Реакция культур на глубину обработки почвы

Обновлено: 05.10.2024

Основным является сессионный cookie, обычно называемый MoodleSession. Вы должны разрешить использование этого файла cookie в своем браузере, чтобы обеспечить непрерывность и оставаться в системе при просмотре сайта. Когда вы выходите из системы или закрываете браузер, этот файл cookie уничтожается (в вашем браузере и на сервере).

Другой файл cookie предназначен исключительно для удобства, его обычно называют MOODLEID или аналогичным. Он просто запоминает ваше имя пользователя в браузере. Это означает, что когда вы возвращаетесь на этот сайт, поле имени пользователя на странице входа в систему уже заполнено для вас. Отказ от этого файла cookie безопасен - вам нужно будет просто вводить свое имя пользователя при каждом входе в систему.

Исследованиями установлено, что разная глубина приемов механической обработки почвы под разные сельскохозяйственные культуры в севооборотах положительно влияет на урожайность культур и продуктивность севооборотов.

Разная глубина приемов основной и поверхностной, различные способы отвальной и безотвальной обработок почвы в севооборотах оправдываются многими причинами. Среди них наибольшее значение имеют следующие:

1) невыравненность по плодородию почвенного профиля, обусловленная генетическими, физико-механическими, агрохимическими и биологическими особенностями отдельных слоев горизонтов, что вызывает необходимость перемешивания или соответствующего взаимного перемещения, чтобы обеспечить благоприятные почвенные условия жизни растений на возможно большей глубине;

2) неодинаковая реакция разных культур на степень уплотнения и общую глубину рыхления почвы, т. е. различная реакция растений на глубину основной обработки почвы;

3) образование уплотненной прослойки почвы (плужной подошвы) при повторной обработке на одну и ту же глубину;

4) оборачивание обрабатываемого слоя не всегда обязательно, в ряде случаев оно излишне при возделывании некоторых культур и его можно заменить рыхлением, т. е. безотвальной обработкой;

5) рациональное чередование способов отвальной и безотвальной обработок на разную глубину помогает успешно бороться с сорняками, вредителями и болезнями сельскохозяйственных культур;

6) в ряде случаев не только возможна, но и необходима замена отвальной обработки почвы безотвальной, чтобы оставить растительные остатки (стерню) на поверхности почвы для защиты ее от эрозии;

7) при разной глубине вспашки равномернее распределяются по профилю почвы растительные остатки и вносимые удобрения, что позволяет заделывать их на нужную глубину и повышать эффективность последних;

8) вследствие длительности положительного последействия глубокой основной обработки почвы нет необходимости повторять ее, а в некоторых случаях даже заменять прием основной приемом поверхностной обработки;

9) при соответствующем сочетании и чередовании приемов основной и поверхностной обработки, способов отвальной и безотвальной обработки почвы на разную глубину создаются более благоприятные условия, предупреждающие эрозионные процессы;

10) разноглубинная обработка почвы, включая и приемы поверхностной, служит основой для разработки в конкретных севооборотах энергосберегающих почвозащитных технологий возделывания сельскохозяйственных культур, способствуя минимализации механической обработки почвы.

Минимализация механической обработки ведет к сокращению энергетических и материальных затрат на обработку и уменьшение отрицательного воздействия на физико-механические свойства почвы.

Путей минимализации много. Наиболее распространены в современном практическом земледелии следующие: 1) уменьшение глубины, а в отдельных случаях полная замена приемов основной приемами поверхностной обработки почвы; 2) сокращение количества приемов (например, обработки междурядий пропашных культур с трех-пяти до одного-двух); 3) замена отвальной обработки безотвальной, а в отдельных случаях — полное исключение отвального способа; 4) колейная (ленточная) обработка; 5) применение комбинированных и широкозахватных агрегатов; 6) прямой сев без предварительной обработки почвы.

Минимальная обработка — это использование с целью экономии затрат одного и более из указанных путей минимализации взамен традиционной обработки почвы.

Важным условием успешного применения минимальной обработки почвы является использование высокоэффективных гербицидов для уничтожения сорной растительности.

Углубление и окультуривание пахотного слоя — одна из актуальных задач земледелия. Глубокий пахотный слой позволяет накапливать большее количество влаги, органического вещества, увеличить зону активной деятельности почвенных микроорганизмов и доступность питательных веществ.

