Шляхи мінімалізації обробітку грунту і умови її ефективного застосування. В даний час в багатьох країнах світу в широких масштабах проводяться дослідження, пов'язані з виникненням теорії, а потім і методів так званої мінімалізації обробітку грунту.
Як зазначає А. Петерсон (1964 г.), вона стала поширюватися в США «зі швидкістю степових пожеж». Широко застосовують її також в Англії, Канаді, Угорщині, Швеції та в інших країнах. У нашій країні і за кордоном розроблено і застосовується багато модифікацій мінімалізації обробітку грунту. Це викликано в першу чергу тим, що більша частина енергетичних витрат в землеробстві падає на обробку грунту і хлібороб зацікавлений, не знижуючи врожаю, зменшити витрати.
Тому Мінімалізація обробітку грунту включає зниження енергетичних витрат зменшенням числа і глибини обробки, суміщенням проведення механічних та хімічних операцій одним агрегатом. Мінімальну обробку треба розглядати як агротехнічну систему, де досягається менше число проходів по полю складних агрегатів і тракторів за період вирощування сільськогосподарських культур. Прийоми мінімалізації не суперечать поглибленню орного шару і окультурення його як на дерново-підзолистих, так і на інших грунтах, а знаходяться в тісному взаємозв'язку, так як агротехнічна і економічна ефективність мінімального обробітку найбільш повно проявляється тільки на окультурених грунтах.
Мінімалізацію обробок, як справедливо зазначає В.П. Нарцисів, не можна розглядати тільки в економічному аспекті, хоча це і дуже важливо. Разом з ростом механізації рільництва різко збільшилася кількість обробок важкими агрегатами. Нерідко це призводить до розпорошення грунту і погіршення складання підорних шарів, так як верхній шар підтримується в пухкому стані обробними знаряддями.
Дослідження фахівців США показали, що водопропускна здатність в колії трактора на глибині 7,5 см. Зменшується на 60-93%, а щільність грунту збільшується на 9-23%. Виділяють три групи основних причин, що вимагають мінімалізації обробітку грунту (Б.А. Обладунків, А.І. Пупонін). Перша група причин економічного порядку - необхідність збільшення врожайності, підвищення продуктивності праці і зниження собівартості продукції.
Друга група - необхідність збереження і підвищення продуктивності грунту: усунення зайвого ущільнюючого і розпилювального дії важких машин і знарядь, боротьба з водною та вітровою ерозією, поліпшення гумусового балансу грунту і зменшення втрат з неї поживних речовин і вологи. Третя група - це все зростаюча інтенсифікація сільськогосподарського виробництва, його хімізація, механізація та меліорація. Узагальнюючи дослідження зарубіжних вчених, А.Л. Шенявского (1972) вказує, що широке застосування великовагових тракторів і транспортних засобів призводить до надмірного ущільнення грунту і підгрунтя, що значно погіршує умови життя рослин.
Теоретичні дослідження в цій області дозволили сформулювати положення про оптимальну для рослин і рівноважної для грунту щільності складення (Мічурін, 1957; Реут, 1961). На окультурених ґрунтах, де рівноважна щільність збігається з оптимальною для вирощуваних культур, на слабозасоренних ділянках можна значно скоротити число обробок грунту, а на сільнозасоренних - механічні обробки замінити хімічними.
До грунтів, у яких рівноважна і оптимальна щільності збігаються або близькі між собою, відносяться багато чорноземи з хорошими фізичними і механічними показниками, більш легкого механічного складу і добре окультурені. На зрошуваних сероземах, на важко-суглинних підзолистих, на солонцях і солонцюватих грунтах, де рівноважна щільність досягає значно більшої величини, ніж оптимальна, не можна відмовлятися від обробки ґрунту навіть рот наявності добре діючих гербіцидів.
