Роль разноглубинной обработки почвы в севообороте

Обновлено: 05.10.2024

Механическая обработка почвы подразделяется на основную и поверхностную. К приемам основной обработки относят различные виды вспашки плугами с отвалами, безотвальными плугами, плоскорезами-глубокорыхлителями, глубокое рыхление чизелем, фрезерование и др.

Вспашка. Этот прием обеспечивает оборачивание и рыхление обрабатываемого слоя почвы, а также подрезание подземной части растений, заделку удобрений и пожнивных остатков. Выполняют вспашку различными плугами, отличающимися друг от друга главным образом формой отвала (цилиндрический, винтовой, полувинтовой и культурный). Форма отвала влияет на оборачивание, крошение и рыхление пахотного слоя.

Плуг с цилиндрическим отвалом хорошо крошит почву, но не оборачивает ее полностью, с винтовым - делает полный оборот пласта, но слабо крошит его. Плуги с полувинтовым и культурным отвалом при хорошем крошении обеспечивают лучшее оборачивание, чем с цилиндрическим. Имеются комбинированные отвалы, которые занимают среднее положение между культурными и полувинтовыми. Более совершенной считается вспашка плугом с культурной и комбинированной формой отвала с предплужниками (культурная вспашка). При такой вспашке раздельно обрабатываются верхняя и нижняя части пахотного слоя.

Предплужник представляет собой уменьшенную копию основного корпуса плуга, ширина захвата которого составляет 2/3 ширины лемеха плужного корпуса. Предплужник подрезает верхнюю часть почвы на глубину 10-12 см и сбрасывает ее на дно борозды. Основной корпус плуга подрезает и крошит на мелкие комочки нижний слой и равномерно прикрывает им сброшенную предплужником почву. При вспашке плугом с предплужниками хорошо заделываются растительные остатки, семена и вегетирующие органы размножения сорняков, вредители и возбудители болезней культурных растений и обеспечивается более полное их разложение и отмирание. Создаются благоприятные водный, воздушный и питательный режимы почвы. После такой вспашки поле становится более рыхлым, выровненным, чем при вспашке без предплужника, почва не содержит глыб.

При этом не требуется большой дополнительной поверхностной обработки, поле очищается от однолетних и многолетних сорняков.

Вспашку проводят плугом с предплужниками только при глубине пахотного слоя не менее 20 см. Это объясняется тем, что срезанный и сброшенный на дно борозды верхний слой почвы (10-12 см) необходимо закрыть рыхлой почвой нижнего слоя пахотного горизонта. Особенно это важно при запашке дернины. Почвы с пахотным горизонтом менее 20 см, а также торфяники с однородной массой полуперепревших органических остатков пашут обычным плугом без предплужников.

Предплужники снимают с плуга и в том случае, если надо заделать органические, сидеральные удобрения или перемешать их с почвой во время двоения (летней перепашки) пара.

Поле, предназначенное для вспашки, разбивают на загоны. На концах загонов оставляют поворотные полосы для разворота тракторного агрегата. Вспашку в загонах проводят всвал и вразвал. При вспашке всвал пахота начинается с середины загона. В конце его трактор с плугом поворачивает и движется в обратном направлении, обрабатывая почву рядом с только что вспаханной полосой. В результате этого в середине загона образуется гребень (свал), а по краям загона - разъемные борозды.

Вспашку вразвал начинают с краев загона. На конце загона трактор с агрегатом поворачивают влево и прокладывают борозду на другом крае загона. При такой вспашке в середине загона получается разъемная борозда (развал), а между загонами образуются гребни.

Для уменьшения числа борозд и гребней на поле необходимо в смежных загонах чередовать вспашку всвал и вразвал. Такое чередование обеспечивает более ровную поверхность поля.

В условиях орошаемого земледелия и горной местности эффективна гладкая вспашка, которую проводят специальными оборотными плугами. Эти плуги имеют правосторонние и левосторонние отвалы, поэтому пласты приваливаются в одном направлении (в горной местности под уклон) и не создают гребней и борозд.

