При какой технологии обработки почвы сохраняется максимальное количество влаги

Обновлено: 05.10.2024

Вопросы задавать можно только после регистрации. Войдите или зарегистрируйтесь, пожалуйста.

Николай Буянкин сегодня работает в Калининградском НИИСХ Россельхозакадемии и является читателем нашего журнала. Он прислал в редакцию статью, в которой приводит данные по исследованию приемов осенней обработки почвы, которые были проведены в Казахстане и показывают эффективность щелевого рыхления. Как знать, может подзабытый способ обработки почвы снова вернется на казахстанские поля и станет надежным средством сохранения влаги.

Производство зерна как в Казахстане, так и в России сосредоточено в основном в регионах с недостаточным увлажнением, к сожалению, по этой причине страны не могут ежегодно стабильно реализовывать в полной мере свой зерновой потенциал. Ситуация усугубляется еще и тем, что в последнее время все чаще в зерносеющих регионах имеет место проявление засух, которые создают катастрофические условия для производства зерна. В отдельные годы бывает, что засухой охвачены регионы, находящиеся друг от друга на расстоянии нескольких тысяч километров. Наглядным примером тому является 2012 год, когда воздействию небывалой засухи подверглось в России пространство от Краснодара до Красноярска, охватив при этом и значительную территорию Казахстана.

В засушливых регионах влага – основной фактор в формировании урожая. Однако человек не в силах увеличить количество выпадающих осадков. Далеко не всегда срабатывает и комплекс применяемых в настоящее время агротехнических, влагосберегающих мероприятий при возделывании зерновых культур, направленных на накопление и сохранение влаги в почве. Причина одна: в неправильном выборе стратегии и тактики эффективного использования выпадающих осадков в условиях сухой степи и полупустыни.

В условиях недостаточного увлажнения определяющим фактором в формировании урожая является влага, накопленная в почве за счет осенне-зимних осадков. Для этого необходимо осуществлять снегонакопительные мероприятия: проводить снегозадержание, высев кулис, создавать стерневые кулисы и т. д. В то же время практика показывает, что увеличение запасов влаги в почве после снеготаяния происходит не пропорционально влаге, имеющейся в накопленном снеге. Объясняется это тем, что весной при снеготаянии поглощение талых вод почвой идет слабее, чем водоотдача в накопленном снеге, что приводит не только к непродуктивным потерям влаги путем стока с полей, но и к водной эрозии. Следовательно, надо уметь не только накапливать мощный слой снега на поверхности поля, но и создавать условия, при которых будет обеспечено максимальное впитывание талых вод весной. Задержание талых вод является завершающим звеном в системе мероприятий по дополнительному накоплению влаги в почве за счет зимних осадков. В засушливых регионах, как России, так и Казахстана, весной при снеготаянии пока что наблюдаются значительные потери влаги за счет стока и испарения. Величина этих потерь в большей мере зависит от характера осенней обработки почвы, состояния поверхности полей, а также рельефа местности.

Основная обработка почвы должна зимой обеспечивать максимальное накопление зимних осадков, а весной – максимальную аккумуляцию талых вод и минимальную потерю на физическое испарение после их поглощения почвой. Существующие же приемы, к сожалению, не решают в полной мере этой задачи.

Такой широкий набор техники испытывался в связи с недостаточной ясностью причин, вызывающих в засушливых регионах сток талых вод, и из-за отсутствия целенаправленных исследований по созданию эффективных орудий и приемов основной обработки почвы, позволяющих при таянии снега не только максимально аккумулировать талые воды, но и обеспечивать их быстрое проникновение в нижние горизонты почвы.

Перечисленные изучаемые почвообрабатывающие орудия по отношению друг к другу частично улучшили ситуацию с аккумуляцией талых вод весной, но в целом проблема стока в засушливых регионах страны осталась нерешенной. Поэтому в условиях недостаточного увлажнения в настоящее время большие потери урожая по-прежнему наблюдаются от неправильного использования накопленной за зиму влаги, и этот факт следует расценивать как один из опасных видов бесхозяйственности, ведущей к разрушению почвы, снижению гумуса в ней и поступлению в реки и водоемы вместе с талой водой гербицидов и пестицидов, применяемых на полях. По данным Института почвоведения АН Казахской ССР, за годы, прошедшие после освоения целины, содержание гумуса в почве пяти областей Северного Казахстана снизилось на 10–22%.

Учитывая сложившуюся ситуацию, мы в 80-х годах прошлого столетия развернули исследования по совершенствованию основной обработки почвы и почвообрабатывающего орудия. Изучение различных способов обработки почвы проводили по общепринятой методике полевого опыта на Аркалыкской сельскохозяйственной опытной станции в 1980–1984 гг. на каштановой глинистой почве, в Кокчетавском научно-исследовательском институте сельского хозяйства в 1985–1992 гг. на тяжелосуглинистом обыкновенном черноземе.

