Система обработки почвы
Система обработки почвы — комплекс научно обоснованных приёмов обработки почвы, последовательно выполняемых при возделывании культуры или в паровом поле севооборота для обеспечения оптимальных условий почвы для роста и развития растений.
Посредством системы обработки почвы регулируют почвенные режимы и фитосанитарное состояние, увеличивают мощность пахотного слоя, предупреждают развитие эрозии. Приёмы обработки могут состоять из одного или нескольких технологических операций, например, чизелевание позволяет рыхлить, крошить и частично перемешивать почву.
Система обработки почвы определяет земледельческую культуру поля и, как следствие, уровень плодородия и урожайность сельскохозяйственных культур.
Виды систем обработок почвы
В зависимости от назначения системы обработки почвы подразделяют на:
- основную;
- предпосевную;
- послепосевную, по уходу за культурой.
Выбор приёмов, составляющих конкретную систему обработки почвы определяется ландшафтными условиями, типом и состоянием почвы, зональными климатическими особенностями, засорённостью полей, предшествующими культурами и их биологическими особенностями, системой удобрения в севообороте. Она должна обеспечивать оптимальные сроки и высокое качество выполнения работ.
Применяются следующие системы механической обработки:
- Система обработки под яровые культуры определяется предшествующей культурой, например, однолетними непропашными культурами сплошного посева, пропашными, сеяными многолетними травами, чистыми или кулисными парами, обработкой почвы под промежуточные посевы и после их уборки.
- Система обработки почвы под озимые культуры включает обработку чистых, кулисных или занятых паров и обработку после непаровых предшественников.
- Системы обработки под конкретные культуры объединяют в технологические комплексы или системы обработки почвы в севообороте.
По способу основной обработки под отдельные культуры системы подразделяют на:
- отвальную;
- безотвальную;
- совмещенную;
- минимальную;
- комбинированные, включают два или более способа обработки.
Например, если в севообороте преобладает отвальная, а также используется чизельная обработки, то систему называют отвально-чизельной. Если плоскорезная преобладает в севообороте и чередуется с отвальной, то — плоскорезно-отвальная.
Все системы обработки под отдельные культуры неразрывно взаимосвязаны между собой в севообороте и базируются на научно обоснованном сочетании глубоких и мелких, отвальных и безотвальных и других видов обработок в каждом поле, под конкретную культуру. С учётом уровня плодородия, засорённости полей и иных условий определяют возможность сокращения глубины и числа основных обработок, при риске развития эрозии применяют почвозащитную обработку.
Глубина является ключевым параметром обработки, который влияет на заделку удобрений, семян и вегетативных органов сорных растений, качество крошения. В зависимости от глубины различают:
- поверхностную — на глубину до 8 см;
- мелкую — на глубину от 8 до 16 см;
- обычную (среднюю) — на глубину от 16 до 24 см;
- глубокую — на глубину от 24 до 40 см;
- плантажную — на глубину свыше 40 см.
Построение системы обработки почвы
Системы обработки почвы под конкретные культуры в севообороте взаимосвязаны между собой ввиду того, что обработки под предшествующие культуры существенно влияют на особенности подготовки почвы под последующие. Поэтому все системы обработки под отдельные культуры объединены в технологические комплексы или системы обработки почвы в севооборотах. В севообороте применяют различные сочетания глубоких и мелких, отвальных, безотвальных и плоскорезных обработок.
Научные данные о реакции культур на глубину основной обработки почвы в севооборотах и мощность пахотного слоя показывают необходимость разноглубинной системы обработки, что обусловлено чередованием растений с разными мощностью и глубиной проникновения корневой системы, использованием влаги, питательных веществ и их влиянием на воспроизводство плодородия.
В основе построения системы обработки почвы в севооборотах ландшафтного земледелия заложены следующие принципы:
- принцип разноглубинной обработки почвы в севообороте;
- принцип минимизации обработки почвы;
- принцип почвозащитной целесообразности и экологической адаптивности приёмов и технологий обработки.
На сложных склонах при контурной организации территории обработки и посев проводят по горизонталям рельефа таким образом, чтобы гребни и рядки растений располагались поперёк склона, препятствуя тем самым стоку воды и смыву почвы.
Построение системы обработки почвы в севооборотах должно учитывать предшествующие культуры, глубину предыдущих обработок и необходимость углубления пахотного слоя, состояние поверхности поля, например, её каменистость, увлажнение почвы, численность и видовой состав сорной растительности.
Принцип разноглубинности обработки почвы в севообороте
Принцип разноглубинности обработки почвы в севообороте обосновывает необходимость чередования глубокой, мелкой и поверхностной обработок с учётом особенностей агроландшафта, биологических требований культур, их отзывчивостью на глубину обработки и мощность пахотного слоя. Например, культуры с мочковатой корневой системой с преимущественным её расположением в верхних слоях и недостаточным использованием глубоких слоёв почвы слабо реагируют на глубокую обработку. Поэтому глубина обработки при размещении этих культур в зернотравяных, плодосменных и других севооборотах, особенно на слабо засорённых многолетними сорными растениями полях, составляет до 10-12 см.
