Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Агропромышленность arrow Агробиологические основы производства, хранения и переработки продукции растениеводства

СИСТЕМА ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ И ЗАЩИТА ЕЕ ОТ ЭРОЗИИ

Научные основы, задачи и приемы обработки почвы. Обработка как важнейшее звено системы агротехнических мероприятий оказывает многообразное влияние на почву и через нее на растения. Под обработкой почвы понимают механическое воздействие на нее рабочих органов машин и орудий с целью создания наилучших условий для возделывания растений (оптимальное строение пахотного слоя, мелко- комковая структура, благоприятный тепловой, воздушный, водный и питательный режимы). Обработка почвы —одна из важнейших составных частей системы земледелия. Она во многом определяет уровень урожайности сельскохозяйственных культур, сохранение и восстановление плодородия почв, экологическую ситуацию территории.

В условиях адаптивно-ландшафтного земледелия роль обработки почвы постоянно возрастает, что связано с повышением интенсивности использования земель и необходимостью воспроизводства их плодородия. Она остается эффективным и экологически наименее опасным средством снижения засоренности посевов и пораженности культур болезнями и вредителями при ограниченном применении пестицидов.

Механическую обработку необходимо рассматривать как важнейшее средство регулирования агрофизических условий плодородия почвы, почвенных режимов, интенсивности биологических процессов, а также фитосанитарного состояния почвы.

Совершенствование систем обработки почвы в плане экологизации земледелия связано прежде всего с адаптацией их применения к разнообразным почвенно-климатическим условиям и углубленной дифференциацией в соответствии с агроэкологическими требованиями возделываемых культур.

При выращивании сельскохозяйственных культур обеспечивается с учетом биологических особенностей технологический процесс, т.е. совокупность технологических операций. Каждый из технологических процессов при обработке почвы — рыхление, уплотнение, перемешивание, оборачивание, подрезание корней сорняков, выравнивание поверхности, нарезка борозд и гребней, а также сохранение стерни на поверхности — имеет как самостоятельное, так и комплексное значение. Они оказывают сильное воздействие на изменение таких важнейших агрофизических показателей, как плотность, твердость (связность), агрегатность, влагоемкость, водоудерживающая способность почвы и др.

Важным агрофизическим показателем состояния почвы, характеризующим ее эффективное плодородие, является плотность. Значение плотности в земледелии многообразно, но особенно велико оно в регулировании водного режима.

Для характеристики соответствия строения пахотного слоя почвы требованиям растений применяют показатель оптимальной плотности, при которой складываются наиболее благоприятные условия для роста сельскохозяйственных культур.

Разрыхленная после обработки почва под влиянием силы тяжести, выпадающих осадков и других факторов самоуплотняется до так называемой равновесной плотности, которая зависит от типа и разновидности почвы (табл. 7).

7. Равновесная и оптимальная плотность почвы (по Б. А. Доспехову), г/см3

Почва

Состав

Рапповесная

Оптимальная плотность

плотность

зерновые

пропашные

Дерново-подзолистая

Песчаная

связная

1,5-1,6

1,4-1,5

Супесчаная

1,3-1,4

1,2-1,35

1,1-1,45

Суглинистая

1,35-1,5

1,1-1,3

1,0-1,2

Дерново-карбонатная

»

1,4-1,5

1,1-1,25

1,0-1,2

Дерново-глсс-

вая

>?

1,4-1,5

1,2-1,4

Луговая пойменная

1,15-1,2

1,0-1,2

Серая лесная

Тяжелосуглинистая

1,4

1,15-1,25

1,0-1,2

Чернозем

Суглинистая

1,0-1,3

1,2-1,3

1,0-1,2

Каштановая

1,2-1,45

1,1-1,3

1,0-1,3

Серозем

1,5-1,6

1,2-1,4

Болотная

Степень разложения торфа 35-41 %

0,17-0,18

"

0,23-0,25

Расхождения в величинах равновесной и оптимальной для растений плотности почвы определяет, в частности, интенсивность рыхления.

Сопоставление показателей равновесной и оптимальной для роста и развития культур плотности сложения и анализ агрофизических свойств почвы позволяют определить глубину и возможность минима- лизации обработки за счет уменьшения глубины основной обработки почвы. Например, под озимые глубина основной обработки почвы уменьшается с 20—22 до 10—12 см в агроландшафтах Центрального Нечерноземья и до 12— 14 см в агроландшафтах лесостепной зоны.

На почвах, равновесная плотность которых близка к оптимальной (черноземы, темно-серые лесные, окультуренные серые лесные, дерново-подзолистые и др.), при возделывании большинства сельскохозяйственных культур механическая обработка сохраняет в основном фитосанитарную роль, в первую очередь по преодолению засоренности посевов, и функции, связанные с регулированием питания и заделкой удобрений.

В системе обработки каждая технологическая операция изменяет состояние почвы в соответствии с поставленной задачей более полного удовлетворения требований растений к условиям жизни.

Под системой обработки понимают совокупность научно обоснованных приемов основной, предпосевной и послепосевной обработок почвы, последовательно выполняемых при возделывании культуры или в паровом поле севооборота.

Системой обработки в севообороте создают оптимальные для роста растений агрофизические свойства почвы (плотность, структура, аэрация и др.), регулируют почвенные режимы (водный, воздушный, тепловой, питательный). Наряду с этим она предупреждает эрозионные процессы и связанные с ними потери воды и питательных веществ растений. В системе биологического земледелия оптимально выбранная система обработки почвы создает благоприятное для растений фитосанитарное состояние почвы, т.е. чистоту полей от сорняков, болезней и вредителей.

