Полная версия

Главная arrow Агропромышленность arrow Земледелие

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОПЕРАЦИИ ПРИ ОБРАБОТКЕ ПОЧВ

Задачи обработки почвы выполняются с помощью следующих технологических процессов или операций:

  • 1) рыхления;
  • 2) крошения;
  • 3) оборачивания;
  • 4) перемешивания;
  • 5) уплотнения;
  • 6) выравнивания;
  • 7) подрезания;
  • 8) профилирования, т.е. придания поверхности почвы необходимой формы.

Рыхление почвы — технологическая операция, обеспечивающая изменение взаимного расположения почвенных отдельностей с увеличением объема пор, т.е. придания им такого положения, когда они прилегают друг к другу наименее плотно. В результате увеличивается порозность почвы и снижается ее плотность. При рыхлении почвы происходит и ее крошение.

Рыхление бывает глубоким, обычным, мелким и поверхностным. По существующей в стране классификации обработка почвы до глубины 8 см считается поверхностной, от 8 до 16 см — мелкой, на 16—24 см — обычной и свыше 24 см — глубокой. В производственной практике под полевые культуры максимальная глубина обработки почвы — 25—30 см, при мелиоративной обработке солонцовых почв и плантажной вспашке под сады и лесонасаждения — до 50—60 см.

Цели периодического глубокого рыхления следующие:

• создание глубокого окультуренного, т.е. улучшенного с помощью

удобрений и обработки, слоя почвы;

• развитие растениями мощной корневой системы, которая охватывает большой объем почвы, извлекая оттуда больше влаги и питательных веществ.

• приобретение почвой благоприятного строения и сложения,

за счет чего улучшаются ее водный, воздушно-тепловой и питательный режимы.

Так, тяжелосуглинистая почва после рыхления имеет плотность около 0,9 г/см[1] [2] [3] [4] [5], а к уборке может уплотняться до 1,4—1,5 г/см[4]. Оптимальная же для растений плотность находится в пределах 1,1— 1,3 г/см[4]. Рыхление почвы и позволяет поддерживать этот оптимум (рис. 12.1).

Урожайность культур зернопаропропашного севооборота в зависимости от основной обработки почвы, т/га

(Учхоз ВГСХИ «Горная Поляна», 1979—1987 гг.)

Сельскохозяйственные культуры в порядке чередования

Одноглубинная обработка почвы

Разноглубинная обработка почвы*

25-27 см

20-22 см

12-14 см

20/25 см

20/30 см

Озимая пшеница по пару

2,33

2,33

2,26

2,41

2,33

Яровая пшеница

1,13

1,02

1,01

U9

1,16

Кукуруза на силос

15,30

14,90

14,10

15,30

14,20

Озимая рожь

1,55

1,50

1,42

1,57

1,49

Яровая пшеница

U9

1,14

1,10

U9

1,15

Ячмень

1,71

1,59

1,57

1,73

1,69

По севообороту, %

100,00

95,60

92,40

101,90

97,90

*В черном пару и под кукурузу — на глубину 25 (30) см и под озимую рожь во всех вариантах — на глубину 8—10 см.

Преимущества разноглубинной обработки:

  • 1) экономия затрат;
  • 2) устранение «плужной подошвы»;
  • 3) образование «подпахотной» залежи, за счет которой:
    • • уменьшается потенциальная засоренность почвы;
    • • улучшается структура почвы;
  • 4) соблюдение принципа технологического разнообразия.

В каких случаях обычно рекомендуют глубокую обработку почвы?

  • 1. Под пропашные культуры (сахарную свеклу, картофель, кукурузу, подсолнечник и др.).
  • 2. При сильной засоренности поля многолетними корнеотпрысковыми и корневищными сорняками.
  • 3. Под многолетние травы и после них.
  • 4. На склоновых землях для борьбы с водной эрозией почвы.
  • 5. В засушливых условиях при внесении навоза под вспашку.
  • 6. Под зернобобовые культуры для улучшения аэрации почвы и усиления ее азотфиксации клубеньковыми бактериями.

Мелкое рыхление (боронование, культивация, лущение) производится со следующими целями:

1) разрушения капилляров весной, после сильного дождя и полива, что примерно вдвое сокращает испарение почвенной влаги;

  • 2) образования на поверхности почвы рыхлого мульчирующего слоя, сокращающего потери влаги из глубоких слоев почвы;
  • 3) выравнивания поля;
  • 4) уничтожения всходов и проростков сорняков;
  • 5) уничтожения почвенной корки после дождей и полива;
  • 6) разделки посевного слоя и создания ложа для семян;
  • 7) заделки почвенных гербицидов.

Если глубокое рыхление производится один раз при возделывании сельскохозяйственной культуры, то мелкое — несколько раз, и оно как бы дополняет действие глубокого рыхления. Однако при технологиях Mini-Till и No-Till (минимальная и «нулевая» обработки) мелкая и поверхностная обработки являются не дополнениями глубокой, а самостоятельными приемами.

Крошение почвы — дробление крупных глыб и комков до мелкокомковатого состояния. Цель крошения: оптимизация агрофизических свойств почвы, ускорение появления всходов, обеспечение нормальной заделки семян.

Оборачивание почвы — технологическая операция, обеспечивающая частичный или полный оборот обрабатываемого слоя почвы. При этом верхний слой почвы заделывается вниз, а нижний выворачивается вместо него наверх. Основным орудием для выполнения этой операции является отвальный плуг с предплужником, а также, частично, лемешный лущильник и дисковые орудия.

Ниже приведены цели оборачивания почвы.

1. Выравнивание плодородия верхнего и нижнего слоев почвы, создание гомогенного, т.е. однородного, пахотного слоя. Дело в том, что эффективное плодородие почвы падает с глубиной. Если выращивать растения в вегетационных сосудах, набитых почвой из ее верхних и нижних слоев, то наивысший урожай будет получен в первом случае (табл. 12.2).

Таблица 12.2

Эффективное плодородие отдельных слоев почвы (по Ревуту)

Слой почвы, см

Урожай зерна овса, г/сосуд

Каштановая почва

Мощный чернозем

0-7

10,1

10,4

7-14

7,4

8,4

14-21

5,8

6,6

Особенно сильная дифференциация наблюдается при длительном отсутствии оборота пласта, например на целине (табл. 12.3).

Эффективное плодородие отдельных слоев почвы на целине и пашне

(поданным ВИУА)

Слой почвы, см

Урожай зерна яровой пшеницы, г/сосуд

на пашне

на целине

0-5

4,7

5,3

5-10

3,5

0,5

10-20

3,6

од

20-30

0,3

0,1

Причины дифференциации эффективного плодородия между верхними и нижними прослойками почвы следующие:

  • • разница в аэрации. С глубиной она уменьшается, поэтому в нижних слоях почвы медленнее протекают аэробные микробиологические процессы превращения неусвояемых питательных веществ в усвояемые, а значит, внизу меньше пищи, чем на верху;
  • • разные условия освещения. Ученые Агрофизического института (АФИ) доказали, что солнечная радиация повышает эффективное плодородие почвы, поэтому на освещенной поверхности проявляется положительный фотохимический эффект;
  • • различные температурные и влажностные условия. Как установил А.Н. Лебедянцев, кратковременное высушивание и прогревание почвы приводят к переходу трудноусвояемых форм питательных веществ в усвояемые. А как раз поверхностные слои почвы сильнее высушиваются и прогреваются солнечными лучами под влиянием высоких температур воздуха.

По этим причинам уже через несколько недель после вспашки верхний слой становится плодороднее. В то же время он часто пересыхает, и корни растений в поисках влаги уходят вниз. Возникает противоречие: пища вверху, а влага и корни — внизу. Периодически оборачивая почву, мы улучшаем снабжение растений пищей и активизируем плодородие нижних слоев почвы, выворачивая их наверх. Все это приводит к ослаблению дифференциации пахотного слоя по плодородию: он становится более однородным, и растения продуктивнее используют весь объем почвы.

  • 2. Улучшение структуры почвы. Как считал В.Р. Вильямс, верхний слой почвы со временем обесструктуривается и распыляется под действием атмосферных осадков, движения сельскохозяйственной техники, аэробных микробиологических процессов разложения гумуса. Если заделать его вниз и перемешать с послеуборочными остатками, то в анаэробных условиях произойдет восстановление почвенной структуры. Но существует и прямо противоположная точка зрения, согласно которой в системе мульчирующего земледелия с применением технологий No-Till и Mini-Till почву ни в коем случае не следует оборачивать, а растительные остатки надо оставлять на поверхности почвы, а не заделывать в нее.
  • 3. Улучшение фитосанитарного состояния почвы:
    • • при оборачивании почва освобождается от вредных микроорганизмов (амеб, инфузорий — пожирателей полезной микрофлоры), которые, будучи вывернутыми на поверхность, погибают под действием солнца и высоких температур, в то же время полезные микробы не погибают, так как могут переживать неблагоприятные условия в виде спор; уничтожаются обитающие в почве на растительных остатках энтомовредители, зачатки болезней сельскохозяйственных культур (личинки хлебных жуков, кубышки саранчовых, хлебные пилильщики, гессенская и шведская мухи, споры головни, ржавчины и др.);
    • • особое значение оборот пласта имеет в борьбе с засоренностью, так как за счет него создается так называемая «подпахотная залежь». Дело в том, что семена сорняков прорастают только с небольшой глубины (до 1 см). Если их глубоко заделать и дать полежать там несколько лет, то значительная часть их погибнет, и произойдет самоочищение почвы.
  • 4. Глубокая заделка удобрений в засушливых условиях, так как навоз и основное минеральное удобрение более эффективны, если их разместить в глубоком слое почвы с более стабильным увлажнением.
  • 5. Умерщвление дернины, т.е. органов вегетативного размножения многолетних трав. В зоне корневой шейки бобовых (люцерны, эспарцета и др.) и в узле кущения мятликовых (житняка, пырея и др.) трав находятся спящие почки. Для того чтобы они не проросли в посевах после распашки многолетних трав, их надо глубоко заделать, и они погибнут без доступа света и кислорода.

Большинство ученых считают: нужно сочетать отвальную обработку с безотвальной в системе комбинированной обработки почвы (табл. 12.4 и 12.5).

Таблица 12.4

Влияние периодического оборачивания почвы на урожай зерна яровой пшеницы и зеленой массы кукурузы, т/га (Сдобников, ВНИИЗХ, 1969)

Обработка почвы

Яровая пшеница

Кукуруза на силос

Ежегодная безотвальная

0,73

21,4

Отвальная после безотвальной

1,00

26,8

Эффективность комбинированной (отвально-безотвальной) обработки почвы в зернопаровом севообороте «пар — озимая пшеница — яровая пшеница — ячмень»

Почвенно-климатическая зона

Научные учреж- дения, годы

Средняя урожайность, т/га

отвальная

безотвальная

комбинированная

Степная черноземных почв

НВ НИИСХ, 1979-1983

3,35

2,93

3,50

ВСХИ, 1981-1984

2,27

2,25

2,44

Сухостепная темнокаштановых почв

ВСХИ, 1980-1985

1,37

1,41

1,45

Сухостепная каштановых почв Право- бережья

НВ НИИСХ, 1977-1981

2,13

2,13

2,20

ВСХИ, 1980-1987

1,29

1,30

1,32

Сухостепная каштановых почв Левобережья

НВ НИИСХ, 1975-1982

1,91

2,01

Полупустынная

светло-каштановых

почв

ВСХИ, 1986-1988

1,86

1,72

Примечание. НВ НИИСХ — Нижне-Волжский НИИСХ, ВСХИ — Волгоградский СХИ.

Возникает вопрос: как часто почву надо оборачивать? Существуют диаметрально противоположные точки зрения. Так, В.Р. Вильямс и его последователи считали необходимой ежегодную вспашку на глубину от 20—22 до 25—27 см. Напротив, И.Е. Овсин- ский, Т.С. Мальцев, А.И. Бараев, а также современные сторонники технологии No-Till считают, что надо оставить почву так, как ее создала природа, и ни в коем случае не оборачивать и не обрабатывать вообще или обрабатывать только безотвально. Место и количество отвальных и безотвальных обработок почвы в севообороте определяются в каждом конкретном случае отдельно.

В каких случаях целесообразна безотвальная обработка почвы?

  • 1. На почвах, подверженных дефляции, т.е. ветровой эрозии.
  • 2. При весенней основной обработке почвы под яровые культуры и ранних паров.
  • 3. При обработке почвы под озимые культуры после занятых паров и непаровых предшественников.
  • 4. На второй год после вспашки целинных и залежных земель.
  • 5. На склоновых почвах с неглубоким перегнойным горизонтом.
  • 6. Для углубления обрабатываемого слоя на почвах с неглубоким перегнойным горизонтом.
  • 7. На полях с густой и высокой стерней (после озимых) в засушливых условиях для снегозадержания.
  • 8. В системе разноглубинной комбинированной обработки почвы в целях энергосбережения и образования подпахотной залежи.

В каких случаях необходима отвальная обработка?

  • 1. На сильно засоренных полях, особенно многолетними корнеотпрысковыми и корневищными сорняками.
  • 2. Для заделки навоза и других органических удобрений.
  • 3. После многолетних трав.
  • 4. Под пропашные культуры.
  • 5. Периодически в системе комбинированной обработки для улучшения фитосанитарной обстановки и активизации эффективного плодородия почвы.

Перемешивание почвы — технологическая операция, обеспечивающая изменение взаимного расположения почвенных отдельностей с целью создания более однородного обрабатываемого слоя почвы.

Наибольшее значение эта операция имеет во влажных районах, где навоз полезно распределять по всему пахотному слою. Выполняется она отвальным плугом, но без предплужников, а также дисковыми орудиями и почвенной фрезой.

Уплотнение почвы — технологическая операция, обеспечивающая изменение взаимного расположения почвенных отдельностей с уменьшением объема пор. В результате уменьшаются общая и некапиллярная пористость и аэрация почвы. Осуществляется эта операция различными катками: кольчатыми, гладкими, ленточными, планчатыми, которые уплотняют и выравнивают почву, дробят крупные глыбы.

Где и когда применяются прикатывание?

  • 1. В засушливых условиях прикатывание производится для улучшения водного режима почвы. Наилучшие условия для усвоения и сохранения влаги почвой в засушливых условиях складываются тогда, когда общая порозность почвы составляет около 55%, а объем узких капиллярных пор превышает объем широких некапиллярных в 2—3 раза. Если же общая и некапиллярная порозность выше, возрастают потери парообразной влаги и почву в сухое время года следует прикатать.
  • 2. Прикатывание повышает температуру почвы на 2—3 °С, что особенно важно на севере. В уплотненной почве меньше воздуха, который является плохим проводником тепла, поэтому она быстрее прогревается, всходы высеянных растений появляются раньше и полнее. Таким образом, в засушливых условиях, где избыток тепла, прикатывание применяют для регулирования водного режима почвы, в холодных северных — для улучшения теплового режима.
  • 3. Предпосевное прикатывание выравнивает поле и позволяет выдержать заданную глубину заделки семян. Это особенно важно при посеве мелкосемянных культур, например люцерны, семена которой заделываются неглубоко — на глубину 2—3 см. Обязательным является прикатывание перед посевом озимых по занятым парам и непаровым предшественникам, если вспашка была проведена недавно и почва не успела осесть.
  • 4. Более распространено послепосевное прикатывание, которое уменьшает испарение влаги из посевного слоя, обеспечивает тесный контакт семян с почвой, в результате чего они быстрее набухают и прорастают.
  • 5. Прикатывание рекомендуется проводить и после культивации пара в самые жаркие месяцы (июль, август) для уменьшения потерь влаги.

Выравнивание почвы — технологическая операция, обеспечивающая уменьшение размеров неровностей на поверхности поля. Она способствует уменьшению потерь влаги из почвы, так как выровненное поле имеет меньшую поверхность испарения и меньше прогревается, чем невыровненное. Поэтому в засушливом земледелии существует агротехническое правило: в теплое время года поле должно быть выровненным. Кроме того, на таком поле улучшается качество полевых работ. Особое значение это имеет при использовании технологии No-Till, так как применяемые сеялки прямого посева могут нормально работать только на хорошо выровненных полях. Выравнивание производится с помощью борон, катков и специальных орудий.

Подрезание сорняков. Эта операция совмещается с рыхлением, оборачиванием, перемешиванием. Для подрезания сорняков существуют специальные орудия: культиваторы с подрезающими рабочими органами, бороны с подрезающими лапами.

Профилирование — нарезка гребней, борозд, поделка гряд, лунок, микролиманов и пр. Выполняется эта операция с помощью специальных орудий или приспособлений. Поделка гребней и гряд — элемент северного земледелия. Они избавляют от избытка влаги и недостатка тепла. Нарезка борозд требуется для организации полива, а также посадки некоторых культур, например картофеля. Лунки, микролиманы, прерывистые борозды создаются на пахотных склонах в качестве водозадерживающего противоэрозионного микрорельефа для сокращения поверхностного стока.

  • [1] Рис. 12.1. Изменение плотности (сложения) светло-каштановойтяжелосуглинистой почвы в слое 0—30 см, г/см4 Глубокая обработка: 1) имеет большое фитосанитарное значение, так как способствуетподавлению сорняков, вредителей и болезней сельскохозяйственныхкультур, усиливает разложение токсических веществ; 2) имеет большое значение на склонах, так как уменьшает поверхностный сток осадков, которые лучше впитываются в рыхлуюпочву и тем самым предохраняет почву от водной эрозии. Возникает вопрос: сколько раз, т.е. как часто надо глубоко рыхлить почву? Это далеко не праздный вопрос, так как каждый сантиметр глубины увеличивает энергозатратность обработки почвына 5-7%. От чего зависит глубина обработки почвы?
  • [2] От почвенно-климатических условий, определяющих скорость оседания почвы. Чем быстрее и сильнее уплотняется почва,тем глубже и чаще ее надо обрабатывать. Во влажных районах подвлиянием осадков почва оседает быстрее, в засушливых — медленнее. Структурные почвы уплотняются меньше, чем бесструктурные. Благоприятные сложение и строение на черноземныхструктурных почвах после рыхления сохраняются 3—4 года, на плохооструктуренных дерново-подзолистых и каштановых — 2—3 года.
  • [3] От засоренности. Глубина обработки почвы увеличиваетсяна сильно засоренных многолетними сорняками почвах.
  • [4] От биологических особенностей возделываемых культури их предшественников.
  • [5] От применяемой системы удобрений. Установлено, что с учетом положительного последействия глубокого рыхления обработка в севообороте должна быть разноглубинной и состоять из периодических глубоких и мелких обработок(см. табл. 12.1).
  • [6] От биологических особенностей возделываемых культури их предшественников.
  • [7] От биологических особенностей возделываемых культури их предшественников.
 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>