О.В. Піковська [12] порівнювала різноглибинну оранку, мінімальний на глибину 4-5 см та нульовий обробітки в ланці дев’ятипільної сівозміни ярий ячмінь – кукурудза на силос – озима пшениця. В своїх дослідженнях вона встановила, що вміст агрегатів розміром 10-0,25 мм у шарі ґрунту 0-30 см становив за мінімального обробітку 61,7-70,7 , нульового – 58,4-70,5 , тоді як при оранці – 48,5-66,8 %. За кількісним співвідношенні частинок при мокрому просіюванні на оранці переважають агрегати розміром 0,5-0,25 мм, тоді як на мінімальному та нульовому – 0,5-1 мм. Вміст водостійких агрегатів коливався від 26,5 до 61,6 %. На початку вегетації кукурудзи на оранці у 0-10 см шарі відмічено різке їх зниження до 26,5, тоді як за мінімального обробітку уміст становив 29,8, а за нульового – 30,9 %. Збільшення кількості водостійких агрегатів при ґрунтозахисних обробітках відмічено і в нижніх шарах ґрунту.
Важливим показником будови ґрунту є пористість. Оптимальна загальна пористість окультуреного орного шару становить 55-65 % від загального об’єму ґрунту.
І.М. Нікульніков, О.К. Боронтов та В.Є. Полухін [13] в дев’ятипільній сівозміні порівнювали полицеву, плоскорізну та комбіновану систему обробітку ґрунту. Вони встановили, що полицева оранка перевертаючи та кришачи пласт ґрунту, збільшила об’єм пор за рахунок як капілярного, так і міжагрегатного простору. При комбінованому обробітку в сівозміні збільшилась загальна кількість пор в основному за рахунок збільшення капілярів. При плоскорізному обробітку на фоні низької загальної пористості значно знижується співвідношення об’ємів пор капілярного і некапілярного розмірів. Так, в загальних об’ємах порового простору орного горизонту при комбінованому обробітку капілярні пори займали 50,0 % , некапілярні – 7,8 %, плоскорізному – 47,8 та 6,1 %, полицевому – 47,4 і 10,4 %.
В умовах нестійкого зволоження ґрунтова волога відіграє провідну роль у формуванні врожаю всіх культур. Вона має велике значення не тільки для забезпечення процесів росту надземної частини і кореневої системи рослин, а й може впливати на процеси росту коренів як зовнішній фактор, який підсилює або послаблює механічний опір ґрунту.
На сьогодні існують різні погляди стосовно того який спосіб основного обробітку ґрунту і на яку глибину сприяє більшому накопиченню вологи за осінньо-зимовий період, а також економнішому витрачанню її протягом вегетації рослин.
С.П.Вахній та О.С.Скалига [14] зазначають, що різні системи обробітку по різному впливають і на зміну вмісту доступної вологи в метровому шарі ґрунту. Так, при заміні полицевого обробітку безполицевим на час сівби ячменю та гороху спостерігалось незначне зменшення (на 3-9 мм) запасів доступної вологи в метровому шарі ґрунту. У цілому по сівозміні найбільший вміст доступної вологи в орному шарі ґрунту спостерігався за комбінованої і тривалої мілкої систем обробітку ґрунту.
П.Д. Кошкін [15] порівнюючи дискування на 10-12 см, плоскорізний обробіток на 13-15 см, полицеву оранку на 22-24 см і комбінований по способу і глибині обробітки у восьмипільній сівозміні стверджує, що способи основного обробітку ґрунту не вплинули істотно на вологозабезпеченість рослин в роки з достатньою кількістю опадів в літній період. На посівах ярого ячменю більш висока вологість в шарах, розміщених глибше 20 см, відмічалась після щорічного плоскорізного обробітку. Як вважає дослідник, верхній шар, насичений рослинними рештками, слугував мульчуючим матеріалом, який і сприяв кращому збереженню вологи.
Ефективність різних способів та глибин обробітку визначається їх здатністю сприяти найбільш повному нагромадженню, використанню атмосферних опадів і запобіганню втрат вологи на випаровування. Дослідження проведені М.В. Калієвським та В.О. Єщенком [16] засвідчили перевагу у нагромадженні опадів за осінньо-зимовий період варіантів із застосуванням плоскорізного розпушування ґрунту.
Г.М. Мартаков [17] зазначає, що коливання кількості вологи по способам обробітку в межах 7-13 мм відмічені в сторону збільшення на безполицевих обробітках.
Дослідження, проведені в шестипільній сівозміні на дерново-підзолистому середньосуглинковому ґрунті, показали, що за осінньо-весняний період на варіантах з використанням механічного обробітку в шарі 0-30 см накопичувалося більш як на 7 мм вологи більше, ніж на варіанті з нульовим обробітком, проте на момент сівби запаси вологи вирівнювались. При сівбі ярого ячменю в оброблений ґрунт вміст продуктивної вологи в шарі 0-10 см був нижчий, ніж у варіанті з прямою сівбою. Перші фази росту ярих культур проходять при більшій кількості доступної вологи на варіанті з прямою сівбою. В подальшому істотних різниць не спостерігалося [18].
На думку І.В. Мартинюка, В.О. Єщенка, О.Б. Карнауха та Д.Л. Каричковського [19], водний режим чорноземних ґрунтів визначається погодними умовами і практично не залежав від способу та глибини обробітку ґрунту.
Результати, які отримав В.Х. Яковлєв [20] при дослідженні способів обробітку ґрунту під ярий ячмінь свідчать, що дещо більший запас вологи (170,3 мм) був при нульовому обробітку ґрунту порівняно з полицевою оранкою (165,0 мм).
Згідно результатів досліджень, проведених на чорноземах звичайних у п’ятипільній сівозміні навесні перед сівбою на полях із полицевою оранкою, плоскорізним розпушуванням та поверхневим обробітком в 0-100 см шарі ґрунту містилось 144,2-162,1 мм, а з нульовим обробітком 139,5-155,0 мм продуктивної вологи. До початку колосіння ярих зернових залишилось відповідно 35,1-41,0 мм та 51,5-100,7 мм, до збору на полях з нульовим обробітком від 8,0 до 15,1 мм, а на інших варіантах продуктивної вологи практично не було [21].
1.2 Формування врожаю ячменю ярого на фоні різних способів основного обробітку ґрунту
На сьогодні не існує також єдиної думки щодо впливу способів обробітку на врожайність польових культур.
При порівнянні полицевої оранки на 20-22 см, плоскорізного на 10-12 см та нульового обробітків в сівозміні було встановлено, що польова схожість насіння ярої пшениці знижувалася з 76 % при оранці до 63 % на варіанті з прямою сівбою. Збереженість рослин, навпаки, вища по стерньовим фонам, завдяки чому тут кількість рослин на час збирання врожаю була майже як і при оранці. Маса 1000 зерен найбільшою була на фоні оранки (35,4 г), а на плоскорізному та нульовому обробітках однаковою (34,5 г) [24].
В дослідженнях А.Д.Балаєва, О.І.Наумовської та І.П.Надточія [23] врожайність ярого ячменю на неудобреному фоні на варіанті з оранкою на глибину 20-22 см становила 24,8 ц/га, на варіанті з плоскорізним розпушуванням на цю ж глибину 26,8 ц/га, на варіанті з плоскорізним розпушуванням на глибину 10-12 см – 27,3 ц/га та за поверхневого обробітку – 26,1 ц/га. На удобреному фоні відповідно: 39,0; 43,0; 41,8; 37,0 ц/га. Тобто, застосування альтернативних способів обробіткутрадиційній оранці під ярий ячмінь виявилось ефективним.
При вивченні способів обробітку ґрунту на чорноземах карбонатних малогумусних було встановлено, що врожайність ярого ячменю на неудобреному фоні при різноглибинному полицевому обробітку в сівозміні становила 30,7, різноглибинному безполицевому – 29,6, мілкому – 26,9 та комбінованому – 29,2 ц/га [22].
А.В. Кіслов, Ф.Г. Бакіров, С.А. Фєдюнін [25] порівнюючи способи
обробітку ґрунту встановили, що при вирощуванні твердої пшениці після озимих саму високу врожайність (17,2 ц/га) забезпечила оранка на 20-22 см. У варіантах з плоскорізним обробітком на 10-12 см урожай знизився на 0,8-0,9 ц/га, а при прямій сівбі становив лише 12,9 ц/га. Без обробітку ефективний лише при вирощуванні м’якої ярої пшениці після твердої. Врожайність тут становила на рівні плоскорізного обробітку (16,8-16,9 ц/га), а при оранці була меншою на 1,2 ц/га. Схожі результати при вирощуванні ярої пшениці отримав Т.М. Блісов [26].
При вивченні оранки на 20-22 см, дискування на 5-6 см та нульового обробітку на дерново-підзолистому ґрунті урожайність ярого ячменю в середньому за 16 років в зернотрав’яній сівозміні становила 29,5, 29,9 і 25,9 ц/га, а в плодозмінній – 31,0, 30,8 і 31,1 ц/га відповідно по способам обробітку ґрунту [27].
За даними В.А. Гулідової [28] краща густота стояння рослин ярого ячменю, посіяного після цукрових буряків (від 378 до 392 шт./м2 ) відмічена на варіанті дискового лущення ґрунту. Гірше ячмінь кущився після оранки, що зменшило густоту продуктивного стеблостою до збору врожаю на 39-50 шт./м2. Маса 1000 зерен по способам обробітку різнилася незначно. Така тенденція прослідковується в дослідах В.В. Баранової та В.А. Малаєва [29] стосовно посівів озимого жита і ярої пшениці.
В дослідженнях Ю.І Накльоки [30] польова схожість висіяного насіння ярого ячменю була практично однаковою в усіх варіантах обробітку і коливалась в межах досліду від 83 до 85 %. Повна густота сходів також не залежала від способів та глибин основного обробітку ґрунту, проте кінцева густота рослин в середньому на 7,7 шт./м2 була більшою на фоні безполицевого обробітку ґрунту, де й збереженість рослин також залишалась дещо (на 1%) вищою. На фоні плоскорізного розпушування загальна кількість стебел була більшою на 57 шт./м2, а продуктивних – на 23 шт./м2. Зменшення глибини обробітку ґрунту супроводжувалося збільшенням кількості продуктивних стебел на фоні обох досліджуваних способів, а на кількість та масу зерен в колосі способи та глибини обробітку ґрунту впливали в меншій мірі.
На основі короткого огляду наукової літератури можна зробити висновок, що незважаючи на досить значну кількість накопиченого науковцями матеріалу, єдиної точки зору про вплив того чи іншого варіанту зяблевого обробітку на збереження й поліпшення родючості ґрунтів та підвищення продуктивності рослин ячменю ярого на даний час не має. Це, насамперед, пов’язано з різними ґрунтово-кліматичними умовами вирощування його. Тому питання актуальності проведення таких досліджень залишається очевидним, що пов’язано не тільки із забезпеченням кращих умов росту і розвитку досліджуваних культур в сівозміні, але й зменшення затрат на проведення основного обробітку ґрунту.