Безотвальная обработка почвы. При этой обработке используют безотвальные плуги, которые глубоко (на 30 см и более) рыхлят почву, но не оборачивают пласт. Применяют в системе обработки почвы, разработанной Т. С. Мальцевым (Шадринская сельскохозяйственная опытная станция Курганской области). По этой системе один раз в течение 3-4 лет почву рыхлят на большую глубину безотвальными плугами, а в период между глубокими рыхлениями - каждый год обрабатывают дисковыми лущильниками на 10-12 см.

При этом верхний слой почвы не перемещается, что способствует его обогащению органическим веществом за счет растительных остатков однолетних культур.

Безотвальная обработка почвы эффективна в засушливых условиях, где оборачивание пласта может привести к потере влаги в пахотном слое.

Плоскорезная обработка почвы. Ее применяют в районах, подверженных ветровой эрозии. Используют специальные плоскорезы-глубокорыхлители, которые оставляют на поверхности почвы значительную часть стерни и одновременно рыхлят почву на глубину до 30 см. При такой обработке почва меньше распыляется, а стерня, оставшаяся на поверхности, способствует снижению скорости ветра в приземном слое и уменьшает ветровую эрозию. Максимальное сохранение стерни на поверхности почвы после обработки и посева - главное условие плоскорезной обработки.

При безотвальной и плоскорезной обработках затрудняется борьба с сорняками, поэтому нужно вводить в севооборот чистые пары и применять гербициды.

Фрезерование. Прием обработки почвы, обеспечивающий усиленное крошение и перемешивание обрабатываемого слоя, называется фрезерованием. Его применяют на глубоко задернованных и торфянистых почвах для ускорения их минерализации.

Фреза представляет собой большой барабан с пружинными лапами и ножами различной формы. Барабан вращается в Обратном движению фрезы направлении, лапы врезаются в торф или дернину и небольшими кусками отбрасывают их назад, где они ударяются о защитную решетку и сильно крошатся. Такой быстрой разделки почвы нельзя добиться при обычной вспашке. Однако фреза очень сильно распыляет почву, поэтому после одно-, двукратной обработки ею торфянистых и задернованных почв переходят на вспашку плугом с предплужниками. Фрезу можно использовать также при коренном улучшении лугов и пастбищ.

Плантажная вспашка. Обычно плантажную вспашку проводят под сады, виноградники, лесопосадки. Обработку ведут на глубину 50-70 см и более плантажным плугом. При необходимости им можно проводить послойную обработку. Для этого на плуге устанавливают предплужник, почвоуглубитель, вырезные лемеха или два плантажных корпуса на разных уровнях.

Двух- и трехъярусную обработку почвы проводят двух- и трехъярусными плугами, что позволяет создать мощный пахотный слой на дерново-подзолистых, засоленных почвах и черноземах.

На качество обработки почвы большое влияние оказывают сроки ее проведения. Лучше всего обрабатывать так называемую спелую почву, когда влажность составляет 40-60% полной влагоемкости. В таком состоянии она хорошо крошится и не распыляется. При обработке переувлажненной или пересохшей почвы образуются крупные комки и глыбы, она сильно мажется или распыляется.

Большое значение имеет глубина обработки. При глубокой вспашке создается мощный пахотный слой. Чем глубже разрыхлена почва, тем больше и быстрее проникает в нее вода, улучшается воздушный режим, больше развивается полезных микроорганизмов, а следовательно, увеличивается запас доступных растениям питательных веществ. В глубоко обработанной почве растения образуют мощную корневую систему и лучше используют запасы воды и питательных элементов.

Глубина обработки имеет большое значение и для борьбы с сорняками, особенно с многолетними корневищными и корнеотпрысковыми. Глубоко заделанные в почву отрезки корневищ и корней не могут пробиться на поверхность и погибают.

Однако ежегодно проводить вспашку на одну и ту же глубину нельзя, так как на дне борозды образуется уплотненный слой (плужная подошва), затрудняющий поступление воздуха и воды в подпахотные горизонты. Особенно опасно образование плужной подошвы на глинистых почвах.

Разноглубинная обработка почвы. В севообороте проводят глубокие обработки на 30-35 см, средние - на 20-22, мелкие - на 12-16 см и поверхностные - до 10 см.

