Землеробство
4.2.1. Полицевий обробіток ґрунту
Оранка - це захід обробітку, під час якого оброблюваний шар ґрунту перевертається не менше ніж 135°, а також кришиться, розпушується, частково перемішується і підрізаються бур´яни.
Основними робочими органами плуга є леміш, полиця, передплужник і дисковий ніж, або чересло.
Леміш підрізує скибу в горизонтальному напрямі, а дисковий ніж або чересло - у вертикальному. Дискові ножі застосовують на тракторних плугах, а чересла - здебільшого на плугах спеціального призначення (чагарникових тощо).
Технологічні операції і якість оранки багато в чому залежать від форми полиць, які бувають гвинтові, напівгвинтові, циліндричні та культурні.
Плуг з гвинтовою полицею добре перевертає скибу, але недостатньо її кришить. Ці плуги призначені для обробітку зв´язних сильнозадернілих ґрунтів (цілина, перелога, луки, пасовища). Застосовують їх обов´язково з дисковими ножами.
Спосіб оранки, при якому скиби перевертаються на 180°, називається оборотом скиби. Якщо скиби кладуться одна до другої під кутом 45°, а перевертання відбувається тільки на 135°, то оранку називають зметом скиби. При цьому в зв´язку з неповним перевертанням скиби не досягається позбавлення життєздатності багаторічної рослинності на перелогах.
Плуги з циліндричною полицею відразу круто піднімають і відкидають скибу в бік борозни. При цьому ґрунт добре кришиться, але недостатньо перевертається. Плуги з такою формою полиці застосовують на окультурених, незадернілих і легких ґрунтах.
У напівгвинтової полиці поверхня передньої частини циліндрична, а задня наближається до гвинтової. Леміш у таких плугів ставлять крутіше. Плуг з напівгвин-товою полицею добре обертає скибу, а задовільно кришить її тільки на незадернілих і легких ґрунтах. Такі полиці встановлюють на чагарниково-болотних плугах для обробітку осушених торфових і болотних мінеральних ґрунтів, а також на плугах загального призначення для обробітку задернілих староорних ґрунтів.
Культурна полиця за формою поверхні (круто зігнута) наближається до циліндричної і відрізняється від неї тим, що задня її частина має гвинтоподібну поверхню. Вона забезпечує достатнє перевертання і кришіння, яке буває навіть краще, ніж при оранці плугом з напівгвинтовою полицею. Але й ця полиця придатна для роботи на легкому ґрунті, на задернілому вона працює гірше, ніж гвинтова і напівгвинтова. Є ще комбіновані полиці, котрі за своєю конструкцією проміжні між культурними і на-півгвинтовими.
Недоліком полиць усіх відомих форм є те, що вони задовільно здійснюють лише одну операцію - або перевертання, або розпушування, хоч потрібно, щоб обидва технологічні процеси виконувалися одночасно. Особливо це стосується обробітку полів з-під природної або штучної трав´янистої рослинності. Застосування плугів з різними полицями на таких ділянках показало, що виконати якісно обидві ці операції одночасно жодна із згаданих форм полиць не спроможна.
Високоякісної оранки досягають тоді, коли її проводять плугом з передплужниками. Така оранка називається культурною.
Передплужники спочатку використовували на задернілих ґрунтах, тобто на ділянках, де переорювали багаторічні трави. Під час роботи вони зрізають верхній (8-12 см) задернілий шар ґрунту і скидають його на дно борозни, а основний корпус плуга приорює його нижнім незадернілим шаром ґрунту, здатним добре кришитися. Ширина передплужника дорівнює 2/3 захвату основного корпусу, що забезпечує краще укладення верхнього шару ґрунту на дно борозни. В результаті цього верхній шар ґрунту набуває культурного, тобто добре розпушеного стану, звідси й сам обробіток плугами з передплужниками називають культурною оранкою. Після такої оранки відпадає потреба в багаторазовому поверхневому обробітку. Крім того, застосування передплужників створює сприятливі умови для розкладу рослинних решток багаторічних трав, оскільки відрізана верхня частина скиби потрапляє на дно борозни і рівномірно приорюється пухким ґрунтом, що поліпшує умови його вологості і та аерації.
