Минимальная обработка почвы это

Обновлено: 18.09.2024

Минимальная обработка почвы — научно обоснованная обработка, обеспечивающая снижение энергетических затрат путем уменьшения числа и глубины обработок, совмещение операций в одном рабочем процессе или уменьшения обрабатываемой поверхности поля и применения при необходимости гербицидов.

Это агрономическая система, при которой достигается наименьшее число проходов сложных тракторных агрегатов и тракторных средств по полю в течение всего процесса возделывания культуры как важнейшее условие сохранения потенциального плодородия и защиты почвы от эрозии, улучшения баланса гумуса, уменьшения потерь из почвы питательных веществ и влаги. Необходимость перехода на минимальную обработку почвы в интенсивном земледелии диктуется потребностью защиты ее от отрицательных последствий широкого применения тяжелых тракторов и транспортных средств, снижением энергетических затрат и трудовых ресурсов, повышения урожайности сельскохозяйственных культур и снижение себестоимости продукции.

Минимализация обработки почвы на современном этапе обеспечивает экономию времени, повышение производительности труда и сокращение сроков выполнения полевых работ как одного из факторов повышения урожайности сельскохозяйственных культур. В практике земледелия минимализация обработки почвы осуществляется следующими путями:

1. Сокращение числа и глубины основных, предпосевных и междурядных обработок почвы в севообороте в сочетании с применением гербицидов для борьбы с сорняками.

2. Замена глубоких обработок более производительными мелкими или поверхностными, использование широкозахватных орудий с активными рабочими органами, обеспечивающих высококачественную обработку за один проход агрегата.

3. Совмещение нескольких технологических операций и приемов в одном рабочем процессе путем применения комбинированных почвообрабатывающих и посевных агрегатов.

4. Уменьшение обрабатываемой поверхности поля путем обработки лишь части почвы, где располагаются рядки семян, с оставлением необработанной в междурядьях.

5. Посев в необработанную почву специальными сеялками (нулевая обработка).

Нулевая обработка. В последние годы агрономическая наука и практика ряда экономически развитых стран (Великобритания, Канада, США, Германия, Новая Зеландия, Венгрия и др.) уделяют все большее внимание вопросам минимальной обработки почвы, базирующейся на ограничении количества традиционных операций. Наиболее яркий пример такой обработки почвы — прямой посев по стерне или дернине с предварительным внесением гербицидов и формированием мелких бороздок для размещения семян (нулевая обработка). Преимущества нулевой обработки:

снижение трудозатрат, расхода топлива и износа технических средств благодаря отсутствию необходимости в каких бы то ни было операциях по созданию сплошного посевного слоя;
обеспечение возможности выполнения полевых работ в сжатые агротехнические сроки;
улучшение почвенных условий для развития, так как сохраняется структура почвы, сформированная предшествующей культурой;
повышение устойчивости зерновых к грибковым заболеваниям;
снижение риска развития водной и особенно ветровой эрозии.

Рис.1. Так выглядит подплужная подошва

Рис.2. Сравните: слева поле не пахалось, справа - пахалось

Если почву вспахать, то система естественных дрен и канальцев разрушается, приток воздуха в массив почвы прекращается. Замедляются процессы разложения пожнивных остатков, повышается кислотность почвы.

Негативные явления применения минимальной обработки почвы:

Повышается засоренность полей, особенно многолетними сорняками.
Частые поверхностные обработки без оборота пласта при размещении зерновых по зерновым в узкоспециализированных севооборотах могут увеличить поражение их корневыми гнилями.
При обработке почвы без оборота пласта затруднена заделка на оптимальную глубину органических удобрений,
Минимальную обработку нельзя применять после многолетних трав

Для устранения негативных явлений минимальной обработки почвы необходимо в ее системе в севообороте умело сочетать отвальную и безотвальную, глубокую и поверхностную обработки.

Важнейшее условие эффективной минимализации обработки почвы — высокий уровень общей культуры земледелия, строгое соблюдение технологической дисциплины, проведение полевых работ в оптимальные сроки и с отличным качеством, правильное использование эффективных гербицидов, применение достаточных доз удобрений. Непременное условие применения минимальной обработки почвы — чистота полей от сорной растительности, особенно многолетней (корневищных и корнеотпрысковых).

