Одним з основних заходів, спрямованих на підвищення родючості ґрунту і зростання врожайності сільськогосподарських культур, є механічний обробіток ґрунту, тобто вплив на нього робочими органами знарядь і машин з метою створення оптимальних умов для вирощування культурних рослин. При цьому поліпшуються фізичні властивості ґрунту: співвідношення між капілярною та некапілярною пористістю і між вмістом вологи й повітря в ґрунті; від його ущільнення й особливостей поверхні ріллі залежать теплові властивості ґрунту; обробіток впливає на його тепловий режим.
Завдання механічного обробітку ґрунту залежать від конкретних умов виробництва. Так, на дуже забур'янених полях основним його завданням є повне знищення бур'янів. При обробітку задернілих ґрунтів (цілинні, культурні пасовища) знищується багаторічна рослинність і створюються сприятливі умови для якісної сівби та росту молодих рослин з часу появи сходів.У посушливих районах головне завдання обробітку ґрунту полягає в створенні умов для кращого використання вологи і зменшення її непродуктивних витрат (випаровування з поверхні ґрунту, стікання в яри, річки тощо). У районах надмірного зволоження основним завданням обробітку є поліпшення повітряного, теплового і поживного режимів ґрунту. У районах поширення вітрової ерозії, а також на схилах, де є загроза водної ерозії, головним і першочерговим завданням системи обробітку ґрунту є запровадження спеціальних заходів для підвищення протиерозійної стійкості ґрунту.
Залежно від погодних умов, особливостей ґрунту та його забур'яненості, специфіки вирощування культур, застосовують ті чи інші технологічні процеси.
Перевертання скиби передбачає взаємне переміщення верхнього та глибшого шарів ґрунту у вертикальному напрямі, що забезпечує загортання в ґрунт післяжнивних решток, дернини, добрив тощо, знищення бур'янів і шкідників сільськогосподарських культур. Більш ущільнений і засмічений насінням бур'янів верхній шар ґрунту переміщується вниз, а на поверхню вивертаються глибші його шари з кращими фізичними властивостями, але бідніші на поживні речовини — тут менш активна діяльність мікроорганізмів (бракує свіжої органічної речовини). Верхній шар ґрунту біологічно активніший, оскільки в ньому більше аеробних мікроорганізмів.
Скибу перевертають плугом; частково ґрунт перевертається і під час обробітку іншими знаряддями (лемішними лущильниками тощо). Однак перевертання скиби має й недоліки: збільшуються витрати вологи, посилюється загроза водної та вітрової ерозій.
Розпушування та кришіння ґрунту. Основним завданням розпушування (змінювання взаємного розміщення частинок і збільшення об'єму ґрунту) і кришіння (зменшення розміру ґрунтових частинок) є забезпечення нещільного розміщення частинок ґрунту і одночасне збільшення загальної пористості, особливо не- капілярної; посилення аерації ґрунту і збільшення його водопроникності; інтенсифікація аеробних процесів; знищення кірки на поверхні ґрунту; подрібнення брил до дрібногрудкуватого стану.
Використовують різні знаряддя: для розпушування орного шару на повну глибину — плуги, для глибших шарів — ґрунтопоглиблювачі; для розпушування орного шару на певну глибину — борони, культиватори, чизель-культиватори, фрези.
Перемішування ґрунту здійснюють культиваторами та іншими знаряддями, а частково й плугами. Найкраще перемішується ґрунт під час обробітку фрезою.
Перемішуванням ґрунту передбачається утворення однорічного орного шару, що досягається рівномірним розподілом у ньому післяжнивних решток, гною, вапна, гіпсу тощо.
Вирівнювання поверхні ґрунту — важливий захід для зменшення випаровування вологи з поверхні ґрунту, а також для рівномірного загортання насіння під час сівби (сприяє одержанню рівномірних і дружних сходів).
Для вирівнювання поверхні ґрунту використовують борони, шлейфи, волокуші та легкі котки.
Ущільнення ґрунту. Для нормального розвитку рослин надмірно розпушений ґрунт нерідко доводиться ущільнювати. При цьому змінюється співвідношення між капілярною і некапілярною пористістю, посилюється підняття вологи до поверхні ґрунту і висіяного насіння, збільшується теплопровідність і прогрівання ущільненого шару ґрунту.
Обробіток ґрунту, на поверхні якого залишено стерню є основною технологічною операцією в системі обробітку ґрунту в районах поширення вітрової ерозії. Стерня, яка залишається на поверхні, захищає ґрунт від вивітрювання, сприяє затриманню снігу, зменшує шар промерзання, завдяки чому ґрунт краще вбирає весняні талі води. Такий спосіб обробітку має також інші переваги порівняно з обробітком перевертанням — не треба старанно вирівнювати поверхню ґрунту, оскільки на полі немає ні роз'ємних борозен, ні звальних гребенів; немає потреби в таких заходах, як ранньовесняне боронування зябу і посівів озимих тощо.
Для обробітку ґрунту, на поверхні якого залишено стерню, залежно від потрібної глибини використовують плоскорізи-глибоко- розпушувачі, плоскорізи-культиватори тощо, а в агрегаті з ними голчасті борони, штангові культиватори, стерньові сівалки та ін.
Вищезазначені технологічні процеси здійснюються при виконанні таких способів механічного обробітку ґрунту: оранка, глибоке безполицеве розпушування, культивація та лущення, боронування, шлейфування, коткування, фрезування, плоскорізний обробіток, створення гряд, гребенів, борозен, щілин тощо.
Розрізняють основний, спеціальний і поверхневий обробіток ґрунту.
Основний обробіток складається з двох послідовних операцій: лущення стерні і зяблевої оранки.
Спеціальний обробіток — це оранка ущільнених, болотних ґрунтів, плантажна і ярусна оранка, глибоке розпушення, фрезерування ґрунту, буріння ям для висаджування дерев тощо.
Поверхневий обробіток передбачає такі операції: боронування, шлейфування, культивацію, коткування, підгортання, нарізування гребенів, улаштування грядок тощо.
Залежно від способу механічного обробітку ґрунту, ґрунтообробні машини і знаряддя поділяють на три групи:
- тракторні плуги та інші машини і знаряддя загального призначення для основного обробітку ґрунту;
- ґрунторозпушувачі, плуги та інші машини спеціального призначення;
- машини і знаряддя для поверхневого обробітку ґрунту.
Машини і знаряддя для поверхневого обробітку поділяють на такі групи:
- борони (зубові, сітчасті, дискові, шлейф-борони тощо) для розпушування ґрунту, боротьби з бур'янами і вирівнювання поверхні поля;
- культиватори для суцільного і міжрядного обробітку ґрунту;
- котки для ущільнення ґрунту, розбивання грудок і вирівнювання поверхні;
- фрези для суцільного і міжрядного обробітку ґрунту;
- комбіновані машини, які за один прохід виконують декілька технологічних операцій обробітку ґрунту.
За способом приєднання до тракторів і самохідних шасі ґрунтообробні машини і знаряддя бувають начіпними, напівначіпними і причіпними.
Контрольні запитання:
- З якою метою проводиться обробіток ґрунту і які завдання при цьому ставляться?
- Залежно від чого змінюються вимоги до розпущеності орного шару?
- Яка технологічна операція є основною в системі обробітку ґрунту в районах поширення вітрової ерозії?
- Які є способи обробітку ґрунту?
- На які групи поділяють ґрунтообробні машини і знаряддя?
- З якою метою використовують тракторні лемішні плуги загального призначення?
- Чим різняться між собою начіпні, напівначіпні і причіпні ґрунтообробні машини і знаряддя?