За агрокліматичними умовами зону Степу республіки поділяють на дві підзони - південний і північний Степ. Південний характеризується різкою посушливістю. Середньорічна кількість опадів становить 300 - 400 мм, з них у теплий період року - 200 - 250 мм. Для цієї підзони властиві високі температури повітря у літні місяці, низька відносна вологість, часті суховії, ґрунтові та повітряні посухи. У північному Степу сприятливіші агрокліматичні умови. Середньорічна кількість опадів - 400 - 460 мм, однак розподіляються вони нерівномірно, бездощові періоди часто досягають 25 - 30 днів. Високі температури та низька відносна вологість повітря нерідко викликають посуху, особливо в другій половині літа.
У південній частині Степу - каштанові ґрунти різного ступеня солонцюватості, північній - переважно чорноземи різної глибини та механічного складу.
Водний режим більшості ґрунтів Степу непромнвний. В умовах найбільшого зволоження ґрунтова волога знаходиться в формі капілярно-підвішеної з наближенням до НВ. Влітку вона нерідко знижується до вологості в'янення, а під час посух - до максимальної гігроскопічності. В цілому більшість ґрунтів характеризується високою потенціальною родючістю.
Головне завдання раціональної системи обробітку ґрунту в Степу - максимальне нагромадження та раціональне використання ґрунтової вологи і підвищення протиерозійної стійкості ґрунту. Результати наукових досліджень свідчать, що найповніше відповідає сучасним вимогам інтенсивного землеробства цієї зони система обробітку ґрунту, яка включає чергування різноглибинної оранки та плоскорізного обробітку під ярі культури з мілким обробітком під озимі.
Обробіток ґрунту під ярі культури. У прийнятих польових сівозмінах Степу ярі культури розміщують після колосових і просапних. Після збирання колосових культур до настання стійкого похолодання проходить досить тривалий час, протягом якого спостерігається масове проростання однорічних бур'янів, які нерідко встигають обсіменитись. У багаторічних бур'янів у цей час інтенсивно нагромаджуються запасні поживні речовини і утворюються нові пагони. Залишення поля тривалий час без обробітку погіршує водний режим ґрунту та сприяє розвитку хвороб і шкідників. Обробіток слідом за збиранням попередньої культури - одна з основних вимог науково обґрунтованої системи обробітку ґрунту.
Проте оранка зябу в надмірно ранні строки при високих літніх температурах не забезпечує якісного розпушування ґрунту і призводить до зайвих втрат вологи. У зв'язку з цим восени поле необхідно додатково обробляти для подрібнення брил і знищення бур'янів та падалиці, що знижує протиерозійну стійкість ґрунту. Важлива умова в системі зяблевого обробітку - різноглибинне лущення стерні через певні проміжки часу протягом післязбирального періоду. Це поліпшує водний режим ґрунту, посилює його мікробіологічну діяльність та забезпечує високу ефективність в боротьбі з бур'янами. У Степу переважає численна група злісних коренепаросткових бур'янів, до яких належать будяк щетинистий, латук, березка польова, осот польовий, гірчак повзучий та ін. Успішна боротьба з ними ґрунтується на виснаженні кореневої системи інтенсивним обробітком ґрунту в післязбиральний період.
Строки, глибина, кратність та знаряддя лущення залежать від попередників, часу їх збирання та видового складу бур'янів. Після колосових культур поля, де переважають однорічні бур'яни, лущать двічі дисковими знаряддями на глибину 6 - 8 та 8 - 10 см. При наявності багаторічних бур'янів лущать знаряддями ОПТ-3-5, КПШ-9, КПЗ-3,8, КТС-10 або чизель-культиваторами ЧКУ-4, обладнаними стрілчастими лапами. Перший раз - після збирання врожаю на глибину 8 - 10 см, другий і третій - після появи розеток коренепаросткових бур'янів відповідно на глибину 10 - 12 і 12 - 14 см, не пізніше як за два тижні до зяблевої оранки. У всіх випадках для якіснішого обробітку ґрунту і підрізання бур'янів кожне наступне розпушування ґрунту плоскорізами доцільно провадити упоперек або під кутом 45° до попереднього. Результати дослідів кукурудзи свідчать, що культиватори - плоскорізи глибше обробляють грунт, менше його розпилюють, повніше підрізають кореневу систему багаторічних бур'янів порівняно з дисковими лущильниками.