Обработка почвы — одна из энергоемких операций в земледелии. Для ее проведения требуется большое количество техники, нефтепродуктов, трудовых ресурсов и времени. Кроме того, в условиях индустриализации земледелия обработка почвы как положительно, так и отрицательно воздействует на плодородие.

Так, из-за применения тяжеловесных тракторов и орудий уплотняются пахотный и даже подпахотный слои почвы. Частые рыхления, активизируя биологические процессы и минерализацию органического вещества, приводят к значительным потерям не использованного растениями азота и снижению гумусированности почвы, а также к развитию эрозии. Поэтому разработка более экономичных технологий обработки почвы, обеспечивающих значительное снижение энергетических и трудовых ресурсов, отрицательного последействия на плодородие почвы, — непременное условие современного земледелия. В этой связи важнейшим направлением будет минимализация обработки почвы.

Минимальная обработка почвы — это научно обоснованная обработка, обеспечивающая снижение энергетических затрат за счет уменьшения числа, глубины обрабатываемой поверхности поля, а также совмещения нескольких операций и приемов в одном рабочем процессе.

Теоретическое обоснование минимализации обработки почвы связано с соответствием физических параметров плодородия почвы требованиям культурных растений.

Минимализация обработки почвы носит зональный характер. Основные направления ее включают:

- сокращение числа и глубины основных, предпосевных и междурядных обработок почвы в севообороте в сочетании с применением гербицидов для борьбы с сорняками;

- замену глубоких обработок поверхностными и мелкими с использованием широкозахватных орудий, обеспечивающих высококачественную обработку за один проход агрегата;

- совмещение нескольких технологических операций и приемов в одном рабочем процессе путем применения комбинированных почвообрабатывающих и посевных агрегатов;

- уменьшение обрабатываемой поверхности поля путем внедрения полосной (колейной) предпосевной обработки почвы при возделывании широкорядных культур в сочетании с применением гербицидов.

С использованием широкозахватных машин и орудий число проходов по полю тракторного агрегата уменьшается, что ведет к повышению производительности и снижению уплотняющего действия на почву.

Наиболее полное воплощение минимализация получила в почвозащитной технологии обработки почвы, разработанной во ВНИИ зернового хозяйства. Ее основа — плоскорезная обработка, обеспечивающая надежную защиту почвы от эрозии и значительную экономию затрат по сравнению со вспашкой. Такая технология обработки почвы внедрена в степных регионах Западной Сибири и Поволжья. Все большее распространение получает минимализация обработки почвы при проведении различных полевых работ с помощью одной машины или агрегата.

(Автор: специалист по связям с общественностью Управления Россельхознадзора по Республике Мордовия и Пензенской области Якушкина Лариса).

В условиях экологического почвозащитного земледелия распространение получают более экономичные энергосберегающие технологии минимальной обработки почвы.

Минимальная обработка почвы — научно обоснованная обработка почвы, позволяющая снизить энергетические и трудовые затрат за счет уменьшения числа, глубины и обрабатываемой площади поля, совмещения и выполнения нескольких технологических операций в одном рабочем процессе.

Разновидностью минимальной обработки является нулевая, или прямой посев, предполагающий посев в необработанную почву. Для борьбы с сорной растительностью при этом применяют гербициды. Мульчирующая, консервирующая и иные обработки объединяют различные по интенсивности и глубине технологии плоскорезной, чизельной обработок с сохранением на поверхности поля более 30% стерни и растительных остатков. Растительная мульча позволяет сократить потери влаги на испарение, защитить почву от перегрева и эрозии. Поэтому минимальную обработку относят к почвозащитной.

Значение минимизация обработки почвы

Необходимость минимальной обработке почвы обусловливается снижением энергетических и трудовых затрат на ее проведение. В современных технологиях возделывания культур на обработку приходится до 25% трудовых и 40% энергетических затрат.

Интенсификация земледелия требует увеличения мощности тракторов, ширины захвата орудий, но при этом уменьшения массы и давления на почву. Например, трактор К-701 при массе 12 т, оказывает давление ходовыми системами колес 1,7-1,8 кг/см 2 . Допустимая же нагрузка на почвы в состоянии физической спелости при вспашке составляет 1,0-1,2 кг/см 2 . Чрезмерное уплотнение приводит к ухудшению агрофизических свойств почвы, снижая, например, полевую всхожесть семян озимой пшеницы на 25% и урожайность на 12-30%.