Тепер передплужники використовують і на староорних землях, оскільки при оранці плугом без передплужників нижній шар незадовільно розпушується. Цьому перешкоджає верхній ущільнений шар, де зосереджується багато коріння. Якщо ж обробляти верхній і нижній шари роздільно, як при культурній оранці, нижній шар розпушується добре.
Потребу в обробітку староорних земель плугами з передплужниками раніше обґрунтовували неоднаковою структурою (а звідси і неоднаковою здатністю кришитися) різних частин орного шару. Вважали, що нижній шар (10-20 см) має кращу структуру, а верхній (0-10 см) - гіршу. Однак дослідженнями було доведено, що структура верхньої частини орного шару не завжди буває гіршою, ніж нижньої.
За сучасними науковими поглядами, культурна оранка у восьми-десятипільних сівозмінах потрібна в одному-трьох полях. Це зумовлюється тим, що у верхньому шарі ґрунту зосереджується більше поживних речовин і вони краще використовуються рослинами, якщо загортаються глибше, потрапляючи в умови більш сталої вологості. Крім того, верхньому шару ґрунту властива більша біологічна активність - у ньому більше аеробних мікроорганізмів, енергійніше розкладаються рослинні рештки і більше виділяється вуглекислого газу. Якщо при оранці глибокий шар ґрунту вивертається наверх, в умовах кращого доступу повітря підвищується його біологічна активність, завдяки чому посилюється активність усього орного шару, а це дуже важливо для поліпшення умов живлення рослин та посилення фотосинтезу.
Нарешті, після оранки плугами з передплужниками задернілих ґрунтів або полів після стерньових попередників між орним і підорним шарами не утворюється прошарок з нерозкладених решток дернини або стерні, який порушує капілярний рух вологи і утруднює нормальний розвиток кореневої системи культурних рослин.
Передплужник установлюють перед основним корпусом так, щоб орна скиба вільно проходила між ними. Відстань від носка передплужника до носка основного корпуса - 30-35 см. Лезо передплужника повинно заглиблюватися у ґрунт на 7-10 см (під основну масу коріння дернини), а на запирієних полях - на 10-12 см. Польовий обріз передплужника виступає в бік поля відносно польового обрізу основного корпуса на 1-2 см. Проте така конструкція передплужника не дає при оранці повного переміщення вниз верхньої частини орного шару через малу ширину захвату, укорочені лемеші і полиці порівняно з основним корпусом плуга і тому не забезпечує високоякісного обробітку ґрунту при роботі, особливо на підвищених швидкостях.
Дисковий ніж розміщують відносно передплужника так, щоб його вісь обертання (коли дивитися зверху), була над носком передплужника або виходила вперед на 1-2 см. Площину диска зміщують від польового обрізу передплужника в бік поля на 1-2 см. По глибині дисковий ніж установлюють так, щоб нижня точка різальної кромки диска була нижче від леза лемеша передплужника на 2-3 см.
Слід зазначити, що крім поліпшення водного і повітряного режимів, посилення біологічних процесів і нагромадження доступних форм поживних речовин (зокрема нітратів), зменшення бриластості та гребенистості ґрунту, культурна оранка відіграє важливу роль у боротьбі з бур´янами, шкідниками та збудниками хвороб.
При культурній оранці краще загортаються в ґрунт післяжнивні і післяукісні рештки, бур´яни та гній, що дуже важливо для високоякісної сівби, догляду за культурами, особливо просапними, а також при збиранні врожаю зокрема зернових і цукрових буряків.
Дуже важливо й те, що при заорюванні плугами з передплужниками значно підвищується ефективність органічних і мінеральних добрив. Так, за дослідами Інституту цукрових буряків УААН, після внесення гною в дозі 20 т/га приріст урожаю цукрових буряків в середньому за 4 роки становив при заорюванні плугом без передплужників 28 ц/га, а з передплужниками - 47 ц/га; при внесенні мінеральних добрив - відповідно 34 і 45 ц/га (В. Ф. Зубенко, 1983). Посилення дії мінеральних добрив при культурній оранці зумовлене тим, що вони перемішуються не з усім орним шаром, а лише з певною частиною його, від чого зменшується закріплення їх ґрунтом; особливо це має значення для фосфорних добрив.