Разноглубинная обработка позволяет интенсивнее вести борьбу с сорняками, вредителями, болезнями культурных растений. Заделанные глубоко семена сорняков, вредители и возбудители болезней теряют жизнеспособность за период (3-5 лет) последующей более мелкой обработки почвы.

Создание мощного окультуренного пахотного слоя. Создание глубокого пахотного слоя - непременное условие окультуривания полей. В первую очередь это касается дерново-подзолистых, оподзоленных серых лесных и солонцовых почв, имеющих неглубокий гумусовый горизонт, ниже которого размещается бесплодный и бесструктурный подзолистый.

При глубокой вспашке увеличивается общая и некапиллярная пористость, в почву лучше проникает вода и воздух, усиливается деятельность аэробных микроорганизмов, вследствие чего больше накапливается питательных веществ. Создаются лучшие условия для проникновения в почву и развития корней культурных растений, а также для борьбы с сорняками, вредителями и болезнями растений. В глубоко обработанной почве накапливается больше влаги за счет весенних и зимних осадков.

Существуют следующие способы углубления пахотного слоя.

1. Постепенное припахивание подпахотного слоя (за один раз не более 2-3 см) с выносом его на поверхность и перемешивание с пахотным. Чтобы нейтрализовать отрицательные свойства припахиваемого подзолистого горизонта, на сильно- и среднеподзолистых почвах вносят 30-40 т навоза на 1 га, а на серых лесных почвах 20-30 т. На кислых почвах дополнительно проводят известкование.

2. Полное оборачивание пахотного слоя с одновременным рыхлением части подпахотного. Для этого применяют плуги с почвоуглубителями или вырезными корпусами, оборачивающие верхний слой и рыхлящие без оборачивания нижнюю часть обрабатываемой почвы. Одновременно вносят навоз, известь и минеральные удобрения. В рыхлый подпахотный слой проникает вода, а вместе с ней питательные элементы, корни растений, после отмирания которых здесь накапливаются органические вещества. Таким образом постепенно происходит углубление и окультуривание пахотного слоя.

3. Рыхление почвы на установленную глубину без оборачивания. Для этого используют плуг без предплужников и без отвалов.

4. Углубление путем одновременной припашки части подпахотного слоя к пахотному (применяют почвоуглубитель).

При углублении пахотного слоя с мощным гумусовым горизонтом можно проводить глубокую вспашку плугом с предплужниками и почвоуглубителями (на маломощных и смытых почвах), глубокую вспашку плугом без предплужников, глубокое рыхление и плоскорезную обработку плоскорезом-глубокорыхлителем.

Солонцовые почвы сразу глубоко вспахивать нельзя из-за большого количества в нижних горизонтах щелочных солей, которые при перемещении на поверхность могут резко снизить плодородие почвы. Пахотный слой на таких почвах углубляют постепенно, одновременно улучшая их внесением гипса и органических удобрений. Для активации микробиологической деятельности и улучшения физических свойств хорошие результаты дает также ярусная вспашка, при которой пахотный слой остается наверху, а уплотненный солонцовый горизонт перемешивается с нижележащим карбонатным.

Углубление дерново-подзолистых, серых лесных и солонцовых почв лучше всего проводить при осенней вспашке черного пара или весной, в случае раннего пара. Если в севообороте нет чистых паров, пахотный слой углубляют перед полем пропашных растений.

Незадолго до посева озимых и яровых культур такое углубление проводить не рекомендуется, так как это может снизить урожай в год посева.

При обработке каменистых почв применяют дисковые плуги, представляющие собой ряд насаженных на общую ось сферических дисков с острыми режущими краями.

В нашей лаборатории вот уже более 10 лет изучается разноглубинная безотвальная обработка почвы. Автор разработки – профессор Слесарев Владимир Николаевич. Сам он не может продвигать свою разработку в интернете, так как ему 90 лет, и он не умеет интернетом пользоваться. Он очень просил меня выложить наши результаты исследований в агрономическом сообществе.

Основные показатели по обработкам представлены внизу в таблице.

