Конспект лекцій з основ ведення сільського господарства та охорони земель Кіровоград 2003

Вид материала

Конспект

Содержание Тепловбирна здатність – Технологічні властивості ґрунту. Види оранки та оцінка її якості. Основна (зяблева) оранка. Закриття вологи Чистим паром

Подобный материал:

• Розміщення сільського господарства. Економіка виробництва льону-довгунця план, 181.47kb.
• Меморандум погодження між Міністерством сільського господарства, лісів та сільського, 69.71kb.
• Конспект лекцій Тема, 658.21kb.
• Програми підвищення рівня життя сільського населення в Україні Л. О. Швецова, 214.01kb.
• Курс лекцій з тематики підготовки особового складу невоєнізованих формувань цо, робітників, 5524.43kb.
• Курс лекцій з тематики підготовки особового складу невоєнізованих формувань цо, робітників, 5398.07kb.
• Довідка щодо адаптації сільського господарства України до умов сот, 64.58kb.
• Татті 50 Закону України «Про землеустрій», висновку комісії по наданню та вилученню, 28.65kb.
• Про відзначення Дня працівників сільського господарства, 50.44kb.
• Конспект лекцій з навчальної дисципліни «основи охорони праці» для студентів 3 курсу, 15.25kb.

Структура – один з основних факторів родючості ґрунтів.

За розміром агрегатів розрізняють :

• мікроструктуру – агрегати діаметром 0,25 мм ;
  
• макроструктуру – агрегати діаметром 0,25 – 10 мм ;
  
• бриласту структуру - агрегати діаметром понад 10 мм.
  

За формою структура може бути грудочкуватою, горіховатою, зернистою, стовпчастою, призматичною, пластинчатою.

Агрономічно найцінніша зерниста структура з розміром агрегатів від 1 до 10 мм і стійка проти розмивання водою. Така структура надає пухкого складу ґрунту, що полегшує проростання насіння і розростання коренів. Структурні ґрунти мають менший опір і легше обробляються, характеризуються високою водо- і повітропроникністю. В них активно проходіть біологічні процеси (мінералізація органічних речовин). Структурні ґрунти не запливають, вони стійкі до водної ерозії, у них складається найсприятливіший водний, повітряний і поживний режим.

Ґрунти, в яких механічні частинки не склеєні між собою, або агрегати дуже малі, називаються безструктурними ґрунтами. Це піщані ґрунти, підзолисті і солонці. У безструктурних ґрунтах пори дуже дрібні, вода вбирається повільно і значна частина її спливає, змиваючи при цьому поверхневий найродючіший шар. Тут буває два стани зволоження – надмірне і недостатнє. При надмірному зволоженні всі пори в ґрунті заповнені водою – виникає нестача повітря. При недостатньому зволоженні в такому ґрунті багато повітря, але рослинам не вистачає вологи. Тобто в безструктурних ґрунтах створюється несприятливий водно-повітряний режим, що негативно впливає на продуктивність сільськогосподарських культур.

У ґрунті одночасно відбуваються процеси утворення і руйнування ґрунту. Структурні агрегати руйнуються і перетворюються на пил внаслідок механічної дії тракторів, транспорту, інтенсивного обробітку ґрунту. Цьому сприяють і атмосферні опади тому при вирощуванні сільськогосподарських культур одним з основних завдань системи обробітку ґрунту і агротехніки їх має бути зберігання та відновлення структури ґрунту. Для цього потрібно систематично вносити органічні добрива, вапнувати кислі та гіпсувати солонцюваті ґрунти, не порушувати правил обробітку ґрунту, впроваджувати правильні сівозміни, вирощувати на полях багаторічні трави тощо.

Фізичні властивості ґрунту. Фізичні властивості ґрунту залежать від механічного, мінералогічного, хімічного і структурного складу.

Загальні фізичні властивості – це питома маса, об'ємна вага і пористість ґрунту. .

Питома маса – це відношення маси твердої фази ґрунту до маси води при 4 С. Вона залежить від мінерального складу ґрунту, вмісту в ньому органічних речовин і коливається від 1,4 до 2,8.

Об'ємною називається маса (в грамах) 1 см³ абсолютно сухого ґрунту з непорушною будовою (разом з ґрунтовими порами). Вона завжди менша за питому масу і є показником пухкості ґрунту. У мінеральних ґрунтів вона складає 0,9-1,8, у болотних і торф'яниках 0,15-0,4 г/см³.

Сільськогосподарські культури неоднаково вимогливі до пухкості ґрунту. Найкращі умови для росту більшості культур при об'ємній масі ґрунту 1-1,2 г/см³. Дальше її збільшення знижує врожайність.

Пористість ґрунту – це загальний об'єм усіх пор і проміжків між ґрунтовими частинками та структурними агрегатами, виражена у відсотках від загального його об'єму в непорушеному стані. Розрізняють пористість капілярну, некапілярну і загальну. Співвідношення капілярної і некапілярної пористості визначає ступінь аерації ґрунту і особливості переміщення води у ньому. Якщо в ґрунті переважає капілярна пористість (безструктурні глинисті ґрунти) рослини потерпають від нестачі повітря. На структурних ґрунтах майже однакова кількість капілярних і некапілярних пор.

Фізико-механічні властивості ґрунту – це пластичність, липкість, набухання, осідання і зв'язність.

Пластичність – здатність ґрунту в зволоженому стані зберігати надану йому форму.

Липкість – це здатність ґрунту прилипати до інших тіл, в тім числі і до знарядь обробітку. Ґрунти, насичені кальцієм, мають найменшу липкість, а натрієм – найбільшу. У глинистих ґрунтів липкість найбільша; чим вологіший ґрунт, тим більша його липкість.

Набухання – здатність ґрунту збільшувати об'єм при зволоженні. Це явище властиве ґрунтам, що містять багато органічних речовин (торфові), насичені натрієм (солонці), а також важким глинистим ґрунтам. Набухання є небажаним явищем, бо спричинює розтріскування ґрунту під час літньої посухи та зимових морозів. Супроводжується посиленим випаровуванням вологи, розриванням кореневих систем, випиранням вузлів кущення озимих культур.

Осідання ґрунту – процес, протилежний набуханню, спостерігається під час висихання ґрунтів.

Зв'язність ґрунту – здатність ґрунту чинити опір зовнішнім механічним зусиллям роз'єднати його частинки розриванням, здавлюванням тощо. Чим більше у ґрунті глинистих частинок, тим більша його зв'язність, тим важче такі ґрунти обробляти. Тому глинисті ґрунти називають важкими, а піщані – легкими.

У виробництві від опору ґрунту знаряддям обробітку залежать норми виробітку, витрати пального та зношуваність знарядь. Визначається опір ґрунту величиною питомого опору (кг/см²), що показує, яку силу потрібно прикласти в перерахунку на 1 см², щоб підрізати і перевернути шар землі. У різних ґрунтів він коливається від 0,2 до 1,2 кг/см².

Найкраще обробляється ґрунт у стані фізичної стиглості. При цьому він добре кришиться, розпушується, розпадається на структурні агрегати, не мажеться і не прилипає до знарядь, не розколюється на брили і не розпорошується. Фізична стиглість ґрунту залежить від стану вологості і фізичних його властивостей – зв'язності і пластичності. Практично фізичну стиглість визначають так : беруть в руку небагато ґрунту, стискують його, і з висоти на рівні поясу кидають на землю. Стиглий суглинковий ґрунт розсипається, а глинистий зберігає надану йому форму.

У землеробстві крім фізичної є ще й біологічна стиглість ґрунту – стан, при якому починається активна діяльність ґрунтових мікроорганізмів.

Водний режим ґрунту. Вологість ґрунту впливає на його фізичні і технологічні властивості, на якість обробітку ґрунту, на затрати тягових зусиль, витрати пального. Тому створення сприятливого водного режиму – одне з основних завдань агротехніки. Для регулювання водного режиму ґрунту потрібно знати його водні властивості.

Водопроникність – здатність ґрунту пропускати воду. Вона залежить від механічного складу ґрунту, структури, ввібраних катіонів. Найбільш водопроникними є легкі і структурні ґрунти, найменш – важкоглинисті.

Вологоємкість - здатність ґрунту вбирати і затримувати певну кількість води. Є повна вологоємкість, капілярна і польова. Повна – це кількість води, яка заповнює всі пори. Капілярна – кількість води, яка заповнює капіляри. Польова – це максимальна кількість води, яку ґрунт здатен утримувати протягом тривалого часу при вільному стіканні її в нижні горизонти. Її визначають у відсотках відношенням маси води, яку утримує ґрунт, до маси сухого ґрунту. У піщаних ґрунтах вона складає 5-10 %, глинистих 40-50 %, торфових 100 % і більше. Для виробничих умов найбільше значення має польова вологоємкість. Оптимальною вологістю для більшості культур є 70-75 %, для зернових 65-75 %, для овочевих 75-80 %.

Водопідіймальна здатність, або капілярність – це здатність ґрунту підіймати воду по капілярах з глибоких горизонтів у верхні. Вона має велике практичне значення, бо сприяє потраплянню води з глибини до коренів і насіння. Чим краща капілярність, тим краще ґрунт випаровує води. Капілярність структурного ґрунту менша, ніж розпиленого. При ущільненні ґрунту капілярність збільшується. У виробництві капілярність ґрунту регулюють. Після сівби для кращого надходження вологи до насіння і прискорення його проростання капілярність ґрунту збільшують прикочуванням ґрунту ; для зменшення – ґрунт розпушують.

Випарна здатність – властивість ґрунту випаровувати вологу. Це негативне явище, бо втрачається волога. Чим менший ступінь насичення повітря вологою, і більша швидкість руху повітря при високій температурі, тим більшим є випаровування.

В ґрунті розрізняють такі форми води :

• Сорбована (гігроскопічна і плівкова). Ґрунт має властивість вбирати воду з повітря – ця його властивість називається гігроскопічністю, а увібрана (адсорбована) вода поверхнею частинок ґрунту з водяних парів – гігроскопічною. Гігроскопічна вода міцно утримується на поверхні ґрунтових частинок і є недоступною рослинам. Над шаром гігроскопічної вологи міцно утримується плівкова (неміцно зв'язана), яка обволікає ґрунтові частинки кількома шарами молекул і утримується молекулярними силами. Рослинами ця вода майже не використовується.
  
• Пароподібна вода утворюється внаслідок випаровування інших форм води. Рослинам водяна пара недоступна, але в результаті конденсації вона переходить у форму роси і стає доступною.
  
• Вільна вода в ґрунті не має молекулярних зв'язків з частинками ґрунту і вона є основним джерелом вологи для рослин.
  

Водний режим ґрунту і способи його регулювання.

Водний режим ґрунту – це сукупність усіх процесів надходження води в ґрунт, її переміщення, утримання у ґрунтових горизонтах і втрат з ґрунту. Для нагромадження і зберігання вологи здійснюють такі агротехнічні заходи : своєчасний і якісний обробіток ґрунту, затримання снігу і талих вод, внесення органічних добрив, встановлення правильних норм висіву і площ живлення рослин. В степових районах до цього ще додається насадження лісосмуг, які зменшують силу вітру, підвищують відносну вологість повітря, затримують сніг на полях.

Повітряний режим ґрунту. Повітря в ґрунті потрібно для проростання насіння, дихання проростків і коренів рослин, мікроорганізмів і біохімічних процесів. При нестачі в ґрунті кисню послаблюється діяльність аеробних (з доступом кисню) бактерій, які сприяють мінералізації органічних речовин. При нестачі кисню починають переважати анаеробні процеси, що призводить до накопичення в ґрунті токсичних для рослин сполук. В повітрі ґрунту вуглекислоти в 10 разів більше, ніж кисню. Вміст в ґрунті вуглекислоти і кисню регулюється постійним газообміном. Інтенсивність газообміну залежить від повітроємності і повітропроникності ґрунту.

Повітроємність – здатність ґрунту вміщувати й утримувати певну кількість повітря при даній вологості.

Повітропроникність, або здатність ґрунту пропускати повітря – основна умова газообміну між ґрунтом і атмосферним повітрям. Створення оптимального повітряного режиму ґрунту є необхідною умовою вирощування високих врожаїв.

Тепловий режим і теплові властивості ґрунту. З теплом ґрунту пов'язана енергія біологічних, хімічних, фізичних і біохімічних процесів, що відбуваються в ґрунті. Невідповідність температури ґрунту біологічним особливостям культури значно затримує з'явлення сходів і може призвести до загибелі насіння в ґрунті. Температура ґрунту впливає на життєдіяльність ґрунтової мікрофлори. Основним джерелом тепла в ґрунті є промениста енергія. Основними показниками теплових властивостей ґрунту є тепловбирна здатність, теплопровідність і теплоємність.

Тепловбирна здатність – це здатність ґрунту вбирати променисту енергію Сонця. У середньому на 1 см² за 1 хв. надходить близько 2 ккал тепла. Ґрунт вбирає не все проміння сонячної радіації. Тепловбирна здатність залежить від його кольору, вмісту і якості гумусу, механічного складу ґрунту, рельєфу, рослинного покриву. Найбільше тепла вбирають темні ґрунти з високим вмістом гумусу.

Теплоємність – кількість тепла в калоріях, потрібна для нагрівання 1 кг (масова теплоємність) або 1 см³ (об'ємна теплоємність) ґрунту на 1 С. Масова теплоємність піску складає 0,196; глини – 0,233; торфу – 0,477. Об'ємна теплоємність води становить 1; повітря – 0,000306; глини – 0,576; піску – 0,517; торфу – 0,601. Найменшу теплоємність має повітря, найвищу – вода. Тому вологі ґрунти більш теплоємні, ніж сухі.

Теплопровідність – це здатність ґрунту передавати тепло від більш теплих шарів до холодніших. Найменшу теплопровідність має повітря, найбільшу – тверда частина ґрунту, проміжне місце займає вода. Ґрунт не лише нагрівається, а й віддає тепло в атмосферу або охолоджується.

Сукупність усіх явищ надходження, поширення і віддачі тепла ґрунтом називають тепловим режимом. Основним показником теплового режиму є температура ґрунту, її динаміка протягом доби, сезону, року.

Глибоко розораний і добре розпушений ґрунт менше промерзає взимку і краще нагрівається навесні. Коткування підвищує середньодобову температуру на 3-6 С у 10-сантиметровому шарі ґрунту. Гребениста поверхня сприяє кращому прогріванню його.

Поживний режим ґрунту. Для нормального росту, розвитку і високої продуктивності польових культур у ґрунті має бути повний запас доступних рослинам поживних речовин, вміст яких і складає поживний режим ґрунту.

Елементи живлення можуть бути легко-, мало-, або недоступними для рослин. В орному шарі важкосуглинкових і глинистих типових чорноземів вміст азоту може досягати 10-15 т/га, але основна його частина недоступна для рослин. Чорноземні ґрунти мають великі запаси фосфору (0,15-0,35 %), значна частина якого також недоступна для рослин. Щоб краще забезпечити рослини доступними поживними речовинами за рахунок недоступних, у ґрунті постійно відбуваються процеси мобілізації елементів живлення, тобто перехід їх з недоступних форм у доступні. Важлива роль в цих процесах належить мікроорганізмам ґрунту, які розкладають органічні речовини, збагачують ґрунт на розчинні сполуки, які легко засвоюються рослинами. Активність мікробіологічних процесів можна посилити своєчасним і правильним обробітком ґрунту.

Рослини беруть з ґрунту азот, фосфор, калій, кальцій, натрій, залізо, марганець, мідь, сірку, цинк, тощо. Поживні речовини рослини засвоюють з ґрунтового розчину (краплиннорідка волога з розчиненими в ній речовинами).

Для класифікації ґрунтів і складення ґрунтових карт є такі таксономічні одиниці : тип, підтип, рід, вид, відміна, розряд ґрунтів (тип – чорнозем, підтип – опідзолений, рід – звичайний, вид – слабопідзолистий, відміна – важкий, розряд – щільний).

Ґрунтові карти і картограми, їх використання.

Раціональне і ефективне використання земельних угідь в кожному господарстві можливе при глибокому вивченні всіх ґрунтів, поширених на його території. Для цього проводиться суцільне обстеження ґрунтів. На основі матеріалів ґрунтового обстеження для кожного господарства складені ґрунтові карти і картограми.

Ґрунтова карта – це зменшене зображення ґрунтового покриву певної території. На неї нанесені типи і види ґрунтів, відомості про механічний склад та основні агрономічні дані. До карти додається експлікація, в якій зазначено площі ґрунтів під окремими угіддями.

Ґрунтова карта допомагає науково-обґрунтовано організувати сільськогосподарське виробництво у конкретному господарстві, правильно розмістити його галузі й поля сівозмін, ефективно використовувати добрива, диференціювати норми виконання механізованих робіт і витрат пального залежно від механічного складу ґрунту.

Картограма – це схематична сільськогосподарська карта, на якій доповнено і розшифровано основні показники ґрунту на окремих ділянках (вміст поживних речовин, реакція ґрунтового розчину, ступінь еродованості тощо). Картограми є основою правильного розподілу і внесення органічних і мінеральних добрив, вапнування. Ґрунти оцінюють за результатами ґрунтових досліджень і за продуктивністю (бонітет). Ґрунти з найсприятливішими властивостями для вирощування сільськогосподарських культур оцінюють найвищим балом – 100, менш сприятливі – меншим балом.


Лекція 7

Обробіток ґрунту.

1. Значення і завдання обробітку ґрунту.
   
2. Види оранки та оцінка її якості.
   
3. Способи поверхневого обробітку ґрунту.
   
4. Система основного обробітку ґрунту.
   
5. Передпосівний обробіток ґрунту під ярі посіви.
   
6. Система обробітку ґрунту під озимі зернові культури.
   

У системі заходів, спрямованих на підвищення культури землеробства і врожайності сільськогосподарських культур, велике значення має впровадження правильної системи механічного обробітку ґрунту.

Основним завданням обробітку ґрунту є поліпшення його фізичних властивостей, теплового режиму, нагромадження і зберігання вологи в посушливих умовах та відведення її при надмірному зволоженні. При правильному обробітку ґрунту підвищується його родючість завдяки поліпшенню умов життєдіяльності мікроорганізмів, які нагромаджують елементи мінерального живлення в доступних формах, посилюється мобілізація поживних речовин з більш глибоких горизонтів ґрунту. Обробіток ґрунту є одним з основних заходів боротьби з бур'янами, шкідниками і запобігання хворобам сільськогосподарських культур.

Технологічні процеси обробітку ґрунту. Для покращення властивостей і створення структури орного шару здійснюють такі технологічні процеси : перевертання на потрібну глибину верхнього шару ґрунту (скиби), розпушування, кришіння і перемішування його, ущільнення і вирівнювання ріллі, загортання післяжнивних решток, заорювання добрив і очищення ґрунту від бур'янів.

При перевертанні верхнього шару ґрунту загортаються післяжнивні рештки і добрива, глибоко заорюються бур'яни і їх насіння, збудники хвороб і шкідники, більшість з яких гине. При цьому верхня розпилена частина орного шару загортається на дно скиби, а на поверхню виносяться нижчі шари з кращими фізичними властивостями. Перевертання скиби підвищує біологічну активність ґрунтової мікрофлори глибинних шарів, запобігає утворенню шкідливих для рослин захисних сполук на важких і надмірно зволожених ґрунтах. Перевертають ґрунт плугами.

Розпушування та кришіння ґрунту здійснюється під час оранки плугом з відповідною полицею та спеціальними знаряддями – культиваторами, боронами, лущильниками, фрезами тощо. Розпушуванням і кришінням ґрунту подрібнюють великі брили, при цьому збільшується пористість, покращується водо- і повітропроникність ґрунту, що позитивно впливає на аеробні біологічні процеси і умови розвитку коренів рослин.

Переміщування ґрунту потрібне для створення однорідного орного шару, рівномірного розподілу післяжнивних решток, гною, вапна. Переміщують ґрунт плугами без передплужників, культиваторами, фрезами.

Ущільнення ґрунту – процес, протилежний розпушуванню. Розпушений ґрунт не завжди сприяє нормальному розвитку рослин. Тому, щоб орному шару надати щільної будови – ґрунт ущільнюють. Процес ущільнення збільшує капілярну і зменшує некапілярну і загальну пористість ґрунту. Це посилює доступ вологи до його поверхні і підвищує теплопровідність ґрунту. Ущільнюють ґрунт різними шипами котків до або після сівби. Допосівне коткування забезпечує рівномірне загортання насіння, а післяпосівне забезпечує контакт насіння з ґрунтом, що забезпечує його проростання і появу дружніх сходів. Щоб запобігти випаровуванню вологи, за котками причіплюють легкі борони, які розпушують ґрунт неглибоко.

Вирівнювання поверхні ґрунту проводять для забезпечення високоякісної сівби сільськогосподарських культур, покращаня догляду за посівами і збирання врожаю.


Технологічні властивості ґрунту.

Якість обробітку ґрунту залежить від його технологічних властивостей, основними з яких є зв'язність, пластичність, прилипання та стиглість. Найкраще обробляти ґрунт при фізичній стиглості. Оптимальна вологість, при якій ґрунт потрібно обробляти, складає 56-65 % повної вологоємності на глинистих ґрунтах і 40-70 % - на суглинкових.

Види оранки та оцінка її якості.

Основним прийомом обробітку ґрунту є оранка. Оранку проводять корпусними плугами. Для повнішого перевертання скиби плуг обладнують додатковим робочим органом – передплужником, який зрізує скидає на дно борозни верхній шар ґрунту 10-12 см товщиною з післяжнивними рештками, насінням бур'янів, шкідниками і збудниками хвороб.

Основний корпус плуга підіймає нижню частину орного шару, подрібнює і засипає той шар ґрунту, що його скинув передплужник на дно борозни. Верхній шар при цьому добре розпушується і набуває культурного стану. Оранка плугом з передплужником називається культурною.

Глибина оранки залежить від глибини гумусного горизонту ґрунту і культури, для якої обробляють ґрунт. Оранка буває мілкою – 20 см, звичайною – 20-22 см, і глибокою – на 25-30 см. Глибина оранки впливає на фізичні властивості, водний, повітряний і тепловий режими ґрунту, підвищує ефективність добрив.

Оранка на підвищених швидкостях трактора зменшує витрати палива на одиницю площі і покращується її якість. Уже є швидкісні плуги, які розраховані для роботи при швидкості трактора 9-12 км/год.

Агротехнічна оцінка якості оранки.

Оранка вважається високоякісною, якщо вона відповідає таким вимогам :

1. Відсутність огріхів та незагорнутих борозен ;
   
2. Рівномірність оранки на встановлену глибину. Глибину оранки визначають лінійкою з поділками. Заміри проводять у 15 місцях поля площею до 10 га і 20-25 разів з площею поля більше 10 га. Відхилення від потрібної глибини допускається не більш, як на 1-2 см ;
   
3. Достатнє перевертання скиб ;
   
4. Щільне прилягання скиб одна до одної ;
   
5. Незначна гребенястість поверхні ґрунту ;
   
6. Відсутність на зораному полі брил і грудок розміром понад 4-5 см ;
   
7. Прямолінійність борозен і однакова ширина скиб.
   

Способи поверхневого обробітку ґрунту

Лущення – один з основних прийомів боротьби з бур'янами. Це поверхневе розпушення ґрунту при повному або частковому перевертанні його.

Лущенням стерні відразу після збирання врожаю загортається неглибоко насіння бур'янів і створюється мульчуючий шар, що сприяє нагромадженню та збереженню вологи. Мілке лущення проводять дисковими лущильниками ЛДГ-5, ЛДГ-10.

Лемішні лущильники ПЛ-5-25 застосовують для глибокого лущення – 10-12 см.

Культивація – розпушування і перемішування грунту з одночасним підрізуванням бур'янів. Культиватори поділяють на культиватори суцільного обробітку грунту КПГ-4Г, КПС-4 та просапні – для міжрядного обробітку грунту просапних культур КРН-4,2.

Глибина культивації визначається конкретними завданнями, але залежить від властивостей і вологості грунту.

Боронуванням розпушують верхній шар грунту. Проводять після основної (зяблевої) оранки, при утворенні грунтової кірки на посівах і ріллі після дощу, під час весняного і літнього обробітку ріллі для подрібнення грудок, вирівнювання гребенів. Боронують сходи сільсько-господарських культур для знищення грунтової кірки і сходів бур'янів, а також посіви озимих культур і багаторічних трав навесні. Борони бувають зубові, сітчасті, пружинні і дискові.

Рано навесні для першого обробітку гребенистого зябу (закриття вологи) на структурних малоущільнених грунтах проводять шлейфування. Воно добре розрівнює грунт, що зменшує випаровування вологи з верхніх шарів грунту і створює кращі умови для проростання насіння.

Для знищення грунтової кірки на посівах застосовують ротаційні мотики, робочими органами яких є диски з голчастими зубами. Під час руху зуби заглиблюються в грунт, знищують кірку без значного розпилення грунту.

Коткування проводять для ущільнення і вирівнювання верхнього шару грунту. Розрізняють коткування передпосівне, післяпосівне і безпосередньо за оранкою. Передпосівне коткування зменшує дифузне випаровування води і забезпечує неглибоке загортання і розміщення насіння дрібнонасінних культур в орному шарі грунту. Післяпосівне коткування забезпечує кращий контакт насіння з грунтом. Підвищує і прискорює появу сходів. Коткування в агрегаті з райборінками в умовах посушливої весни покращує водний режим грунту, бо волога з нижніх горизонтів підтягується в сухі верхні, а створений боронами на поверхні мульчуючий шар грунту зменшує випаровування. Коткують тільки спілий грунт. Коткування пересохлого грунту призводить до розпилення, а перезволоженого – до ущільнення й утворення грунтової кірки. Для коткування застосовують гладенькі, рубчасті, кільчасті і кільчасто-шпорові котки.

Фрезерування грунту проводять за допомогою фрези, яка являє собою барабан з прикріпленими до нього лопатами різної форми. Обертаючись, лапи фрези заглиблюються в грунт, розпушують і переміщують його на всю глибину роботи фрези. Поверхня грунту при цьому досить вирівняна. Після фрезерування можна одразу ж сіяти.

Система основного (зяблевого) обробітку грунту.

Щоб створити сприятливі умови для росту і розвитку сільськогосподарських культур, застосовують кілька прийомів обробітку грунту в певній послідовності. Комплекс прийомів обробітку грунту, які застосовуються в певній послідовності і відповідають агротехнічним вимогам називають системою обробітку грунту.

Розробляючи науково-обгрунтовану систему обробітку грунту беруть до уваги особливості культури, під яку готують грунт, грунтово-кліматичні умови, попередники, рівень окультуреності поля. Є такі основні системи обробітку грунту : основного або зяблевого обробітку, передпосівного під ярі культури, обробіток парів і непарових попередників під озимі культури, післяпосівного обробітку і протиерозійного обробітку.

Система обробітку грунту під ярі культури складається з основного, або зяблевого, і передпосівного.

Основний проводять в літньо-осінній період, після збирання врожаю попередників. Основним його завданням є зберігання і максимальне нагромадження вологи в літньо-осінній і весняний періоди, покращення структури орного шару, створення сприятливих умов для життєдіяльності грунтової мікрофлори.

Залежно від конкретних умов застосовують такі способи обробітку грунту :

1. Зяблевий обробіток з попереднім лущенням – у районах з коротким післяжнивним періодом і після пізніх культур ;
   
2. Поліпшений зяблевий – у районах з тривалим післяжнивним періодом і нестійким та недостатнім зволоженням ;
   
3. Зяблевий обробіток без перевертання грунту – в районах поширення вітрової ерозії.
   

Першим прийомом у системі зяблевого обробітку грунту є лущення стерні, яке проводять разом зі збиранням культури або відразу після збирання. В цей час грунт ще не встиг висохнути і ущільнитись, тому добре розпушується. Лущення – важливий захід проти висихання та ущільнення грунту і є одним з важливих заходів боротьби з бур'янами. Лущенням на глибину 8-10 см насіння бур'янів загортається у вологий шар грунту, що сприяє його проростанню. Сходи бур'янів потім знищують повторним лущенням чи оранкою.

Основна (зяблева) оранка. Для вирощування високих урожаїв велике значення мають строки і способи проведення зяблевої оранки. Під час зяблевої оранки знищують сходи бур'янів, заорюють у грунт органічні та мінеральні добрива, післяжнивні рештки. Зяблевою оранкою поглиблюють і окультурюють орний шар, покращують фізичні, біологічні властивості грунту та його структуру. Глибоко зимуючі збудники хвороб і зимуючі шкідники гинуть. Приорюються і відмирають кореневища і сходи бур'янів. Рання зяблева оранка має ряд істотних переваг перед пізньою. Раніше зораний грунт має кращу водопроникність і швидше прогрівається, ніж зораний пізніше. В такому грунті створюються сприятливі умови для активних мікробіологічних процесів, внаслідок чого нагромаджується більше доступних для рослин поживних речовин. Зяблеву оранку після стерньових попередників проводять в серпні або на початку вересня. На полях без лущення треба орати відразу після збирання врожаю. На окультурених, чистих від бур'янів, полях орати можна в першій половині жовтня.

Глибину оранки встановлюють залежно від біологічних особливостей культури, глибини орного шару і засміченості поля. Цукрові буряки, кукурудза, соняшник, картопля вимагають глибокої оранки – на 27-30 см. Під колосові культури, люпин, гречку – на 20-22 см. Кращим способом основної підготовки грунту є оранка плугами з полицями і передплужниками.

Покращений зяблевий обробіток грунту,

або напівпаровий.

На дискування стерні в 1-2 сліди одночасно зі збиранням урожаю, повторне лущення через 10-12 днів на глибину 12-16 см з коткуванням або боронуванням в агрегаті. В другій половині вересня – на початку жовтня проводять глибоку оранку з внесенням добрив. На забур'янених полях проводять напівпаровий зяблевий обробіток грунту : після збирання зернових культур проводять лущення стерні в 1-2 сліди дисковими лущильниками на глибину 5-6 см, в кінці липня – початку серпня, коли з'являються сходи бур'янів – глибоко орють на 28-32 см плугами з передплужниками в агрегаті з боронами, а в посушливу погоду із коткуванням кільчасто-шпоровими або кільчасто-зубовими котками. В міру потреби проводять поверхневий обробіток грунту боронами або культиваторами з боронами. В кінці осені грунт розпушують на глибину 16-20 см лемішними лущильниками або плугами без полиць. Такий спосіб зяблевого обробітку грунту рекомендується для південних районів України, де поширена вітрова ерозія.

Передпосівний обробіток грунту під ярі культури.

Його завданням є зберігання та нагромадження в грунті вологи, покращення водного та повітряного режимів верхнього шару.

Першим прийомом весняного обробітку, де восени провели зяблеву оранку, є закриття вологи боронуванням. За осінньо-зимовий період грунт значно ущільнюється і вода по капілярах підіймається на поверхню грунту і випаровується. За один теплий і вітряний день з 1 га втрачається 60-120 т води.

Закриття вологи – термінова раньовесняна робота. Його починають тоді, коли сіріють грудочки грунту. Закривають вологу зубовими важкими або середніми боронами в агрегаті зі шлейфами.

Після закриття вологи для знищення сходів бур'янів і загортання насіння на належну глибину проводять передпосівну культивацію культиваторами з підрізальними лапами. Усі прийоми раньовесняного обробітку грунту застосовують тоді, коли настає фізична спілість грунту. Розрив між передпосівним обробітком і сівбою небажаний, бо це призводить до втрати грунтової вологи.

Система обробітку грунту під озимі зернові культури.

Озимі зернові культури (пшениця, жито, ячмінь) сіють наприкінці літа або на початку осені згідно біологічних строків сівби. В сівозмінах їх розміщують на чистих, зайнятих парах та після непарових попередників.

Чистим паром називають поле, яке протягом весняно-літнього періоду (до висівання озимих) не використовують для вирощування культур, а грунт утримують у розпушеному і чистому від бур'янів стані. Основним завданням чистого пару є нагромадження в грунті потрібних запасів вологи, поживних речовин, звільнення поля від насіння бур'янів. Є чорний та ранній чисті пари. Під чорний пар оранку проводять восени, а під ранній – навесні в рік висівання озимих. Чорний пар має перевагу перед раннім.

У літньо-осінній період чорний пар обробляють за системою зяблевого обробітку. Навесні поле боронують, шлейфують, утримують грунт у розпушеному стані, знищують бур'яни. Щоб якнай більше зберегти вологи, пар старанно обробляють у першій половині літа, а в другій – кількість обробітку зводять до мінімуму. На відміну від чорних ранні пари починають обробляти весною. Орють з одночасним боронуваням. Після оранки ранні пари обробляють так само, як і чорні. Передпосівну культивацію на парових полях проводять на глибину загортання насіння.

Різновидом чоного пару є кулісні пари. Називаються вони так тому, що для затримання снігу на парових полях висівають високостебельні рослини – соняшник, кукурудзу, білу і сизу гірчицю, сорго. Після збирання врожаю стебла цих культур залишають на полі. Міжряддя між кулісами протягом літа обробляють як чистий пар. До настання приморозків кулісні рослини встигають добре здерев'яніти і взимку добре затримують сніг. Озимі висівають впоперек розміщення куліс або по діагоналі. Кулісні пари ефективні в посушливих районах з малосніжними зимами.

Підготовка грунту після зайнятих парових і непарових попередників.

Зайнятий пар – це поле, засіяне культурами, які швидко достигають і урожай збирають рано. Час, що залишається після збирання цих культур до сівби озимих (1,5-2,5 місяці) використовують для обробітку грунту як чистого пару. У степовій зоні парозаймальними культурами є озимі жито і пшениця на зелений корм, кукурудза на зелений корм і ранній силос, вико-вівсяна, горохо-вівсяна і чино-вівсяна сумішки, еспарцет на 1 укіс та інші. Після збирання цих культур залишається досить часу для обробітку грунту під посів озимих культур в оптимальні строки. При правильній агротехніці по зайнятих парах збирають урожаї не нижчі, ніж по чистих парах і парозаймальні культури ще додатково дають урожаї зеленої маси.

Після збирання попередника поле під парозаймальні культури восени обробляють за системою зяблевого обробітку грунту. Висівають парозаймальні культури восени, а кукурудзу – весною (сумішки). Після збирання парозаймальної культури поле орють плугами з передплужниками, проводять 2-3 культивації на глибину 6-10 см з одночасним боронуванням. При сухій погоді і недостатній кількості вологи у верхньому шарі грунту на чистих від бур'янів полях після гороху оранки не проводять, а застосовують поверхневий обробіток грунту – дво-триразове дискування і після якісної розробки грунту сіють озимі.

Для поліпшення фізико-хімічних властивостей і збагачення органічними речовинами піщаних, супіщаних і важких глинистих грунтів застосовують сидеральні пари – сіють спеціально підібрані культури (люпин, сераделлу, олійну редьку, при зрошенні – люцерну), які потім заорюють в грунт як добриво. Сидерати (зелене добриво) приорюють на всю глибину орного шару – не менше як на 18-20 см, а поле коткують важкими кільчастими котками.


Лекція 8

Охорона земель.

1. Вплив господарської діяльності людини на ґрунт.
   
2. Наслідки антропогенного впливу на ґрунт.
   
3. Сучасний стан ґрунтів України.
   
4. Шляхи покращення стану ґрунтів України та їх охорона.
   

Шкідливий антропогенний вплив, а також розгул стихій – природних та посилених людиною, завдають грунтам величезної шкоди, часто непоправної. Насамперед, це водна і вітрова ерозія, погіршення структури грунту, механічне руйнування та ущільнення, постійне збіднення на гумус та поживні речовини, забруднення грунту мінеральними добривами та отрутохімікатами, мастилами та пальним, перезволоження та засоленість земель.

Втрата грунтами грудочкуватої структури в верхньому горизонті відбувається внаслідок постійного зменшення вмісті органічних речовин. З урожаєм основної та побічної продукції (зерно, коренеплоди, овочі, солома, листя, гичка тощо) виноситься значна кількість елементів мінерального живлення рослин. Людина своєю діяльністю розриває частковий чи цілісний біологічний кругообіг речовин, порушує здатність грунту до саморегуляції, самоочищення, самозбереження. Навіть незначна втрата гумусу і, як наслідок, зниження родючості грунту, не дає йому можливості в повній мірі виконувати свої екологічні функції і поступово такий грунт деградує. А на утворення 1 см родючого шару чорнозему залежно від умов потрібно 100-400 років. Отже, на утворення родючого орного шару товщиною 20 см іде 2000-3000 років.

В найбільшій мірі деградують грунти агроекосистем. Причина нестійкості агроекосистем зумовлена їх спрощеним фітоценозом, який не здатен забезпечити оптимальну саморегуляцію, постійність структури і продуктивності. Якщо у природних екосистемах біологічна продуктивність забезпечується дією природних законів, то вихід первинної продукції (урожаю) залежить від такого суб'єктивного фактору, як людський, від рівня агрономічних знань людини, технічного забезпечення, від соціально-економічних умов, а значить, є непостійним.

Втрата структури грунту відбувається завдяки механічному руйнуванню структури різноманітними знаряддями обробітку, а також під впливом опадів, вітру, перепадів температур тощо.

Ще однією причиною втрати родючості є багаторазовий обробіток грунту різними знаряддями за допомогою потужних і важких тракторів. Часто протягом року поле обробляється 10-12 разів, при цьому не враховується, що добрива, посівний матеріал, зерно і солому, коренеплоди і бульбоплоди завозять на поле чи вивозять причепами. Дуже часто трапляється так, що в дощову погоду автотранспорт не може їхати розкислими грунтовими дорогами, їде полем, через посіви, утворюючи тимчасові паралельні дороги. Такого не буває в інших країнах, де кожне поле має свого справжнього господаря. Висока частота (кількість) обробітку грунту пояснюється ще і тим, що сучасне сільське господарство не має знарядь для одночасного проведення кількох операцій.

Через частий обробіток землі розпилюється поверхня грунту. Один трактор “Беларусь”, працюючи на сухих полях, здіймає 13-14 тон пилу на кожному гектарі, що і без пилових бурь призводить до зносу мільярдів тон родючого шару грунту щорічно.

Через ущільнення грунту колесами важких тракторів і комбайнів типу “Дон” різко знижується родючість. Нормальна об'ємна маса структурного грунту складає 1,1-1,2 г/см³, при такій техніці змінюється до 1,6-1,7 г/см³. В таких грунтах майже вдвічи знижується пористість, водопроникна і водоутримуюча здатність, зменшується опірність грунту до ерозійних процесів. Колеса трактору “Кировец-700” ущільнюють у колії грунт на глибину 20 см.

Глобальною проблемою сьогодні є постійне зменшення вмісту гумусу, який відіграє провідну роль у формуванні грунту, його цінних агрономічних властивостей, забезпечення рослин поживними ресовинами. Однією з основних причин цього є споживацький підхід до землі, намагання якнайбільше з неї взяти і якнайменше в неї повернути. А гумус витрачається не лише на мінералізацію з вивільненням доступних для рослин поживних речовин, а й виноситься з грунту процесі ерозії, з урожаєм коренеплодів та бульбоплодів, на колесах транспортних засобів, руйнується під впливом різноманітних хімічних речовин. нині в Україні вміст гумусу в грунтах зменшився приблизно в 6 разів і в середньому складає 3%. Щорічно грунти України втрачають за рахунок мінералізації 14 млн. т гумусу, а за рахунок ерозії – 19 млн. т.

За рахунок хімізації сільського господарства погіршуються властивості грунту, в ньому нагромаджується значна кількість шкідливих хімічних речовин, що вносились без належних розрахунків і врахування екологічних законів. Це мінеральні добрива, пестициди, гербіциди. Через необгрунтовано високі дози мінеральних добрив грунт забруднюється хлоридами, сульфатами. Пестициди пригнічують біологічну активність грунтів, знищують корисні мікроорганізми, черв'яків, гинуть комахи-запилювачі. Американські дослідники виявили, що 30% інсектицидів, 60% гербіцидів, 90% фунгіцидів, що застосовуються в США, здатні викликати рак.

Грунти також забруднюються відпрацьованими газами тракторів, комбайнів, автомобілів, мастилами та пальним, які виливаються з них під час роботи.

Винятково гострою проблемою є вилучення орних земель під забудову різних промислових об'єктів, складування промислових та побутових відходів. За останні 60 років в Україні під різні види несільськогосподарського використання вилучено родючі землі в кількості 3,3 млн. га (як Одеська область). Понад 700 тис. га родючих земель затоплено водоймами на Дніпрі, відвали промислових відходів забрали 200 тис. га родючих земель.

Негативні наслідки має зрошення й осушення. Зрошувані землі дають близько 30% продукції рослинництва, але зрошення призводить до підняття грунтових вод і зміни їхнього хімічного складу. Відбувається засолення грунтів, заболочування. Внаслідок осушення зникають болота, міліють річки, змінюється видовий склад рослинного і тваринного світу, змінюються складені екосистеми.

Таке використання та погіршення якості наших земель вимагає вжиття термінових науково-обгрунтованих заходів, що сприятимуть значному підвищенню родючості грунтів та отриманню екологічно-чистих продуктів харчування.

Сучасний стан грунтів України та шляхи його поліпшення.

Найбільше природне багатство України – це її чорноземні грунти, в Міжнародному інституті метрології, що у Парижі, поруч з еталонами метру, кілограму та інших мір вміщено моноліт чорнозему з Воронезької області як еталон найбільш родючого грунту в світі. Вони складають майже 50 % світових чорноземів. Розорані землі в Україні складають біля 85 % від площі Степу і Лісостепу. Посівні площі займають 33,5 млн. га. Вже зараз зіпсовано 60 % чорноземів, щорічно втрачається 100 тис. га родючих грунтів. Майже 50 % урожаю сільськогосподарських культур вирощують на грунтах, оброблених мінеральними добривами та отрутохімікатами. Майже 50 тис. га орних земель підтоплені, 3,7 млн. га земель знаходиться в Чорнобильській зоні.

Внаслідок екстенсивного розвитку сільсько-господарських культур, неефективного ведення заповідної та інших природоохоронних справ порушилося співвідношення площі ріллі, природоохоронних кормових угідь, лісових та водних ресурсів – і, як наслідок, – інтенсивна ерозія, ущільнення орного шару грунту, послаблення стійкості природних ландшафтів України.

Проблема охорони та раціонального використання земель є одним з найважливіших завдань людства, бо 98 % продуктів харчування отримуються за рахунок обробітку грунту. Агрокультурою людина займається майже 10 тисячоліть. За цей період у багатьох частинах планети розквітали і гинули цивілізації, колись квітучі краї перетворювалися на пустелі. Низька культура землеробства та хижацька експлуатація земель призвели до руйнування грунтів. Французькі вчені підрахували, що за весь історичний період людство втратило близько 2 млрд. га родючих земель.

Заходи, направлені на збереження, охорону і підвищення родючості земель, дуже різноманітні й повинні здійснюватись комплексно, як єдина система. Тому потрібно, щоб кожний клаптик землі, кожне поле мало свого дбайливого господаря, грамотного, розсудливого, щоб від стану поля залежала не лише його доля, а й доля його дітей і онуків.

Сьогодні особливого значення набуває рекультивація земель – повне або часткове відновлення ландшафту та родючості грунту, порушених попередньо господарською діяльністю. Однак розрив між відпрацьованими і поновленими площами ще великий. Раціональне землекористування в сільському господарстві включає правильну організацію користування територією, формування культурного агроландшафту. У кожному конкретному районі повинно бути своє, науково-обгрунтоване співвідношення між полем, лісом, луками, болотами, водоймами, що дасть високий господарський ефект і збереже навколишнє середовище.

Важливим напрямком є організація і дотримання польових, кормових, протиерозійних сівозмін. Поля сівозмін потрібно нарізати за контурами грунтових відмін, а не розбивати різногрунтові ділянки на правильні прямокутники з метою полегшення механізованого обробітку.

Для збереження фізичних властивостей грунтів – структури, пористості, оптимального водно-повітряного режиму потрібно різко скоротити повторність обробітку грунтів, перейти на прогресивні та ефективні його форми, легкі машини та механізми. Уже доведено, що можна відмовитися від традиційного плуга і оранки. Можна перейти на поверхневий обробіток грунту, але це нове, і цього ще побоюються.

У Канаді витрачено 20 років, щоб перейти на безплужну систему обробітку грунту. Це відбулося тоді, коли на зміну батькам-консерваторам прийшли їх діти. Безплужний обробіток грунту є одним з елементів мінімального обробітку, який зберігає грунт. Зараз уже ведеться розмова про нульовий обробіток, коли механічне втручання здійснюється 1 раз на декілька років. Але тут потрібна висока культура поля, коли можна сіяти або садити спеціальними навісними агрегатами у лунки, які роблять свердлами. Такі агрегати крокують по полю, опускають свердла для утворення лунок, закладання добрив і насіння у лунки і закривають їх. Технологія нульового обробітку грунту вдосконалюється і в майбутньому знайде широке застосування.

Важливим в збереженні грунтів є впровадження альтернативного землеробства – біологічне, органічне і ін.

Щоб врятувати український чорнозем, потрібно щороку вносити на кожний гектар 30-40 т органіки. Але де ж її взяти, коли зараз занепало тваринництво?

Зараз на поле вивозиться гноївка і сечовина, які отруюють грунт. Уже доведено, що свинокомплекс на 100 тис. голів свиней дає стільки забруднень, скільки місто з 400-тисячним населенням. Але гній, гноївку можна переробляти на цінне біологічне паливо (метан) та концентроване органічне добриво.

Підвищенню вмісту гумусу в грунтах сприяє, обробіток грунту, а також грунтова фауна, яка здійснює гуміфікацію органічних решток. Особливо велика роль у цьому дощових черв'яків (вермикультура, біогумус). Черв'яків розводять на біофабриках, фермери їх купують і завозять на поля.

Збільшення вмісту гумусу значно підвищує ефективність мінеральних добрив, знижує їх негативну дію, сприяє нейтралізації шкідливих домішок. Але і без мінеральних добрив гумус буде втрачатись.

Для постійного збереження і невпинного підвищення родючості грунтів необхідно здійснити ряд меліоративних заходів.

Меліорація – докорінне поліпшення природних умов грунтів з метою підвищення їхньої родючості. Є декілька видів меліорацій :

• агротехнічні – передбачають суттєве поліпшення агрономічних властивостей грунту шляхом оптимального обробітку з застосуванням спеціальних прийомів – переривчастого боронування, щілинування, лункування та інших прийомів для затримування снігу і стічних вод ;
  
• лісотехнічні меліорації здійснюються з метою поліпшення водного режиму та мікроклімату, захисту грунтів від ерозії шляхом заліснення схилів, балок і ярів, вододілів і рухомих пісків, розведення лісів загального агрономічного призначення ;
  
• хімічні меліорації поліпшують агрономічні і агрофізичні властивості грунтів шляхом використання вапна, гіпсу, дефекату, торфу, сапропелів, компостів, гною та інших матеріалів, що збагачують грунт на органіку ;
  
• гідротехнічні меліорації спрямовані на поліпшення водного режиму шляхом обводнення або осушення правильним регулюванням водного режиму грунту.
  

Всі ці види меліорацій потрібно застосовувати лише на основі науково-обгрунтованих потреб, щоб не погіршити стан земель.