Відділ механізації

 
УДК 631. 3: 631.4  
БІОТЕХНОЛОГІЯ ВИРОЩУВАННЯ ЗЕРНОВИХ КУЛЬТУР НА ПОСІВАХ БАГАТОРІЧНИХ БОБОВИХ ТРАВ
Д. Прокопенко, д. т. н., Л. Пйонтик, к. т. н.,
Ю. Пйонтик, к. т. н.
Західний науково-дослідний центр інженерії агротехнологічних систем ННЦ "ІМЕСГ"
 
Ключові слова: пряма сівба, нульовий обробіток, no-till, стерня, технологія.
Key words: direct sowing, zerrow resicle, no-till, stubble, technology .
 
В статті наводиться рішення проблеми вирощування зернових культур за системою no-till без застосування гербіцидів.
 
There is some result of growing of the seeds corns during the system no-till without using of the gerbitseds in this ortiole.
 
Постановка проблеми: Найбільш прогресивна технологія вирощування зернових культур є технологія прямої сівби зернових за нульового обробітку ґрунту. Проте така технологія на Україні може застосовуватись в Південних областях України. В умовах достатнього зволоження така технологія вимагає багаторазового внесення гербіцидів, що є екологічно небезпечно. Для широкого впровадження такої технології в різних зонах України виникає необхідність багаторазового внесення гербіцидів, у підвищених дозах, а це призводить до надмірної хімізації у землеробстві.
Тому для широкого впровадження такої технології необхідно використовувати інші засоби боротьби з забур'яненістю при вирощуванні зернових культур.
Аналіз останніх досліджень і публікацій.
В зв'язку з швидкими темпами зростання глобальних проблем, пов'язаних з екологією, енергетичною кризою та надмірною хімізацією у сільськогосподарському виробництві в землеробстві виникає необхідність кардинальних змін, особливо в технології прямої сівби за нульового обробітку [1, 2].
Мета досліджень. Обґрунтувати та дослідити технологію вирощування зернових культур за прямої сівби в умовах достатнього зволоження України.
Виклад основного матеріалу. Однією з основних проблем сучасності є такі екологічні питання, як глобальне потепління, інтенсивні темпи деградації ґрунтів, зокрема втрати гумусу, зростання темпів ерозії ґрунтів та надмірна хімізація. Позитивним зрушенням у вирішенні цих проблем є упровадження системи зберігаючого землеробства no-till. В основу цієї системи покладений нульовий обробіток ґрунту і інтенсивна хімічна боротьба із забур'яненістю полів [3, 4, 5].
Боротьба із забур'яненістю пов'язана із значними енергетичними і трудовими затратами, а також з порушенням екологічних проблем. Тому така технологія, як правило, рекомендується для степових районів з жорстким мінімумом атмосферних опадів, тобто районів де забур'яненість полів незначна.
Виходячи з вищенаведеного, Західний науково-дослідний центр інженерії агротехнологічних систем ННЦ "ІМЕСГ", інститут землеробства і тваринництва Західного регіону на стаціонарі в с. Оброшино заклали досліди для вивчення технології вирощування зернових озимої пшениці за системою no-till. Результати досліджень показали, що в даних умовах внаслідок значної забур'яненості полів ця технологія в загальноприйнятому вигляді застосовуватись не може.
В зв'язку з цим, лабораторією механізації луківництва для таких умов запропонована біотехнологія вирощування зернових на посівах багаторічних бобових трав. (Деклараційний патент № 10175UA, AO1G1/00).
Дана технологія ґрунтується на застосуванні "зеленого пару" для боротьби з забур'яненістю та принципово нового обробітку смуги дернини в зоні висіву насіння.
В перший рік запровадження технології проводиться залуження, яке можна здійснювати двома способами:
а) рано на весні або осінню проводиться основний обробіток ґрунту за традиційною технологією, або за мінімальною і сівба конюшини під покрив ярої зернової культури;
б) здійснюється пряма сівба зернових і конюшини при мінімальному обробітку ґрунту.
Після збирання ярої культури і конюшини здійснюється пряма сівба озимої зернової культури в стерню (конюшини + зернових) при нульовому обробітку ґрунту в зоні висіву насіння. Далі ця технологія повторюється декілька разів поспіль, протягом яких конюшина використовується як "зелений пар".
Технологія прямої сівби озимої пшениці в дернину полягає в тому, що дернина в міжрядді спочатку розрізається в вертикальній площині тонким дисковим ножем. Далі пласт спеціальним робочим органом підрізається і розпушується  його нижня його частина без вивертання ґрунту на поверхню.
Такий обробіток може здійснюватися двома типами робочих органів, які складаються з підрізаючого ножа і відвідної поверхні:
– підрізаючий ніж у вигляді плоскої стрілчастої лапи і конічної відвідної поверхні;
– підрізаючий кільцевий плоский ніж з розміщеною в центрі відвідною поверхнею у вигляді гіперболоїда обертання.
При взаємодії таких робочих органів з дерниною, (стерня конюшини + стерня зернової культури) розрізаний та підрізаний пласт поступаючи на відвідну поверхню вигинається, внаслідок чого утворюється тріщина перпендикулярно до лінії нейтральної осі згину.