Важнейшими условиями эффективного использования минимальной обработки являются:

высокий технологический уровень возделывания культур,
качественное проведение механизированных полевых работ в оптимальные сроки,
обеспеченность предприятия эффективными средствами защиты растений и удобрениями.

Минимизация обработки достигается высокой технической оснащенностью предприятия комбинированными почвообрабатывающими и посевными агрегатами, совмещающими до 4-5 технологических операций, например, обработку почвы, внесение удобрений, гербицидов, посев.

Минимальная обработка в первую очередь необходима на черноземных, каштановых, серых лесных и хорошо окультуренных дерново-подзолистых почвах с оптимальными для растений агрофизическими свойствами, чистыми от многолетних сорных растений полях. Например, уменьшение числа глубоких обработок на черноземных, каштановых, серых лесных и других почвах, возможно при равновесной плотности примерно равной оптимальной и не превышающей 1,2-1,3 г/см 3 для зерновых культур и содержанием воздуха не менее 13-15% объема почвы.

Пригодность почв для минимальной обработке определяют по ряду показателей плодородия:

содержанию гумуса,
водопрочной структуре,
коэффициенту пористости,
степени и виду засоренности поля.

Пригодными, например, дерново-подзолистые почвы считаются при содержании гумуса не менее 2%, водопрочных агрегатов, то есть частиц размером менее 0,25 мм, более 25-30% и коэффициентом пористости более 0,9. Почвы с коэффициентом пористости менее 0,9 имеют неустойчивое сложение и склонны к уплотнению, что отрицательно сказывается на урожайности.

К основным направлениям минимальной обработки почвы относятся:

сокращение числа и глубины основных, предпосевных и междурядных обработок в севооборотах на высокоплодородных почвах и благоприятными агрофизическими свойствами при условии использования (при необходимости) гербицидов;
замена глубоких основных обработок под некоторые культуры севооборота поверхностными и мелкими за счет применения широкозахватных плоскорежущих, чизельных, дисковых и иных орудий, особенно под озимые и яровые зерновые культуры;
совмещение нескольких технологических операций и приемов в одном рабочем процессе за счет использования комбинированных почвообрабатывающих и посевных агрегатов;
применение прямого посева зерновых, кукурузы без предварительной, полосной (в зоне рядка) предпосевной обработки при выращивании пропашных культур.

Выбор приемов минимальной обработки почвы зависит от уровня плодородия, увлажненности зоны, биологических особенностей культуры и степени засоренности полей. Так, на увлажненных землях Северо-Западного района Нечерноземной зоны из-за уплотнения почвы зяблевую вспашку под картофель заменяют мелкой дисковой обработкой на глубину 10-12 см.

При использовании гербицидов сокращается количество междурядных обработок в посевах пропашных. На легких почвах проводят одно предпосевное боронование под ранние яровые, а в системе основной обработки периодически заменяют глубокую вспашку мелкой или дискование на 10-12 см.

При возделывании картофеля, корнеплодов и овощных культур на незасоренных многолетними сорняками полях зяблевую вспашку исключают или заменяют её лущением. Данный прием эффективен на легких по гранулометрическому составу дерново-подзолистых почвах, темно-серых лесных и других хорошо окультуренных почвах.

Хорошее перемешивание почвы с удобрениями достигается при весеннем предпосадочном фрезеровании с использованием орудий с активными рабочими органами, например, КФГ-3,6, ПР-2,7, что способствует повышению качества обработки и росту урожайности на 10-20%.

По данным Рязанской ГСХА, на серых лесных почвах при повторном возделывании кукурузы вспашку достаточно проводить в первый год с заделкой органических удобрений, в последующие три года ее допустимо заменить дискованием на глубину 10-12 см.

Минимальная обработка почвы особенно эффективна на черноземных почвах Центрально-Черноземной зоны, Северного Кавказа, Поволжья при возделывании озимой пшеницы, идущей после зернобобовых, однолетних трав, кукурузы на силос.

Вспашку заменяют мелким рыхлением на глубину 10-12 см с использованием дисковых и лемешных лущильников, культиваторов-плоскорезов типа КПШ-9, КПШ-11, оборудованных игольчатыми боронами БИГ-ЗА и кольчато-шпоровыми катками.

Методики щадящей обработки почвы для выращивания разного рода сельскохозяйственных культур начали использоваться на полях в России довольно-таки давно. К примеру, еще с прошлого века у нас в стране широко применяется безотвальная технология, при которой верхний слой плодородной земли при основной подготовке не переворачивается. Еще более щадящей методикой, позволяющей сохранять структуру почв, является минимальная. В последнее время в России эта технология также набирает все большую популярность.

Недостатки традиционного способа

Минусами обычной отвальной технологии, при которой земля обрабатывается для выращивания сельхозкультур, к примеру, лемешными плугами на значительную глубину, является в первую очередь:

снижение содержания в плодородном слое гумуса;

проявление ветровой и водной эрозии;

В конечном итоге при использовании традиционных методик подготовки полей к посеву снижается урожайность сельскохозяйственных культур. За годы применения отвальных технологий земля на многих участках на территории России значительно истощилась или же изменила свою структуру в худшую сторону. В некоторых случаях она даже стала и вовсе не пригодной для возделывания сельскохозяйственных культур.

Что значит минимальная обработка почвы

При использовании такой технологии грунт на полях рыхлится только на глубину заделки семян или же вовсе не обрабатывается. В последнем случае против сорняков на участках интенсивно используются гербициды. Также особенностями минимальной обработки почвы являются:

совмещение ряда технологических операций за один проход техники;

активное использование пестицидов с целью уменьшения площади занятой под культуры земли;

использование оборудования, оказывающего не слишком сильное давление на почву.

Также при применении минимальной технологии в хозяйствах стараются сократить число обработок, выполняя каждую операцию при оптимальном физическом состоянии почвы.

Использоваться такая методика может при выращивании большинства разновидностей сельскохозяйственных культур. К примеру, целесообразным считается применение технологии минимальной обработки почвы под кукурузу, свеклу, подсолнечник, зерновые и пр.

Плюсы способа

Основным преимуществом такой методики, конечно же, является возможность предотвращения эрозии, выветривания и ухудшения структуры земли. Также к плюсам применения технологии минимальной обработки почвы можно отнести, безусловно, и сокращение трудовых и производственных затрат на начальном этапе выращивания с/х культур.

Помимо этого, использование такой методики позволяет предотвратить образование на полях плотного подплужного слоя. Такой пласт создается на участках из-за прохода из года в год по ним тяжелой техники. При его наличии дождевая и талая влага в последующем на участках с уклоном стекает и впитывается в землю там, где подплужного слоя нет. На ровных же полях вода застаивается, что, конечно же, крайне негативно влияет на состояние грунта.

Стерня (остатки стеблей срезанных растений) при использовании минимальной технологии обработки в почву не зарывается, а измельчается и в виде мульчи равномерно распределяется по полю. Благодаря этому, структура земли из года в год становится все более подходящей для выращивания с/х культур. Разумеется, мульча в большой мере способствует насыщению почвы гумусом.

Какие еще достоинства имеет технология

Отказ от вспашки земли при выращивании сельскохозяйственных культур имеет и еще одно немаловажное преимущество. Техника на поля в данном случае выгоняется гораздо реже. А это, в свою очередь, благотворно сказывается на экологии местности. В воздух при использовании технологии минимальной обработки почвы выбрасывается меньше вредносных газов. Кроме того, в этом случае не происходит и загрязнения близлежащих водоемов.

Целесообразность применения

Недостатков у минимальной методики практически не имеется. Единственное — применять ее можно не на всех полях. Наиболее целесообразным использование такой технологии считается на черноземах. В таких регионах почва обычно достаточно рыхлая для того, чтобы на ней безо всякой обработки росли и давали высокие урожаи самые разные сельскохозяйственные культуры.

Минусы методики: химическое загрязнение земли

Некоторым недостатком технологии минимализации, конечно же, является необходимость применения большого количества гербицидов. Вещества это по большей мере химические. Соответственно, и на состав земли они способны влиять не лучшим образом. Без применения же гербицидов не слишком интенсивно обрабатывавшиеся осенью и весной поля быстро зарастают сорняками.

Необходимость использования пестицидов для интенсификации выращивания культур с целью уменьшения площади обрабатываемых земель, конечно же, также можно отнести к некоторым недостаткам технологии минимализации. Как известно, такие вещества способны накапливаться в зеленых частях растений и в их плодах. То есть потенциально они могут представлять опасность для здоровья человека.