Культуры со стержневой, глубокопроникающей корневой системой (бобовые, кормовые и пропашные), напротив, хорошо отзываются на глубокую обработку. Они достаточно эффективно используют подпахотные слои, разрыхляемые при глубокой обработке. По этой причине система обработки почвы в севообороте строиться на основе периодического чередования разноглубинных отвальных, чизельных и иных обработок. Разноглубинная обработка позволяет хорошо разрыхлять «плужную подошву», и заделывать семена и вегетативные органы размножения сорных растений.
Принцип минимизации обработки почвы
Принцип минимизации обработки почвы применим прежде всего на хорошо окультуренных высокоплодородных почвах с оптимальными агрофизическими свойствами. К таким почвам относятся чернозёмы, каштановые, тёмно-серые и хорошо окультуренные дерново-подзолистые почвы. На таких почвах число и глубину рыхлений можно сократить до минимума, а для борьбы с сорной растительностью использовать гербициды. Мелкие и поверхностные обработки эффективны под озимые и яровые зерновые, а также промежуточные культуры. К минимальной относят также нулевую обработку.
К основным направлениям минимизации обработки относятся:
- Сокращение количества и глубины основной, предпосевной и междурядных обработок, замена глубоких обработок поверхностными и мелкими с использованием широкозахватных орудий.
- Совмещение нескольких технологических операций.
- Применение гербицидов вместо механических обработок.
- Мульчирование почвы соломой или зелёной массой сидератов.
- Залужение низкопродуктивных почв, подверженных риску эрозии.
Лучшее качество предпосевной обработки предварительно вспаханной почвы обеспечивают комплексные агрегаты, например, РВК-3,6, РВК-5,4, ВИП-5,6, ВПН-5,6, ВП-8 и другие. При отсутствии вспашки — фрезы и фрезерные культиваторы КФГ-3,6, КА-3,6 и другие. Использование комбинированных машин и орудий с различными рабочими органами в сочетании с мульчированием соломой и растительными остатками расширяет возможности минимизации, снижая коэффициент интенсивности до 0,46-0,56, что особенно важно на эрозионно опасных землях.
Научные данные свидетельствуют о высокой эффективности минимизации, которые позволяют уменьшить число проходов техники по полю, сократить сроки выполнения работ, повысить производительность труда в 1,5-2 раза, снизить энергетические затраты на 30%. Так, уменьшение глубины основной обработки под озимые культуры с 20 до 10-12 см снижает расход дизельного топлива на 7-10 л/га. Минимизации обработки почвы имеет также негативные результаты: увеличивается засорённость полей и поражаемость растений вредителями и болезнями. Продолжительные поверхностные и мелкие обработки приводят к разграничению плодородия верхнего и нижнего слоёв, накоплению гумуса и питательных веществ только в верхнем 10-сантиметровом обрабатываемом слое почвы и обеднению азотом и чрезмерному уплотнению нижнего необрабатываемого слоя.
Принцип почвозащитной целесообразности и экологической адаптивности приёмов и технологий обработки почвы
Принцип почвозащитной целесообразности и экологической адаптивности приёмов и технологий обработки почвы направлен на предупреждение эрозионных процессов и защиту почвы, уменьшение до приемлемых уровней отрицательного влияния эрозии на почву и окружающую среду. В основе принципа заложены экологическая оценка и выбор способа обработки почвы с высокой противоэрозионной эффективностью.
В степных агроландшафтах система обработки основывается на безотвальной, плоскорезной, мульчирующей с применением рыхлящих, но необорачивающих рабочих органов типа параплау, стоек СибИМЭ, плоскорезов с сохранением 70-80% стерни на поверхности почвы. Мульчирование устраняет перегрев почвы в летний период, способствует накоплению и сохранению почвенной влаги, предотвращает эрозию.
Интенсивное ежегодное рыхление почвы нарушает динамическое равновесие в экологической системе почва — растение — атмосфера. Усиленная аэрации активизирует процессы разложение гумуса, разрушает структуру почвы и увеличивает непроизводительные потери питательных веществ, Так, непроизводительные потери органического углерода при формировании урожая составляют 40-50%. Применение безотвальной обработки снижает этот показатель до 25-30%, что положительно влияет на баланс органического вещества и повышает противоэрозионную устойчивость почвы.
Литература
- Баздырев Г. И., Лошаков В. Г., Пупонин А. И. и др. Земледелие. Учебник для вузов. М.: Издательство «Колос». 2000
- Никляев В. С. Основы технологии сельскохозяйственного производства. Земледелие и растениеводство. М.: «Былина». 2000
- Евтефеев Ю. В., Казанцев Г. М. Основы агрономии: учебное пособие. М.: ФОРУМ. 2013