Руслан Шатров, канд. техн. наук, доцент, Вікторія Опалко, ст. викладач, НУБіП, Віктор Марченко, канд. техн. наук, Agroexpert (Україна)
Мульчування (подрібнення рослинних решток) – це одна з агротехнічних операцій, коли поверхню поля покривають розпушеним шаром рослинних зазвичай післяжнивних решток. Найчастіше це солома зернових, подрібнені стебла кукурудзи чи соняшнику тощо.
Під мульчувальним обробітком слід розуміти поєднання прийомів механічного обробітку ґрунту з покриттям його різними мульчувальними матеріалами.
У природі непокритий стан ґрунту є аномальним, адже у будь-яких природних фонах (ліс, поле, луг, степ тощо) ґрунт заростає характерною для цієї зони рослинністю, яка, відмираючи восени, утворює рослинний покрив. Тому, мульчуючи ґрунт на полі, його лише повертають до природного стану.
Найвищий ефект мульчування дає на легких піщаних і супіщаних ґрунтах, а також у районах недостатнього зволоження. На важких та надмірно зволожених ґрунтах мульчування менш ефективне і може навіть знизити врожайність оброблюваних культур.
За мульчування варто враховувати гранулометричний склад ґрунту. Важкі суглинкові ґрунти не доцільно покривати товстим шаром подрібнених рослинних решток – він має бути не більше як 2 см. Краще за потреби повторити мульчування, інакше нижня частина шару гнитиме, особливо в дощову погоду. Через 2 – 3 роки структура ділянки помітно покращиться. Швидше результати цього агротехнічного прийому стають помітними на легких ґрунтах. Завдяки ґрунтовим мікроорганізмам протягом одного року утворюється шар компостного ґрунту завтовшки 1 см.
Мульчування особливо ефективне на чистих парах, де внаслідок інтенсивного обробітку втрати гумусу лише завдяки його мінералізації у 3 – 5 разів вищі порівняно з іншими сівозмінами. Мульча, внесена під пар, за інтенсивної мікробіологічної дії в першій половині літа біологічно зв’язує азот і вивільняє його пізніше.
Матеріали для мульчування
Найпоширенішим матеріалом для мульчування є солома – додаткове джерело надходження у ґрунт поживних елементів. У соломі зернових колосових міститься 0,5% азоту, 0,25% фосфору, 0,85% калію, а також магній, цинк, кальцій, марганець, мідь та інші мікроелементи.
У результаті розкладання стерні й залишків соломи утворюються органічні сполуки, котрі за своїм складом близькі до підстилкового гною. Так, заорюючи солому, ми повертаємо в ґрунт 12 – 15 кг азоту, 7 – 8 кг фосфору і 25 – 30 кг калію на кожному гектарі.
Використання горохової соломи дає змогу на 85 – 90% збільшити новоутворення гумусу і на 35 – 45% підняти накопичення в ґрунті біологічно зв’язного азоту.
Мульчування соломою суттєво поліпшує відсоток використання рослинами поживних речовин, унаслідок чого зростає ефективність застосування мінеральних добрив (азотних – на 55 – 60%, а фосфорних і калійних – на 15 – 20%).
Для мульчування ґрунту за парової сівозміни найефективніше використовувати грубі пожнивні залишки, які мають довгий період перегнивання. Це насамперед кукурудза, ріпак, сорго та ін. Подрібнені післяжнивні рештки ефективніші, якщо їх частково закладають у ґрунт, перемішуючи з верхнім шаром. Так вони розкладаються, а поверхня ґрунту стає стійкішою проти видування вітром або змивання сильним дощем.
Позитивні сторони мульчування
Боротьба з бур’янами. Мульчування дає змогу майже відмовитися від прополок, оскільки мульча не дає проростати бур’янам. Товстий її шар (понад 5 см) пригнічує ріст бур’янів за вирощування культур суцільної сівби, а також у міжряддях за культивування просапних культур. У цьому випадку однорічні бур’яни не зможуть пробитися через такий шар мульчі, а кореневі багаторічні бур’яни можуть вийти на поверхню, але боротьба з ними буде простішою. Крім того, всі мульчувальні матеріали перешкоджають потраплянню нового насіння в ґрунт. Як результат, мульчування знижує затрати праці на міжрядний обробіток посівів та позитивно впливає на умови росту рослин.
Покращення режимів ґрунту. Мульчувальний покрив захищає ґрунт від перегрівання і жорсткого проникнення сонячної радіації, регулює його теплові властивості. Темна мульча на поверхні ґрунту притягує сонячне проміння й швидко поглинає тепло, що сприяє кращому прогріванню ґрунту, швидкому таненню снігу навесні. А от світла мульча збільшує здатність поверхні ґрунту відбивати сонячні промені, що перешкоджає його перегріванню, і таким чином захищає коріння рослин від дії небажаних високих температур.
За оптимальної кількості мульча підвищує температуру ґрунту в зимовий час і знижує в літній, знімаючи як додатні, так і від’ємні піки температур, створюючи при цьому оптимальні умови для діяльності ґрунтового біологічного комплексу.
Мульча затримує випаровування вологи з ґрунту, сприяє рівномірному розподілу води як у поверхневих, так і в нижніх горизонтах, що підвищує вологість шару, в якому містяться корені, в середньому на 3 – 6%. В умовах засухи непродуктивні втрати вологи зменшуються в 1,7 рази, а за достатнього зволоження – втричі.
Сприяння гуміфікації ґрунту. Мульчування сприяє поліпшенню структури ґрунту. Механізм цього процесу заснований на явищі гуміфікації органічних матеріалів, що використовуються для мульчування. Після покриття ґрунту мульчувальним матеріалом починається його пошарове розкладання. При цьому верхній шар розкладається повільно. Він виконує роль захисного щита, приймає на себе дію навколишнього середовища та зберігає незмінною структуру перемішаної маси матеріалу. А в нижньому шарі мульчі, що безпосередньо контактує із ґрунтом, підвищується температура, активізується життєдіяльність ґрунтових мікроорганізмів і починається процес розкладання. Поступово активний розпад поширюється й на верхні шари мульчі, його ознаками є порожнини та пухка структура.
Захист від ерозії. Мульчування запобігає виникненню ерозійних процесів, захищає ґрунт від розмивання. Мульчування полів соломою – надійний прийом локалізації водної і вітрової ерозій. Дослідженнями доведено, що втрати від видування на ділянках із мульчею становили лише 1,2 т/га, тоді як на відвальній оранці – 6,5 т/га. Навіть за сильних вітрів (12 м/с) на ділянках із мульчею дефляції ґрунту (переміщення верхнього шару) не було. Майже в усіх випадках використання мульчування стікання і змивання верхніх шарів ґрунту різко зменшуються.
Посилення діяльності мікроорганізмів. Особливу цінність за мульчування має та обставина, що до ґрунту вноситься свіжа органічна речовина. Це має велике значення для накопичення біологічного азоту, адже його нестача в ґрунті призводить до зниження вмісту білка у рослинах. Крім того, за мульчування інтенсивніше утворюються вугільна й органічна кислоти, які підвищують доступність фосфору і калію для рослин. У результаті цього процесу збільшується кількість зазначених мікроелементів у загальному балансі мінеральних добрив та відкриваються їх додаткові природні запаси.
У ґрунті, що мульчується пожнивними залишками, відбуваються також біологічні зміни: посилюється діяльність мікроорганізмів у верхньому його шарі, збільшується чисельність комах, черв’яків. Вони переробляють мульчу, збільшуючи вміст гумусу й інших корисних речовин, накопичуючи в ґрунті родючий шар.
Агрегати для мульчування
Мульчувачі Kuhn моделі BК придатні для подрібнення укладеної в валки соломи, і серійно мають відкритий кожух та дефлектори (за замовленням), що забезпечують рівномірність розподілу подрібнених решток на велику ширину. На замовлення ці машини оснащують закритим заднім кожухом, що робить їх більш універсальними.
Також за бажанням мульчувачі ВК можна обладнати заднім котком, забезпечивши тим самим кращий контроль висоти мульчування на нерівному ґрунті. Рама BК зміщена праворуч на 40 см відносно навіски трактора, що необхідно для подрібнення стебел кукурудзи. Мульчувачі BК мають такі основні експлуатаційні характеристики: робоча/габаритна ширина 230/250 – 320/347 мм, споживана потужність 60 – 150 к.с., швидкість обертання ротора 1660 – 2080 об./хв. Усі мульчувачі серії BК серійно оснащені парою опорних коліс, що регулюються за висотою.
Мульчувачі Kuhn моделі RМ спеціально сконструйовані для інтенсивного подрібнення рослинних залишків. Ротори обладнані Y-подібними або молотковими ножами. Оптимальне гелікоїдальне розміщення ножів ротора дає змогу рівномірно, без вібрації і поштовхів обертати ротор. Машина також може піднімати полеглі або притоптані стебла і краще їх зрізати.
На мульчувачах моделі RМ встановлено редуктор із вмонтованою обгінною муфтою, яка інтегрована в корпус редуктора і дозволяє уникати інерційного удару під час гальмування ротора.