Урожайность яровой пшеницы при разноглубинной полосной обработке на интенсивном фоне в среднем за 7 лет была больше на 2,6 ц/га, а без пестицидов – на 1,5 ц/га по сравнению с контролем (НСР05 – 1,1 ц/га). При этом экономия дизельного топлива при использовании разноглубинной обработки составила 2,5 -4,7 кг/га.

Расчёт экономической эффективности показал, что разноглубинная плоскорезная обработка на контроле без пестицидов обеспечила дополнительный доход 1350 руб./га, а при интенсивной технологии –2350 руб./га.

Фото 1. Плоскорезная разноглубинная обработка.

Фото 2. Глубокая безотвальная обработка.

Фото 3. Плоскорезно- нулевая обработка.

У Слесарева В.Н. уже разработано специальное орудие для разноглубинной обработки почвы (РПП-4Н), однако он никак не может добиться его производства. Если вдруг кто-то заинтересуется этой разработкой, то напишите мне. Я отвечу на ваши вопросы и помогу связаться с автором проекта. Патент на изобретение № 2284092. Заявка 2004104563. МПК А01В 79/00(2006.01).

Системы обработки почвы под отдельные культуры в севообороте взаимосвязаны между собой, потому что обработки под предшествующие культуры оказывают большое влияние на особенности подготовки почвы под последующие. Поэтому все системы обработки под отдельные культуры объединяют в технологические комплексы или системы обработки почвы в севооборотах. В севообороте применяют сочетание глубоких и мелких, отвальных, безотвальных и плоскорезных обработок. Но это не механическое объединение всех систем обработки почвы под культуры севооборота.

С учетом почвенно-климатических условий и взаимовлияния обработок почвы под отдельные культуры определяют возможность сокращения глубины основных, количества предпосевных обработок и применение почвозащитной обработки почвы. Если в севообороте применяют плоскорезную и отвальную обработки, но преобладает плоскорезная, то систему основной обработки в севообороте называют плоскорезно-отвальной.

При разработке системы обработки почвы в севообороте руководствуются следующими принципами.

1. Принцип разноглубинности обработки почвы в севообороте. Согласно этому принципу планируется научно обоснованное чередование глубокой, мелкой и поверхностной обработок в соответствии с местными почвенно-климатическими условиями, биологическими особенностями культур севооборота, их

2. Принцип минимизации обработки почвы. В условиях современного земледелия широкое применение находят экономичные энергосберегающие технологии, в основе которых лежит минимизация обработки почвы. Под минимальной понимают обработку почвы с обоснованным уменьшением числа обработок, их глубины и затрагиваемой ими площади поля; совмещением нескольких технологических операций за один проход агрегата. К минимальной обработке относят и нулевую, т. е. посев культур в необработанную почву. Борьбу с сорными растениями проводят в таком случае при помощи гербицидов.

Минимальная обработка применяется с целью сокращения энергетических и трудовых затрат, защиты почвы от разрушения структуры и дефляции, замедления минерализации гумуса.

К отрицательным последствиям минимизации обработки почвы следует отнести увеличение засоренности полей, поражаемое™ растений вредителями и болезнями. Продолжительные поверхностная и мелкая обработки приводят к дифференциации плодородия в верхней и нижней частях пахотного слоя, накоплению гумуса и питательных веществ в обрабатываемом верхнем (0—10 см) слое почвы, обеднению азотом и чрезмерному уплотнению нижнего, необрабатываемого слоя.

Внедрение минимальной обработки почвы эффективно на плодородных почвах (черноземы, каштановые, серые лесные), равновесная плотность которых близка к оптимальной для роста и развития зерновых культур (1,2—1,3 г/см 3 ) при содержании воздуха более 15 % от объема почвы. Минимизация обработки эффективна при высоком уровне интенсификации земледелия,

технической оснащенности комбинированными почвообраба вающими посевными агрегатами, обеспеченности удобрения 1 ” 1 и химическими средствами защиты растений. Ми

Основными направлениями минимизации обработки почв являются: Ь|

1. Сокращение числа и глубины основной, предпосевной и междурядных обработок почвы, замена глубоких обработок поверхностными и мелкими с использованием широкозахватных орудий.