Вначале мы решили выяснить причины, вызывающие весенний сток талых вод с полей. С этой целью были проведены специальные исследования, которые показали, что в результате многолетнего использования тяжелой техники (К-701, комбайнов и др.), а также вследствие ежегодной обработки почвы орудиями типа плоскореза и плуга, проводимой на одну и ту же глубину, создается уплотненный подпахотный слабоводопроницаемой горизонт (табл. 1).

Влияние приема основной обработки на плотность различных слоев почвы, г/см3 (в момент сева яровой пшеницы, Аркалыкская опытная станция, в среднем за 1981–1983 гг.)

Первоисточником обеспечения земли влагой являются осадки холодного периода года, в частности снег, иней, гололед. В летний период эту функцию выполняют грунтовые воды. Как удержать влагу и разумно ее использовать? Советы для южных регионов

Вода является источником жизненной энергии для всего живого. Поглощая ее, растения восстанавливают запасы влаги и получают природный температурный регулятор. В процессе терморегуляции растение испаряет до 99% всей полученной воды, при этом на формирование вегетативной массы использует только 0,2-0,5%. За последние 30 лет среднегодовая температура воздуха на юге каждый сезон превышает норму. Ситуация с осадками ухудшается, для эффективного земледелия не хватает 100-150 мм до нормы. Поэтому агрономы прибегают к различным способам.

1. При весенне-полевых работах в южных хозяйствах пытаются отказаться от культивации. После уборки культуры вслед запускают дисковый агрегат, затем проводят глубокую безотвальную обработку (лущение стерни). После сбора урожая за комбайном движется трактор, который дискует почву на глубину 5-12 см. Чтобы закрыть влагу, в основном, проводят боронование. В предзимний период выполняют зяблевую обработку для лучшего проникновения влаги в почву и повторяют операцию весной.

2. На черноземах среднего гранулометрического состава, чтобы сохранить влагу, стараются не уплотнять почву и прибегают к техническим способам: осенью проводят вспашку, весной культиватором убирают корку, проводят дискование на глубину 5-6 см и боронуют.

3. Технология no-till позволяет не беспокоить землю плюс поля всегда накрыты пожнивными остатками предыдущих культур. Часто говорят, что у технологии есть минусы, например, сильный дождь может смыть растительные остатки, которые лежат на поле неравномерно. Теоретически это возможно, но пока еще с подобной ситуацией в южных регионах не сталкивались.

4. При выращивании сахарной свеклы с осени практики советуют выровнять поле. После уборки пшеницы, ячменя и других культур провести дискование для провокации всходов сорняков, затем основную обработку и глубокое разрыхление на глубину от 35 до 40 см. Вспашку под сахарную свеклу выполняют на глубину 32 см, под кукурузу и подсолнечник - 27 см. Ранней весной, как только появляется возможность зайти в поле, закрывают влагу на 5 см.

5. В последние годы за все лето на юге может не выпасть ни капли дождя. Среднюю урожайность культур может обеспечить соблюдение севооборота с обязательным содержанием паров. Для накопления влаги нужно проводить безполивное глубокорыхление почвы. Благодаря такой обработке урожайность растет в среднем на 10% по сравнению с пахотой. Чтобы сохранить влагу, на поверхности оставляют растительные остатки в виде мульчирующего слоя, а ранней весной проводят боронование.

Уменьшение количества осадков является последствиями уже ощутимого для всех потепления и изменения климата. Именно поэтому сохранение влаги в почве было, есть и будет актуальным вопросом для тех, кто занимается аграрной деятельностью.

Существуют различные способы обработки почвы. Их можно разделить на традиционные и инновационные. Вспашка и глубокое рыхление относятся к первому виду, а такие технологии как No-Till (ноу тилл) и Strip-Till (стрип тилл) - до новейших методов.

Одним из первых решений, к которым следует прибегнуть для сохранения влаги в почве - это отказ от вспашки и использование только глубокого рыхления. Благодаря этому способу не образовывается плотная плужная подошва, поскольку почва имеет стабильную структуру без обратного пласта земли с остатками растительных остатков на поверхности. Влага будет накапливаться и сохраняться, а уровень испарения значительно снизится.

Следующий шаг - это минимизация обработки почвы. Все операции, связанные с работой в поле, необходимо осуществлять вовремя, иначе такая деятельность приводит к значительным потерям воды. Лущения стерни и закрытия влаги весной является одним из примеров.

Не следует также забывать о проведении снегозадержания, поскольку оно является важным мероприятием для накопления влаги.

