Характеристика основних джерел економії енергоносіїв в рослинництві (стр. 3 из 5)

Рис. 3. Структура та зв’язки систем, прийомів і технічних засобів для виконання обробітку ґрунту

Оранка, яка до недавнього часу була чи не єдиним прийомом основного обробітку ґрунту, завжди була основою основ у практиці землеробства. Аналіз наукових джерел показує, що застосування безполицевого обробітку на дерново-підзолистих супіщаних ґрунтах потребує більше уваги ніж, це вимагається за умов систематичної оранки.

В останні роки, коли намітилася тенденція до скорочення використання хімічних засобів боротьби зі шкідниками й бур’янами, відвально-лемішні плуги є незамінними знаряддями для безгербіцидної технології вирощування культур.

Беззмінний безполицевий обробіток ґрунту в сівозміні супроводжується підвищеною забур’яненістю посівів. Темпи появи сходів бур’янів на початку вегетації в два рази вищі при безполицевих розпушеннях, ніж при оранці.

Кращі результати механічної боротьби з бур’янами показали ярусні плуги для глибокого загортання пожнивних залишків і насінь бур’янів. Ярусна оранка дозволяє вирощувати врожаї на 6…8% вищі, ніж при оранці плугами загального призначення, та зменшити затрати при збиранні на 3…5%.

Для руйнування плужної підошви поєднують оранку з поглибленням ґрунту. З метою підвищення продуктивності й якості обробітку, зниження трудових і енергетичних витрат застосовують оборотні й поворотні (фронтальні) плуги, що забезпечують гладеньку оранку.

Проведені наукові дослідження звертають увагу на більші приведені затрати коштів при виконанні полицевого обробітку в порівнянні з безполицевим розпушенням та дискуванням.

Заміна оранки іншими, більш продуктивнішими прийомами, дає можливість на 20…40% скоротити строки проведення основного обробітку ґрунту.

Глибокий обробіток дерново-підзолистих ґрунтів до 40 см зумовлює посилення мікробіологічного навантаження на гумус, що знижує загальну гумусованість орного шару.

Полицевий обробіток посилює небезпеку ерозії ґрунту. Узагальнення позитивних і негативних наслідків при проведенні оранки подано в табл. 2.

Мінімальний обробіток — це комплекс ґрунтозахисних технологічних операцій, що забезпечує скорочення енергетичних, трудових і матеріальних затрат і зменшення негативного впливу проходів машин на родючість і агрофізичні властивості ґрунту.

Як приклад, можна навести розроблену Фолкнером Е.Х. (1943 р.) систему безплужного обробітку, за якою основними знаряддями були диски. Проте ця і деякі інші подібні їй системи виявились на той час нездатними для широкого впровадження, оскільки не існувало достатньо ефективних гербіцидів. Боротьбу з бур’янами проводили шляхом провокування сходів та знищення їх наступними поверхневими обробітками, що ускладнювало використання зазначеної системи.

У колишньому Радянському Союзі зональні системи ґрунтозахисного землеробства на основі безвідвального обробітку ґрунту розробляли і впроваджували Мальцев Т.С. та колектив науковців під керівництвом Бараєва О.І.. Наприкінці 80-х років була відпрацьована ґрунтозахисна контурно-меліоративна система землеробства. В її основу було покладено системний підхід до оптимального використання природних і хіміко-техногенних факторів.

Таблиця 2. Переваги й недоліки оранки

переваги оранки	недоліки оранки
Інтенсивна аерація сприяє діяльності мікробів.	Високі затрати праці та енергії.
Не втрачаються найменші частинки ґрунту та поживні речовини.	При відповідних обставинах посилюється розклад гумусу.
Ефективна боротьба з бур’янами, особливо з кореневищними і коренепаростковими бур’янами.	Загортання органічних добрив на значну глибину.
Чисте й повне зароблення проміжних культур та пожнивних залишків.	Нанесення шкоди організмам, які живуть у ґрунті.
Створення широкої ризосфери.	Насіння бур’янів, які при кожній наступній оранці знову піднімаються на поверхню ґрунту і проростають.
Рівномірне збагачення ґрунту гумусом, кальцієм та поживними речовинами.	Небезпека запливання ґрунту, створювання плужних підошов та межі від орного шару до підорного.

Українськими вченими внесено значний вклад у дослідження та впровадження ґрунтозахисних, безплужних систем обробітку ґрунту. Досягнення у розв’язку зазначеної проблеми пов’язані з іменами Нагорного М.Н., Тарарики О.Г., Мєдвєва В.В., Пабата І.А., Малієнка А.М., Дубровіна В.О., Гукова Я.С., Шевченка І.Л. та інших.

За даними служби прогнозів США до 2010 року мінімальний обробіток ґрунту в цій країні буде застосовуватись на 90% площі ріллі, у тому числі нульова на 50%.

Більшість прийомів мінімального та нульового обробітку підвищують стійкість ґрунту до ерозії. В останні роки це набуло дуже великого значення, тому що інтенсифікація сільськогосподарського виробництва, з одного боку, вимагає підвищення родючості ґрунту, а це неможливо без попередження або хоч би обмеження ерозії, а з іншого боку, посилює небезпеку ерозії ґрунту.

У ґрунтозахисних технологічних процесах головна увага приділяється зменшенню ущільнення ґрунту й підвищенню його інфільтраційних властивостей. При необхідності на поверхні можуть бути збережені післяжнивні залишки, що послабляє ерозію ґрунту, а в деяких випадках, коли традиційні способи обробітку не дозволяють створити оптимальних умов розвитку рослин, вони дають можливість підвищити урожай.

Технологічний процес „мульчування” при обробітку ґрунту — різновид мінімального. Передбачає використання пожнивних й інших рослинних залишків для нагромадження й збереження вологи в ній.

Досвід застосування показав, що мульчування сприяє зниженню випаровування вологи, а в періоди випадання інтенсивних дощів охороняє ґрунт від змиву й надлишкового зволоження. Послабляються коливання температури ґрунту, зменшується глибина промерзання взимку й оберігається від перегріву влітку. Підсилюється життєдіяльність ґрунтових мікроорганізмів і зв’язаних із нею позитивних біохімічних процесів у ґрунті, придушуються бур’яни. У результаті мульчування підвищується врожайність культур.

Усі без винятку дослідження вказують на значне скорочення затрат праці та енергетичних витрат на варіантах з безвідвальним обробітком ґрунту порівняно з щорічною оранкою.

До недоліків мінімального обробітку слід віднести відмічене в багатьох наукових дослідженнях сприяння підвищенню потенційної засміченості насінням бур’янів, посилення непередбачливості наслідків диференціації оброблювального шару за біогенністю, фітосанітарною здатністю та родючістю ґрунту в цілому.

При частих поверхневих і безполицевих обробітках, у випадку посіву зернових по зернових, рослини уражає коренева гнилизна.

Утруднена заробка на оптимальну глибину органічних добрив, що знижує їхню роль в окультуренні ґрунту й підвищенні врожайності, у випадку тривалого поверхневого обробітку через ущільнення підорних шарів знижується водо- й повітропроникність ґрунту.

Враховуючи зазначене, раціональним і ефективним є сполучення поверхневих безполицевих і дискових обробітків з оранкою й глибоким розпушуванням, використання чизельних плугів і культиваторів, плугів-розпушувачів, щілювачів тощо, а також звичайних плугів відповідної модифікації.

Довготривалі дослідження систем обробітку ґрунту в зоні Полісся, проведені Малієнком А.М., показали, що за умов переважно механічної боротьби з бур’янами економічно доцільна система з дискуванням в п’яти полях і оранкою в трьох полях.

Коломієць М.В. відмічає, що полице-безполицеві технології різноглибинного обробітку здатні не тільки стабілізувати землеробство, а й сприяти скороченню ресурсних затрат з виходом на екологічну збалансованість агроладшафтів.

Узагальнення позитивних і негативних наслідків при проведенні безплужного обробітку подано у табл. 3.

Таблиця 3. Переваги й недоліки безплужного обробітку

переваги безплужного обробітку	недоліки безплужного обробітку
Висока ґрунтозахисна ефективність, протидія розпиленню й деформації ґрунтів машинами та знаряддями.	Підвищена потенційна засміченість верхнього 0…15 см шару ґрунту насінням бур’янів.
Сприятливі умови для рослин у коренемісткому шарі ґрунту, посилюється біологічна активність, покращується поживний режим.	Більша увага до підтримування оптимального рівня показників фізико-хімічного стану коренемісткого шару ґрунту.
Зменшення глибини промерзання, забезпечення ранньої стиглості.	Азотне голодування, необхідність додатково вносити азотні добрива.
Сприяє накопиченню ґрунтової вологи та зменшенню інтенсивності випаровування у вегетаційний період.	Вимагає суворої технологічної дисципліни та суворого дотримання агротехнічних строків.
Висока продуктивність машин сприяє зменшенню затрат робочого часу, ресурсу, енергоносіїв на одиницю продукції.	Вимагає комплектації відповідної системи машин і знарядь.

Нульова („хімічна”) технологія називається також безорною чи прямим посівом. Тут ґрунт залишається незайманим від жнив до посіву й від посіву до жнив.

Ця технологія є різновидом мінімальної, тому що обробляється тільки 30…25 % від усієї площі, що засівається. Один прохід комплексу (культиватор-сівалка) заміняє 5…6 проходів при традиційній технології, що зменшує ерозію, зберігає вологу в ґрунті, скорочує строки, витрати ресурсів.

Боротьба з бур’янами забезпечується тільки хімічним шляхом. Однак застосування великих доз гербіцидів приводить часто до негативних результатів через підвищення стійкості до них бур’янів, а впровадження сильнодіючих препаратів — до забруднення ґрунту й водоймищ.