2. Совмещение нескольких технологических операций (рыхление, внесение удобрений, выравнивание, посев и прикатыва-ние после посева).

3. Использование гербицидов, а не механической обработки почвы в целях борьбы с сорными растениями.

4. Мульчирование почвы соломой, сидератами.

5. Залужение низкопродуктивных эродированных почв.

3. Принцип почвозащитной целесообразности и экологической адаптивности приемов обработки почвы. Этот принцип предусматривает экологическую оценку и выбор способов обработки почвы с высокой противоэрозионной эффективностью, уменьшение отрицательного влияния эрозии на почву и окружающую среду. Например, в степной зоне система обработки почвы должна основываться на плоскорезной обработке с сохранением 70—80 % пожнивных остатков на поверхности почвы и мульчированием соломой, что способствует сохранению воды в почве, предотвращает дефляцию.

На склонах крутизной более 5° основную обработку проводят безотвальными орудиями или плоскорезами-глубокорых-лителями поперек склонов, щелевание, углубление пахотного слоя в целях уменьшения поверхностного стока и смыва почвы. Склоны круче 7° целесообразно залужать многолетними травами.

22.2. Системы обработки почвы в севооборотах

Системы обработки почвы в севооборотах включают дифференцированные технологии в зависимости от почвенно-климатических условий, биологических особенностей культур, засоренности полей, степени проявления эрозии почвы и уровня ин-

мелкой, отвальной, оезотвальной, плос-зной, чизельной и других способов обработки почвы.

ификации земледелия. Они предусматривают обоснованное теН сдов аНИе гл Убокой и мелкой, отвальной, безотвальной, плос-

Ч^Г _ ifUQArTLUnU 1/f nn/ruv ГТ/'МТТЭ 1_Т

КОР с

В Нечерноземной зоне России в плодосменных, зернопропашных и зернотравяных севооборотах большее применение имеют отвальная разноглубинная, отвальная с почвоуглублением, комбинированная обработки в сочетании с отвальным, безотвальным, чизельным и другими способами основной обработки

В соответствии с зональными особенностями сельскохозяйственного производства в каждом хозяйстве, в конкретном севообороте, на элементарном ареале агроландшафта должна приме_няться определенная система обработки почвы, позволяющая _поЛучать максимально возможные урожаи высокого качества при сохранении и повышении плодородия почв.

В отвальной разноглубинной системе обработки применяется послеуборочное лущение стерни в 1—2 следа на глубину 8—10 см, вспашка на глубину пахотного слоя в занятом пару и под пропашные культуры, дисковое или лемешное лущение до 12—16 см под зерновые культуры севооборота. Периодичность вспашки в севооборотах центральных районов Нечерноземной зоны составляет 2—4 года.

Комбинированная система обработки почвы в севооборотах включает сочетание периодической вспашки на глубину 20—22 см или безотвального рыхления на 27—30 см под пропашные культуры с мелкой или поверхностной обработкой на глубину 8—10 см под культуры обычного рядового способа посева. Глубокие обработки проводят под зернобобовые и парозанимающие культуры.

В Центрально-Черноземной зоне России на черноземах в зернопропашных, зернопаропропашных и других видах севооборотов применяется система отвальной разноглубинной и комбинированной (отвально-плоскорезной, отвально-дисковой обработок почвы). Глубокая обработка проводится под пропашные культуры (сахарную свеклу, кукурузу, картофель, подсолнечник), под зернобобовые и в чистых парах.

В системе зяблевой обработки сразу после уборки зерновых культур проводят лущение дисковыми орудиями на 6—8 см в 1—2 следа с последующей вспашкой на глубину 20—22 см и глубоким чизелеванием на 35—40 см под пропашные культуры. Под

яровые культуры после пропашных глубину зяблевой обраб₀ уменьшают до 16 см. ^

На склонах применяется система противоэрозионной обп ботки, включающая безотвальную со щелеванием и отвальт^ гребневую поперек склонов. ^

В Поволжье для севооборотов лесостепной зоны рекомендуй отвальную разноглубинную обработку или чередование безотвального рыхления со вспашкой. Периодичность глубокой (ц_а 25—27 см) вспашки на черноземах составляет от трех до пяти лет. Оборачивание почвы пахотного слоя снижает засоренность полей, поражение озимых культур корневыми гнилями и мучнистой росой.