Щодо витрат пального, то при оранці задернілих ґрунтів із застосуванням передплужників вони зростають на 15-25%, але завдяки кращому розпушуванню після культурної оранки на них доводиться менше використовувати знарядь поверхневого обробітку, що зменшує витрати пального на подальший обробіток. Важливим є й те, що при використанні меншої кількості знарядь поверхневого обробітку краще зберігається структура ґрунту. На незадернілих ґрунтах при використанні плугів з передплужниками тягові зусилля змінюються мало.
Орати без передплужників доводиться на ґрунтах з орним шаром меншим ніж 20 см; на природних цілинних задернілих ґрунтах, коли верхній ущільнений шар перевищує 10 см, а нижній шар так само, як і верхній, не кришиться, і на свіжих розкорчованих площах, де залишилось багато пеньків, які заважають роботі передплужників; на деяких осушених болотах з товстим шаром торфу.
Глибина культурної оранки повинна становити не менше ніж 20-22 см. При меншій глибині вона неефективна, тому що в цьому разі недостатньо прикривається верхній шар ґрунту, зрізаний передплужником. Якщо передплужник установлюється глибше ніж 10 см, потрібно відповідно збільшити й глибину оранки основним корпусом, що не завжди доцільно. На опідзолених та інших ґрунтах, де глибина орного шару менша за 20 см, треба застосовувати спеціальні заходи, спрямовані на його поглиблення (поступове збільшення глибини оранки з внесенням гною та інших добрив), і тільки після цього переходити до оранки плугами з передплужниками.
Способи і техніка проведення оранки
В Україні застосовують два основних способи оранки: гладку і загінну. Гладка - це така оранка, після якої на полі не залишається ні звальних гребнів, ні роз´ємних борозен. Для такої оранки потрібні оборотні плуги (ПОН-5-40; ППО-4-40; ППО-5-40; ППО-7-40; "Варі-Діамант-160"; ППО-8-40; ПО-4-40), кожний з двома корпусами та передплужниками (правим і лівим), які відвалюють скибу праворуч і ліворуч; звичайні ж плуги відвалюють скибу тільки в правий бік. Гладку оранку використовують насамперед на схилах, зокрема на крутих схилах передгірних районів Карпат і Криму, де інший спосіб оранки неможливий, оскільки скибу можна обертати лише в один бік - донизу. Щоб не доводилось робити поворотів, що дуже важко здійснити на схилах, для оранки слід використовувати трактори з двостороннім ходом. Оранка оборотними плугами проводиться човниковим способом, а звичайними плугами - загінним або петлевим.
Загінна оранка - це основний, найбільш поширений спосіб оранки. Кожне поле попередньо розбивають на загінки, ширина яких залежить від його довжини (чим більша довжина поля, тим ширша загінка), потужності трактора і ширини захвату плуга (табл. 32).
Таблиця 32. Ширина загінок при оранці залежно від довжини поля
Довжина поля, м | Ширина загінки для агрегатів з тракторами, м | |||
К-701 | Т-150; Т-150К; Т-4А; ХТЗ-170; ХТЗ-121 | ДТ-75 МВ; ДТ-75 В | МТЗ-80 МТЗ-82 | |
300-400 | - | 60-70 | 55-60 | 31-40 |
401-500 | - | 71-80 | 61-70 | 41-44 |
501-700 | 106-118 | 81-90 | 71-80 | 45-54 |
701-1000 | 119-130 | 91-100 | 81-90 | 55-62 |
1001-1500 | 131-145 | 101-119 | 91-109 | 63-73 |
Понад 1500 | 146-160 | 120-135 | 110-120 | 74-88 |
При збільшенні довжини загінки менше витрачається часу на холості проходи агрегата на поворотах, але одночасно ускладнюється його обслуговування.
Із збільшенням довжини поля і кількості корпусів на плузі ширина загінок повинна збільшуватись.
Поле на загінки розбивають так, щоб основні загінки були правильної геометричної форми (прямокутник, трапеція), а площі клинів і смуг для наступного заорювання зводять до мінімуму. По лінії першого робочого ходу агрегата розставляють віхи.