Одна из важнейших задач системы обработки почвы — увеличение мощности пахотного слоя, повышение эффективности удобрений, орошения, мелиорации и других дорогостоящих приемов земледелия. Она должна быть i оправлена на экономию энергетических и трудовых затрат, воспроизводство плодородия почвы, сохранение ее как основного средства производства. Обработка почвы в значительной мере определяет земледельческую культуру поля, а следовательно, уровень урожайности и получение экологически чистой продукции.

Применяемые технологии обработки энергоемки, требуют многократных проходов техники но полю, вызывая чрезмерное уплотнение почвы и усиление эрозионных процессов. Система обработки почвы не может соответствовать почвенным и климатическим условиям региона и нс иметь достаточного энергетического и экономического обоснования. Например, энергозатраты на обработку почвы за последние годы возросли в 5,5 раза, в том числе в 2 раза затраты невозобновляемой энергии. Поэтому в современных технологиях возделывания культур на обработку почвы приходится не более 35—40 % общих трудовых затрат.

Дальнейшая интенсификация сельскохозяйственного производства, повышение урожайности культур приводят к росту потребляемой энергии. За последние 15 лет энергоемкость продукции земледелия возросла на 87 %, вто время как, например, в США она снизилась на 32 %. В связи с этим приемы и способы обработки должны носить ресурсосберегающий характер и должны быть направлены на экономию материальных, трудовых и энергетических ресурсов.

Экологическая несбалансированность интенсивных систем обработки почвы с преобладанием в большинстве регионов вспашки (на 70 % посевных площадей) способствует активизации биологических процессов и ускорению разложения гумуса. Так, поданным ВНИИ земледелия и защиты почв от эрозии, при существующей технологии обработки почвы черноземы за 30—40 лет теряют 0,8— 1,2 % гумуса в пахотном слое, а на склоновых землях — более 3,5 %, что существенно нарушает динамическое равновесие между компонентами экологической системы почва — растение — атмосфера.

Несбалансированность почвенных процессов, обусловленная нарушением баланса органического вещества при интенсивной обработке, вызывает в увлажненных районах преимущественное развитие элювиальных процессов. Это приводит к значительным потерям питательных веществ и энергии. Кроме того, применение тяжелых энергонасыщенных тракторов, почвообрабатывающих машин и орудий, а также средств химизации зачастую превышает возможно допустимые нагрузки на почву, ухудшает ее свойства, снижает плодородие и вызывает необходимость очередного рыхления.

В результате механической обработки происходят разрушение почвенных зооценозов, сокращение зоонаселения, разрушение ходов червей и корней, снижение способности к биологическому са- морыхлению.

Выбор технологических приемов, последовательность, сроки и качество их проведения обусловлены свойствами агроландшафта, в том числе оптимальной и равновесной плотностью почвы, технологическими особенностями возделывания культур, их чередованием в севообороте, состоянием погоды, наличием сельскохозяйственной техники и средств защиты растений.

Система обработки должна обеспечить сохранение почвы как компонента агроландшафта и основного средства сельскохозяйственного производства. Она должна способствовать стимулированию положительных процессов почвообразования, направленных на повышение плодородия, накопление влаги. Система обработки должна обеспечить защиту почвы от эрозии, дефляции, переуплотнения и распыления.

Система обработки учитывает основные законы земледелия и биологические особенности возделываемых культур.

В основе проектирования системы обработки почвы в севооборотах ландшафтного земледелия лежат следующие принципы.

Принцип зональности отражает в первую очередь соответствие способа обработки зональным особенностям почвообразования, степени проявления эрозионных процессов, климатические условиям и увлажнению зоны. Почвенно-климатические условия — ведущий фактор в определении и разработке системы обработки почвы.

Принцип оптимизации агрофизических условий почвенного плодородия (аэрация, сложение, структурное состояние, мощность пахотного слоя и др.) направлен на регулирование почвенных режимов в соответствии с биологическими особенностям культур, их отзывчивостью на глубину обработки.

Принцип системного подхода отражает взаимосвязь системы обработки с предшественниками и видами севооборотов, способами воспроизводства и окультуривания земель, поддержания благоприятного для растений фитосанитарного состояния почвы. При этом набор культур севооборота в зоне определяет характер основной и предпосевной обработок почвы.

Принцип дифференциации способов и технологий обработки в зависимости от природных факторов (особенности агроландшафта, свойства почвы и уровень плодородия), биологических особенностей культур, степени проявления эрозионных процессов, гидрологических условий, а также фитосанитарного состояния почвы.

Принцип разноглубинности обработки почвы в севообороте, обоснованное чередование приемов отвальной, безотвальной, глубокой и поверхностной обработок в соответствии с условиями агроландшафта, биологическими особенностями и отзывчивостью культур на глубину обработки и мощностью создаваемого пахотного слоя.

Принцип минимализации применим в первую очередь на хорошо окультуренных почвах с высоким плодородием и оптимальными для растений агрофизическими свойствами (плотность сложения, аэрация, хорошее структурное состояние).

Принцип экологической, экономической и почвозащитной целесообразности применения способов и технологий обработки на основе оценки энергетического баланса всех видов затраченной энергии и содержания ее в получаемом урожае и показателей плодородия.

Проектирование системы обработки осуществляют в такой последовательности.