На таких ґрунтах при самоуплотненію рівноважна щільність може бути 1,35-160 кубічних сантиметрів, тоді як рослини дають велику продуктивність на среднеуплотненних грунтах, де оптимальна щільність знаходиться в межах 1,15-1,25 кубічних сантиметрах. При мінімалізації обробітку грунту ставиться також завдання не тільки скорочення застосовуваних прийомів, але і зменшення числа проходів тракторів, які часто викликають надмірне полосное ущільнення грунту.
З усього розмаїття мінімалізації обробітку грунту більш широко поширені оранка і передпосівна обробка; передпосівна обробка і посів з одночасним внесенням гербіцидів і добрив; оранка, передпосівна обробка, посів з внесенням гербіцидів і добрив. Для виконання цих прийомів широко використовуються комбіновані пахотно-посівні агрегати, наприклад полунавесной агрегат, який одночасно виконує чотири операції: вносить мінеральні добрива, розпушує орний шар грунту, накочує грунт і здійснює посів зернових культур.
Він знижує глибистой грунту на 23-25% в порівнянні з роздільним виконанням зазначених операцій, покращує водний режим грунту, підвищує польову схожість насіння. Все це забезпечує збільшення врожайності зернових культур на 3,8-4,5 ц. з 1 га. Орні агрегати, які поєднують оранку з вирівнюванням і коткуванням, також відповідають принципам мінімалізації і широко застосовуються в різних районах при обробці грунту під озимі культури після ранніх зернових культур (непарових попередників). На чистих парах застосування мінімальних обробок позитивно позначається в період догляду за паровими полями.
Агротехнічна ефективність заміни механічних прийомів боротьби з бур'янами хімічними переконливо доведена досвідченими даними. Вона пояснюється тим, що при механічній обробці верхня частина грунту втрачає вологу.
При використанні гербіцидів в пару грунт стає більш ущільненої, що позитивно впливає на водний режим, а також перезимівлю озимих культур. Застосування мінімальних обробок має велике значення не тільки в парових полях, а й при вирощуванні сільськогосподарських культур. Досвід показує, що скорочення кількості і глибини механічних обробок і навіть відмова від деяких з них, наприклад від міжрядних обробок деяких просапних культур, не знижує врожайності.
Агротехнічна роль мінімалізації обробітку грунту полягає в тому, що розпорошення її і підвищується стійкість до вітрової ерозії, польові роботи виконуються без розриву в часі між окремими їх видами, що дозволяє ефективно боротися з ранневесенней посухою, що завдає великої шкоди посівам. В економічному плані значення скорочення числа технологічних операцій виражається, перш за все, в тому, що зменшується потреба в енергетичних засобах і трудових ресурсах в найбільш напружений період - під час весняної сівби. Згладжування при такій агротехніці піків потреби в енергетичних засобах дозволяє більш рівномірно використовувати тракторний парк протягом року і скоротити загальну потребу в тракторах при збільшенні навантаження ріллі в розрахунку на кожен трактор.
Все це сприяє за новою технологією зниження грошово-матеріальних і трудових витрат на обробіток сільськогосподарських культур. Скорочення числа технологічних обробок в деяких грунтово-кліматичних зонах допускається шляхом застосування фрези.
Так, в Північно-Західній зоні при обробітку картоплі, цукрових буряків та інших культур, де навесні проводиться переорювання зябу, культивацію і боронирование можна замінити разової обробкою фрезою. В системі обробки грунту по догляду за широкорядних посівах (картопля, капуста, кукурудза, соняшник, коренеплоди) можна скоротити число міжрядних обробок до 1-2, якщо застосовувати гербіциди. Знаряддя з активними робочими органами більше використовуються в овочівництві та садівництві.
Фрезерні культиватори для обробки міжрядь садів, ягідників і овочевих культур застосовуються і в рільництві. В зарубіжних країнах (США, Канада, Англія) під деякі культури (кукурудза) запропоновані не тільки мінімальні, але і нульові обробки, тобто землеробство ведеться без обробки грунту. Сівалки нарізають вузькі борозни сошником з одночасним внесенням високоефективних гербіцидів. Міжрядні обробки не проводяться.