Maschіo Gaspardo пропонує мульчувачі марок Gemela, Tornado, Chіara та Grіfone для тракторів потужністю від 60 до 240 к.с. Міцність конструкції мульчувачів Maschіo Gaspardo ідеально придатна для подрібнення найміцніших рослинних решток. За вимогою користувачів подрібнювачі цього виробника (зокрема Chіara) можуть постачати із комплектом задніх поворотних коліс, гідравлічною системою переміщення, а також різноманітними змінними ножами. На машинах також передбачено бокове зміщення за допомогою механічної системи.
Особливостями мульчувачів Gemela, які виготовляють у двох модифікаціях з робочою шириною 4,7 м (96 ножів) та 6,2 м (128 ножів), є зубчасті контр-ножі, що сприяють підвищенню ступеня подрібнення маси для прискорення її розкладання. Встановлення напрямних ребер-розкидачів дає змогу розподіляти подрібнені валки соломи рівномірно по всій площі поля.
Привід вала відбувається надійною боковою передачею за допомогою зубчастого паса. Підшипники мульчувачів Gemela із подовженим терміном роботи Long Life розташовані з внутрішнього боку бічних панелей, що унеможливлює намотування рослинних решток на вали.
Завдяки великому діаметру камери подрібнення з кожухом оптимізованого профілю є змога збільшити пропускну здатність та краще розподіляти подрібнений матеріал. Передбачена можливість оснастити мульчувачі Gemela задніми поворотними колесами, а також різноманітними ножами. Мульчувач зручно та просто переводиться у транспортне положення.
Bednar FMT виготовляє подрібнювачі рослинних решток трьох серій – МО, MZ та ММ. Для українських аграріїв найбільш цікавими є мульчувачі серії MZ. Ці машини пропонують у двох напівнавісних моделях – двороторні MZ 4500 та трироторні MZ 6000 із вертикальною віссю обертання. Робоча ширина мульчувачів становить 4,6 та 6 м відповідно.
Мульчувачі MZ обладнані роторами, які мають частоту обертання 540 або 1000 об./хв. На кожному з них встановлено 4 ножі, що забезпечує якісне подрібнення рослинних решток. Усі подрібнювачі Bednar FMT працюють на робочій швидкості у діапазоні 10 – 15 км/год. На кожен погонний метр ширини захвату мульчувачів потрібна потужність 18 – 20 кВт.
Важливою особливістю мульчувачів Bednar є те, що вони можуть точно копіювати форму рельєфу поля. Мульчувач може змінювати кут нахилу бічних крил відносно центральної секції в діапазоні від -20° (у моделі MZ 6000 -15°) до +90°. Завдяки такому конструктивному рішенню є змога працювати не лише на полях, але й обкошувати канави, траншеї, узбіччя доріг тощо.
Great Plaіns пропонує широкий модельний ряд подрібнювачів із шириною захвату від 1 до 6 м під трактори потужністю від 30 до 250 к.с. Серед них є моделі начіпні й причіпні, із твердою рамою та складані – для задоволення будь-яких потреб користувачів. Якісне виконання деталей і механізмів, простота у використанні цих агрегатів дає змогу знизити час й витрати на їх обслуговування та ремонт.
Ножі, які виготовлені з високоякісної зносостійкої загартованої сталі, швидко та чисто ріжуть рослинні рештки. Редуктори, встановлені на цих мульчувачах, мають гарантію 5 років. Завдяки міцним ножам ці подрібнювачі здатні перерізувати стебла рослин товщиною до 89 мм. Необхідна потужність трактора за ширини захвату 4,5 м – 80 к.с.
Мульчувач Land Prіde моделі RC 5020 – один із найбільших ротаційних агрегатів для великих господарств. Необхідна потужність трактора для цього знаряддя шириною 6,1 м становить 150 к.с., завдяки чому він здатен перерізувати стебла рослин діаметром до 76 мм.
Подрібнювачі RCM 5515 від Great Plaіns – це універсальне знаряддя для роботи на стерні кукурудзи, соняшнику або ріпаку. Завдяки міцній рамі та кожуху завтовшки 5 мм, а також ефективним ножам, які працюють із перекриттям робочої зони у 15 см, ці мульчувачі здатні подрібнювати стебла рослин товщиною до 90 мм. Подрібнювачі цієї серії комплектують авіаційними покришками, які заповнені монтажною піною, завдяки чому колесам не страшні найгостріші рослинні рештки. Потрібна потужність трактора за ширини захвату 4,5 м становить 80 к.с.