  • 1. Выясняют тип почвы, ее свойства и уровень плодородия, крутизну, форму и экспозицию склонов. В первую очередь анализируют агрофизические свойства почвы: гранулометрический состав, мощность пахотного слоя, содержание водопрочной структуры, степень увлажнения, уровень грунтовых вод и другие гидрологические показатели.
  • 2. Определяют место глубоких обработок под культуры в севообороте и их периодичность с учетом биологических особенностей растений и их требований к мощности пахотного слоя, к параметрам агрофизических показателей плодородия почвы.
  • 3. Планируют приемы минимализации основной и предпосевной обработок под культуры севооборота с учетом равновесной и оптимальной для роста и развития растений плотности почвы.
  • 4. Определяют последовательность и сроки выполнения приемов основной, предпосевной обработок с учетом предшественников, способов внесения удобрений, извести, гипса, гербицидов. Подбирают состав почвообрабатывающих агрегатов, не вызывающих переуплотнения почвы и обеспечивающих оптимальное качество ее обработки.
  • 5. Определяют площади, на которых будут выполняться каждый прием, обработка (вспашка, лущение, культивация, боронование и др.) в агротехнически оптимальные сроки. Рассчитывают потребность хозяйства в почвообрабатывающих и посевных агрегатах с учетом продолжительности выполнения агротехнических операций и интенсивности использования сельскохозяйственной техники.

При построении системы обработки в севообороте необходимо учитывать тип агроландшафта, его особенности, предшественники, способы воспроизводства и окультуривания земель, поддержания благоприятного для культур фитосанитарного состояния почвы.

При разработке почвозащитных технологий необходимо учитывать совокупность свойств и показателей физического состояния, технологических параметров почвы, которые определяют уровень плодородия и продуктивность растений. К числу важнейших нормативно-технологических показателей относятся агрофизические и технологические.

Агрофизические показатели характеризуют сложение почвы пахотного, посевного слоя. К ним относят: гранулометрический состав почвы, плотность, структуру, пористость аэрации, мощность пахотного слоя и другие, которые в большей степени коррелируют с урожайностью и определяют уровень плодородия.

Технологические показатели — совокупность показателей, характеризующих соответствие элементов технологии обработки почвы ее агротехническим требованиям, от которых зависит обеспеченность растений земными факторами жизни. Они также направлены на регулирование почвенных режимов и максимальное использование растениями энергетических ресурсов, влаги, генетического потенциала сорта. К ним относят: сроки (способы и глубину обработки), соответствующие погодным условиям, биологическим особенностям культуры, а также сроки, способы посева, нормы высева и др.

Агрофизические и технологические показатели, регулируемые обработкой почвы, должны соответствовать оптимальному состоянию и требованиям возделываемых культур, погодным условиям и не ограничивать рост и развитие растений.

Система обработки почвы в севообороте. В зависимости от глубины воздействия на почву и назначения различают основную, предпосевную и послепосевную обработки.

Основная — первая после уборки урожая наиболее глубокая обработка почвы (вспашка, безотвальное рыхление, фрезерование, плантажная вспашка и др.), существенно изменяющая сложение обрабатываемого пахотного слоя.

В современных зональных системах земледелия широкое применение находит система дифференцированной разноглубинной обработки, включающая сочетание в севообороте периодически глубокой и мелкой, отвальной и безотвальной, чизельной и фрезерной обработок.

Дифференциация обработки почвы по глубине обусловлена реакцией сельскохозяйственных культур и созданием мощного обрабатываемого слоя. Глубоко необходимо обрабатывать почву под культуры, которые от этого приема увеличивают урожай. Под культуры, не реагирующие на глубину обработки, можно проводить поверхностную обработку почвы. Разноглубинность обработки исключает образование плужной подошвы, которая препятствует проникновению корней и влаги в подпахотный горизонт.

Глубина обработки дерново-подзолистых почв ограничена маломощным гумусовым горизонтом. Поэтому система разноглубинных обработок должна создать необходимые условия для формирования мощного пахотного слоя и повышения плодородия почвы. Сочетание отвальных и безотвальных приемов способствует более рациональному использованию органического вещества почвы, накоплению и сохранению влаги, предотвращению эрозии, проведению мер по защите растений от сорняков.

Отвальные приемы обработки активизируют деятельность почвенной биоты, что способствует повышению минерализации органического вещества и улучшению питательного режима почвы. С помощью отвальной обработки в почву заделываются растительные остатки, органические и минеральные удобрения, уничтожается сорная растительность. Однако отвальная обработка ведет к увеличению испарения влаги и развитию эрозии почвы.

При безотвальной обработке меньше, чем при отвальной, разлагается гумуса и испаряется влаги, повышается противоэрозионная стойкость почвы, но ухудшаются условия для борьбы с сорняками.

Решая проблему защиты почв от дефляции, плоскорезная система обработки почвы в определенной мере способствует преодолению засухи благодаря накоплению зимних осадков за счет сохранения стерни на поверхности поля.

В последние годы в основных природно-сельскохозяйственных зонах России нашли широкое применение следующие системы обработки: отвальная разноглубинная, комбинированная, безотвальная, плоскорезная и чизельная.

Отвальная разноглубинная система включает послеуборочное лущение стерни в 1—2 следа до глубины 8—10 см (или без него), вспашку на глубину пахотного слоя под пропашные или в занятом пару один раз в 2—3 года, дисковое или лемешное лущение до 10— 16 см под зерновые культуры в остал ьныс годы. Эта система эффективна на средне- и хорошо окультуренных дерново-подзолистых и серых лесных почвах с менее выраженным рельефом.

Периодичность вспашки, как правило, составляет 2—3 года, а на хорошо окультуренных, слабо засоренных многолетними сорняками почвах — до 4 лет.

Вспашку в севообороте применяют под пропашные, парозанимающие культуры и, как правило, с внесением органических удобрений, под яровые культуры с подсевом многолетних трав, а также при подъеме пласта многолетних трав.

Безотвальная обработка включает периодическое глубокое безотвальное рыхление до 25—30 см под пропашные, зернобобовые культуры в сочетании с поверхностными и мелкими обработками под культуры сплошного посева. Натяжелых почвах безотвальное рыхление под озимые культуры проводят на меньшую глубину (20—22 см). При поверхностной и мелкой обработке применяют плоскорезные, дисковые и фрезерные орудия или комбинированные агрегаты, сочетающие обработку почвы и посев. Заделку органических удобрений осуществляют тяжелыми дисковыми боронами или в систему включают приемы отвальной обработки. Система безотвальной обработки эффективна в первую очередь на хорошо окультуренных дерново- подзолистых, серых лесных и черноземных почвах, слабо засоренных многолетними сорняками, и на склоновых землях.

