В останніх два роки погода не сприяє сталим урожаям. Проте погода в руках небесної канцелярії. Опадів у 250 мм достатньо, щоб отримати врожай озимої пшениці в 30 ц/га, на практиці ж регіони з таким рівнем опадів отримали значно скромніші результати. У чому ж причина? Структура ґрунту не дозволила акумулювати й використати навіть цю незначну кількість опадів. А вплив на структуру ґрунту повністю в нашій компетенції. Важливо розуміти, що структура ґрунту є питанням хімічним, визначається балансом мікрота макроелементів і не може бути сформована механічно. Зміна способу обробітку може тимчасово послабити симптоми, але не усуває причину проблеми.
Основа структури
Під поняттям «здоровий» слід розуміти такий ґрунт, у якому вміст гумусу становить щонайменше 2%. Як тільки гумусу стає менше, ґрунт втрачає здатність утримувати власну структуру. Також окрім гумусу на структуру ґрунту впливає вміст колоїдів — до них належать гумус і найменші часточки глини. Такі часточки мають на своїй поверхні негативний заряд, до них «прилипають» позитивно заряджені іони поживних речовин ґрунту. Третій елемент впливу — це кислотність, а саме — вміст кальцію. Насправді цей елемент здатен розв’язати до 80% проблем з українськими ґрунтами, і це стосується не лише структури, а й здатності нагромадити вологу.
Розглянемо детальніше механізм роботи кальцію в ґрунті. Якщо умовно ґрунт — це будинок, пісок і мул — це наповнювачі (меблі, повітря, елементи декору), колоїди можна представити цеглою, які повинні склеюватись «цементом» — кальцієм. Як тільки кальцій втрачається, «будинок» починає руйнуватися. Для підтримання стабільної структури ґрунту, потрібно, щоб він містив щонайменше 10% колоїдів і достатньо кальцію, що буде їх з’єднувати.
Механізм «склеювання» досить простий. Кальцій має два позитивних заряди. Колоїди мають негативний заряд. Коли кальцій одночасно приєднується своїми двома «плюсами» до двох різних колоїдів, він з’єднує їх між собою. Така структура хаотично «склеєних» колоїдів і є кістяком, що на собі тримає всю структуру ґрунту: повітряні пори, водні пори й інші ґрунтові фракції. Усе це дає можливість здійснювати газообмін, нагромаджувати й утримувати вологу.
Непродумане внесення азотних добрив є основною причиною втрати кальцію. Наприклад, аграрії вносять добрива з розрахунку на 8 т/га пшениці, а дощів випадає всього на 4 т/га. Весь азот, який не спожила пшениця, буде причиною вивільнення кальцію з колоїдних сполук. Спочатку один атом кальцію замінюється двома атомами азоту або двома атомами водню. Вони приєднуються до свого окремого колоїду, і таким чином сполучення між частками колоїду розривається. Вивільнений кальцій легко промивається водою у глибші шари ґрунту, а слід за ним туди промиваються колоїдні частки.
Кислотність ґрунту досить чітко показує наявність кальцію, тому цей показник слід визначати одним із перших. Досить часто фермери відбирають один зразок із 30-сантиметрового шару, віддають до лабораторії й отримують результати. Так робити не можна — треба відбирати окремі зразки з 5чи 10-сантиметрового шару. У цьому разі буде добре видно, що весь кальцій зосереджено на глибині 25–35 см, а в самому верхньому шарі його взагалі немає.
Проблеми структури ґрунту
На сьогодні пилова буря для України не є екзотикою. Щоб її побачити, не обов’язково їхати до Одеси — торік таке явище кілька разів спостерігали у центральних областях. Виникає питання: чому українські ґрунти, що здавна славилися своєю структурою, стали схильними до пилоутворення? Проблема тут не у вітрі, а у відсутності зв’язування між частками ґрунту. Коли у верхніх шарах втрачається кальцій, структура ґрунту руйнується: вітер може підіймати пилові частки й переносити їх на велику відстань.
На одній з українських агровиставок багато виробників демонстрували різні види штригельних і ротаційних борін для боротьби з ґрунтовою кіркою. Ця проблема в Україні з’явилася не так давно, а саме — коли перестали вапнувати поля й почали втрачати кальцій і структуру ґрунту. Технологія утворення ґрунтової кірки така сама, як і утворення пилової бурі. Тільки тут на частки ґрунту замість вітру діє дощова крапля. Якщо ґрунт не здатний утримувати власну структуру й нагромаджувати вологу, то найменший вплив зовні створить проблему.
Багато аграріїв скаржаться на дефіцит вологи й називають його основним лімітаційним чинником продуктивності в рослинництві. Проте часто на полях можна побачити безліч калюж — як навесні, так і після рясних дощів. Ґрунт не пропускає воду в нижні шари через його ущільнення. Одна з основних причин ущільнення — промиті на певну глибину мул і глина. Вони промиваються тільки до глибини, де з’являється структурність ґрунту й куди не дістають ґрунтообробні знаряддя. Найжорсткіша «плужна підошва» часто утворюється на полях, де плуга не було років 10, де працювали тільки безвідвальним способом. Коли інтенсивно працюють чизелем, культиватором і глибокорозпушувачем, руйнується наявна структура, запускається вглиб кисень, і починається процес мінералізації, який руйнує частину гумусу й колоїдних часток. Це призводить до того, що мул і глина промиваються вглиб до межі структурності, де утворюється водороздільний шар, який не пропускає вологу ані вниз, ані вверх. Щодо механічних причин утворення ущільнення, то вони на другому місці.
Нагромадження вологи
Ґрунт нагромаджує вологу за допомогою повітряних пор. Вони такі великі, що не можуть підіймати капілярну вологу. Теоретично після обробітку плугом ґрунт розпушується, у ньому утворюється величезна кількість повітряних пор. Розпушений ґрунт повинен акумулювати вологу набагато краще, ніж необроблений, але на практиці часто буває навпаки. Після обробітку ґрунт містить багато вільного мулу і глини, які швидко забивають повітряні пори. Якщо здоровий ґрунт з оптимальним умістом кальцію, гумусу і колоїдів інтенсивно обробити, він нагромаджуватиме вологу краще, ніж за no-till. На практиці часто буває навпаки. За сильного дощу оранка швидко починає «текти», бо повітряні пори швидко забиваються, волога нагромаджується до межі ущільнення, і все, що стало зайвим, утворює струмки й збігає з поля разом із ґрунтом. А здоровий ґрунт може спокійно витримати 60 мм дощу за короткий період.
Способи боротьби
Боротьба зі шкідливим ущільненням — це система, а не одноразовий механічний обробіток. Із самого початку слід подумати про кислотність ґрунту і вміст кальцію. Якщо поля потребують боротьби з ущільненням частіше ніж раз на 5 років, це означає, що структура ґрунту слабка, і потрібно його «лікувати». Внесення кальцію допомагає позбутися проблеми в довгостроковій перспективі.
Для швидкого покращення умов вирощування рослинницької продукції слід застосовувати механічні методи. У цьому процесі є кілька важливих технологічних операцій. Наприклад, руйнування ущільнення відбувається внаслідок того, що лапа підіймає ґрунт, і в ньому утворюються вертикальні щілини. Якщо лапа рухатиметься надто глибоко або відстань між лапами буде завеликою, ефекту досягнуто не буде. Оптимальне руйнування ущільнення відбувається, коли лапа рухається на рівні, що на 2–5 см глибше за нижню межу ущільненого шару. Відстань між лапами має бути 30 см і менше, щоб гарантувати суцільний обробіток по всій ширині захвату. Також відносна вологість шару не має перевищувати 60%, інакше лапи тільки наріжуть смуги, а ущільнений шар так і буде незруйнованим.
Якщо ущільнений шар закінчується на глибині 30 см, для його руйнування можна обрати оранку або розпушування. Усе залежить від того, чи потрібен у цей момент оборот пласта. Вплив на ґрунт і витрати будуть однаковими, а от де лишити хвороби, шкідників і пожнивні рештки — вирішувати господарю.
На глибині ущільнення до 40 см можна працювати пугами POTTINGER, де на кожен корпус установлюють додатковий чизель. Таким чином, корпус працює на глибині до 30 см, а чизель — від 30 до 45 см. Верхні 30 см ґрунту обертаються, й хвороби, шкідники та бур’яни ефективно знищуються, а чизель зриває шкідливе ущільнення. Він працює глибше, не обертаючи пласт, менш родючий шар ґрунту лишається на глибині.
Коли на полі є два шари ущільнення, спочатку потрібно зривати верхній шар. Якщо відразу руйнувати нижній шар, у верхньому тільки «наріжуться» смуги. Рішенням також може бути робота плугом із чизелем. Корпус плуга зриватиме верхній шар ущільнення, а чизель руйнуватиме нижній шар.
Механічне зривання шкідливого ущільнення — це єдиний реальний метод його позбутися. Проте якісно діє він тільки в системі, що запобігає утворенню нового ущільнення. Саме механічне зривання ущільнення без системної роботи буде переносити шкідливе ущільнення в глибші шари ґрунту.
Слід заборонити на 1,5–2 місяці після глибокого обробітку будь-які операції й навіть переїзди по полю. Потрібно дочекатися, коли ґрунт повернеться до своєї природної щільності, вляжеться під власною вагою й зможе утримувати зовнішній тиск. Оранку під сівбу озимих (того самого ріпаку) треба проводити тільки зі спеціалізованим котком, що поверне ґрунт до природної щільності. Також слід заборонити переїзди ранньою весною по фізично нестиглому ґрунту, оскільки через високу вологість він не здатний тримати структуру.
За неоптимального рН та/або неоптимального вмісту кальцію найдієвішим методом впливу на структуру ґрунту та здатність протистояти утворенню шкідливого ущільнення буде системне вапнування.
В аграрних колах дискусія точиться в площині переваг і недоліків різних систем обробітку ґрунту. На цьому рівні подолати наші проблеми неможливо. Високі стабільні врожаї, попри несприятливу погоду, отримують на різних системах обробітку ґрунту за умови того, що сам ґрунт здоровий і здатний утримувати власну структуру.
Володимир Мірненко, бренд-менеджер компанії «Пьотінгер Україна»
журнал The Ukrainian Farmer, березень 2021 року
Усі авторські права на інформацію розміщену у журналі The Ukrainian Farmer та інтернет–сторінці журналу за адресою https://agrotimes.ua/ належать виключно видавничому дому «АГП Медіа» та авторам публікацій, згідно Закону України “Про авторське право та суміжні права”.
Використання інформації дозволяється тільки після отримання письмової згоди від видавничого дому «АГП Медіа».
The Ukrainian Farmer
