорізними знаряддями потенційна засміченість шару грунту 0-5 см підвищується на 40,5-52,7 %.
Забур’яненість посівів – один із основних факторів, що впливають на урожай вирощуваної культури. В ланці зернової сівозміни (пар-озиме жито-яра пшениця) глибини обробітку грнуту при їх вивченні мали однакову ефективність в пригніченні бур’янів, хоч і відмічалось деяке збільшення забур’яненості посівів (на 3,7 шт./м2) при мілких безполицевих обробітках порівняно з глибшими [38].
В посівах озимої пшениці кількість однорічних бур’янів за мілкого обробітку була в 4-5,7 рази більшою, ніж по глибокому плоскорізному розпушуванню, хоча бур’яни у всіх варіантах з’являються в кінці вегетації і на урожай не впливали. Різниця в забур’яненості вівса і ріпаку за різних глибин була незначною, що обумовлено не лише механічним обробітком, а і застосуванням гербіцидів. За три роки досліджень виявлено деякі збільшення засміченості багаторічними бур’янами при мілкому плоскорізному обробітку [39].
На фоні мілкого плоскорізного обробітку спостерігалось збільшення кількості багаторічних бур’янів. Якщо при проведенні глибокого обробітку в посівах кукурудзи в середньому за три роки їх кількість нараховувала 0,7 шт./м2, то при мілкому плоскорізному – 1,7 шт./м2. В посівах послідуючих культур (ячмінь, конюшина) за мілкого обробітку було відмічено підвищення забур’яненості багаторічними бур’янами [40].
Підсумовуючи огляд літератури, можна зробити висновок, що немає єдиної думки вчених щодо ефективності впливу різних глибин безполицевого обробітку грунту на умови вирощування різних культур і лише більшість дослідників вважають, що зменшення глибини плоскорізного розпушування зумовлює збільшення забур’яненості посівів.
Розділ 2
Об’єкт досліджень
2.1. Ботанічна і біологічна характеристика ріпаку ярого
Ярий ріпак Brassicanapusoleiferaannua - однорічна рослина з родини капустяних.
Вегетаційний період ярого ріпаку становить 95-110 днів. Сходи з’являються на п’ятий-шостий день після висівання і в перші 20-30 днів після сходів стебло росте повільно.
Ярий ріпак – холодостійка рослина, насіння його починає проростати при температурі 1-3ОС, а дружні сходи з’являються при температурі 9-12ОС. Вони витримують заморозки до мінус 3-5ОС, а дорослі рослини – до мінус 8ОС.
Ярий ріпак належить до вологолюбних рослин. Найбільше води рослини потребують в період бутонізації – цвітіння. Посуха в цей час призводить до зниження врожаю насіння.
До грунтів ярий ріпак не дуже вибагливий, але кращі врожаї дає на чорноземах і добре підготовлених опідзолених грунтах. Непридатні для нього лише піщані та солонцюваті грунти. Він забирає з грунту багато поживних речовин, тому при внесення добрив значно підвищує врожай.
2.2. Характеристика сорту Клітинний 1
В обидва роки проведення досліджень для сівби використовувався сорт Клітинний 1 створений селекціонерами Українського національного аграрного університету. Основні напрямки використання сорту – олія на харчові цілі та макуха на корм тваринам. Введений до реєстру сортів рослин України в 1999 році і є перспективним для ріпакосіючих регіонів. Відповідає вимогам стандартів сортів (вміст ерукової кислоти 0%, вміст глюкозинонатів до 1,3 % та вмістом олії в насінні – 42,3 %).
Сорт середньостиглий (вегетаційний період 100 днів). За період станційного випробування в умовах Лісостепу даний сорт характеризувався урожайністю насіння 19 ц/га.
Сорт стійкий до вилягання (4,6 балів), осипання (4,2 бали) і посухи (4,2 бали). Хворобами і шкідниками пошкоджується на рівні стандарту: пероноспорозом на 14 %, ріпаковим квіткоїдом 8,1 %.
Розділ 4
Результати досліджень
4.1. Водний режим грунту