Преимущества глубокой обработки отмечали в своих работах В.Р. Вильямс, Т.С. Мальцев, М.Г. Чижевский, П.М. Балев и другие. Академик В.Р. Вильямс считал, что никакой прогресс в сельскохозяйственном производстве немыслим при мощности пахотного слоя менее 20 см.

Преимущества глубокой обработки и углубления пахотного слоя

Увеличение мощности пахотного слоя и улучшение его физических свойств и аэрации при углублении способствуют:

Более глубокому проникновению корневой системы растений в нижние слои почвы, что позволяет лучше использовать воду и питательные вещества корнеобитаемого слоя.
Накоплению воды в почве от атмосферных осадков и талых вод. По расчетам К.И. Болтяна, углубление пахотного слоя дерново-подзолистой почвы с 20 до 30 см увеличивает запасы доступной воды на 110 т/га, или 11 т воды на каждый дополнительный 1 см слоя. Потенциальные запасы доступной для растений воды в 10-сантиметровой слое иллювиального горизонта составляют 16 мм для легкосуглинистых и 21 мм — для тяжелосуглинистых. Углубление пахотного слоя позволяет растениям лучше противостоят кратковременным весенне-летним засухам.
Увеличению пористости и воздухоемкости почвы, улучшению газообмена, что позволяет растениям с мощной корневой системой полнее использовать подпахотные слои.
Эффективной борьбе с сорняками, болезнями и вредителями. Подрезание корней сорных растений на большой глубине способствует их гибели. Глубокая заделка семян и вегетативных органов размножения сорняков затрудняет их прорастание, ускоряет гибель вредителей и возбудителей болезней, в целом это позволяет снизить на 60-70% засоренность почвы и улучшить ее фитосанитарное состояние.
Разрыхлению почвы подпахотного горизонта и разрушению плужной подошвы, которая образуется при ежегодной вспашке на одну и ту же глубину и значительно ухудшающая водный и воздушный режимы подпахотного горизонта, что особенно нежелательно на глинистых почвах. В следствие углубления пахотного слоя, уменьшаются сток воды, смыв почвы и питательных веществ, снижается риск эрозионных процессов и повышается эффективность применения удобрений и средств химизации.
Уменьшению деформации почвы и большей устойчивости к переуплотнению под действием ходовых систем тракторов, почвообрабатывающих орудий и транспортных средств.
Устойчивому функционированию агроэкосистемы благодаря потенциальному увеличению накопления органического вещества и энергии почвой.

Недостатки глубокой обработки и углубления пахотного слоя

Несмотря на преимущества, глубокая обработка — это ресурсо- и энергоемкий технологический процесс, который не всегда окупается прибавкой урожая. Так, для увеличения пахотного слоя на 1 см расходуется 1 кг дизельного топлива или около 500 МДж/га.

Реакция культурных растений на глубокие обработки и углубление пахотного слоя

Растения по-разному отзываются на глубокие обработки почвы. Это зависит от биологических особенностей культуры, глубины проникновения корневых систем и способности усваивать труднодоступные питательные вещества, количеством атмосферных осадков и их распределением в течение вегетационного периода, агрофизическими свойствами почвы. Так, на черноземных почвах лесостепной зоны озимая и яровая пшеницы лучше отзываются на глубокие обработки по сравнению с озимой рожью и ячменем.

На черноземных и каштановых почвах под озимую пшеницу, кукурузу, подсолнечник целесообразно проводить глубокую вспашку на глубину 25-30 см. На дерново-подзолистых почвах глубокую обработку используют чаще, так как почва быстрее оседает и уплотняется. На легких по гранулометрическому составу почвах глубокая обработка проводится реже.

Моделирование различной мощности пахотного слоя (20, 30 и 40 см) серой лесной и дерново-подзолистой почв разной степени окультуренности показало, полевые культуры положительно отзываются на гетерогенное строение, при котором в верхней 20-сантиметровой части достигается более высокая степень оптимизации свойств почвы за счет внесения органических и минеральных удобрений, извести. Урожайность при этом зерновых и пропашных культур повышается на 9-10%, что позволяет сделать вывод о том, что в увлажненных районах Нечерноземной зоны рационально окультуривать верхний 20-сантиметровый слой почвы.

На корнях бобовых культур при глубокой обработке интенсивнее развиваются клубеньковые бактерии и повышается активность азотфиксации. Поэтому в севооборотах глубокую обработку проводят дифференцированно, учитывая реакцию культур на мощность обрабатываемого слоя. Наиболее отзывчивы на глубокую обработку горох, вика, клевер, люцерна, кормовые корнеплоды. Культуры с мочковатой корневой системой — лен, озимая рожь, озимая пшеница, ячмень и другие зерновые почти не реагируют на глубокие и мелиоративные обработки, так как не предъявляют особых требований к агрофизическим свойствам почвы и плохо используют питательные вещества глубоких слоев.

Приемы углубления пахотного слоя на дерново-подзолистых и серых лесных почвах

Для создания глубокого плодородного пахотного слоя дерново-подзолистых, серых лесных и солонцовых почв применяют следующие способы:

постепенное припахивание нижнего слоя с последующим его перемешиванием с почвой пахотного слоя;
полное оборачивание пахотного слоя при одновременном рыхлении почвы подпахотного горизонта;
глубокое безотвальное рыхление почвы подпахотного слоя.

При определении способа учитывают мощность пахотного горизонта, его гумусированность и наличие подзолистого слоя. На светло-серых суглинках с глубиной пахотного слоя менее 20 см и наличием подзолистого горизонта применяют способ постепенного на 3-4 см припахивания подпахотного слоя с одновременным внесением органических и минеральных удобрений и известкование. На таких почвах желательно сначала провести безотвальное рыхление подпахотного слоя для улучшения его свойств, а затем его припахивание. В результате в последующие годы мощность пахотного горизонта увеличивается до 26-28 см.

На серых и темно-серых лесных почвах, мощность гумусового горизонта которых составляет 25-45 см при содержании гумуса 3-5%, а подпахотные слои более гумусированы и оструктурены по сравнению с дерново-подзолистыми почвами, применяют разовое углубление до 25-27 см, а затем и до 30 см. Периодичность глубокой обработки в севообороте составляет 3-4 года. Её проводят в системе осенней обработки чистого и занятого паров или под пропашные культуры.

Согласно данным Рязанской ГСХА, наиболее эффективно комплексное окультуривание серых лесных почв, при котором проводят одноразовое углубление пахотного слоя до 30 см с внесением органических и минеральных удобрений, извести и посевом многолетних бобовых трав. Урожайность культур в плодосменном севообороте на фоне высоких доз удобрений в среднем за 15 лет повысилась на 11,9-13,2 ц корм. ед. с 1 га. Кроме окультуривания почвы, повышается и стабильность получения урожаев, особенно в экстремальные по увлажнению годы.

Таблица. Урожайность сельскохозяйственных культур при разной мощности создаваемого пахотного слоя на серых лесных почвах, ц. корм. ед. (среднее за 1971-1985 гг.; Л.В. Ильина)

*Севооборот: картофель — ячмень — овес с подсевом клевера — клевер 1-го г.п. — клевер 2-го г.п. — озимая пшеница

Таким образом, в Нечерноземной зоне условиями углубления и окультуривания пахотного слоя являются внесение органических и минеральных удобрений, известкование, введение в севооборот посевов многолетних бобовых трав. В первую очередь приемы углубления целесообразно применять на хорошо окультуренных почвах под посевы культур, положительно реагирующих на углубление, а также на склоновых землях. На низкоплодородных почвах необходимо повышать плодородие в 20-сантиметрового пахотном слое.

Из-за больших материальных и энергетических затрат способы углубления пахотного слоя не находят достаточно широкого применения в Нечерноземной зоне, поэтому их используют при закладке плодовых питомников, садов и лесопосадке.

Постепенное припахивание нижележащего слоя с последующим его перемешиванием с почвой пахотного слоя

Выполняют обычными плугами с предплужниками в системе зяблевой обработки под пропашные культуры и в занятых парах. При этом припахивается часть подзолистого или смесь иллювиального и подзолистого горизонтом. Толщина припахиваемого слоя зависит от свойств подпахотного горизонта и степени окультуренности пахотного слоя. Как правило, припахивается 3-4 см, но не более 1/5 мощности пахотного слоя.

Углубление дерново-подзолистых, серых лесных и солонцовых почв лучше выполнять при осенней вспашке черного пара и весной — для раннего пара. В случае отсутствия в севообороте чистых паров, углубление проводят перед пропашными культурами. Перед озимыми и яровыми культурами углубление не проводят, так как это снижает урожайность в год посева.

Полное оборачивание пахотного слоя при одновременном рыхлении почвы подпахотного горизонта

Корпус плуга с вырезным отвалом

Данный способ углубления сочетают с внесением органических удобрений и известкованием до его выполнения для лучшего перемешивания.

Схема вспашки плугом с вырезным отвалом и с предплужником: а - верхний и б - нижний слой пахотного горизонта, в - подпахотный горизонт

Глубокое безотвальное рыхление почвы подпахотного слоя

Предполагает оставление плодородного гумусового горизонта и части растительных остатков на поверхности поля с созданием мульчирующего слоя. При глубоком рыхлении происходит небольшое примешивание гумусового горизонта к почве подпахотного слоя. На степень перемешивания почвы влияет конструкция орудий. Хорошее рыхление на глубину до 30-40 см обеспечивают чизельные орудия, например, ПЧ-2,5, ПЧ-4,5, и плуги-рыхлители. Для безотвального углубления применяют также плуги конструкции Т.С. Мальцева, плоскорезы-глубокорыхлители типа параплау, плуги со снятыми отвалами и другие. Наибольший эффект безотвального рыхления достигается при его проведении под озимые, кукурузу, картофель, овощные и другие культуры. На склонах этот способ улучшает водопроницаемость и водопоглощение, уменьшает сток воды и смыв почвы. Под озимые глубина рыхления составляет 25-27 см, под пропашные — 30-40 см.

Схема работы чизельного плуга

Ярусная вспашка

К приемам коренного улучшения дерново-подзолистых и серых лесных почв относят двух- и трехъярусную вспашки, взаимно перемещающую соответственно смежные по глубине слои. Для этого используют двух- и трехъярусные плуги, например, ПТН-3-40.

Приемы углубления пахотного слоя черноземных и каштановых почв

Черноземные почвы

Условием рационального использования высокого потенциала естественного плодородия черноземных почв является создание мощного до 30-35 см пахотного слоя.

В углублении и окультуривании в большей степени нуждаются оподзоленные и выщелоченные черноземы. Значительное уплотнение этих почв, равновесная плотность которых доходит до 1,25-1,30 г/см 3 , приводит к ухудшению аэрации, снижению активности микробиологических процессов, ухудшает питательный и водный режимы.

На склоновых землях применяют глубокое безотвальное рыхление на глубину 25-27 см с оставлением стерни на поверхности с помощью плоскорезов-глубокорыхлителей типа КПГ-250А, КПГ-2-150, ПГ-3-5, ПГ-3-100, а также чизельные орудия, плуги со стойками СибИМЭ, параплау и другие.

На типичных и обыкновенных черноземных почвах с более мощным гумусовым слоем применяют разовое углубление путем вспашки плугами без предплужников на глубину 30-32 см. Предварительно почву обрабатывают тяжелыми дисковыми боронами на глубину 10-12 см, за счет чего обеспечивается лучше перемешивание удобрений и почвы припахиваемого слоя.

Положительно влияет на плодородие типичных и обыкновенных черноземов двухъярусная вспашка плугами ПНЯ-4-40, ПНЯ-6-40 на глубину 32-35 см под подсолнечник, сахарную свеклу и другие пропашные культуры. Двухъярусный плуг ПНЯ-6-40 снабжен шестью парами корпусов, которые расположенных в два яруса: корпуса верхнего яруса оснащены полувинтовыми отвалами, нижнего — культурными. За счет такой конструкции двухъярусная вспашка позволяет оборачивать верхний 0-20 см слой с одновременным рыхлением и оборачиванием нижнего.

Положительно влияет на агрофизические свойства черноземных почв приемы глубокого безотвального рыхления с использованием плоскорезов-глубокорыхлителей, орудий типа параплау с оставлением стерни на поверхности поля. Для заделки органических удобрений в верхнюю часть пахотного слоя применяют тяжелые дисковые бороны, создающие мульчирующий слой.

Периодичность глубоких обработок на черноземных почвах составляет 4-5 лет.

Каштановые почвы

Каштановые почвы характерны для зоны сухих степей и формируются в условиях жаркого климата. По своим физическим и водным свойствам, прежде всего влагоемкости, величине общей пористости, соотношению внутриагрегатной и межагрегатной пористости, они близки к черноземам.

Темно-каштановые почвы характеризуются содержанием более 3-4% гумуса и глубиной гумусового горизонта до 20-40 см. На таких почвах целесообразно проводить однократное углубление пахотного слоя с помощью вспашки на глубину 25-27 см.

На солонцеватых каштановых почвах предварительно проводят гипсование вспаханной почвы для устранения избытка обменного натрия. На луговых каштановых засоленных почвах вспашку выполняют на глубину залегания надсолонцового слоя, с одновременным рыхлением подпахотного горизонта до глубины 32-35 см.

Применение систем орошения на каштановых почвах приводит к их чрезмерному уплотнению и ухудшению физических свойств как пахотного, так и подпахотного слоев. Поэтому глубину подпахотного рыхления увеличивают до 35-40 см и проводят его через 1-2 года.

Углубление пахотного слоя и приемы улучшения плодородия солонцовых почв

Солонцовые почвы из-за ряда неблагоприятных для растений агрохимических и агрофизических свойств не позволяют использовать их для выращивания культур без коренного улучшения плодородия.

Для окультуривания солонцовых почв применяют комплекс мероприятий по коренному их улучшению, включающий:

углубление пахотного слоя, ,
внесение органических и минеральных удобрений,
введение посевов солеустойчивых растений,
мероприятия по влагонакоплению.

Выбор мероприятий зависит от глубины солонцового горизонта, его мощности, солевого состава, уровня грунтовых вод и других показателей.

В России наиболее распространены автоморфные солонцы: черноземные и каштановые. Черноземные, луговые содовые солонцы встречаются в Черноземной зоне, например, в Зауралье и Западной Сибири, характеризуются щелочной реакцией, близким уровнем залегания грунтовых вод, с риском вторичного осолонцевания. Для улучшения их свойств необходимы глубокая обработка и гипсование.

Каштановые степные солонцы распространены в зоне каштановых почв, например, в Среднем и Нижнем Поволжье, Восточном Предкавказье, юге Западной Сибири. Характеризуются нейтральной реакцией, глубоким уровнем грунтовых вод, что замедляет поступление солей в корнеобитаемый слой. Для улучшения этих почв достаточно глубокой обработкой без внесения гипса.

На мелких и среднестолбчатых черноземных солонцах с глубиной надсолонцового горизонта 10-18 см, в отсутствии гипсового горизонта, эффективно периодическое безотвальное рыхление на 25-28 см. Вовлечение в пахотный горизонт солонцового резко снижает его плодородие. Поэтому одновременно проводят гипсование и вносят органические и минеральные удобрения. Перед глубокой обработкой вносимые удобрения и мелиоранты перемешивают с верхним надсолонцовым слоем почвы с помощью дисковых или фрезерных орудий на глубину 10-12 см. Для повышения эффективности мелиорации ее проводят осенью, дополняя снегозадержанием, введением кулисных посевов и другими влагонакопительными приемами. В последующие годы к гумусовому слою припахивают почву с улучшенными свойствами солонцового горизонта.

Солонцовые почвы сразу глубоко вспахивать нельзя, так как большое количество щелочных солей нижних горизонтов при перемещении на поверхность резко снижают плодородие. Пахотный слой таких почв углубляют постепенно с одновременным внесением гипса и органических удобрений.

Вносимый гипс устраняет избыток поглощенного натрия, усиливает коагуляцию почвенных частиц, способствуя образованию прочной комковатой структуры. Органическое вещество удобрений активизирует деятельность микроорганизмов почвы. Таким образом, улучшаются агрофизические, агрохимические и биологические свойства солонцов.

Для активации микробиологических процессов и улучшения физических свойств также применяют ярусную вспашку, при которой пахотный слой остается наверху, а уплотненный солонцовый перемешивается с нижележащим карбонатным.

Глубокостолбчатые солонцы с расположением солонцового слоя на глубине более 18 см, обрабатывают плугами с предплужниками и почвоуглубителями или с вырезными корпусами с полным захватом надсолонцового слоя. При этом полную дозу гипса вносят перед вспашкой для того, чтобы мелиорант сбрасывался предплужником на дно борозды и с помощью рыхлящей лапы перемешивался с солонцовым горизонтом.

Эффективность окультуривания солонцовых почв усиливается при последующих посевах в севообороте солеустойчивых растений, например, донника, житняка, люцерны, сорго и др.

На слабосолонцеватых степных солонцах с содержанием натрия менее 10% глубокие мелиоративные обработки без гипсования наиболее эффективны.

На каштановых степных солонцовых почвах при небольшой мощности надсолонцового слоя и неглубоком залегании в профиле гипсоносного возможно улучшение с помощью глубокой 30-35 см вспашки с последующим перемешиванием гипсоносного слоя с гумусовым, а также внесение органических и минеральных удобрений.

На почвах со средним и глубоким расположением солонцового горизонта при наличии карбоната кальция (углекислого кальция) и гипса в глубоких горизонтах используют плантажную или трехъярусную вспашку на 40-45 см. Так, при трехъярусной вспашке плугами ПТН-340 верхний гумусовый слой оборачивается, а солонцовый меняется местами с иллювиальным. При дальнейших обработках почвы в севообороте к гумусовому слою припахивается почва иллювиального, обогащенная почвенными коллоидами и солями кальция. В следствие взаимодействия гипса и поглощенного натрия устраняются избыток щелочности, солонцеватость, улучшаются физические, химические и биологические свойства почвы.

Урожайность сельскохозяйственных культур зависит от многих факторов: почвенно-климатических условий, сорта, состава и объёмов удобрений, средств защиты растений, распространённости вредителей и болезней, соблюдения технологии возделывания, а также от качества обработки почвы и посева. Причин разницы в урожайности несколько, и одна из них — большие потери урожая в ряде хозяйств из-за несоблюдения главных требований к качеству обработки почвы и посева. На практике чаще всего наблюдается:

нарушение структуры почвы;
неоптимальное распределение семян по глубине и площади поля;
некачественное формирование семенное ложе;
неправильный весенний уход за озимыми.

Боронование и подкормка азотом посевов озимых зерновых

Основные мероприятия по ранневесеннему уходу за посевами озимых должны быть направлены на сохранение накопленной влаги, очищение посевов от сорных растений, плесени, на повышение микробиологической активности почвы. При необходимости посевы уплотняют или пересевают (при их полной гибели).

Мероприятия по сохранению влаги являются одними из важнейших, особенно на легких почвах. Песчаные почвы имеют постоянный дефицит влаги (600-700 м 3 /га), что и ведет к недобору 7-8 ц/га зерна или 50-60 ц/га картофеля.

Весной, особенно в солнечные и ветреные дни, за сутки может теряться до 3-5 мм почвенной влаги. Поэтому для большинства районов республики прием закрытия влаги чрезвычайно важен, а в системе ухода за озимыми — просто необходим. В солнечные дни посевы быстро теряют влагу, почва растрескивается, повреждается корневая система, что неизбежно ведет к снижению урожая. Чтобы избежать этого, необходимо проводить ранневесеннее боронование посевов озимых зерновых. В результате разрыхления верхнего слоя уменьшаются потери влаги, уничтожаются розетки перезимовавших сорняков, очищаются растения от плесени, усиливается микробиологический процесс в почве. По многолетним данным исследований аграрных институтов стран СНГ, весеннее боронование посевов озимых зерновых способствовало повышению урожая на 1,9-3,0 ц/га, при этом засоренность посевов снижалась на 20-44%.

Особенно эффективно боронование посевов озимых зерновых с подкормкой азотными удобрениями. Ранневесенняя подкормка растений азотом по таломерзлой почве при наличии максимального количества влаги в почве играет огромную роль в питании растений. Удобрения растворяются и усваиваются растениями с первых же дней весеннего развития и роста. Подкормленные посевы быстро оправляются, начинают куститься, увеличивают число продуктивных стеблей, что в дальнейшем отражается на размере колоса, числе колосков и крупности зерна. Прибавка урожая озимой ржи при весенней подкормке посевов азотом, по сравнению с предпосевной или осенней подкормками, в опытах БелНИИЗ составляла 4,7-6,8 ц/га.

Для качественного и высокоэффективного выполнения боронования посевов озимых зерновых разработаны специальные бороновально-прополочные агрегаты.

Нарушение оптимального состояния почвы при ее обработке

Способ обработки почвы — один из важнейших факторов, влияющих на рост, развитие и формирование урожая сельскохозяйственных культур, а также на степень деградации почв. От него зависят агрофизические характеристики почвы, создающие определенные водно-воздушные и термические условия, которые во многом определяют судьбу произрастающих растений. Агрономической наукой установлено, что в идеале для роста растений почва обрабатываемого слоя должна содержать примерно 45% минеральных веществ, 5% органических веществ и 50% пористого пространства, заполненного равным количеством (по 25%) воды и воздуха. Нарушение этого состояния ведет к недобору урожая. Поэтому основная задача при обработке почвы — сформировать посевной слой в соответствии с агрономическими требованиями культуры. В рамках этой задачи самым актуальным для Беларуси является вопрос формирования в обрабатываемом слое требуемой воздушной составляющей.

Как показывают исследования, применяемые в настоящее время способы и техника для обработки почвы не в полной мере способствуют получению в обработанном слое почвы требуемого количества воздуха и в большинстве случаев ведут к его снижению, что в свою очередь чревато недобором урожая до 10-20%. Это происходит в основном из-за переуплотнения почвы колесами тракторов, наличия плужной подошвы и уплотнения слоев почвы после прохода культиваторных, плоскорезных и других лап. Особенно переуплотняется почва весной под действием ходовых систем техники.

Первые полевые работы проводятся при повышенной влажности почвы, когда она сильно подвержена уплотнению. В результате при движении ходовых колес почва под ними уплотняется на глубину 50-60 см и более (рис. 2). При этом на глубине 20-30 см она может иметь плотность 1,4-1,5 г/см 3 , то есть близкую к критической (1,6-1,7 г/см 3 ), при которой корневые волоски растений уже не распространяются.

Если опоздали с поднятием зяби

Таким образом, при обработке почвы весной следует соблюдать ряд важнейших условий:

Не начинать работы слишком рано, когда еще избыточно влажная почва и могут образовываться глыбы и глубокая колея от прохода машин.
Не вносить фосфорно-калийные удобрения тяжелыми агрегатами в весенний период. Более эффективно это можно сделать осенью на зябь.
Для увеличения опорной поверхности снижать давление в колесах трактора до значений 1,0-1,1 г/см 3 .
Использовать тяжелые трактора мощностью 200-350 л.с. и более, только со сдвоенными колесами. По данным полевых опытов А.И. Пупонина, использование на севе трактора К-700 со сдвоенными колесами приводило к повышению урожая ячменя на 12,9% по сравнению с тем же трактором, но без сдвоенных колёс.

Не меньший ущерб урожаю, особенно пропашных культур, наносит плужная подошва (рис. 3). Многолетние исследования БЕЛНИИПА (1981-1985 гг.) и БелНИИМиЛ (2001 г.) показали, что глубокое (до 40 см) рыхление плужной подошвы на старопахотных почвах повышает урожайность культур, особенно пропашных (свеклы, картофеля), на 6-26,3% (табл. 1). На мелиорированных почвах при рыхлении на глубину до 65 см прирост урожая еще больший — 10,0-68,9%.

* Данные БелНИИПЛ 1981-1985 гг.

** БелНИИМиЛ, 2001 г., рыхление приспособлением РПП-20 одновременно со вспашкой

Нарушения распределения семян по глубине заделки и площади поля

Немаловажную, а иногда и решающую роль в судьбе урожая играют качество подготовки семенного ложа и равномерность распределения семян по глубине заделки и площади поля. От этих факторов зависит полевая всхожесть, равномерность и дружность всходов, выживаемость и эффективность дальнейшего развития растений.

Таким образом, соблюдение оптимальной глубины заделки семян является одним из важнейших агротехнических требований к посеву. Посев с отклонением от заданной глубины ведет к резкому снижению продуктивности растений (рис. 4).

Согласно исследованиям, отклонение от оптимальной глубины сева на 10 мм снижает полевую всхожесть семян на 5-10%, а в дальнейшем урожайность –— на 10-30% в зависимости от культуры.

Вторым требованием качественного сева является равномерное распределение семян по площади

Теоретически оптимальной с точки зрения использования влаги, солнечного света, углекислоты воздуха и питательных веществ, а также ослабления отрицательного взаимодействия растений является площадь питания каждого растения, приближенная к кругу. На практике достичь этого требования при посеве зерновых культур невозможно. Наиболее приемлемым для практики, как доказано многими исследованиями, является вариант, при котором площадь питания приближается к квадрату.

Агротехнически обоснованные оптимальные площади питания в зависимости от норм высева представлены в таблице 2. Для сравнения здесь же представлена картина фактического распределения семян и площади их питания при использовании сеялок с междурядьем 125 мм. Как видно, даже в идеальном случае семена располагаются в рядке на расстоянии 16-23 мм друг от друга, а форма площади питания имеет ярко выраженную форму вытянутого прямоугольника, что, естественно, не может способствовать повышению урожайности из-за нерационального использования предоставленной растениям площади питания. С увеличением междурядий эта картина еще больше усугубляется.

Переход от обычного рядового к узкорядному посеву позволяет более равномерно распределять растения по площади. При этом сокращение расстояния между рядами на 10 мм дает прирост урожая до 1%. Еще лучший результат обеспечивает ленточный посев. Так, ленточный посев с шириной ленты 70 мм и расстоянием между сошниками 125 мм позволяет повысить урожайность до 6% по сравнению с рядовым посевом с междурядьем 125 мм. Однако сдерживающим фактором применения такого посева является современный сошник, который качественно выполняет посев только при качественно подготовленном посевном слое и отсутствии растительных остатков.

На дерново-подзолистых почвах Европейской территории общепринятой шириной междурядий посева зерновых является 125 мм. Обоснована она конструктивными и технологическими возможностями посевных машин.

На практике применяются различные способы подготовки сплошного семенного ложа. Однако исследованиями, выполненными в 80-90-е годы Институтом экспериментальной ботаники им. В.Ф. Купревича АН БССР совместно с Центральным НИИ механизации сельского хозяйства Нечерноземной зоны СССР, обоснованы параметры посевного слоя, при котором важнейшие факторы внешней среды сочетаются наиболее оптимально. На основании этих параметров установлены требования к технологическому процессу и рабочим органам формирования семенного ложа:

Посевная бороздка должна создаваться с плотным дном, поскольку оно позволяет влаге поступать по капиллярам к высеянным семенам.

Обеспечить контакт семян с влажным дном семенной бороздки, определяющий скорость их набухания и прорастания.

Влажная уплотненная почва с семенами должна быть закрыта слоем рыхлой почвы, снижающей испарение влаги.

Технологический процесс работы включает:

рыхление посевного слоя почвы;
подуплотнение его колесными или катковыми почвоуплотнителями перед каждым сошником;
укладку семян в бороздки, раскрытые сошником;
прикатывание бороздок с семенами обрезиненными каточками, ширина обода которых несколько больше ширины дна бороздки, благодаря чему семена полностью закрываются обжатой почвой (рис. 5).

Прикатанные бороздки закрываются рыхлой почвой, для чего предусмотрены пружинные боронки (загортачи за сошниками).

Рис. 5. Подготовка семенного ложа с послепосевным прикатыва- нием бороздок: а) технологический процесс; б) состав рабочих органов.

невзрыхленный (капиллярный) слой почвы ниже дна обработки;
взрыхленный слой почвы на глубину обработки;
подуплотненный слой колесными или катковыми уплотнителями;
уплотненная зона цилиндрическими катками сошников;
рыхлая почва в бороздках.

Достоинства варианта:

хороший контакт семян с почвой и обеспеченность влагой;
прикатанная почва в бороздках уменьшает толщину слоя залегания семян, повышает равномерность их заделки по глубине;
полосовое прикатывание посевного слоя улучшает воздухообмен почвы по сравнению со сплошным прикатыванием;
заполненные рыхлой почвой бороздки замедляют процесс испарения влаги из уплотненного слоя почвы с семенами.

Таким образом, несоблюдение основных требований к качеству обработки почвы и посева может привести к недобору урожая культур до 10-30% и более.

Читайте также: