Типи обробітку ґрунту. Способи обробітку ґрунту

Олексій Орлов,

канд. с. г. наук, PhD in Agriculture

Photo © Dr. Oleksii Orlov

Ґрунти - це дуже цінний ресурс для сільського господарства - 1 см ґрунту, в середньому формується за 1000 років! Тому дуже важливо так обробляти ґрунт, щоб не тільки зберегти ґрунти, але і підвищити їх родючість! На фото - обробка ґрунту після пшениці у зоні посушливого степу, та помірного кліматичного поясу

Зміст

Що таке обробіток ґрунту?

Під обробкою ґрунту, у сільському господарстві, розуміють розпушування ґрунту за допомогою спеціальних машин чи вручну.

Photo © Dr. Oleksii Orlov

Зліва - не оброблений ґрунт. Праворуч - оброблений ґрунт (машина, яка використовувалася для обробки ґрунту: плуг Kuhn Multi-Leader + трактор Джон Дир)

Photo Vaderstad

 Таким чином під обробкою ґрунту в сільському господарстві розуміється розпушування ґрунту для того, щоб на цьому ґрунті могли рости рослини. На фото - обробіток ґрунту (чизелювання) за допомогою TopDown 300-700

Для чого потрібен обробіток ґрунту?

Правильний обробіток, розпушує ґрунт, знищує бур'яни, сприяє гарному розвитку рослин та отриманню великого урожаю!

Photo Horsch

Основна задача обробітку ґрунту - розпушення ґрунту, вирівнювання поверхні поля, створення доброго насіннєвого ложа для ідеальних сходів, та гарних умов для розвитку кореневої системи рослин та їх росту! На фото - дуже гарні сходи, завдяки правильної обробці ґрунту та точному висіву зернових (Singularsystem)

До чого призводить поганий  обробіток ґрунту?

Якщо обробіток зробити неправильно, то ґрунт буде ущільнений, або нерівний, будуть розвиватись бур'яни, рослини будуть розвиватись нерівномірно та погано - у такому випадку доброго врожаю не отримати!

Особливо важливий глубокий та якісний обробіток грунту під коренеплоди, які у разі плотного грунту не формуються нормальні коренеплоди, та врожаю не буде! Якщо ґрунт буде ущільнений то коренеплід буде деформований та маленький!

Photo © Dr. Oleksii Orlov

Якщо зробити поверхневий обробіток ґрунту, то буде створено ущільнення ґрунту на глибіні обробки, коріння не буде розвиватись нижче, врожай може бути зменшено, або втрачено повністю! На фото - Т-подібне коріння кукурудзи через дрібну обробку ґрунту

Photo © Dr. Oleksii Orlov

Загибель рослин в місцях ущільнення ґрунту при використанні важкого культиватора, який колесами попадав у слід трактора. Неякісна обробка ґрунту, та його ущільнення сильно знижує врожайність, або призводить до повної загибелі рослин!

Для зменшення ущільнення, використовують рихлення сліду від трактора

Photo AGRIWELD

Розпушування сліду трактора чизелем  (розпушувач сліду трактора) Prevent Track Eradicator от AGRIWELD

Рихлення ущільненого ґрунту у винограднику

Які властивості ґрунту впливають на обробіток ґрунту?

На супротив ґрунту механічному обробітку та ефективність обробки ґрунту, впливають такі основні об'єктивні та суб'єктивні фактори, властивості ґрунту та поверхні поля:

• наявність рослинних решток та рослинності на поверхні ґрунту

• наявність підземних перепон - каміння та коріння

• рельєф

• конструкція машини / знаряддя для обробки ґрунту

• правильна регулювання машини та напрям руху

• тягове зусилля трактора

• механічний склад грунту

• гранулометричний склад грунту

• твердість ґрунту

• рівень зволоження поверхні ґрунту

• вологість грунту

• тертя – сила тертя грунту

• липкість грунту

• щільність грунту

• міцність грунту

• абразивність грунту

• кам'янистість грунту

Найменший супротив обробітку, мають рихлі ґрунти, та ґрунти що мають велику кількість гумусу. На відео - чизелювання піщаного ґрунту в Австралії за допомогою 12-м ріпера! При цьому трактор дуже добре виконує свою роботу. На глинистих та більш щільних ґрунтах така робота неможлива, так як супротив ґрунту буде дуже сильний і трактор не зможе тягнути! Hydramax Deep Ripper працює на глибину до 550 мм на дуже сухому, піщаному ґрунті на швидкості 6,2 км/годину, витрачаючи палива - менше 100 л/годину

Чим сильніше ущільнено ґрунт, тим навантаження на на машини буде більшим! У цьому випадку і фінансові витрати будуть максимальні! На відео - чизелювання ґрунту у саду. Можна побачити дуже сильне навантаження на трактор та буксування!

--------------

Чим більш щільний та сухий ґрунт, та чим більш глибока обробка ґрунту - тим навантаження на машину буде більшим. Навантаження та витрати значно збільшуються при буксуванні техніки та налипанні ґрунту на машини!

--------------

Типи обробітку ґрунту

Обробка ґрунту може бути:

• основною

• поверхневою

• спеціальною

Основна обробка ґрунту - це зазвичай перша найглибша (20-35 см), обробка ґрунту після обробітку попередньої культури. Основну обробку можна проводити за допомогою плуга з оборотом та подальшим розпушуванням пласта ґрунту. Грунт схильний до вітрової ерозії, рихлять без обороту пласта на глибину 25-40 см. На відео - основна обробка грунту на глибину 35-40 см за допомогою глибокорозпушувача Terraland TN_H Profi та бункеру для добрив  Combo System

Поверхнева обробка грунту - проводиться на глибину не більше 14 см. Приклади поверхневої обробки: передпосівна обробка компактором, лущення (дискування) стерні, боронування, коткування, фрезерування. Поверхневу обробку проводять з метою розпушування, перемішування або зворотного ущільнення ґрунту, подрібнення рослинних залишків, підрізання бур'янів та закладення добрив. На відео - сучасне підживлення посівів цукрових буряків добривами з використанням технології CTF. При цьому одночасно знищуються бур'яни та вносяться добрива в ґрунт міжрядь (ROW-MASTER RN 8100 S з FERTI-BOX FB2000F)

Спеціальна обробка ґрунту - потрібна при освоєнні нових земель, а також щоб створити деякі специфічні умови для нормального зростання рослин. До неї відноситься оранка кустанрніко - болотяними плугами, плантажна та ярусна обробка, розпушування на велику глибину, фрезерування ґрунтів, нарізування гряд і т.д.

Основні технологічні типи / операції обробітку ґрунтів:

• обертання ґрунту

• рихлення ґрунту

• ущільнення ґрунту

• перемішування ґрунту

• вирівнювання ґрунту

• підрізання бур'янів

• подрібнення рослинних решток

• створення гребней, гряд, нарізання борозен

Picture source: Книга, Карпенко А.Н. "Сельскохозяйственные машины"

Основні технологічні типи / операції обробітку ґрунтів: 1 - оборот пласту; 2 - неповний оборот пласту; 3 - культурна оранка; 4 - ярусна оранка; 5 - рихлення; 6 - ущільнення; 7 - перемішування; 8 - вирівнювання та планування; 9 - підрізання бур'янів та рослинних решток; 10 - створення гребней, гряд, нарізання борозен

Способи обробітку ґрунту

Основні способи обробки ґрунту:

• Оранка

• Глубокорихлення / чизелювання / безотвальне розпушування

• Плоскорізна обробка ґрунту (різновид глибокорихлення)

• Щілювання

• Фрезерування (обробка ротаційною бороною)

• Дискування / лущення

• Культивація / як основна обробка грунту

• Дискування як основна обробка грунту / дисковий плуг

• Поверхнева культивація для знищення /  підрізання бурянів / заробки стерні

• Поверхнева передпосівна культивація компактором

• Міжрядна культивація для знищення бурянів

• Полосова обробка (Strip-Till)

• Вертикальна обробка / Vertical Tillage / Verti Till

• Мульчуюча обробка / Mulch Till - будь яка обробка при якій на поверхні ґрунту залишається мульча

• No-till

• Мінімальна обробка грунту / Mini-Till

• Боронування

• Side-Dressing (fertilizers injection to soil)

• Прикочування / каткування

• Вирівнювання поверхні та планування ґрунту

• Створення гряд / борозд / гребнева обробка / Ridge Till

• Підгортання / окучування

Оранка

Оранка - обробіток ґрунту за допомогою плуга, при якому відбувається одночасне розпушування, рихлення та перегортання ґрунту. Класичний варіант основної обробки грунту - оранка залишається популярним і надійним методом основного обробітку грунту під соняшник. На відео - оранка поля у Німеччині. Тут використаний гарний сучасний плуг із суцільними сталевими відвалами та з катками. Трактор у колії не працює, оскільки плуг реверсивний. Для оранки краще використовувати гусеничні трактори або трактори з широкими колесами, як на відео. Трактор Claas Xerion 5000 з 12-ти корпусним реверсивним плугом Wendepflug PW 100 Variomat та з катками Kverneland beim, 2017 (відео Voraus Euer Agrar Paparazzi)

Photo Lemken

Якісна оранка гусеничним трактором Challenger MT 775E та плугом Lemken Juwel 10

Photo © Dr. Oleksii Orlov

Оранка - на ґрунтах з великим шаром чорнозему, може бути основною обробкою ґрунту під пшеницю. Для руйнування ґрунтової підошви, може використовуватися спеціальний ґрунтопоглиблювач

Оранка залишається найбільш розповсюдженним способом основного обробітку ґрунту в Європі. Не можна орати ґрунти з невеликим шаром гумусу, оскільки це призводить до втрати родючості! Найкраще рішення в такому випадку - глибокорозпушування без змішування шарів ґрунту

Глибококорихлення / чизелювання / безвідвальне розпушування

Чизелювання, або глубокорихлення, або безотвальне розпушування - це обробка грунту на глибину 15-90 см, за допомогою чизелю / глубокорозпушувача, яка може замінювати оранку. На відео - робота TERRALAND TN - чизельного плуга, що дозволяє дешево, швидко і якісно проводити глибоку та якісну обробку грунту на глибину до 65 см. Завдяки унікальній конструкції сошників ви можете легко обробляти всі типи грунтів зі значно меншими потребами в кінських силах, ніж зі звичайними плугами. Найкраще цей чизель працює на глибину обробки 25-55 см, що дозволяє безпечно рихлити ущільнені шари грунтів та плужну подошву

Photo source Steel in the Field

Слід від глибокорозпушувача Agrisem Cultiplow Platinum на глибіні 55 см.

Більш детально про чизелювання / глибокорозпушування, можна прочитати окрему статтю.

Плоскорізна обробка грунту

Плоскорізна обробка - обробка грунту за допомогою плоскоріза (чизеля з великими  стрільчатими лапами), різновид чизелювання. В сучасному землеробстві майже не використовується, у звязку з низькою ефективностю, великим навантаженням на раму плугу та на тракор, та великими затратами енергіі

Щілювання

Щілювання - прийом обробки ґрунту, що забезпечує глибоке (30-60 см) його прорізання. Щілювання застосовують для руйнування плужної підошви, затримання стоку води, накопичення вологи та зменшення ерозії. Роблять щелерізом. Ефективність щілини залежить від особливостей ґрунту, глибини та частоти нарізки щілин та гідрометеорологічних умов року. Щілювання особливо ефективно як попередній прийом перед основною обробкою грунту при освоєнні цілини на дуже ущільнених грунтах, де робота звичайним чизелем неможлива через сильне ущільнення

Щілювання - у ґрунті просто прорізуються щілини без обробки поверхні поля, без розпушування та змішування шарів - найкращий спосіб для руйнування плужних підошв та ущільнення грунту

Щілювання (inline soil ripping / inline subsoiling). Photo Robert Stanze

Фрезерування (обробка ротаційною бороною)

Фрезерування (обробка ротаційною бороною) - обробіток ґрунту за допомогою фрези. Зазвичай це розпушування та перемішування ґрунту на глибину 20-25 см. В результаті фрезерування, виходить рівна, добре розпушена поверхня поля. Фрезерування здійснюють причіпними або навісними фрезами (роторними плугами, ротаційними знаряддями). Фрезерування застосовують для розробки цілини, для оброблення осушених боліт, лук і пасовищ, у садівництві, овочівництві, квітникарстві, в теплицях, лісовому господарстві. Фрезерування широко використовують також як прийом передпосівної обробки ґрунту, особливо на важких ґрунтах, а також в агрегаті з сівалками

Фрезерування грунту - це обробка грунту спеціальними машинами з ножами, що обертаються, що рихлять і подрібнюють грунт. Часто невеликі фермери використовують для обробки ґрунту саме фрези / ротаційні борони, оскільки вони універсальні

Фрезою можна як і підготувати ґрунт під посів, так і обробити ґрунт у саду та знищити бур'яни

У Європі та Азії, фрезерування - це один із найпопулярніших способів обробітку ґрунту

Фрезерування на потрібну глибину - може бути основним методом обробітку ґрунту під будь-які сільськогосподарські культури. Фреза дуже добре подрібнює і розпушує ґрунт, а також дозволяє добре подрібнити та заробити стерню або покривні культури! 

Дискування / лущення

Дискування - розпушування ґрунту з частковим його обертанням. Дискування проводять дисковими боронами. Знищує бур'яни, подрібнює дернину, покращує якість наступної оранки. Дискування буває глибоке та поверхневе. Глибоке дискування може заміняти основну обробку ґрунту. На відео - дискування важкою бороною з дисками діаметром 72-73,6 см - хороший варіант основного обробітку ґрунту. На видео - дискування важкою дискової бороною Lemken Rubin 12 (глибина обробки до 20 см). При використанні дискової борони, в деяких випадках доводиться робити 2 проходи по полю. Дискування  важкою бороною - це також це метод освоєння цілини

Дискування стерні - найпоширеніший прийом, призначений для подрібнення та заробки у ґрунт стерні / рослинних решток попередньої культури або бур'янів

Культивація

Культивація - це обробка грунту культиватором. На видео - культивація стерні,  заробка стерневим культиватором стерні попередньої культури - слід враховувати, що стерневий культиватор тільки зрізає рослинні рештки, але не подрібнює їх! Тому він ефективний на невеликій стерні. Якщо зріз був високий і стерня висока (ріпак, кукурудза, соняшник, то краще використовувати саме дискову борону). Якщо терміни посіву вже настали - то можна відразу робити основну обробку ґрунту та сіяти

Використання важкого культиватора може бути хорошим варіантом для основного обробітку грунту під озиму пшеницю. На відео – важкий культиватор Lemken Karat. Слід враховувати, що долотоподібні робочі органи не змішують шари ґрунту, а крилоподібні – змішують. Це важливо, тому, що якщо шар гумусу невеликий, його не можна змішувати з нижніми шарами ґрунту і треба робити долотоподібними лапами

Передпосівна підготовка ґрунту для створення посівного ложа - це найчастіше теж культивація, яку роблять за допомогою спеціальних культиваторів - компакторів. Наприклад, для якісної підготовки поля до посіву цукрових буряків часто використовують компактори, як і на цьому відео компактор BEDNAR SWIFTER SO 6000 f + John Deere 7830

Поверхнева культивація для знищення / підрізання бурянів

Міжрядна поверхнева культивація для знищення/підрізування бур'янів та розпушування ґрунту. Міжрядна обробка соняшника - BEDNAR ROW-MASTER RN 8000

Міжрядна поверхнева культивація соняшника - її ефективно поєднувати із внесенням добрив. На фото - комплект, що складається із заднього та переднього бака для рідких добрив FERTI-TANK (місткістю 600 л та 500 л), у поєднанні з культиватором для широкорядних культур ROW-MASTER RN, що дозволяє підживлення добривами соняшнику під час вегетаційного періоду

 

 

Полосова обробка (Strip-Till)

Що таке No-till та смугова обрбка (Strip-Till). Смугова обробка заощаджує суттєві гроші, тому що обробляється лише частина поля, а не усе поле! Також відбувається захист від ерозії та підвищується родючість грунтів!

 

Photo souce Pavel Romanchuk

Смугова обробка ґрунту Strip-Till – один із найкращих сучасних методів обробітку ґрунту після кукурудзи: Stripcat II + бункер Agrisem DSF 2200

Для нарізки смуг використовуються стрип-тил аплікатори. Ось найкращі з представлених на світовому ринку аплікаторів для стрип тіл, які забезпечують найкращу якість обробітку ґрунту:

Які параметри впливають на ефективність системи обробітку ґрунту:

• тип сільськогосподарських культур, які планується вирощувати

• рівень врожайності

• наявність фінансових коштів

• наявність та доступність машин, обладнання та механізмів

• місцеві кліматичні умови

• місцеві ґрунтові умови та рівень гумусу

• рельєф

• рівень забезпечення вологою

• рівень ущільнення ґрунту

• наявність рослинності та рівень її розвитку, видовий склад рослинності

• місцеві традиції

• кваліфікація персоналу

• правильний менеджмент сільськогосподарської техніки та обладнання

• багато інших факторів