Вплив способів основного обробітку на агрофізичні показники ґрунту

Щільністю ґрунту називають масу одиниці її об'єму в незруйнованому стані. Від неї залежить водно-повітряні, теплові та біологічні властивості. В даний час в сільському господарстві обробіток розглядається насамперед з точки зору регулювання щільності ґрунту. Удосконалення прийомів обробітку неможливо без знань величин оптимальної і рівноважної щільності ґрунту. Надто пухкий або щільний ґрунт виявляється несприятливим для росту і розвитку культурних рослин, і призводить до того що, в щільному ґрунті спостерігається нестача кисню і надлишок вуглекислого газу, погіршення його водопроникності, водного режиму і більший супротив росту коренів рослин. У пухкому ґрунті відбувається зменшення концентрації вологи і поживних речовин, посилення витрат води на випаровування, пошкодження кореневої системи рослин через природний процес його ущільнення і осідання [43, 44].

На думку Н. Ф. Коптєва [45], при тривалому застосуванні плоскорізного обробітку спостерігається помітне збільшення щільності складення ґрунту, особливо в шарах глибше 0-10 см. При підвищенні або зниженні об'ємної маси (щільності ґрунту) на 0, 1-0, 2 г/см3 порівнянно з оптимумом, урожай знижується, а при значному ущільненні різко падає.

Однак, в окремі фази розвитку рослин щільність ґрунту залежить від способу обробітку. Поверхневий обробіток знижує щільність верхнього 0-10 см шару, а полицева оранка – нижньої частини орного шару.

Найбільша щільність складення орного шару ґрунту під ячменем на чорноземі типовому малогумусованому важкосуглинковому спостерігалась у варіантах з плоскорізним обробітком на глибину 10-20 см і дисковим обробітком на глибину 10-20 см (відповідно 1, 26 і 1, 29 г/см3 у фазі кущіння ячменю; 1, 25 і 1, 28 г/см3 збиранням, проти 1, 19 та 1, 15 г/см3 по оранці). Комбінований обробіток у сівозміні сприяв зменшенню щільності складення ґрунту порівняно з її величиною з постійним мілким обробітком (1, 25 г/см3 проти 1, 26 і 1, 29 г/см3 перед збиранням) [46].

Дослідження, проведені Л. Н. Йодко [47] в польовій сівозміні з горохо-вівсяною сумішкою на сірих лісових ґрунтах також виявили тенденцію до збільшення щільності ґрунту при мілкому обробітку в шарах ґрунту 10-20 і 20-30 см.

За даними Л. І. Акєнтьєвой і М. С. Чижовой [17] на чорноземі звичайному малогумусованому важкосуглинковому на лесовидному суглинку в польовій сівозміні при тривалому плоскорізному обробітку відбувається розпушення поверхневого шару ґрунту (0-10 см) і деяке закономірне ущільнення нижніх шарів (0 – 30 см). Різниця становила 0, 1+ 0, 05г/см3 і була математично достовірною. При полицевому обробітку вона була несуттєвою (0, 05-0, 06 г/см3). Показники щільності ґрунту при різних системах обробітку ґрунту коливалися в межах оптимального стану. Таким чином, ґрунтозахисні технології при нетривалому застосуванні формують у шарі 10-30 см підвищені параметри щільності, що не виходять за рамки імовірно оптимальних параметрів для більшості культур.

Однак, не ясно, зазначає В. В. Медведєв [48], як поведе себе оброблюваний шар при більш тривалій мінімалізації, наприклад, більш ніж 12 років. Виключати переущільнення, вважає він, не можна.

Водний режим ґрунту за різних систем основного обробітку та добрив вивчали і інші автори. Ґрунтова волога знаходиться в складних відносинах з твердою і газоподібною фазами ґрунтів, що часто зумовлює ступінь її доступності для сільськогосподарських рослин. Від водного режиму ґрунту залежить не тільки постачання рослин вологою, але і технологічні властивості ґрунту (здатність кришитися і розпадатися на окремості при обробітку та ін), а також фізико-хімічні та мікробіологічні процеси, що зумовлюють засвоєння поживних речовин і надходження їх разом з водою в рослину. Тому вивчення вологості ґрунту, її сезонної та багаторічної динаміки необхідно при введенні систем землеробства та індустріальних технологій вирощування сільськогосподарських культур в різних ґрунтово-кліматичних регіонах. Таким чином, створення в ґрунті водного режиму сприятливого для культурних рослин, шляхом застосування агротехнічних прийомів є однією з основних завдань землеробства.

Аналізуючи наявні в літературі дані щодо вологозабезпеченості ґрунту при різних системах обробітку ґрунту, необхідно відзначити особливу її важливість для обробітку сільськогосподарських культур. А. А. Ізмаїльський, О. Н. Соколовський, вважали, що на чорноземі необхідна глибока оранка для успішної боротьби з посухою [49, 50].

Вологість і запаси доступної вологи в ґрунті залежать не тільки від систем обробітку, але більшою мірою від висоти залишеної на поверхні поля стерні і снігозатримання [45].

У роботах деяких дослідників зазначено, що безполицевий обробіток не має переваг перед звичайною полицевою оранкою за змістом запасів води в ґрунті [51, 52]. Однак за даними И. А. Чуданова, Н. Ф. Бенедичук [43, 53]плоскорізний обробіток ґрунту забезпечує додатково накопичення продуктивної вологи до початку весни. Більше накопичення її за плоскорізного і нульового обробітку вони пояснюють тим, що збережені рослинні рештки в зимовий період сприяють кращому затриманню снігу, а у весняний – за рахунок мульчування, запобігають втратам вологи на випаровування.

Поряд з цим, у сприятливі за зволоженням роки різні технології основного обробітку ґрунту (полицева,