Залежно від завдань для обробітку грунту використовують piзні знаряддя, які неоднаково впливають на грунт. Розрізняють такі технологічні операції, які є загальними для роботи більшості знарядь: перевертання, розпушування, кришіння, ущільнення, вирівнювання noверхні грунту, підрізування бур'янів.
Перевертання - це переміщування нижньої та верхньої частин шару грунту, який обробляється. Найкраще перевертається грунт плугами, особливо ярусними, дещо гірше - лемішними лущильниками i дисковими знаряддями.
При перевертанні у грунт заробляються післяжнивні рештки, добрива, насіння бур'янів, збудники шкідників i хвороб, знищуються бур'яни i дернина, виносяться на поверхню вимиті колоїдні частини i білъшоструктурені шари грунту, а розпорошені переміщуються вглиб.
Теоретичні основи обробітку грунту з перевертанням скиби розробили вітчизняні вчені. Вони вважали, що орний шар грунту складається з двох різноякісних частин (верхньої та нижньої). У верхній переважають аеробні умови, рослинні рештки швидко мінералізуються i гуміфікуються. Внаслідок зменшення вмісту гумусу, дії дощових крапель, грунтообробних машин та знарядь структура верхнього шару грунту руйнується i його родючість знижується. В нижню частину орного шару надходження кисню з повітря обмежене. Тут переважають анаеробні процеси i розклад рослинних решток сповільнений, нагромаджується гумус, поліпшується структура i підвищується родючість грунту.
Отже, виходячи з цих міркувань, полицева оранка виникла в зв'язку з необхідністю переміщування верхнього розпорошеного шару грунту вниз, де з часом його структура відновлюється i підвищується родючість. При цьому на поверхню грунту виноситься нижній оструктурений родючий шар грунту.
Проте ця теорія не підтверджується даними багатьох досліджень. Так, не підтвердилася думка про наявність аеробних i анаеробних умов в межах орного шару. Дослідженнями агрофізичного науково-дослідного iнституту було доведено, що склад грунтового повітря для ряду грунтів достатнього зволоження в межах орного шару не зазнає значних змін порівняно з атмосферним повітрям: вміст вуглекислого газу не перевищує десятих частин проценту, а кисню - не менше 20 %, що не може спричинити суттевої різниці в процесах у верхній та нижній частинах орного шару.
Вивчення питания про динаміку структури грунту показало, що не під всіма культурами верхня частина орного шару наприкінці вегетаційного періоду втрачає структурність i водостійкість. Дослідження свідчать, що після обробітку в грунті відбувається своєрідна диференціація орного шару за родючістю на більш родючу верхню i менш родючу нижню частини. Пояснюється це більшим нагромадженням коріння у верхньому шapi, змінами зволоження i висихання, температури грунту тощо. На важких перезволожених грунтах цей процес відбувається швидше, на нещільних, особливо при недостатньому зволоженні,- повільніше.
У зв'язку з новими експериментальними даними, необхідність перевертання грунту зводиться до перемещения його верхнього, більш родючого шару вниз i виносу наверх нижнього, менш родючого шару.
Однак перевертання грунту має i певні недоліки: збільшуються втрати вологи, знижується стійкість грунту проти водної та вітрової ерозії. Саме тому інколи доводиться відмовитись від перевертання грунту.
Розпушування та кришіння змінюють розміри грунтових частинок, їх взаємне розміщення. Ці процеси виконуються практично всіма грунтообробними знаряддями. Основним завданиям є забезпечення нещільного розміщення грунтових частинок i збільшення загальної пористості, особливо некапілярної частини її; посилення аерації та водопроникності грунту; інтенсифікації аеробних біологічних процеciв i знищення грунтової кірки; подрібнення брил.
Останнім часом виникла необхідність у більш чіткому науковому обгрунтуванні строків та інтенсивності-розпушування, оскільки стало відомо, що розпушування зanoбігає втратам вологи лише при капілярному механізмі її руху. Після розриву капілярних зв'язків розпушування може стати причиною надмірних втрат вологи з грунту.
Розпушування грунту поліпшує повітряний режим грунту.
При надмірно високій aepaції швидко мінералізуються органічні речовини i погіршуються водно-фізичні властивocri грунту. При надмірному механічному обробітку грунт розпилюється, що зменшує його водопроникність та стійкість проти epoзії. Розпилений грунт дуже швидко стає щільнішим, ніж був до oбробітку.
Відомо також, що рослини негативно реагують на надмірно розпушений i надмірно ушільнений грунт. Більш розпушеного грунту внмагають корене- та бульбоплоди, середньої щільності - озимі i яpi хліби, підвищеної щільності - багаторічні трави i просо.
Щільність грунту динамічна. Інтенсивність обробітку для створення оптимальних умов на різних грунтах значною мiporo залежить від різниці між оптимальною i рівноважною щільністю та швидкості переходу до останньої.
Отже, основним завданням розпушування грунту є створення i підтримання оптимальної будови грунту.
Переміщування грунту здійснюється певною мipoю всіма знаряддями, за виключенням котка. Найкраще перемішується грунт при обробітку фрезою.
Перемішування грунту передбачає створення однорідного (гомогенного) орного шару, що досягається рівномірним розподілом в ньому післяжнивних решток, гною, мінеральних добрив, карбонатів, гiпcy тощо. Однорідність орного шару необхідна для рівномірного розвитку культур та їх своєчасного дозрівання.
Водночас не слід перемішувати з оброблюваним шаром тi добрива, які в грунті стають менш доступними для рослин (легкорозчинний суперфосфат). Неоднорідність орного шару потрібна також при cівбi: насіння слід розмістити на ущільненому rpyнтi i прикрити його пухким шаром. Недоцільно перемішувати грунт протягом 2 - 3 років після заорювання дернини при освоєннi цілинних земель чи сіяних багаторічних трав. Не завжди дощльно також змішувати нижні малородючі шари грунту з верхніми, більш родючими. Змшування грунту під час весняно-літніх обробітків пару може призвести до надмірних втрат вологи.
Поверхню грунту вирівнюють волокушами, шлейфами, котками, частково - боронами i культиваторами. В умовах зрошення поверхню поля планують грейдерами, бульдозерами, скреперами, планувальниками-вирівнювачами та іншими машинами i знаряддями.
На вирівняному rpyнтi зменшується випаровування вологи, більш piвноміpно розподіляється поливна вода на поверхні, менше збирається талих i зливових вод у замкнених понижених місцях. Тільки на вирівняному rpyнтi можна piвномірно загорнути насіння під час сівби на noтрібнy глибину. На вирівняному rpyнтi поліпшується якість заход1в його oбробітку i зменшуються втрати врожаю при збиранні. Проте не завжди доцільно утримувати грунт у вирівняному стані. Так, гребені, які утворюються під час оранки, сприяють нагромадженню снігу i зменшенню стікання талих вод. На перезволожених грунтах застосовують гребеневі посіви, що поліпшує повітряний режим i прогрівання грунту в зоні розміщення насіння чи інших органів розмноження сільськогосподарських культур. У посушливих степових умовах застосовують борозенні nociви, які дають можливість загорнути насіння у більш вологий нижній шар грунту i запобігають видуванню сходів рослин.
Ущільнения грунту. Для створення сприятливих умов для розвитку рослин грунт ущільнюють котками. Внаслідок цього більш щільно розміщуються грунтові частинки, зменшується некапілярна i загальна пористістьь, посилюється теплопровідність i прогрівання ущільненого шару грунту. При ущільнені руйнуються брили i вирівнюється поверхня поля.
Ущільнення грунту одночасно з оранкою під озимі культури зменшує випаровування вологи i запобігає ociданню грунту після сівби, що в свою чергу зменшує випирання рослин. Коткують поле перед сівбою дрібнонасінних культур для більш рівномірного загортання насіння в грунт. Після ciвби цей захід поліпшує контакт насіння з грунтом, посилює переміщення вологи по капілярах до насіння з глибших шарів грунту, що забезпечує появу дружних сходів.
Підрізування бур'янів, як правило, поєднується з виконанням таких технологічних операцій, як розпушування, перемішування та перевертання грунту. Kpiм того, для підрізування бур’янів використовують i спеціальні знаряддя, наприклад, культиватори з дво- чи однобічними лапами-бритвами, а також з ножевидними, штанговими, дротяними та іншими робочими органами.