Особенности применения технологии

Каковы сущность минимальной обработки почвы и ее значение, таким образом, понятно. Но какие же основные особенности имеет эта технология? Хозяйствам, желающим перейти на минимальную методику, помимо всего прочего, нужно будет озаботиться привлечением высококвалифицированных кадров. Агрономам, работающим на таких сельхозпредприятиях, свое дело следует знать очень хорошо. Успешность выращивания сельскохозяйственных культур при минимальной обработке почвы в очень большой мере зависит от точности соблюдения всех технологий, учитывающих особенности строения и состава земли, климатические условия, наличие вредителей и их разновидности, а также многие другие факторы.

Разумеется, при желании выращивать с/х культуры по этой методике, хозяйствам придется закупать и разного рода спецтехнику. А это, конечно же, приведет к дополнительным расходам на первом этапе.

Микрофлора

У технологии минимальной обработки почвы, как и у безотвальной, имеется и еще один недостаток. Большинство разновидностей вредителей сельскохозяйственных культур осенью на некоторой глубине в земле откладывают яйца. Таким образом они защищают свое потомство от зимних холодов. При применении обычной технологии обработки пласт земли переворачивается, в результате чего яйца оказываются на поверхности и зимой попросту замерзают.

При использовании минимальной методики отложенные вредителями яйца остаются в толще земли и весной из них, конечно же, вылупляются новые насекомые. Поэтому на полях в последующем приходится применять еще и довольно-таки большое количество инсектицидов.

Статистика

Таким образом, мы выяснили какие имеет плюсы и минусы минимальная обработка почвы. На настоящий момент эта технология для нашей страны все еще остается методикой довольно-таки новой. Многие хозяйства пока еще опасаются ее внедрять на своих полях. Объясняется это в первую очередь тем, что ее применение чревато большими затратами на начальном этапе, а также возникновением сложностей из-за засоренности полей или, к примеру, нашествия вредителей.

Но специалисты считают, что такие опасения по большей мере являются все же совершенно напрасными. Современные гербициды и инсектициды позволяют успешно справляться с проблемой как сорняков, так и вредителей. Начальные же затраты на покупку техники и привлечение квалифицированных работников в конечном итоге окупятся за счет повышения урожайности культур и сохранения структуры земель.

О том, что такая методика может быть выгодной для хозяйств, говорят и статистические данные. К примеру, ученые подсчитали, что расходы на оплату труда при использовании технологии минимальной обработки почвы под озимую пшеницу, рожь, свеклу, морковь и пр. в последующем сокращаются в 1.6 раз. На горюче-смазочные материалы, хозяйства, перешедшие на эту технологию, тратят денег в 2.2 раза. Обслуживание же оборудования в таких сельхозпредприятиях удешевляется в 1.5 раза.

Легкая техника

Уменьшение вредного воздействия на почву из-за большого числа технологических операций с использованием в том числе и тяжелой техники — таким образом, одно из безусловных преимуществ методики минимальной обработки почвы. При применении традиционных способов вспашки на поля зачастую выгоняются трактора весом более 15 тонн с многокорпусными тяжелыми плугами. Плотность образующейся в этом случае на участке подошвы может достигать 1.7 г/куб. Конечно же, это крайне негативно сказывается на состоянии почвы на полях.

При применении минимальной технологии на участках используется легкая техника, предназначенная для рыхления:

Совмещение операций

Также работы могут выполняться с использованием агрегатов, предназначенных для комбинированной обработки:

Выполнение нескольких операций на поле за один проход переуплотнению почв препятствует очень эффективно. К примеру, в хозяйствах одновременно могут производиться следующие мероприятия по обработке земли:

Выполнить все эти операции на поле одновременно позволяет, к примеру, такое оборудование, как сеялка-культиватор СЗС-2.21.

Минимальная обработка почвы: выводы

Таким образом, при использовании этой современной технологии почва может:

рыхлиться на глубину посева семян (или немного глубже на плотных почвах);

не рыхлиться совсем (на поле со стерней просто прорезаются борозды под закладку семян).

Хорошие результаты может дать, к примеру, применение технологии минимальной обработки почвы в Восточной Сибири, Западной, Южной, на Среднем и Южном Урале, в Центральных регионах, на юге России и во многих других регионах.

Читайте также: