Обгрунтування доцільності чізелеваніяпочви в умовах Криму і півдня України
Раціональна обробка грунту є важливою ланкою в системі заходів щодо забезпечення високої культури землеробства. Відомо, що необхідними умовами для росту і розвитку рослин є нормальний водно-повітряний режим грунту, її оптимальні щільність і структура [7, 8, 11]. В даний час основним способом створення сприятливих для сільськогосподарських рослин властивостей ґрунту є її механічна обробка. Застосування різних прийомів обробки грунту має бути диференційованим, з урахуванням місцевих особливостей грунтів і погодних умов.
Необхідно відзначити, що грунтово-кліматичні умови Криму характеризуються великою різноманітністю, істотно відрізняючись в степовій і передгірській зонах, Севастопольському районі і на Південному березі [12].
Середньорічна кількість опадів варіюється від 300 ... 400 мм у степовій зоні до 500 ... 700 мм в передгірних районах і на Південному березі. Велика частина опадів випадає в осінньо-зимовий період, а в теплу пору року вони носять зливовий характер. При цьому часто спостерігаються тривалі посушливі періоди [12]. У разі випадання в такий час зливових дощів пересохла грунт не здатна поглинути всю вологу, і тому 30 ... 50% її втрачається з поверхневим стоком. Виникаючі потоки води змивають найбільш родючий верхній шар грунту. На схилах відбувається також і підгрунтовий стік води, в результаті якого з грунту вимиваються цінні мулкуваті частки і водорозчинні речовини, необхідні для живлення рослин. У степових і передгірних районах Криму проявляється також вітрова ерозія. Всі ці фактори призводять до втрати родючості і деградації грунтів.
Перераховані особливості дозволяють зробити висновок про те, що в умовах Криму обробка грунту повинна бути спрямована на поліпшення водовбирною здатності грунту, накопичення, збереження і раціональне використання грунтової вологи, запобігання вітрової та водної ерозії. Необхідно враховувати значну неоднорідність грунтів Криму та засміченість їх камнямі.Вибор способів обробітку грунту повинен забезпечувати також рішення загальних проблем сучасного землеробства, найбільш актуальними з яких є переуплотнение грунту сільськогосподарськими машинами і висока енергоємність її обробки. Як показують дослідження вітчизняних і зарубіжних вчених, ці проблеми взаємопов'язані [15, 16, 19].
Внаслідок багаторазових проходів сільськогосподарської техніки відбувається ущільнення грунту на значну глибину (до 0,6 м і більше), зменшення її пористості і руйнування капілярної системи, що негативно позначається на влагопроницаемости і процесах газообміну між грунтом і атмосферою. Тривале використання для оранки лемішними плугів призводить до переущільнення підорного шарів і утворення «плужної підошви», яка перешкоджає росту кореневої системи рослин і надходженню вологи з нижчих горизонтів. До негативних наслідків переущільнення грунту відносяться також погіршення температурного режиму і зниження біологічної активності грунту [15, 18, 25]. Щільна грунт сильніше нагрівається в денні години, а вночі швидко остигає. Великі перепади температури і порушення газообміну негативно відбиваються на діяльності корисних грунтових організмів, сповільнюючи біологічні процеси. Збільшення об'ємної маси грунту до 1,35 ... 1,40 г / см 3 призводить до зниження швидкості розкладання рослинних залишків на 38 ... 40%. З цієї ж причини знижується ефективність внесених в грунт добрив, оскільки грунтові бактерії недостатньо переводять азот в доступну для рослин форму [5, 11, 25]. Обробка переущільнених грунтів з порушеною структурою супроводжується підвищеним глибообразованіем і зростанням витрат енергії. Тому актуальним напрямком в грунту є пошук перспективних малоенергоёмкіх способів розпушування ущільнених шарів грунту і розробка знарядь для їх здійснення [20, 21, 22, 23].
Слід зазначити, що пошуки шляхів зниження енерговитрат нерозривно пов'язані з одночасним підвищенням продуктивності, поліпшенням якості обробки грунту і зниженням трудових і грошових витрат [19, 24, 25].
В даний час в світовому землеробстві існує стійка тенденція заміни відвальної оранки глибоким розпушуванням грунту без обороту пласта [21]. Одним з найбільш ефективних способів безполицевого розпушування служить Чизельная обробка грунту, яка сприяє руйнуванню ущільненої «плужної підошви», попередження водної і вітрової ерозії, поліпшення умов росту і розвитку сільськогосподарських рослин, що в кінцевому підсумку підвищує врожайність вирощуваних культур [5, 6, 20] .
Чизелевание грунту може виконуватися як у вигляді основної операції (глибоке безотвальное розпушування, Чизельная культивація), так і в поєднанні з іншими видами обробки грунту, а також використовуватися для разуплотнения підорних шарів і замінювати щелеваніе на схилах
[5, 20, 22, 23, 27].
Чизельная обробка грунту є надійним прийомом в боротьбі з вітрової та водної ерозією грунту. Кількість стерні, яке зберігається на поверхні грунту при роботі Чизельні знарядь, досить для захисту її від вітрової ерозії (53 ... 60%). За даними Українського НДІ захисту грунтів від ерозії, змив мелкозем на схилі величиною 3 ... 5 ° після чизельной обробки в порівнянні з відвальної оранкою зменшився в 2,5 рази, стік талих вод скоротився в 3,3 рази, а втрати основних мінеральних елементів - в 1,2 ... 3,2 рази [5, 31].
За даними Казахського НДІ землеробства, Чизельная обробка сприяє більш глибокому просочуванню талих і дощових вод на схилах і скорочення їх стоку на 11 ... 42 мм, а змиву грунту - на 1,6 ... 6,5 т / га в порівнянні з оранкою [5, 7, 39].
Під впливом чизелевание об'ємна маса ґрунту в оброблюваному шарі знижується на 3 ... 21%, пористість грунту збільшується на 4 ... 10%, а її водопроникність зростає в кілька раз.Чізельние знаряддя забезпечують разуплотнение глибоких шарів грунту з меншими витратами енергії, праці і засобів, ніж плоскорізи і інші знаряддя [5, 26, 31].
В умовах півдня України Чизельная обробка грунту на схилових землях ефективна під всі культури, а на рівнинних - під просапні. В результаті її застосування зростання врожайності вирощуваних культур в різних грунтово-кліматичних умовах складає: озимої пшениці - 2,9 ... 7,0 ц / га, озимого жита - 2,7 ... 4,4 ц / га, ярого ячменю - 2 ... 4 ц / га,
рису - 3,8 ... 7,5 ц / га, зерна кукурудзи - 5,25 ... 15,70 ц / га, соняшнику - 2,9 ... 3,1 ц / га, гороху - 2,5 ц / га, кормових буряка - 45 ц / га, цукрових буряків - 36 ... 43 ц / га, картоплі - 9,4 ... 17,4 ц / га, багаторічних трав - 4,6 ц / га. Сумарна продуктивність сівозмін при використанні Чизельні плуги в системі основного обробітку грунту замість щорічної оранки зростає на 6 ... 10% [5, 6, 43, 44, 51].
Чизелевание грунту є перспективним прийомом боротьби з засоленням ґрунту на зрошенні, оскільки інтенсифікує аеробні процеси в грунті. На сильно засолених грунтах для кращої промивання і виносу солей, а також на перезволожених і заболочених землях слід проводити Чизельні обробку на глибину до 35 см.С допомогою чизелевание грунту в рисових чеках можна ефективно боротися з таким злісним бур'яном, як очерет звичайний [5, 49 ].
Чизельная обробка грунту ефективна також на багаторічних насадженнях - садах і виноградниках, які мають велике значення для сільського господарства Криму і півдня Украіни.Очень часто вирішальним моментом для культури винограду є фізичні властивості верхнього 70-сантиметрового шару ґрунту. З цієї причини обробці грунту на виноградниках треба приділяти особливу внимание.В перші роки після підйому плантажа грунт зберігає сприятливі умови для життєдіяльності виноградних кущів, а потім під дією метеорологічних факторів, від систематичного пересування на винограднику людей, тварин і особливо машин, а також під власною вагою, вона сильно осідає і ущільнюється. В результаті доступ вологи та повітря до основної маси коренів зменшується, поживний режим грунту стає менш сприятливим, внаслідок чого умови для розвитку кореневої системи, а також зростання і плодоношення виноградного куща поступово погіршуються. Для повернення грунті властивостей, придбаних нею в перші роки після підйому плантажа, в міжряддях виноградників необхідно періодично проводити глибоке розпушування [32, 33].
Велике значення для виноградної рослини має повітряний режим грунту. Живильні коріння, розвиваючи велику і потужну абсорбуючу поверхню, потребують для своєї діяльності в значній кількості кисню, і часто горизонт максимального розвитку зони живлять коріння залежить головним чином від повітряного режиму грунту. Крім того, повітря необхідне для життєдіяльності корисних мікробів. При нестачі повітря в грунті розвиваються анаеробні процеси. Поліпшення аерації ґрунту на виноградниках досягається глибоким обробкою і окультуренням грунту шляхом розпушування, добрива та оновленням плантажа глибокорозпушувачами. Ще К.А. Тімірязєв зазначав, що користь глибокої обробки, як один із заходів боротьби з посухою, не підлягає сумніву внаслідок досягається нею подвійного результату - накопичення і кращого заощадження вологи. Розпушена на глибину до 50 см грунт добре вбирає атмосферні опади, а часте розпушування її поверхні зменшує фізичне випаровування води. В остаточному підсумку, грунт при такій обробці краще забезпечується вологою [36, 37].
Як показали дослідження Н.І. Скляра, глибоке розпушування дає можливість кореневій системі винограду розвиватися не в ущільнених горизонтах, а в більш пухкому шарі, куди в достатній кількості проникають повітря і волога. В результаті цього харчування куща мінеральними речовинами, його потужність і врожайність значно збільшуються [35].
П.В. Іванов відзначає, що за допомогою глибокого розпушування міжрядь можна створити умови для швидкого просочування вологи в нижні горизонти грунту, де розташована основна маса кореневої системи винограду. Крім того, при його виконанні можна вносити на дно борозни добрива, які, потрапляючи безпосередньо в зону найбільшого розвитку мочковатих коренів, при сприятливій аерації і підвищеному зволоженні особливо ефективні. Проводячи виробничі досліди з глибоким розпушуванням на старих виноградниках, Н.І. Скляр встановив, що в результаті поліпшення водно-фізичних властивостей грунту і омолодження кореневої системи посилювалася потужність виноградних кущів, а врожайність зростала в 2 ... 3 рази. До такого ж висновку прийшов і А.К. Кондіон, який провів досвід в тих же умовах [37, 38].
Т.І. Турманідзе встановив, що однією з причин захворювання виноградної лози хлорозом є ущільнення підгрунтя шарів, куди проникають коріння. Проведення глибокого обробітку грунту створює оптимальні умови для її харчування, аерації та зволоження і в результаті усуває це захворювання [33].
Особливо зростає роль глибокого розпушування на схилах, де ерозійні процеси протікають найбільш інтенсивно [39, 40].
Болгарські вчені С. Іонев і К. Нешев в результаті ряду досліджень прийшли до висновку, що обсяг кореневої системи, вага однорічного приросту, урожай винограду і його цукристість були найбільшими при глибокій обробці грунту. Особливо зростає значення періодичного глибокого розпушування в зв'язку з внесенням мінеральних добрив. На думку ряду дослідників, внесення добрив в нарізані по середині міжрядь борозни завглибшки 35 ... 40 см підвищує врожайність винограду на 20 ... 25%. За спостереженнями А.С. Мельникова і Ж.А. Аветісова, глибоке розпушування грунту без добрив було більш ефективно, ніж добрива без їх глибокого внесення, а найбільш високий ефект був отриманий при їх спільному застосуванні на виноградниках - прибавка врожаю досягла 30% [38].
В існуючих посібниках по виноградарству і технологічних картах рекомендується проводити чизелевание грунту на виноградниках двічі на рік: восени з подальшою оранкою і весняне перед літніми культивациями [41].
Таким чином, чизелевание грунту в умовах Криму і півдня України ефективно при обробленні польових, просапних культур і багаторічних насаджень, в тому числі на схилових землях, кам'янистих грунтах, в рисових чеках, при поліпшенні засолених ділянок.