No-Till (ноу тилл) - это современная техника обработки земли, которая заключается в укрывании поверхности земли слоем специально измельченных остатков растений (питательные остатки или мульча). Поскольку вспашка не производится, то верхний слой почвы остается неповрежденным и в разы лучше сохраняет влагу. Нулевая обработка подходит для работы в засушливых местностях или в полях, расположенных на склонах в условиях влажного климата. Также она предотвращает водную и ветровою эрозию почв.

Нулевая обработка - не просто отказ от вспашки. Это - сложная система обработки земли, что требует специальных технических средств и соблюдения четкой технологии.

Ноу тилл приобретает все большую популярность в Украине, поскольку для агротехнической деятельности таким образом необходимо меньше труда и количества топлива.

Стрип тилл - еще одна система обработки почвы, направленная на сохранение влаги. Она сочетает в себе основные преимущества традиционных технологий подсушивания и прогрева почвы с системой ноу тилл, обрабатывая только предназначенную для посева семян участок земли. Ширина каждой полоски почвы, что подвергается обработке - 25 см.

Преимущества технологии стрип тилл:

Возможность одновременно вносить на разную глубину различные минеральные удобрения;
Полная обработка почвы для пропашных культур осуществляется за один проход, что значительно экономит количество израсходованного топлива;
Депо удобрений закладывается под рядами посевов, способствует оптимизации их питания;
Обработка почвы, внесения удобрений и семян может происходить в одно и то же время;
Сохраняется плодородие земли;
Снижается эрозия почвы;
Перемещение влажной почвы в горизонт прорастания;
Снижается уплотнение почвы;
Низкий уровень износа специализированной техники.

Благодаря тому, что обработанный участок земли просыхает и прогревается более интенсивно, возможен посев в более ранние сроки. Это преимущество технологии стрип тилл является решающим фактором для ее внедрения в северных зонах, поскольку иногда из-за чрезмерного увлажнения и медленного просыхания почвы техника не может зайти на поле в определенные сроки.

Чтобы улучшить плодородные свойства почвы важно периодически выполнять ее обработку. Для этого используются ручные инструменты (для небольших приусадебных грядок) или специальная техника (для полей большой площади). Своевременное сезонное возделывание земли выполняется для того, чтобы:

улучшить свойства грунта, сохранить в нем необходимую влагу;
минимизировать вероятность засоренности посевов;
уменьшить число вредителей на засеянных полях;
исключить плохой урожай;
способствовать более эффективному гниению остатков растительности, улучшить восприимчивость грунтом удобрений;
создать благоприятные условия для посева, а также для удобрения выращиваемых культур с их последующей уборкой.

Виды механической обработки

Воздействие природных факторов на грунт, их севооборот, внесение различных удобрений меняют структуру, а также свойства земли. Чтобы каждый год получать высокую урожайность, важно своевременно обрабатывать грунт. Реализуется этот процесс посредством специальной техники для обработки почвы. Различают следующие виды обработки почвы:

первичная - это послепосевная работа с грунтом, выполняемая плугом или глубокорыхлителем после уборки урожая; вспахивание нормальных грунтов проводят на глубину до 25-27 см (минимум 20 см), для торфяных рыхление выполняется на глубину до 40 см, а для земли с повышенным содержанием минералов – до 30 см;
поверхностная - предусматривает выполнение рыхления, боронования, культивации; в процессе ухода за посевами выполняется подрезка сорной растительности и уплотнение плодородного слоя;
специальная - выполняется в зависимости от состояния земли; она может предусматривать разрыхление, дискование, фрезерование.

Основная обработка

Основная обработка почвы - это вспахивание грунта, которое проводится поздним летом или осенью, под посев озимых культур. Также ее проводят весной перед посевом яровых зерновых. При выборе способа и применяемой техники, учитывают климатические условия, вид выращиваемых культур, степень их засоренности сорняками, физико-химические характеристики почвы.

Вспашка

Вспашка – эта почвообработка заключается в облагораживании грунта с помощью плугов. Она обеспечивает рыхление, крошение, переворачивание плодородного слоя. Выполняя отвальную вспашку, восстанавливаются плодородные свойства земли. Для ее выполнения используются плуги с предплужниками, посредством которых верхний плодородный слой срезается и сбрасывается на дно борозды. Основной корпус плуга приподнимает нижний, хорошо крошащийся слой грунта, прикрывая им верхний слой. Этот вид поверхностной обработки почвы обеспечивает глубокую заделку грунта, способствует улучшенному разложению остатков бывшей растительности. Вспашка выполняется плугами с предплужниками, с отвалом для оборачивания пласта или дисковыми плугами.