 

Рисунок 1. Схема поперечного перерізу обробленої смуги дернини 1 – верхні краї пласта; 2 – кільцевий ніж для підрізання пласта; 3 – смуга розпушеного ґрунту

 
Оскільки міцність пласта на поверхні є значно більшою чим нижньої частини, то щільність пласта не порушується. При такому обробітку насіння бур'янів, які знаходяться на поверхні залишаються в несприятливих умовах для проростання. А внаслідок наявності тріщин в підрізаному пласті поліпшується аерація ґрунту, що сприяє проростанню та укоріненню озимої пшениці.
Нами розроблена теорія взаємодії робочих органів з дерниною і оптимізовані їх геометричні та технологічні параметри. На основі цих досліджень розроблено знаряддя за допомогою якого, вивчалась безгербіцидна біотехнологія вирощування зернових культур.
Дослідження біотехнологій вирощування зернових культур на посівах багаторічних бобових трав проводилися в державному підприємстві дослідного господарства "Миклашів". Результати досліджень наведені в таблицях 1-6.
В таблиці 1 наведена порівняльна агротехнологічна оцінка різних технологій вирощування озимої пшениці.
Як видно з досліджень (таблиця 1) де пряма сівба озимої пшениці здійснюється по стерні конюшини першого та другого року використання, збільшення урожайності у порівнянні з традиційною технологією складає 19,6 і 12,2%.
Що стосується планових досліджень, які розпочалися в 2006 році то урожайність озимої пшениці при прямій сівбі по стерні конюшини першого року використання в порівнянні з традиційною технологією була однакова, а в 2008 році де здійснювалася пряма сівба озимої пшениці при нульовому обробітку ґрунту по стерні конюшини другого року використання надбавка в порівнянні з традиційною технологією склала 62,9%. Значна надбавка пояснюється тим, що на контролі (традиційна технологія) урожайність була низька – 28,8 ц/га оскільки попередником традиційної технології  була яра пшениця.
Таблиця 1.
 Порівняльна агротехнічна оцінка технології вирощування озимої пшениці в 2003, 2004 та 2007, 2008 роках

Технологія вирощування	Біологічна урожайність зерна озимої пшениці по роках, ц/га
	2003	2004	2007	2008
Пряма сівба озимої пшениці при нульовому обробітку без внесення гербіцидів по стерні конюшини:
– першого року використання;	46,3*		45,5
– другого року виростання		60,4*		51,0
Контроль – традиційний обробіток ґрунту (дискування, оранка, культивація, внесення мінеральних добрив, боронування), сівба озимої пшениці	38,6*	53,8*	46,2	28,8
Збільшення урожайності в порівнянні з традиційною технологією, %	19,6	12,2	- 0,2	62,9

 
Примітка. * – результати пошукових досліджень
 
В таблиці 2 наведено залежність впливу досліджуваних технологій на параметри окремих органів озимої пшениці та червоної конюшини.
Як видно з таблиць 1 і 2, не тільки урожайність озимої пшениці є більшою при вирощуванні за біотехнологією в порівнянні з традиційною технологією, але і вища якість зерна (більша маса 1000 зерен, більші довжина колоска та кількість зерен в колоску).

        Таблиця 2.
 Вплив технологій вирощування на параметри органів озимої пшениці
 

Технологія	Значення параметрів по роках досліджень:
	маса 1000 зерен, г		кількість зерен в колоску, шт.		довжина колоска, мм		кількість колосків на 1 м 2		висота стебел, см;
									пшениці	конюшини	пшениці	конюшини
	2007	2008	2007	2008	2007	2008	2007	2008	2007		2008
Пряма сівба при нульовому обробітку ґрунту по стерні червоної конюшини:
– першого року використання;	47,5	–	21,6	–	64,3	–	443,0	–	80,6	–	95,0	–
– другого року використання	–	46,6	–	31,7	–	76,1	–	407,3	–	75,2	–	82,4
Сівба озимої пшениці за традиційного обробітку ґрунту	48,8	45,8	25,3	21,3	49,8	50,9	457,3	331,0	85,4	–	98,4	–