Отримання оптимальних агрофізичних показників родючості ґрунту для кожної культури в сівозміні є важливою проблемою в землеробстві. Щільність складення – один з основних чинників родючості ґрунту, оскільки характеризує весь комплекс фізичних умов у ньому. Вона впливає на повітряний, тепловий і водний режими. Фізичні умови є важливим чинником впливу на ґрунт, управляючи яким, можна забезпечити оптимальні умови росту та розвитку сільськогосподарських культур.
Кожна сільськогосподарська культура за своїми біологічними особливостями по-різному реагує на ущільнення ґрунту. Урожайність культури істотно знижується зі збільшенням чи зменшенням об’ємної маси ґрунту по відношенню до оптимальної. За багаторічної оранки на одну й ту саму глибину утворюється щільна плужна підошва, яка впливає на більшість ґрунтових процесів.
При надмірному ущільнені ускладнюється проникнення в глибші шари ґрунту коренів рослин, погіршується водний, повітряний, тепловий і поживний режим, знижується біологічна активність ґрунту. За підвищеної об’ємної маси ґрунту на 0,1 і 0,2 г/см3 зменшення врожаю зернових колосових рослин досягає відповідно 15 і 50%. Тому підтримання оптимальної щільності ґрунту залишається важливим завдання землеробства.
Для більшості сільськогосподарських культур оптимальна величина щільності складання становить 1,0–1,3 г/см3. Польовими й вегетаційними дослідженнями встановлено, що верхня межа оптимальної щільності складання орного шару ґрунту для сої та кукурудзи становить 1,25 г/см3. Зростання цього показника для кукурудзи та сої до 1,3 у період сходів культур негативно позначається на подальшому рості й розвитку рослин та формуванні врожаю.
Відношення рослин до фізичного стану ґрунту характеризує співвідношення оптимальної та рівноважної щільності. Якщо воно більше, ніж одиниця, це означає, що щільність знаходиться в межах оптимальних для рослин значень, тому додаткові заходи для їх регулювання не потрібні; саме за таких умов створюється можливість для запровадження мінімального обробітку, в тому числі й так званого нульового.
Серед природних чинників, які впливають на щільність ґрунту, найбільш значними є зволоження, висихання, промерзання, дія дощових крапель, вплив рослин та дія ґрунтової фауни. Приріст органічного вуглецю на 0,1% знижує щільність ґрунту на 0,01 г/см3 і більше, що за критичного рівня ущільнення може бути пов’язано зі збільшенням врожаю зернових.
Основні штучні чинники ущільнення ґрунту: важкі сільськогосподарські машини і трактори, транспортні засоби, питомий тиск яких перевищує 0,8 кг/см2 (маса яких, до речі, постійно збільшується), недостатня глибина розпушування, обробіток ґрунту за надмірної вологості, недостатнє внесення в ґрунт органічної речовини, не оптимальна система мінерального удобрення, невідповідні сівозміни, запровадження монокультури тощо.
Заходи механічного обробітку інтенсивніше впливають на щільність будови ґрунту, ніж природні процеси. Обробіток ґрунту має бути спрямованим на створення й підтримання в ґрунті оптимальної щільності, необхідної для розвитку рослин. Системи обробітку ґрунту періодично змінюються, але залишаються такі фундаментальні заходи основного обробітку, як оранка та безполицевий обробіток. Необґрунтоване застосування мілкого та поверхневого основного обробітку із тривалим використанням знарядь дискового типу призводить до різкого підвищення щільності складання та пористості ґрунту.
Науковцями доведено, що оптимальна інтенсивність механічного обробітку залежить від співвідношення величин рівноважної й оптимальної для рослин об’ємної маси ґрунту. Чим вище відхилення рівноважної щільності складення від оптимальної для сільськогосподарських культур, тим інтенсивнішим має бути механічний обробіток. Впровадження безполицевого і особливо поверхневого обробітку призводить до підвищення щільності будови орного шару для рослин.
Читати по темі: Сіяти в сухий ґрунт чи ні?
Урівноважити щільність ґрунту можна шляхом внесення добрив та залишення рослинних решток попередника, тобто за рахунок заходів, які підвищують родючість. Залишення рослинних решток на поверхні поля чи його поверхневому шарі завдяки підвищенню несучої здатності ґрунту призупиняє техногенне переущільнення. Дієвим позитивним чинником впливу на зміну і формування оптимальних параметрів агрофізичних властивостей ґрунту є використання побічної продукції в системі удобрення, обробітку ґрунту в сівозміні.
Однак зниження інтенсивності ущільнення прийнятне лише на ґрунтах з рівноважною щільністю, близькою до оптимальної для польових культур. В іншому разі спостерігається неминуче переущільнення навіть при незначному техногенному ущільненні. Ущільнення орного шару до 1,55 г/см3 збільшує вміст недоступної рослинам вологи від 3,5 до 4,0% маси ґрунту, що призводить до зменшення запасів продуктивної вологи. У природних умовах діапазон зміни щільності складення ґрунту під впливом його вологості й температури коливається в
межах ± 0,05 г/см3. При механічному обробітку цей діапазон може сягати ± 0,40 г/см3.
Отже, системи обробітку ґрунту та їх вплив на його агрофізичний стан є невід’ємною складовою сучасного аграрного виробництва.
В Інституті сільського господарства Західного Полісся НААН України проводили визначення впливу систем обробітку ґрунту на зміну щільності складення темно-сірого опідзоленого ґрунту під культурами сівозміни (пшениця озима – соя – кукурудза – соняшник). В досліді вивчали системи обробітку ґрунту (різноглибинна оранка, дискування на 15–17 см з періодичним глибоким рихленням на 35 см,
дискування на 10–12 см з періодичним глибоким рихленням на 35 см). Оранку проводили плугом ПЛН–3–35, дискування – АГ–2,4–20. Норми добрив (фон) під сільськогосподарські культури становили: пшеницю озиму N170Р60К90; кукурудзу на зерно N150Р60К100; соняшник N70Р35К60 і сою N45Р30К50.
РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ
В середньому за роки досліджень (2021–2024 рр.) проведення різноглибинної оранки та дискування на 15–17 см з періодичним глибоким рихленням на 35 см забезпечило зменшення щільності в шарі ґрунту 0–30 см відповідно на 0,11 г/см3 та 0,08 г/см3 порівняно з варіантом дискування на 10–12 см. Встановлено, що за різноглибинної оранки під культурами утворювався орний шар (0–20 см) ґрунту, який характеризувався близькою до оптимальної щільністю складення – 1,17–1,28 г/см3 (табл. 1).
Дослідження показали, що за використання дискових систем обробітку відбувається диференціація орного шару за щільністю. Найбільш ущільненим виявився шар ґрунту 20–30 см, особливо у варіантах дискування на 10–12 см з періодичним глибоким рихленням на 35 см – 1,46 г/см3, що перевищує оптимальні значення щільності ґрунту.
У наших дослідженнях щільність у шарі ґрунту 0–30 см під культурами сівозміни (пшеницею озимою, соняшником, кукурудзою, соєю) на варіантах, де проводили різноглибинну оранку, становила 1,18–1,28 г/см3, за умов дискування на 15–17 см з періодичним глибоким рихленням на 35 см – 1,23–1,32 г/см3 та дискування на 10–12 см – 1,31–1,39 г/см3 (рис. 1).
Використання різноглибинної оранки та дискування на 15–17 см з періодичним глибоким рихленням на 35 см забезпечує сприятливі умови щільності складення темно-сірого опідзоленого ґрунту під культурами сівозміни.
Різноглибинна оранка та дискова система обробітку ґрунту на 15–17 см з періодичним глибоким рихленням на 35 см забезпечили вищу врожайність культур порівняно з варіантом дискування на 10–12 см з періодичним глибоким рихленням на 35 см: вона становила відповідно 7,18 та 7,07 т/га пшениці озимої, соняшнику – 2,40 та 2,17 т/га, кукурудзи – 11,42 та 10,56 та сої – 2,79 та 2,61 т/га (табл. 2).
ВИСНОВКИ
Застосування різноглибинної оранки та дискування на 15–17 см під культури сівозміни створює сприятливі умови для формування оптимальних параметрів щільності складення темно-сірого опідзоленого ґрунту – 1,18–1,35 г/см3 та 1,19–1,38 г/см3 в шарі 0–30 см, забезпечуючи продуктивність сівозміни на рівні 7,10 та 6,67 т/га з.од. За систем обробітку ґрунту дискування на 10–12 см відмічене ущільнення орного шару; найбільш ущільненим виявився шар ґрунту 20–30 см – 1,46 г/см3, що перевищує оптимальні значення щільності ґрунту.
Мирослава Фурманець, Юрій Фурманець, кандидати с.-г. наук, Інститут сільського господарства Західного Полісся НААН
Опубліковано в журналі “Агроном”, 2025