Лущение

Безотвальная обработка

Этот прием поверхностной обработки почвы предполагает создание необходимых условий для накопления нужного количества влаги в плодородном слое. Он проводится с помощью плугов без отвалов. Также для этой процедуры могут задействоваться чизельные плуги, культиваторы-плоскорезы.

Плоскорезная обработка

Это еще один способ безотвальной обработки грунта, который направлен на рыхление земли, крошение ее плодородного слоя и подрезку корневой системы растений. Проработка выполняется на глубину до 27-30 см, для этого используются специальные глубокорыхлители – плоскорезы.

Чизеливание

Этот способ используется взамен обычной вспашки, выполняемой с помощью отвальных плугов. Чизелирование проводится либо культиваторами, либо чизельными плугами. Благодаря этой обработке в плодородном слое лучше накапливается и сохраняется необходимая влага, улучшаются ее физические свойства, повышается биологическая активность полезных микроорганизмов. Чизелирование – это эффективный способ предотвращения водной и ветровой эрозии. В процессе работы техники для чизелирования происходит рыхление почвы с ее отрыванием от монолитного слоя, исключая уплотнение предпахотных слоев.

Такой вид и способ обработки почвы, как чизелирование должен периодически выполняться на следующих грунтах: подверженные водной и ветровой эрозии; с временным переувлажнением; с уплотненным подпахотным горизонтом.

Приемы поверхностной обработки

Рассмотрев, какие бывают виды обработки почвы нужно разобраться, каким способом они могут реализовываться.

Дискование

С помощью этого способа проводится крошение, разрыхление, частичное перемешивание плодородного слоя, а также измельчение оставшихся сорняков. Для него используется такая техника, как дисковая борона со сферическими дисками, устанавливаемыми под разными углами атаки. Для задернистых, тяжелых грунтов применяются бороны, укомплектованные вырезными дисками.

Культивация

Что такое культивация – это один из способов обработки посевной почвы, заключающейся в ее рыхлении и крошении, частичном перемешивании слоев грунта, подрезании корневой системы сорняков. В качестве основного оборудования применяются культиваторы с лапами различной конструкции. Культивация выполняется на глубину порядка 6-12 см.

Боронование

Благодаря этой обработке проводится крошение комков, глыб, выполняется выравнивание и уплотнение приповерхностных слоев полей. Это эффективная обработка почвы перед посевом, выполняемая в качестве процедур по уходу за зерновыми и пропашными сельскохозяйственными культурами. Для работы используются зубовые, а также сетчатые бороны, которые позволяют разрабатывать землю на глубину от 2 до 8 см.

Шлейфование

Этот способ заключается в выравнивании слоя плодородной рыхлой почвы. Такая предпосевная обработка почвы проводится с применением культиваторов, позволяющих параллельно делать боронование.

Прикатывание

Этот способ выполняется с помощью катков, которые крошат большие глыбы, обеспечивая выравнивание и уплотнение почвы. Прикатывание является обязательной технологией предпосевной обработки, особенно это касается легких, песчаных, торфяных грунтов. Для полей с легкими грунтами высокую эффективность имеет прикатывание, выполняемое сразу же после посева.

Гребневание

Этот вид предпосевной обработки почвы выполняется для изменения ее поверхности с целью улучшенного прогрева, более быстрого всхода семян после посева. Для выполнения этих процедур используется спецтехника типа окучника.

Система обработки почвы

Рационально выбранная система и виды обработки почвы в сельском хозяйстве позволяет получать максимальный урожай на протяжении многих лет. Составляя систему работы с плодородным слоем важно учитывать следующие факторы:

характер осадков, их количество и распределение на протяжении одного года;
количество дней в году с положительной температурой;
длительность вегетационного периода растений;
состав плодородной почвы, концентрация гумуса;
мощность пахотного слоя;
показатели увлажненности;
вероятность их ветровой и водной эрозии.

Выбор оптимальных видов предпосевной обработки почвы нужно делать с учетом ее защиты от вредных воздействий, улучшения их плодородности, экономного использования имеющихся ресурсов. Создавая оптимальную систему работы с почвой, пользуются следующими признаками:

биологические особенности выращиваемых сельскохозяйственных культур;
технологические особенности обработки культур;
история использования полей – после яровых или озимых культур, после многолетних трав или пропашных культур;
степень поврежденности грунтов эрозией, их засоренность радионуклидами, химически активными элементами, пестицидами;
гранулометрический состав обрабатываемых полей – супесчаные или песчаные грунты, среднесуглинистые и легкие, чрезмерно увлажненные, минеральные, торфяные;
время выполнения работ – основная обработка, послепосевная или предпосевная

Основная цель системы обработки полей заключается в улучшении состояния и характеристик плодородной почвы, повышения урожайности выращиваемых культур.

Читайте также: