Ефективне застосування мінімалізації грунту і його умови
Схильність ґрунтів до ущільнення збільшується з півдня на північ зі сходу на захід України. У тих же напрямках зменшується придатність грунтів до мінімалізації. Найбільш придатні до мінімалізації чорноземи, серед інших типів - гумусірованние грунту легкого і середнього гранулометричного складу з часткою водоустойчевих агрегатів (більше 0,25 мм) не менше 50%. Дерново-підзолисті і сірі лісові грунти піддаються великому ущільнення, ніж чорноземи і каштанові ґрунти.
Можливість скорочення кількості і глибини механічної обробки на слабо засмічених полях або при використанні гербіцидів можна визначити, порівнюючи показники рівноважної і оптимальної для рослин об'ємної маси грунту. Чим менша різниця між оптимальною і рівноважною щільністю, тим менш інтенсивною обробки вимагає такий грунт. Велике значення має і швидкість переходу ґрунту з нада йому стану до рівноважного.
Важливим показником є і величина критичної щільності ґрунту, при якій починають складатися несприятливі умови для рослин. Саме ця величина, ймовірно буде об'єктивним показником необхідності обробітку грунту, якщо, природно, операція не буде викликатися іншими причинами (бур'ян і т. П.).
Де - максимально допустима щільність (об'ємна маса), г / см3; - найменша вологоємність,% від маси грунту.
В принципі такий підхід до визначення критичної щільності вірний, проте за наведеною формулою визначити цю величину неможливо, так як найменша вологоємність, як встановлено поруч дослідників, сама зі зміною об'ємної маси не залишається постійною.
Максимально допустиму щільність можна визначити і графічно, показуючи взаємозалежність загальної пористості і її частин, зайнятих водою і повітрям при найменшій вологоємності, з об'ємною масою. Точка перетину ліній найменшою вологоємності і фізіологічно мінімального запасу повітря (15%) покаже критичну щільність грунту.
Знайдена такими методами критична щільність показує допустимий ущільнення, при якому повітряний режим не погіршується навіть при зволоженні грунту до найменшої вологоємності. Однак у багатьох степових і лісостепових районах неполивного землеробства грунту рідко і недовго бувають зволожені до найменшої вологоємності. Тому сприятливі умови для розвитку рослин будуть зберігатися і при дещо більшою щільності. Саме цей показник викликає практичний інтерес, оскільки дозволяє оцінити щільність грунту в польових умовах. Максимально допустиму, або критичну щільність при будь-якої вологості, коли ще залишається 15% пір, зайнятих повітрям, ми знаходимо з такої залежності:
Де V - загальна пористість,%; W - вологість,% від маси грунту; P - об'ємна маса грунту, г / см3.
Підставляючи в цю формулу значення загальної пористості і перетворивши її, отримаємо формулу:
Де - критична щільність грунту, г / см3; - питома маса ґрунту, г / см3.
Ця формула, по суті, така ж, як і формула С. І. Долгова для визначення критичної щільності при найменшій вологоємності, але їй можна користуватися для розрахунків критичної щільності при будь-якої вологості і для будь-яких грунтів. Природно, що буде вище ніж. Так, для чорнозему південного карбонатного, при вологості 25% Буде 1,35, а при 20% - 1,47 г / см3, в той час як - 1,27 г / см3.
Такі приблизно передумови попереднього розрахунку критичної щільності ґрунту за умови збереження сприятливого повітряного режиму. Вони не претендують на вичерпне вирішення питання. Залишається невідомим, на яку товщину грунтового шару повинна поширюватися така щільність. Не зовсім вона однакова для різних видів рослин, фаз їх розвитку, окремих частин орного шару і т. П.
Знання рівноважної і критичної щільності може служити основою для прогнозування можливості мінімалізації обробітку грунту. Так, рівноважна щільність чорнозему південного карбонатного Криму в шарі 0 - 10 см знаходиться в межах 1,17 - 1,19 г / см3, в шарі 10 - 20 см - 1,24 - 1,26 і в шарі 20 - 30 см - 1,26 - 1,28 г / см3, тобто не виходить за межі оптимальної, що свідчить про можливість мінімалізації їх обробки. Це доведено і в польових дослідах, деякі результати яких будуть висвітлені у відповідних розділах.
При використанні об'ємної маси грунту як діагностичного показника необхідності її обробки слід враховувати, що в умовах різного зволоження на ґрунтах одного і того ж типу на параметри оптимальної щільності трохи зміщаються. Так, в роки з нормальним і недостатнім зволоженням на дерново-підзолисті середньосуглинисті грунті оптимальна об'ємна маса орного шару для ячменю дорівнювала 1,2 - 1,25 г / см3, а в умовах підвищеного зволоження - 1,1 - 1,2 г / см3 (Пупонін А. І. 1978). Це пов'язано зі складним впливом на врожай водно-повітряного режиму, який залежно від метеорологічних умов може бути оптимальним при різних значеннях об'ємної маси.
Є дані, що при високій забезпеченості рослин елементами живлення зменшується несприятливий вплив високої об'ємної маси грунту на врожайність сільськогосподарських культур.
При вирішенні питання про мінімалізації обробітку грунту слід враховувати біологічні властивості вирощуваних рослин. За позитивної реакції на мінімалізацію обробки грунту польові культури можна розташувати в такий нізходящая ряд: озимі зернові, ярі зернові, соняшник, цукрові буряки, зернобобові, картопля, льон, рапс.
Існує думка, що мінімізація обробітку грунту можлива тільки при широкому застосуванні високоефективних гербіцидів. Але це не завжди так. Наприклад, при заміні оранки поверхневою обробкою грунту під озимі культури, або скорочення обробок грунту в передпосівний період під ярі культури засміченість посівів малолітніми видами практично не підвищується. Мінімалізацію обробітку грунту при догляді за посівами просапних культур або застосовувати прямий сівши на засмічених полях без гербіцидів, природно, не слід. І тут треба зважувати, що краще, або провести кілька додаткових боронований і культивацій, або застосувати дорогі гербіциди і ще більше погіршити екологічну обстановку.
Таким чином, перш за все мінімальну обробку ґрунту необхідно застосовувати на чорноземних, каштанових та інших типах добре окультурених грунтів з сприятливими для рослин агрофізичними властивостями, а так само на полях, чистих від бур'янів, або при систематичному застосуванні гербіцидів. Найбільш важливими і спільними для всіх зон умовами ефективного застосування мінімального обробітку є високий рівень агротехніки, чітка технологічна дисципліна на полях, виконання механізованих робіт в оптимальні терміни при високій якості.
Слід звернути увагу, що різниця раціональної мінімалізації обробітку тих чи інших грунтів не їсти постійної, а змінюється зміною багатьох обставин. Так, придатність грунтів до мінімалізації їх обробки можна підвищити шляхом осушення, щелевания, гіпсування та вапнування, збільшення вмісту гумусу і поліпшення структури. Значно зростає можливість мінімалізації обробітку грунту з ростом культури землеробства.