В зернопаровых севооборотах степной зоны Поволжья на легких почвах, подверженных дефляции, применяется система почвозащитной плоскорезной обработки с сохранением на поверхности почвы до 70—80 % стерни и мульчированием полей измельченной соломой.

На черноземных и каштановых почвах внедряется минимизация обработки почвы. Под озимые культуры, размещаемые после непаровых предшественников, под которые проводили глубокую обработку, вместо вспашки проводят мелкую обработку (10—14 см). Под яровые зерновые после озимых по чистому пару или после пропашных проводится мелкая обработка на глубину 14—16 см культиваторами КПШ-5, КПШ-9, КПЭ-3,8, дисковыми тяжелыми боронами БДТ-7 и др.

В лесостепной и степной зонах Западной Сибири и Южного Урала в зернопаровых и зернопаропропашных севооборотах применяется почвозащитная разноглубинная система обработки, в основе которой лежит плоскорезная обработка с сохранением до 80 % стерни на поверхности почвы. Эта система обеспечивает защиту почвы от дефляции, улучшает обеспеченность растений почвенной водой. Технологическая схема почвозащитной системы обработки для Западной Сибири приведена в табл. 19.

Почвозащитную плоскорезную обработку почвы в севооборотах лесостепной зоны чередуют со вспашкой под кукурузу на силос на глубину 25—27 см, под зернобобовые — на 20—22 см. При вспашке заделывают органические удобрения, сидеральные культуры, измельченную солому, что улучшает агрофизические свойства и плодородие почвы. Механические обработки при уходе за чистыми паровыми полями заменяют внесением гербицидов для уничтожения сорных растений.

. 19 Технологическая схема обработки почвы в лесостепной зоне ^''комендации Омской СХА, 1993) (ПО У-Кульгура севооборотаПар „кулиснымСистема обработки почвыОрудияобработкиСроки проведения работ Пожнивное рыхление на 4—5 смБИГ-ЗАБМШ-15Осенью после уборки предшественника Послойная плоскорезная обработка: на 10—12 см 12—14 см 14—16 смКПШ-9КПШ-11По мере появления всходов сорняков ||IПосев двухстрочных кулис через 8—12 смСКН-310—12 июля Культивация межкулисных полос на глубину 12—14 смКПШ-9При появлении всходов сорняков jЯровая !пшеницаПоверхностное рыхление на глубину 4—5 смБИГ-ЗАВесной при физической спелости почвы Предпосевная обработка почвы на глубину 6—8 см и посевСЗС-2,115—20 мая i Яровая| пшеницаj1|!!iiПлоскорезное рыхление на 12—14 смКПШ-9КПШ-11После уборки предшественника Ранневесеннее рыхление на 4—5 смБИГ-ЗАВесной при физической спелости почвы Предпосевная культивация на 6—8 смКПШ-9— 1! : ПосевСЗС-2,115—20 мая Кукуруза ! на силосВспашка зяблевая на 20—22 см с боронованиемПЛН-4-35ПЛП-6-35После уборки предшественника Ранневесеннее боронование в 2 следаБЗТС-1БЗСС-1При физической спелости почвы Культивация на 10—12 см с боронованиемКПС-4АПри появлении всходов сорняков Предпосевная культивация на 6—8 см с боронованиемКТС-10-2КШУ-6Перед посевом Окончание таб_п _; КультурасевооборотаСистема обработки почвыОрудияобработкиСроки проведения ра^ ЯроваяпшеницаПлоскорезное рыхление на 12—14 смКПШ-9После уборки предшественника Ранневесеннее боронование на 5—6 смБИГ-ЗАВесной при физической спелости почвы Предпосевная культивация и посев на 6—8 смСЗС-2,1 М15—20 мая Овесили ячменьПлоскорезное рыхление на 14—16 смКПШ-9КПШ-11После уборки предшественника Ранневесеннее боронование на 5—6 смБИГ-ЗАВесной при физической спелости почвы Предпосевная обработка на 6—8 см и посевСЗС-2,1 МВ день посева