Комбинированная система обработки почвы в севообороте включает несколько вариантов сочетаний и реализует принципы мини- мализации, зональности и взаимосвязь обработки со способами воспроизводства и окультуривания земель. В ее основе лежит сочетание в севообороте периодической вспашки на глубину пахотного слоя (20—22 см) или безотвального рыхления на 25—30 см под пропашные культуры с поверхностной или мелкой обработкой на 8— 10 см иод культуры сплошного посева (озимые, однолетние травы, овес). Глубокие обработки, как правило, применяют под пропашные, а также под зернобобовые, озимые культуры, под парозанимающие и яровые с подсевом многолетних трав.

Составным элементом комбинированной системы обработки являются периодическое глубокое (30—40 см) безотвальное рыхление или чизельная обработка один раз в 3—4 года. Применение в севообороте ежегодной основной обработки на постоянную (20— 22 см) глубину приводит к образованию уплотненного подпахотного слоя, так называемой плужной подошвы. Под действием ходовых систем тракторов, тяжелых почвообрабатывающих машин, орудий и транспортных средств происходит чрезмерное уплотнение почвы, особенно при многооперационных технологиях возделывания пропашных культур. При этом наблюдается уплотнение почвы не только пахотного, но и подпахотного слоя. Вследствие уплотнения влажной почвы уменьшаются ее воздухо- и водопроницаемость, а при иссушении уплотненной почвы на ее поверхности образуется почвенная корка, затрудняющая газообмен.

Уплотнение приводит к ухудшению агрофизических и физикомеханических свойств почвы (плотность, структура, твердость и др.), а вследствие этого к снижению полевой всхожести семян, усилению водной эрозии. Все это существенно снижает плодородие почвы и урожайность полевых культур.

Широкое распространение при возделывании культур в севообороте получила чизельная обработка почвы. Она предусматривает сочетание в севообороте глубокого чизелевания почвы на 30— 40 см под пропашные, на 25—27 см под озимые с поверхностной и мелкой обработкой под культуры сплошного посева. Для глубокой обработки используют чизельные орудия П 4-2,7, П4-4,5 с приставками, а для предпосевной — КЧП-5,4, КЧП-7,2 с пружинными рабочими органами.

При глубоком чизелевании разрыхляется плужная подошва, улучшаются агрофизические свойства почвы в пахотном слое, что способствует отводу избыточной воды. Создание ступенчатого профиля в подпахотных слоях с вертикальным чередованием разрыхленных и неразрыхленных зон способствует предохранению почв от последующего уплотнения ходовыми системами тракторов и смыва ее на склоновых землях. Проникновение корневых систем растений, особенно многолетних трав, в разрыхленные зоны усиливает эффект последействия чизелевания и его положительное влияние на агрофизические свойства подпахотных слоев.

Периодическое чизелевание повышает урожайность сельскохозяйственных культур, увеличивает продуктивность культур севооборота.

Чизелевание или безотвальное глубокое рыхление целесообразно применять в полевых севооборотах весной под пропашные культуры в системе основной обработки почвы под озимые или под предшественники озимых культур, а также под покровные культуры многолетних трав.

Уровень плодородия зависит от фитосанитарного состояния почвы, в первую очередь от засоренности посевов. Ежегодное оборачивание почвы при вспашке, поданным ВНИИ земледелия и защиты почв от эрозии, зачастую не снижает засоренности посевов малолетними сорняками, так как заделанные глубоко в почву семена сорняков не успевают потерять своей жизнеспособности. Извлечение семян на поверхность поля при последующей вспашке создает благоприятные условия для их прорастания. Систематическое безотвальное рыхление в севообороте, как и постоянные мелкие обработки, приводит к накоплению семян и вегетативных органов размножения сорняков в верхнем (0—10 см) слое, что обусловливает более высокую засоренность посевов.

Лучшие результаты в борьбе с сорняками в севообороте обеспечивают комбинированная и разноглубинная системы обработки почвы, в которых вспашка чередуется с поверхностными и мелкими обработками. При разноглубинной обработке семена и вегетативные органы размножения сорняков попадают на большую глубину и, находясь там в течение продолжительного времени (2—4 года), теряют жизнеспособность.

При минимальной обработке преимущественное накопление семян сорняков в верхнем (0—10 см) слое облепшет провоцирование их прорастания и последующее уничтожение с помощью поверхностной обработки гербицидами.

Глубокие механические обработки, как правило, ускоряют разложение органического вещества, приводят к разрушению структуры почвы, увеличивая непроизводительные потери питательных веществ и воды.

В условиях агроландшафтного земледелия разноглубинную и комбинированную системы с элементами минимальной обработки почвы следует рассматривать как средство оптимизации гумусового баланса и сохранения потенциального плодородия.

Система обработки почвы базируется на основных законах земледелия и учитывает взаимосвязь свойств почвы и требований культурных растений. Она должна носить зональный характер, отражающий в первую очередь соответствие способа обработки зональным особенностям почвообразования, степени проявления эрозионных процессов, климатическим условиям и увлажнению.

В зависимости от биологических и агротехнических особенностей возделываемых культур выделяют следующие системы обработки почвы.

  • 1. Под яровые культуры; включает обработку полей из-под однолетних культур сплошного посева, пропашных культур, многолетних трав, под промежуточные посевы и после их уборки.
  • 2. Под озимые культуры; включает обработку чистых и занятых паров и после непаровых предшественников.

При возделывании яровых зерновых культур в таежно-лесной и лесостепной зонах основную обработку почвы после культур сплошного посева (вспашку зяби плугами с предплужниками на глубину не менее 20—22 см) проводят, как правило, отвальными орудиями. На тяжелых и переувлажненных почвах до или после вспашки зяби рекомендуют глубокое чизслеванис или щелсвание на 40—50 см. После стерневых предшественников перед вспашкой проводят лущение жнивья, после пропашных культур применяют поверхностную обработку дисковыми боронами БДТ-7, БДТ-10, ВД-10или культиваторами КПС-4, КШУ-12, КШУ-18.

В районах, подверженных ветровой эрозии (дефляции), почву обрабатывают плоскорежущими орудиями ОПТ-3,5, КТС-10-01, КПШ-5, КПШ-9, КПШ-11, КПГ-250А, КПГ-2-150, ПГ-3-100. На почвах тяжелого гранулометрического состава обработку проводят на глубину 25—27 см, на легких почвах — на 12— 14 см. На солонцовых уплотняющихся почвах используют чизельные плуги ПЧ-2,5, ПЧ-4,5, плуги-рыхлители с наклонными стойками типа параплау и со стойками СибИМЭ.

При наличии корневищных сорняков в зоне дерново-подзолистых и серых лесных почв европейской части России применяют многократную обработку дисковым и орудиями, а на черноземах засушливой зоны — тяжелыми культиваторами с пружинными рабочими органами (КТС-10-01, КТС-10-02, КПЗ-3,8А) на 10—13 см с последующей вспашкой плугами с предплужниками на глубину 25—30 см. При засоренности корнеотпрысковыми и стержнекорневыми сорняками для лущения жнивья используют лемешные лущильники ППЛ-25, ППЛ-10-25идр. В восточных районах страны при появлении шилец сорняков почву рыхлят плоскорезами. На полях, засоренных овсюгом, осенью необходимо применять лущение жнивья дисковыми орудиями или игольчатыми боронами типа БИГ-3.

Система обработки почвы под озимые зерновые (пшеница и рожь) должна соответствовать требованиям культуры с учетом почвенно-климатических условий.

Обработку чистых паров под озимые зерновые культуры в засушливых районах начинают вслед за уборкой предшествующей культуры. Если органические удобрения не вносят, то обработку проводят безотвальными орудиями на глубину 20—22 см. При внесении органических удобрений, а также при достаточной влажности почвы пашут на 18—20 см.

В районах достаточного увлажнения применяют плуги с предплужниками, устанавливая глубину не менее 20—22 см. При обработке по типу черного пара пашут осенью, а по типу раннего пара — весной.

Занятые пары и поля после непаровых предшественников вслед за уборкой урожая и растительных остатков обрабатывают дисковыми орудиями на глубину 6—8 см.

Озимые культуры положительно реагируют на замену глубокой основной обработки поверхностной и мелкой, но с обязательной тщательной предпосевной подготовкой почвы. Поверхностное рыхление проводят дисковыми орудиями, а мелкое — лемешными лущильниками.

Глубина предпосевной обработки почвы зависит от зоны возделывания культур. В сочетании с основной и послепосевной обработками она должна обеспечивать сохранение и накопление в пахотном слое влаги, выравнивание и уплотнение поверхности поля, мелкокомковатое состояние посевного слоя.

При отвальной обработке почвы следует проводить сплошную культивацию культиваторами КПС-4 или КШП-12 с одновременным применением зубовых борон, которые вычесывают подрезанные сорняки, закрывают борозды после прохода стоек культиватор- ных лап и выравнивают поверхность. После поверхностной и мелкой обработок последующую предпосевную подготовку почвы осуществляют культиваторами, плоскорезами или комбинированными агрегатами АКП-2,5, АКП-5. Культивацию проводят поперек основной обработки с последующим прикатыванием почвы кольчато-шпоро- выми катками ЗККШ-6 или кольчато-зубчатыми КЗК-10.

В зонах достаточного увлажнения при подготовке почвы к посеву лучших результатов достигают, используя комбинированные агрегаты РВК-3,6, РВК-5,4, культиваторы КПЭ-9,7 и КПШ-8 с пружинными и ротационными заравнивающими устройствами.

Во избежание иссушения посевного слоя почвы, снижения полевой всхожести семян разрыв во времени между предпосевной обработкой и посевом должен быть минимальным.

Углубление и окультуривание пахотного слоя. Разработано несколько приемов углубления пахотного слоя почвы.

  • 1. Постепенное припахивание нижележащего слоя почвы (не более чем на 2—3 см) с выворачиванием его на поверхность и перемешиванием с пахотным слоем. При таком приеме углубления пахотного слоя необходимо вносить органические и минеральные удобрения, а на кислых почвах и известь.
  • 2. Полное оборачивание пахотного слоя с одновременным рыхлением части подпахотного плугами с почвоуглубителями или вырезными корпусами, оборачивающими верхний слой и рыхлящими без оборачивания нижнюю часть почвы.
  • 3. Рыхление на установленную глубину без оборачивания.

Углубление пахотного слоя дерново-подзолистых почв следует

проводить на достаточно окультуренных почвах, а также под культуры, хорошо отзывающиеся на глубокие обработки (картофель, корнеплоды, озимые, поздние овощные культуры). Углубление лучше проводить при осенней вспашке зяби, в остальных случаях — интенсивное окультуривание существующего 20—22-сантиметро- вого пахотного слоя. На полях с маломощным пахотным слоем необходимо проводить его углубление путем припашки подпахотного слоя, чтобы довести его мощность до 20—22 см. Эту работу следует проводить постепенно с учетом местных условий.

Менее распространенные приемы создания мощного пахотного слоя — однократное увеличение глубины обработки с помощью фрез и обработка двух- и трехъярусными плугами.