При петлевому варіанті оранки віхи встановлюють на середині кожної загінки для оранки всклад, тобто перші віхи від краю поля на відстані, рівній ширини загінки, а наступні - від установлених віх на відстані, рівній подвоєній ширині загінки. При безпетлевому варіанті оранки перші віхи розставляють від краю поля на відстані 3/4 ширини загінки, а наступні - від установлених віх на відстані, рівній ширині загінки. На кінцях загінок відбивають поворотні смуги для розвороту трактора з плугом. Ширина поворотних смуг залежить від способів агрегатування, розмірів агрегатів і техніки оранки. Для тракторів МТЗ-80 і МТЗ-82 вона становить 10-12 м, для трактора К-701 з напівначипним плугом - 25-30 м, для ХТЗ-170, Т-150К, ХТЗ-121 - 15-20 м. При безпетлевому варіанті оранки ширину поворотної смуги зменшують на 20-25%.
Контрольну лінію роблять плугом, відрегульованим на глибину оранки 20-22 см. При оранці загінок необхідно плуг заглиблювати на поворотній смузі під час пересікання контрольної лінії передплужником першого корпуса, а виміляти - в кінці робочого ходу плуга при проходженні останнім корпусом контрольної лінії.
Щоб не допустити збільшення розмірів гребенів і борозен, оранку ґрунту в загінках чергують: один рік всклад, а другий - врозгін. На прямолінійних полях, що не мають схилів, кожну наступну оранку доцільно проводити поперек напрямку попередньої. Це вирівнює мікрорельєф поля, завдяки чому покращуються умови для росту і розвитку рослин. Необхідно забезпечити загортання розгінних борозен після оранки всіх загінок. Розгінні борозни добре вирівнюються плугами після оранки, коли перший корпус оре на повну глибину, а задній лише торкається лемішем поверхні ґрунту.
При оранці всклад роботу починають із середини загінки і на краю поля роблять правий поворот. При цьому посередині загінки утворюється звальний гребінь, а по краях - розгінні борозни. Оранку врозгін починають з правого боку загінки, а в кінці поля роблять лівий поворот. По краях загінки утворюються звальні гребені, а всередині - розгінна борозна (рис. 16).
Слід пам´ятати, що плуги, які використовуються під час оранки, відкидають скиби за ходом плуга вправо.
Найбільш розповсюджені безпетлеві варіанти оранки: комбінований і двозагін-ний (на орних землях), а також петлевий з чергуванням загінок врозгін і всклад.
При безпетлевому комбінованому варіанті оранки перший робочий прохід проводять на відстані, рівній 3/4 ширини загінки від лівого краю поля. Спочатку загінку орють врозгін доти, поки можливі безпетлеві повороти, тобто коли ширина незораної смуги буде дорівнювати сумі двох радіусів повороту. Потім смугу, що залишилася, разом з крайньою правою доорють всклад.
При безпетлевому двозагінковому варіанті оранки спочатку орють першу загінку врозгін доти, поки ширина незораної смуги становитиме близько двох радіусів, тобто поки не виникне необхідність у петлевих поворотах агрегата. В кінці решту смуг на обох загінках доорюють сумісно всклад.
Петлевий варіант оранки доцільний при довжині полів понад 500-600 м. Якщо кількість загінок непарна, то першу загінку орють всклад. Потім також всклад про-кладують першу борозну третьої загінки на відстані подвоєної ширини загінки від першого звального гребня. Другу загінку орють врозгін. Таким чином, при непарній кількості загінок послідовність обробітку буде така: 1, 3, 2, 5, 7, 6 і т.д., при парній - 2, 1, 4, 3, 6, 5 і т.д.
При чергуванні загінок всклад і врозгін розгінних борозен буває в 2 рази менше, ніж при безпетлевому варіанті оранки.
Загінна оранки забезпечує досить високу якість обробітку ґрунту. Але вона має й деякі недоліки: на полі залишаються гребені і борозни; виникає потреба в холостих переїздах. Останніми роками все більше набуває оранка оборотними плугами, за якої на полі не утворюються ні роз´ємні борозни ні звальні гребені.
Глибина і швидкість оранки. Дотримання раціональної глибини оранки є запорукою високих урожаїв сільськогосподарських культур. Найважливіші теоретичні і практичні основи глибокої оранки були розроблені російськими і українськими вченими. Правильні висновки щодо глибини оранки були зроблені ще у XVIII ст. А. Т. Болотовим, І. М. Комовим та іншими дослідниками. Детальне обґрунтування глибини оранки можна знайти в працях І. О. Стебута (1957) і О. В. Совєтова. Про необхідність глибокої оранки висловлювалися також А. І. Шишкін, Д. І. Мендєлєєв,
К. А. Тімірязєв. У другій половині XIX ст. О. О. Ізмаїльський (1949) довів, що глибока оранка є кращим заходом боротьби з посухою. Дослідженнями видатного німецького вченого Е. Вольні (1896) було встановлено, що із збільшенням глибини орного шару з 10 до 40 см врожайність озимого жита, кукурудзи, картоплі і буряків підвищується відповідно на 174, 242, 92 і 13%.
У багатьох випадках від глибини оранки залежать умови життя та урожайність сільськогосподарських культур. Вона впливає на структурний стан ґрунту, зокрема чорноземів, оструктуреність яких може бути поліпшена за рахунок нижньої, більш оструктуреної, частини орного шару. Проте необхідно пам´ятати, що вплив глибини оранки на оструктуреність різних ґрунтів неоднаковий і залежить від властивостей окремих шарів ґрунту.
Глибока оранка поліпшує фізичні властивості ґрунту: пористість, водопроникність, повітроємкість, аерацію тощо. Після глибокої оранки ґрунт краще вбирає вологу опадів. Якщо ж він зораний мілко, то значна частина води стікає по схилах, розмиваючи і змиваючи ґрунт. Крім того, з ґрунтів з неглибоким орним шаром швидше випаровується волога.
На ґрунтах з високою водопроникністю поглиблення оранки може і не впливати на їх родючість. Таке саме спостерігається, якщо опадів мало і в ґрунті переважає дифузний рух вологи.
Глибока оранка має велике значення і в умовах надмірного зволоження.
Якщо опадів багато, то при мілкій оранці ґрунти надмірно зволожуються і рослинам не вистачає повітря. У глибокорозпушений ґрунт краще проникає повітря, що стимулює біологічні процеси і поліпшує поживний режим ґрунту.
Нерідко, особливо на підзолистих та деяких інших ґрунтах, глибші шари містять менше поживних речовин і при поглибленні орного шару рослини можуть терпіти від незадовільних умов живлення. Щоб уникнути цього, разом з поглибленням треба вносити добрива, при цьому частину з них у вивернутий менш родючий шар ґрунту.
Дуже важливо й те, що під впливом глибокої оранки поліпшується використання поживних речовин не лише з ґрунту, а й з добрив, які вносяться, завдяки чому посилюється їхня ефективність. Це пояснюється тим, що при глибокій оранці добрива потрапляють у більш зволожені шари ґрунту.
Дуже важлива глибока оранка і як засіб боротьби з бур´янами, особливо з багаторічними коренепаростковими. Під час такої оранки на дно борозни переміщується найбільш засмічена бур´янами верхня частина (0-10 см) орного шару ґрунту. Насіння бур´янів потрапляє при цьому в несприятливі умови і частково гине, а проростки їх, які з´являються на поверхні ґрунту, знищуються наступним обробітком.
Глибока оранка є також одним з ефективних заходів боротьби із шкідниками і хворобами сільськогосподарських культур. Шкідники з верхніх шарів ґрунту потрапляють у глибші, де гинуть. Шкідники, які живуть у глибших шарах ґрунту, при вивертанні на поверхню також значною мірою гинуть, частково знищуються птахами тощо.
Багато шкідників відкладають яйця або зимують у певній стадії на стерні, бур´янах, у верхньому шарі ґрунту. До них належать хлібний трач, шведська та гесенська мухи. Глибокою оранкою, за даними Полтавської сільськогосподарської дослідної станції, знищується до 60-70% таких шкідників. Гусениці озимої совки зимують у верхньому шарі ґрунту, тому під час зяблевої оранки вони глибоко загортаються в ґрунт, що повністю усуває можливість вильоту метеликів навесні.
Глибока оранка - один з радикальних заходів у боротьбі з пухирчастою сажкою, фузаріозом, нігроспорозом кукурудзи і хворобами хлібних злаків - бурою іржею, борошнистою росою, кореневими гнилями тощо.
Дослідженнями встановлено, що при глибокій оранці зменшується надходження в рослини шкідливих продуктів радіоактивного розкладу, зокрема стронцію-90.
Слід зазначити, що глибока оранка ефективна лише за умови, коли поглиблення здійснюють поступово з одночасним внесенням добрив. Різке збільшення глибини оранки навіть при внесенні підвищених норм добрив здебільшого бажаного ефекту не дає. При цьому на перших етапах урожай культур, особливо тих, що мало реагують на поглиблення орного шару, може навіть знижуватися.
Рослини по-різному реагують на потужність орного шару і глибину основного обробітку. До першої групи культур, які найбільше реагують на глибокий основний обробіток ґрунту, належать буряки, кукурудза, картопля, бавовник, люцерна, вика, кормові боби, соняшник, баштанні, рицина, просо та ін., тобто корене- і бульбоплоди, а також культури з глибокими стрижневими коренями.
До другої групи культур, які порівняно менше реагують на глибокий обробіток, належать озиме жито і озима пшениця, горох, ячмінь, овес, а до третьої - культури, які мало або зовсім не реагують на глибокий обробіток ґрунту - льон і яра пшениця.
Отже, оптимальна глибина оранки ґрунту з глибоким гумусовим шаром під цукрові буряки становить від 25-27 до 32 см, під картоплю і кукурудзу - 25-27, під зернові - 20-22 см.
Періодична зміна глибини оранки запобігає утворенню ущільненої плужної підошви. Причиною утворення плужної підошви є порушення структурного стану і заповнення проміжків між агрегатами розпиленим ґрунтом внаслідок тиску на ґрунт недостатньо загостреного леміша, п´ятки і колеса плуга, а також ходової частини тракторів і важких машин та знарядь. Утворенню підошви сприяє й те, що на ущільнених плугом прошарках нагромаджуються вимиті з орного шару колоїдні частки, під впливом яких набагато збільшується щільність і зменшується водопроникність підорного шару ґрунту. Ущільнений шар підошви утруднює проникнення в глибші шари вологи, повітря та коріння рослин. На ґрунтах з плужною підошвою рослини цукрових буряків та інших коренеплодів утворюють коренеплоди неправильної форми.
Щоб запобігти утворенню плужної підошви, в сівозміні запроваджують різноглибинний обробіток з урахуванням особливостей та вимог вирощуваних культур (Ю. В. Будьонний,1999, 2002). Періодична зміна глибини зяблевого обробітку має значні переваги порівняно зі щорічною оранкою на однакову глибину ще й тому, що при цьому краще здійснюється боротьба з бур´янами.
Глибоко орати слід 2-3 рази за ротацію дев´яти-десятипільної сівозміни (один раз за 3-4 роки), насамперед після соняшнику під чорний пар, під цукрові буряки, кукурудзу на зерно, картоплю та при переорюванні багаторічних трав (Гудзь В. П., 2007). У сівозмінах без багаторічних трав глибоку оранку проводять у двох ланках сівозміни під цукрові буряки та інші просапні культури. Щоб не вивертати наверх насіння бур´янів, яке було загорнуте в ґрунт попередньою глибокою оранкою, на дуже забур´янених площах наступний глибокий обробіток плугом треба робити на 3-5 см мілкіше. Якщо протягом кількох років (2-4) ґрунт обробляти на меншу глибину, то значна кількість насіння бур´янів в необроблюваному шарі втрачає схожість.
Проте не на всіх ґрунтах можна відразу орати на глибину, яка відповідала б біологічним особливостям культури. Зокрема це стосується тих ґрунтів, глибші шари яких мають незадовільні фізичні властивості (ущільнені тощо), кислу реакцію, містять мало поживних речовин і шкідливі для рослин сполуки. Якщо такі ґрунти глибоко зорати, то на поверхню вивернуться малородючі шари, що значно погіршить умови росту рослин і насамперед проростання насіння. Тому на таких ґрунтах глибину оранки треба збільшувати поступово з одночасним внесенням добрив. Насамперед глибину оранки треба збільшувати на полях, засмічених осотом рожевим та іншими коренепаростковими бур´янами. Застосовують глибоку оранку і на чистих полях, оскільки без неї можливе забур´янення і погіршення фізичних властивостей ґрунтів.