Лущення протиерозійними культиваторами особливо ефективне на схилових площах, а також у районах поширення вітрової ерозії, де воно є обов'язковою складовою частиною системи ґрунтозахисного обробітку.
За ефективністю боротьби з коренепаростковими бур'янами протиерозійні знаряддя не поступаються лемішним плугам-лущильникам і перевищують їх у 1,5 - 2 рази за продуктивністю та дають змогу виконувати цю роботу з меншими витратами робочого часу й матеріально-технічних ресурсів.
При застосуванні системи різноглибинних лущень поля, засмічені коренепаростковими бур'янами, орати доцільно в другій половині вересня - на початку жовтня плугами з передплужниками на глибину 28 - 30 см. Це дає можливість майже повністю їх знищити й сповільнити відростання окремих послаблених пагонів навесні. У цей час грунт при оранці добре розкришується, орний шар набуває оптимального фізичного стану, краще вбирає та зберігає вологу. У дослідах зяблева оранка, проведена в кінці вересня, при застосуванні системи післяжнивних лущень сприяла підвищенню врожайності ярих культур порівняно із серпневою.
На полях, засмічених осотом, з еродованим ґрунтом при застосуванні безполицевого обробітку доцільно замість останнього лущення стерні внести відповідні гербіциди, а глибокий безполицевий обробіток ґрунту провадити не раніше як через два тижні після цього.
Використання в повному обсязі рекомендованої системи обробітку ґрунту, як свідчать дані ВНДІК, у всіх випадках гарантує зниження забур'яненості посівів ярих культур у наступному році в 5 разів і більше.
Просапні культури - соняшник і кукурудзу - збирають в оптимальні строки зяблевого обробітку. Дискування проводять для підрізування розеток багаторічних бур'янів, подрібнення післяжнивних решток та поліпшення якості основного обробітку.
Оранку без попереднього лущення стерні краще виконувати ярусними плугами ПНЯ-4-40, які повністю загортають післяжнивні рештки при глибині обробітку 28 - 30см.
Система напівпарового обробітку зябу, яка включає ранню оранку та наступні культивації, не поліпшує водний режим ґрунту, а в роки із значними вітрами і стоками талих вод сприяє розвитку ерозійних процесів. Навесні 1984 року в господарствах східних районів Степу вітрова ерозія найбільшу шкоду завдала полям, які були вирівняні з осені. У більшості дослідів такий обробіток призводив до зниження врожайності.
Глибину оранки встановлюють з врахуванням біологічних властивостей сільськогосподарських культур, їх чергування в сівозміні та загального рівня культури землеробства. Наукові дані ВНДІК свідчать, що в умовах інтенсивного землеробства при збільшенні кількості внесених Добрив та застосуванні гербіцидів значення глибокої зяблевої оранки дещо зменшується. Тому в сівозмінах Степу глибоку (28 - 30 см) оранку доцільно застосовувати в полі чорного пару, під кукурудзу та цукрові буряки. Під ярі колосові, кормові та інші культури слід орати на 20 - 22 см, а на полях, вільних від багаторічних бур'янів, під ярі колосові культури грунт можна обробити плоскорізами на 12 - 14 см. Зменшення глибини основного обробітку можливе лише в умовах високої культури землеробства і при застосуванні агротехнічних прийомів та хімічних засобів захисту рослин.
У комплексі заходів по підвищенню родючості ґрунтів і стабілізації врожаїв ярих культур важливе місце займає плоскорізний обробіток. Він особливо доцільний на ґрунтах, які часто зазнають згубної дії водної та вітрової ерозії, а також після стерньових попередників під просапні культури, переважно кукурудзу та соняшник. Такий обробіток ефективний лише при дотриманні відповідної технології, яка полягає в слідуючому. Після збирання колосових культур поле обробляють культиваторами-плоскорізамп КПШ-9 на глибину 8 - 10 см. Наступний (10 - 12, 12 - 14 см) обробіток ґрунту провадять після масового проростання бур'янів культиваторами КПЗ-3,8, КТС-10 в агрегаті з голчастими боронами упоперек або по діагоналі до поперед основний обробіток зябу здійснюють плоскорізами глибокорозпушувачами ПГ-3-5 в агрегаті з голчастими боронами БИГ-3, встановленими в активне положення. Це дає змогу подрібнити брили, повністю знищити бур'яни. Така технологія обробітку має важливе значення для підвищення протиерозійної стійкості ґрунтів, рівномірного доспівання їх навесні, а при вирощуванні кукурудзи або соняшника значно скорочує кількість до посівних обробітків відведених під них площ.
Залишки стерні зернових, соломи, стебел кукурудзи та соняшника поповнюють грунт органічною речовиною і захищають його від ерозії. В міру нагромадження рослинних решток культурний ґрунтотворний процес наближається до природного, що забезпечує розширене відтворення родючості ґрунту.
Результати більшості дослідів свідчать, що плоскорізний обробіток забезпечує таку саму врожайність, як і оранка. Однак незаперечним є те, що після багаторічного застосування, коли стане відчутним позитивний вплив плоскорізного обробітку на родючість ґрунту, ефективність його буде підвищуватись.
У багатьох дослідах встановлена доцільність плоско-різного обробітку на глибину 12 - 14 см під ярі культури після кукурудзи, цукрових буряків та інших просапних культур переважно на полях, вільних від багаторічних бур'янів. В міру підвищення загальної культури землеробства та зниження забур'яненості можна зменшувати глибину обробітку під просапні культури.
Широке застосування плоскорізного обробітку в певній мірі стримується тим, що до цього часу ще повністю не з'ясовані питання раціонального використання органічних і мінеральних добрив. За даними дослідів ефективність гною та мінеральних добрив, внесених під плоскорізний обробіток, майже така сама, як при застосуванні під оранку.
У південному Степу близько 500 тис. га каштанових солонцюватих ґрунтів та солонців характеризуються несприятливими водно-фізичними властивостями. За даними дослідів ВНДІК, УНДІГА і Українського науково-дослідного інституту зрошуваного землеробства (УНДІЗЗ), ефективним засобом поліпшення фізичних властивостей та родючості цих ґрунтів є плантажна оранка, яку провадять один раз за одну-дві ротації сівозміни. Глибину її встановлюють з розрахунку, щоб плуг вивертав на поверхню 10 – 15 сантиметровий шар, багатий на карбонати кальцію. За даними Генічеської дослідної станції, плантажна оранка значно поліпшує фізичні властивості солонцюватих ґрунтів і забезпечує сталі прирости врожаю порівняно з періодичним внесенням гіпсу на протязі 10 - 15 років і більше.
Проводити плантаж краще по чорному пару, де є змога добре перемішувати карбонатний і верхній шари ґрунту й ретельно вирівнювати поверхню поля.
Передпосівний обробіток. Головне завдання його - зберегти вологу, знищити сходи бур'янів, створити сприятливі умови для якісної сівби й одержання дружних сходів. Численні дослідження і багаторічна практика свідчать, що передпосівний обробіток треба провадити з врахуванням стану ґрунту, біологічних особливостей культур, метеорологічних та інших умов, в максимально короткі строки, в міру настання фізичної спілості ґрунту. Такий обробіток повинен базуватись на принципах мінімалізації за рахунок скорочення кількості обробітків, використання комбінованих машин і широкозахватних агрегатів.
По брилистій оранці обов'язковий прийом передпосівного обробітку - боронування в перші 1 - 2 дні польових робіт гусеничними тракторами в агрегаті з голчастими БИГ-ЗА, пружинними БП-8, важкими зубовими в зчіпці з шлейфами ШБ-2,5 або зубовими боронами в два ряди (передній - важкі, задній - середні) під кутом 45 - 50° до напряму оранки. Показником високої якості такого обробітку є вирівняність поверхні поля й утворення розпушеного дрібногрудочкуватого шару, глибиною 4 - 6 см, завдяки якому значно зменшується капілярне випаровування вологи.
Під ярі культури ранніх строків сівби культивують на глибину загортання насіння, що забезпечує рівномірне його загортання та активізує діяльність корисних мікроорганізмів.
При плоскорізному обробітку весною для закриття вологи у грунт обробляють голчастими боронами БИГ-ЗА, робочі органи яких встановлюють на режим найбільш інтенсивного розпушення, диски - в активне положення, а батареї - під кутом атаки 12 - 16°. Цим досягається вирівнювання поверхні, добре подрібнення і загортанню стерні. Утворений мульчуючий шар забезпечує збереження вологи і не перешкоджає наступним обробіткам, сівбі та догляду за посівами.
В окремі роки при значному дефіциті опадів взимку зоране восени поле весною буває розпушеним, особливо на легких ґрунтах. У цьому разі на незабур'янених площах, де добрива внесли восени, ранні культури сіють слідом за боронуванням, а при застосуванні стерньових і пресових сівалок СКС-3-5, СЗС-14, СЗС-2,1, ЇМ, СЗС-3,6 і без нього.
Творчо необхідно підходити і до весняного обробітку ґрунту під пізні культури (соняшник, кукурудзу, сою та круп'яні). Дослідження ВНДІК свідчать, що без внесення гербіцидів кількість передпосівних культивацій під ці культури можна зменшити до однієї на незабур'янених ґрунтах при відсутності багаторічних коренепаросткових бур'янів.
На окультурених ґрунтах для передпосівного обробітку використовують культиватори УСМК-5.4А, КПС-4 з екстирпаторними робочими органами, вирівнювальними дошками і котками, а на ґрунтах, які піддаються дії водної та вітрової ерозії - культиватори КТС-10, КПЗ-3,8 в агрегаті з голчастими боронами БИГ-ЗА. На важких за механічним складом, ущільнених і запливаючих ґрунтах для прискорення їх прогрівання, підвищення біологічної активності та аерації, а також провокації проростання насіння пізніх ярих бур'янів перший раз культивують зяб на 10 - 12 см знаряддями з пружинними робочими органами, а перед сівбою культиваторами, обладнаними підрізувальними робочими органами на глибину загортання насіння.
При вирощуванні просапних культур за індустріальною технологією для запобігання пересушуванню передпосівну культивацію, загортання гербіцидів виконують в комплексі комбінованими ґрунтообробними знаряддями: пружинними боронами БП-8, культиваторами УСМК-5.4А з вирівнювальними дошками і котками або культиваторами КПС-4, обладнаними вирівнювачами та ребристими котками - роторамн. Застосування цих знарядь дає можливість краще вирівняти грунт, на однакову глибину висіяти насіння й одержати дружні сходи.
У системі передпосівного обробітку важливий захід поліпшення вологозабезпеченості ґрунту - коткування, яке особливо ефективне в посушливі роки. Його доцільно провадити між першою та другою культиваціями ґрунту під соняшник, кукурудзу та круп'яні культури. У всіх випадках ущільнений грунт швидше прогрівається, що сприяє інтенсивному проростанню бур'янів, які потім повністю знищують передпосівною культивацією.
Післяпосівний обробіток ґрунту. Один з прийомів післяпосівного обробітку ґрунту - коткування та боронування одночасно з сівбою або слідом за нею. В посушливих умовах Степу післяпосівне коткування поряд із зменшенням втрат вологи забезпечує щільніший контакт насіння з ґрунтом, дещо підвищує його температуру, сприяючи одержанню дружних та повних сходів. Для коткування використовують кільчасто-шпорові котки ЗКК-6А.
В одному із дослідів, проведеному на Ерастівській дослідній станції ВНДІК, завдяки застосуванню післяпосівного коткування повнота сходів ячменю в середньому за п'ять років збільшилась від 84,6 до 92,7 %, а врожайність підвищилась на 1,4 ц/га.
Досходове боронування проводять при утворенні ґрунтової кірки. На посівах ранніх зернових колосових і зернобобових воно доцільне, коли розмір проростків культурних рослин не перевищує довжини насіння і зуби борін не досягають глибини його загортання. Таке боронування в усіх випадках дуже важливе й найбільш потрібне на запливаючих ґрунтах, де кірка може затримати з'явлення сходів.
Механічний обробіток - один з основних прийомів у системі догляду за посівами просапних культур. Під час масового проростання насіння ранніх і частково пізніх бур'янів і не пізніше як за 2 - 3 дні до появи сходів та у фазі 2 - 3 справжніх листків у соняшника й 4 - 5 у кукурудзи обов'язково треба боронувати посіви. При досходовому боронуванні на розпушених ґрунтах ефективне застосування легких зубових і сітчастих, на ущільнених - середніх й важких або голчастих борін. Щоб не пошкодити рослини, боронувати по сходах доцільніше легкими або середніми боронами при швидкості руху агрегату 4 - 5 км/год.
Перший міжрядний обробіток проводять на глибину 10 - 12, другий - 8 - 10 см. Ефективність значно підвищується, якщо їх виконувати одночасно із застосуванням додаткових засобів боротьби з бур'янами в рядках. При першому обробітку міжрядь кукурудзи культиватор обладнаний прополювальними борінками КРН-38 або ротаційними сками КРН-2,8, при - присипаючими поличками КРН-52 і КРН-53.
При вирощуванні просапних культур на схилових землях передпосівний обробіток має свої особливості. Зяб боронують і культивують упоперек схилу, а сходи боронують по діагоналі до схилу і в напряму посіву. Перший міжряд. ний обробіток поєднують з боронуванням міжрядь, а другий - з підгортанням рослин у рядках. Це запобігає стоку води та змиву ґрунту під час літніх злив.
Дослідження ВНДІК свідчать, що й при застосуванні високоефективних гербіцидів у системі індустріальних технологій не слід відмовлятись від міжрядних обробітків кукурудзи та соняшника, особливо на засмічених багаторічними бур'янами ґрунтах, а також для руйнування кірки після злив, запобігання розтріскуванню ущільненого ґрунту.
Обробіток ґрунту під озиму пшеницю. У Степу фактором, обмежуючим реалізацію потенціальних можливостей цієї культури, є нестача вологи в посівному й орному шарі ґрунту на час сівби і несвоєчасне одержання сходів. Тому в загальній технології вирощування озимої пшениці важливе значення має застосування раціональної системи обробітку, яка забезпечує поліпшення вологозабезпеченості ґрунту в передпосівний період та одержання сходів в оптимальні строки.
У польових сівозмінах під чорний пар відводять переважно поля з-під соняшника, рідше - після колосових. Залежно від цього застосовують відповідну технологію основного обробітку пару.
Слідом за збиранням соняшника поле дискують лущильниками ЛДГ-10 або боронами БД-10 в двох напрямках для подрібнення стебел і рівномірного розміщення післяжнивних решток на поверхні поля. Після колосових попередників літньо-осінній обробіток ґрунту такий самий як і на зяб під ярі культури.
Глибину оранки під чорний пар встановлюють залежно від типу ґрунту, ступеня його забур'янення та рельєфу місцевості. Важкі запливаючі грунти, засмічені багаторічними бур'янами, доцільно орати на глибину 28 - 30 см, еродовані - на товщину гумусового горизонту, але не глибше 25 - 27 см плугами з вирізними полицями або ґрунтопоглиблювальними лапами.
На окультурених ґрунтах можна обмежитися оранкою на 20 - 22 см, а також мілким обробітком лемішними лущильниками чи культиваторами-плоскорізами на 12 - 14 см з пізньоосіннім щілюванням ґрунту щілинорізом на глибину 50 см.
Можливість зменшення глибини основного обробітку чорних парів зумовлена тим, що в Степу за нагромадженням вологи в осінній період глибока оранка істотно не відрізняється від мілкого обробітку, а з щілюванням частіше поступається йому. Крім того, в посушливі роки на глибокій оранці більші втрати вологи в літній період.
Встановлено, що порівняно з оранкою не знижує врожай також плоскорізний обробіток пару.
Безполицевий обробіток під пар після соняшника доцільно здійснювати плугами ПЛН-6-35, обладнаними одно- і двохярусними безполицевими корпусами КБ-35, КБЯ-30-35 після дворазового дискування стерні. При цьому грунт рівномірніше і краще кришиться. Подрібнені післяжнивні рештки залишаються на поверхні, що сприяє кращій будові ґрунту і його протиерозійній стійкості.
У технології вирощування високих і сталих урожаїв озимих по чистих парах важливе значення має своєчасний і високоякісний догляд за парами. Головне завдання його - поповнити запаси вологи в глибоких шарах ґрунту і зберегти достатню вологість в посівному шарі для одержання найбільш повних і своєчасних сходів. При цьому успішно вирішуються і завдання боротьби з бур'янами, особливо багаторічними.
Догляд за чистим паром починається із ранньовесняного боронування, яке по оранці провадять звичайними боронами, а по безполицевому обробітку - обов'язково голчастими БИГ-ЗА і пізніше - після масового проростання бур'янів та падалиці. Цим досягається не тільки краще збереження вологи та зменшення енергозатрат, а й повніше знищення бур'янів.
Пари перший раз культивують на глибину 10 - 12 см, а ущільнені і солонцюваті ґрунти - на 12 - 14 см важкими протиерозійними культиваторами КТС-10, КПЗ-3,8 в міру появи однорічних і відростання розеток багаторічних бур’янів.
Наступні культивації виконують перед сівбою з поступовим зменшенням (на 1 - 2 см кожна) глибини до 5 - 7 см. Для літніх культивацій використовують звичайні культиватори суцільного обробітку, обладнані плоскорізними робочими органами бритвеного типу, які під час обробітку запобігають змішуванню вологих та сухих шарів ґрунту і цим зменшують втрати вологи.
У другій половині літа слід уникати частих і глибоких обробітків, більше застосовувати боронування, особливо після дощів і у фазі проростання або сходів бур'янів. Досвід свідчить, що своєчасне боронування за ефективністю не поступається культивації.
На полях, засмічених багаторічниками, для значного скорочення кількості обробітків пару і повного знищення коренепаросткових бур'янів, доцільно внести гербіциди раундап, фосулен, нитосорг, або утал.
Способи основного обробітку зайнятих парів залежать від виду парозаймаючої культури, строку її збирання і погодних умов. Враховуючи, що більшість парозаймаючих культур збирають невеликими ділянками, протягом порівняно тривалого часу важливою складовою частиною основ його обробітку зайнятих парів є своєчасне лущення на глибину 8 - 10 см. Це зменшує втрати вологи і поліпшує якість наступного обробітку.
Після парозаймаючих культур ранніх строків збиранні (озимі, їх сумішки, багаторічні трави на один укіс) при достатньому зволоженні провадять оранку на глибину 16 - 19 см плугами в агрегаті з кільчасто-шпоровими коткам; ЗКК-б або з пристроєм для вирівнювання оранки ПВР-3. Потім залежно від якості обробітку ґрунту боронують або культивують на глибину 6 - 8 см.
У посушливі роки поле доцільно обробити на 8 - 10 см дисковими чи протиерозійними знаряддями. При обробітку дисковою бороною для вирівнювання поверхні й створенні посівного ложа грунт культивують на 6 - 8 см, а після протиерозійного культиватора - обробляють бороною БИГ-ЗА. Поле в усіх випадках мілко обробляють після кукурудзи на зелений корм.
Основний недолік оранки - велика брилистість ґрунту, яка зумовлює значні втрати вологи. Крім того, необхідність багаторазових передпосівних обробітків після оранки при зводить до розпорошення ґрунту, що знижує його проти ерозійну стійкість. При оранці поряд з кращою водопроникністю ґрунту спостерігається і зворотне явище - збільшуються втрати вологи з обробленого шару в зв'язку з посиленням конвекційно-дифузних процесів.
Після непарових попередників мілкий обробіток ґрунту під озимі культури доцільно проводити в першу чергу після гороху та кукурудзи на силос незалежно від умов зволоження. Характерно, що висока його ефективність в цьому разі спостерігається як у посушливі, так і сприятливі за зволоженням роки. Якщо в умовах посухи мілкий обробіток забезпечує краще нагромадження та збереження вологи, то в сприятливі роки його переваги визначаються значним скороченням строків підготовки ґрунту.
Вплив способів обробітку ґрунту на врожай озимої пшениці після стерньових попередників вказує на необхідність диференційованого обробітку залежно від часу збирання їх, забур'яненості та вологості ґрунту. В посушливі роки доцільно застосовувати мілкий обробіток, а при сприятливому зволоженні, особливо на забур'янених ґрунтах, неглибоку оранку з наступним обробітком по типу чорного пару. Мілкий обробіток після стерньових попередників виправданий там, де попередні озимі розміщували по чорному та зайнятому парах.