Агротехнические приемы снижения переуплотнения пахотных почв. При возделывании сельскохозяйственных культур машинно-тракторные агрегаты многократно проходят по полю, их ходовые системы уплотняют пахотный и подпахотный слои почвы. Суммарная площадь уплотнения за время возделывания культуры может превосходить площадь поля в несколько раз. В результате ниже обрабатываемого слоя образуется чрезмерно уплотненная прослойка (плужная подошва), которая оказывает отрицательное влияние на водные, воздушные и тепловые свойства почвы. Поэтому переуплотнение почвы недопустимо, ликвидировать его — значит существенно повысить продуктивность пашни. Основные эффективные во всех регионах России меры по предотвращению переуплотнения почвы и борьбе с ним следующие.

  • 1. Минимализация обработки почвы, совмещение операций, уменьшение глубины рыхления, увеличение ширины захвата агрегатов.
  • 2. Выполнение всех работ по возделыванию сельскохозяйственных культур при физической спелости почвы — влажности ее в пределах 20—22 %.
  • 3. Ограничение применения на полевых работах колесных тракторов типа К-700. Преимущественное использование гусеничных тракторов, особенно на тяжелых почвах.
  • 4. Исключение проходов сельскохозяйственных агрегатов по полю без надобности.
  • 5. Заправка агрегатов семенами, удобрениями, пестицидами, топливными и смазочными материалами и т. д. только у края поля, на дорогах.
  • 6. Применение технологической колеи в целях упорядочения движения агрегатов по полю.
  • 7. Рыхление и заравнивание следов от колес тракторов и сельскохозяйственных машин.
  • 8. Применение уширителей колес тракторов.
  • 9. Соблюдение рекомендованного удельного давления ходовых систем на почву: 0,8—1,0 кг/см2 при основной обработке, 0,4— 0,6 кг/см2 при посеве и междурядных обработках.
  • 10. Разрушение плужной подошвы, подпахотное рыхление на глубину 30—40 см.
  • 11. Применение чизелей, не формирующих плужную подошву.
  • 12. Внесение органических удобрений.
  • 13. Мульчирование поверхности почвы.
  • 14. Высокая культура земледелия.

Наряду с этими существуют узкорегиональные меры, отражающие специфические условия. К ним относятся: соблюдение режимов полива, исключение переувлажнения и пересыхания почвы в условиях орошаемого земледелия, прямой посев промежуточных культур при продолжительном послеуборочном периоде и др.

Широкое применение мер по предотвращению переуплотнения почвы и борьбе с ним обеспечит сохранение оптимального агрофизического состояния корнеобитаемого слоя и повышение продуктивности пашни на 10—50 %.

Минимализация обработки почвы. В основе мер по совершенствованию систем обработки почвы лежат принципы минимализации. Приемы и системы минимальной обработки почвы разрабатывают с учетом зональных особенностей.

Под минимальной понимают такую обработку почвы, которая обеспечивает снижение энергетических и трудовых затрат путем уменьшения числа, глубины и площади обработки, совмещения и выполнения нескольких технологических операций (рыхление, уплотнение почвы, внесение удобрений и др.) в одном рабочем процессе.

Необходимость минимализации обусловливается большими энергетическими и трудовыми затратами на обработку почвы, чрезмерным уплотнением почвы и ухудшением ее свойств, а следовательно, и плодородия под действием ходовых систем тяжелых тракторов и сельскохозяйственных орудий, усилением эрозионных процессов из-за ускоренного разложения органического вещества при существующих интенсивных обработках.

Теоретическое обоснование минимализации хорошо окультуренной почвы связано с соответствием физических параметров плодородия почвы требованиям культурных растений (совпадение равновесной и оптимальной плотности почвы). Сокращение количества обработок возможно на черноземах, серых и хорошо окультуренных дерново-подзолистых почвах с равновесной плотностью не более 1,35 г/см3, содержанием воздуха не менее 13—15 % объема почвы для зерновых культур и 20—30 % для пропашных.

Минимализация обработки почвы достигается: путем сокращения числа и глубины основных, предпосевных и междурядных обработок в севооборотах на почвах с благоприятными для растений свойствами при использовании высокоэффективных и экологически безопасных гербицидов для борьбы с сорняками; заменой глубоких обработок более производительными поверхностными и мелкими с использованием широкозахватных, плоскорезных, чизельных и фрезерных орудий; совмещением нескольких технологических операций (рыхление, выравнивание, уплотнение, посев) в одном рабочем процессе путем применения комбинированных агрегатов; применением прямого посева или полосной предпосевной обработки при возделывании пропашных культур в сочетании с использованием гербицидов.

Выбор приемов минимализации зависит от увлажненности зоны, требований культур и засоренности полей.

Важнейшим условием эффективного применения минимализации обработки почвы являются высокий уровень агротехники, строгое соблюдение технологии, проведение механизированных работ в оптимальные агротехнические сроки и с хорошим качеством, использование эффективных средств защиты растений, внесение удобрений с учетом планируемого урожая.

Минимализация обработки черноземных и серых лесных почв под озимые культуры достигается заменой вспашки плоскорезной обработкой или обработкой с помощью комбинированных агрегатов типа АКП-2,5, включающих плоскорез, дисковые орудия, игольчатые бороны и катки.

Наиболее перспективным направлением минимализации предпосевной обработки почвы является совмещение нескольких технологических операций (крошение, выравнивание и уплотнение почвы, внесение удобрений, посев) в одном рабочем процессе. В этих целях используют комбинированные агрегаты типов КА-3,6, МКПП-3,6, АКР-3,6. Комбинированный агрегат КА-3,6 состоит из навесного фрезерного культиватора и зерновой сеялки С3-3,6. Он совмещает предпосевную обработку (без вспашки) на 8— 10 см, внесение удобрений, посев зерновых культур и прикатывание почвы.

Качественную предпосевную обработку предварительно вспаханной почвы под посев озимых и яровых зерновых культур обеспечивает применение комбинированных агрегатов РВК-3,6 и ВИП-5,6. За один проход они крошат глыбы, выравнивают поверхность и уплотняют почву. Это создает хорошие условия для равномерной заделки семян, увеличивает полноту всходов и повышает урожайность культур на 0,15—0,25 т/га. Производительность труда при этом повышается в 1,5 раза, а энергетические затраты снижаются на 30 %. Кроме того, уменьшается число проходов агрегатов по полю, сокращаются сроки выполнения работ и повышается качество подготовки почвы.

Внедрение комбинированных агрегатов, выполняющих за один проход несколько операций, позволяет уменьшить затраты труда в сравнении с обычными однооперационными орудиями на SOSO %, расход топлива на 20—30, металлоемкость на 20—25 %, а также повысить урожайность основных сельскохозяйственных культур в среднем на 10—15 %.

Минимальная обработка почвы тесно связана с развитием почвозащитного земледелия.

Эрозия почвы и противоэрозионные мероприятия. Деградация почв и всей агросферы в настоящее время — важнейшая социально- экономическая проблема, представляющая угрозу национальной безопасности России.

Из множества видов деградации почв наиболее масштабными считают эрозионные процессы: выдувание, смыв почвы и оврагооб- разование.

Эрозия — разрушение и снос верхних, наиболее плодородных горизонтов почвы под действием естественных (воды и ветра) и антропогенных факторов. Различают эрозию нормальную (естественную, геологическую) и современную, или ускоренную. Нормальная эрозия возникает на поверхности почвы под влиянием естественных (природных) факторов. Чаще всего этот процесс протекает медленно, незаметно. Современная, или ускоренная, эрозия почв связана с хозяйственной деятельностью человека.

Разрушение почв под действием дождевых капель и водного потока называют водной эрозией. Водная эрозия имеет следующие формы: капельную (от действия ударов дождевых капель), струйчатую (плоскостную), линейную (овражную) и береговую (в зависимости от концентрации поверхностного стока). Она проявляется сильнее на склоновых участках.

Струйчатая эрозия вызывает равномерный по всей площади смыв почвы, образуя небольшие промоины, которые не препятствуют обработке почвы. Если в процессе смыва почвы небольшие промоины перерастают в овраги и не могут быть сглажены в процессе обработки, струйчатая эрозия переходит в линейную (овражную).

Водная эрозия может проявляться при орошении в результате неправильного выбора уклона каналов и борозд, расчета поливных норм и т. д. В этом случае се называют ирригационной.

Водная эрозия причиняет огромный экономический и экологический ущерб. В Российской Федерации в разной степени эродировано 129,0 млн га сельскохозяйственных угодий, в том числе

  • 26.3 млн га пашни. На склонах крутизной более Г расположено
  • 51.4 млн га пашни. Вследствие водной эрозии около 10 % пашни потеряли от 30 до 60 % своего плодородия, около 25 % — от 10 до 30 %. Ежегодно площадь оврагов увеличивается на 40—100 тыс. га, в большей степени за счет сельскохозяйственных угодий.

Сток и смыв почвы различаются по природно-климатическим зонам России. Например, в условиях Центрального экономического района, где расположено 3,5 млн га в разной степени эродированных сельскохозяйственных угодий, в том числе 2,5 млн га пашни, средне- многолетний сток воды составляет 90—100 мм, а годовой смыв почвы—21,8 млн т (или 6,0 т/га), с которым отчуждается 310,1 тыс. т гумуса, 16,5 тыс. т азота, 13,6 тыс. т фосфора и 255,1 тыс. т калия.

В связи с этим недобор всей сельскохозяйственной продукции составляет 1,8 млн т корм. ед. (0,52 т/га).

Большой ущерб сельскохозяйственному производству наносит эрозия, вызываемая ливневыми осадками, часто в сочетании с распространенным в ряде районов стоком талых вод.

В чистом виде ливневая эрозия преобладает в районах Северного Кавказа и Дальнего Востока, где продолжительность безморозного периода 190—200 дней и в среднем ежегодно бывает 15—50 дней с количеством осадков свыше 10 мм и 5—20 дней — более 20 мм, которые выпадают в теплое время года в виде интенсивных ливневых дождей. Среднегодовая сумма осадков в этих регионах не превышает 600—700 мм, а сумма положительных температур выше 10 °С достигает 3000—4000 °С. Все это приводит к сильному иссушению верхних слоев почвы, ускоренному разложению органического вещества и, как следствие, к обесструктуриванию и распылению почвы, снижению ее противоэрозионной устойчивости и интенсивному смыву.

В зоне проявления ливневой эрозии в основном сосредоточены культуры, относящиеся к группе пропашных, и часть площади пашни отводится под пары, которые в значительно меньшей степени, чем зерновые густопокровные и травы, защищают почву от эрозии.

В связи с огромным ущербом, причиняемым эрозией, необходимо разработать систему мероприятий, с помощью которых можно предотвратить или свести к минимуму эрозионные процессы. Наибольший эффект дает освоение не отдельных почвозащитных приемов, а противоэрозионного комплекса.

Противоэрозионный комплекс включает систему организационных, агротехнических, фитомелиоративных и гидротехнических мероприятий.

Организационные мероприятия — изменение организации территории и севооборотов, введение контурной организации территории и дифференцированного использования пашни в севооборотах различного типа.

Агротехнические мероприятия — совершенствование системы обработки почвы: замена традиционной отвальной на систему дифференцированной основной обработки почвы с учетом биологических особенностей возделываемых культур, их предшественников, погодных и почвенных условий, предусматривающую сочетание (чередование) в севообороте отвальной, плоскорезной и поверхностной обработок, применение противоэрозионных приемов. К последним относятся щелевание, чизелевание, почвоуглубление, формирование микроклимата, посев культурных растений, регулирование снегоотложе- ния и снеготаяния, улучшение водно-физических свойств почв, в первую очередь водопроницаемости и противоэрозионной устойчивости.

Фитомелиоративные мероприятия — проведение коренного и поверхностного улучшения естественных сенокосов и пастбищ и овражно-балочных земель путем выполаживания оврагов и засева их травосмесями многолетних бобовых и злаковых трав; устройство и залужсние водостоков для отвода воды от вершины оврагов, посадка полезащитных 2—3-рядных лесных полос, усиленных в противоэрозионных целях канавами, и др.

Гидротехнические мероприятия — устройство на пашне системы водоотводящих и водозадерживающих валов, канав, валов с широким основанием, валов-террас, водостоков, водоемов и т. д.

Наибольший эффект дает применение полного комплекса противоэрозионных мероприятий.

Дефляция — разрушение почвы ветром (ветровая эрозия). При ней под действием воздушного потока происходят отделение, перемещение и отложение частиц почвы ветром (фазы эрозии). Ветровую эрозию разделяют на местную и пыльные бури.

Местная ветровая эрозия проявляется на распыленной сухой поверхности при малых скоростях ветра (4—8 м/с) в виде развеивания.

Пыльные бури — наиболее вредоносная форма ветровой эрозии. За несколько часов они способны развеять 100—150 т почвы с 1 га пашни. Отсутствие растительности и наличие сухих частиц на поверхности почвы способствуют широкому распространению ветровой эрозии.

Ускоренная ветровая эрозия представляет собой сложное явление, ее развитие зависит от многих природных факторов: скорости, направления и повторяемости ветра, количества осадков, температуры и влажности воздуха; устойчивости почвы, состояния ее поверхности (степень распыления и влажности поверхностного слоя, наличие растительности или ее остатков); геоморфологических условий и особенностей рельефа. Выдувание почвы может наблюдаться в течение всего года. Но наиболее вероятно возникновение ветровой эрозии большой силы в период, когда поверхность почвы на значительной площади взрыхлена и недостаточно покрыта растительностью. Почвы наиболее податливы выдуванию в зимний или ранневесенний период, когда скорость ветров высокая.

Важным фактором, влияющим на развитие ветровой эрозии, является размер почвенных частиц. Ветровая эрозия начинается с перемещения частиц почвы диаметром 0,1 —0,5 мм.

В России в настоящее время 18,6 млн га легких по гранулометрическому составу земель, подверженных ветровой эрозии. Потенциально опасных в отношении ветровой эрозии 31,0 млн га, или около 14 % сельскохозяйственных угодий. По количеству пашни, подвсрженной ветровой эрозии, первое место занимает Западно-Сибирский экономический район (2,9 млн га), на втором месте — Северо- Кавказский (2,2 млн га), на третьем — Восточно-Сибирский (1,9 млн га).

В зону совместного проявления ветровой и водной эрозии почв входят преимущественно лесостепные и частично степные районы Северного Кавказа, Центрально-Черноземного региона, Поволжья, Западной и Восточной Сибири. Площади пашни, подверженные совместной эрозии, только в Западной Сибири превышают 8,0 млн га, а в Алтайском крае они составляют 4,2 млн га, в Омской области — 1,7 млн га. Совместное проявление ветровой и водной эрозии обусловлено комплексом неблагоприятных природных условий и недостатками в хозяйственном использовании земель.

К основным природным факторам, определяющим потенциальную опасность проявления эрозии, относятся: чередование влажных (с обильными осадками) и засушливых (острозасушливых) лет и периодов года; наличие условий для формирования стока и выдувания — увалисто-гривистый рельеф, быстрое снеготаяние, медленное оттаивание почвы, ливневые осадки, сильные и частые ветры со скоростью 10—15 м/с и более, отсутствие или слаборазвитый растительный покров, высокая распыленность и слабая связность почвы.

Совместная эрозия — сложный, обусловленный многими факторами и их сочетанием процесс разрушения почвы. Меры борьбы с ней должны быть комплексными — сочетать приемы борьбы как с водной, так и с ветровой эрозией.

Вред, причиняемый ветровой и водной эрозией, выражается в разрушении почв, снижении урожайности, загрязнении окружающей среды и т. д.

Основа противодефляционных мероприятий — создание препятствий на пути воздушного потока, предотвращающих крошение почвенных агрегатов на частицы менее 1 мм. В систему противодефляционных мероприятий входят:

сохранение на поверхности почвы в течение всего года растений или их остатков (стерня, мульча и т. д.); в связи с этим обработка почвы в районах проявления вегровой эрозии должна быть безотвальной;

полосное размещение культур сплошного посева с пропашными и черным паром; при этом длинные стороны полос должны располагаться поперек направления эрозионно опасных ветров; выращивание кулис из высокостебельных культур; создание системы полезащитных лесных полос; приемы улучшения агрофизических свойств почв, в первую оче редь структуры, — возделывание многолетних трав, внесение органических удобрений, щадящая обработка, применение искусственных структурообразователей и др.

Применение плоскорезной системы обработки почвы в сочетании с оптимальными сроками и способами посева, нормами высева, полосным размещением пара и сельскохозяйственных культур, использованием удобрений, гербицидов, снегозадержанием и другими приемами в зернопаровых и зернопропашных севооборотах с короткой ротацией составляет почвозащитную систему земледелия, разработанную академиком А. И. Бараевым. Эта система получила широкое распространение в южной лесостепи и в районах северной лесостепи Сибири и Зауралья.

 
Посмотреть оригинал
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >
 

Популярные страницы