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Profundización y cultivo de la capa arable de varios tipos de suelos

La profundización y cultivo de la capa arable es una de las tareas urgentes de la agricultura. Una capa cultivable profunda le permite acumular más humedad, materia orgánica , aumentar la zona de actividad activa de los microorganismos del suelo y la disponibilidad de nutrientes.

Las ventajas del procesamiento profundo fueron notadas en sus trabajos por V.R. Williams, T.S. Maltsev, M.G. Chizhevsky, P.M. Balev y otros. Académico V.R. Williams creía que no era posible ningún progreso en la producción agrícola con una capa cultivable de menos de 20 cm de espesor.

Ventajas de la labranza profunda y profundización de la capa arable

El aumento del espesor de la capa cultivable y la mejora de sus propiedades físicas y aireación con la profundización contribuyen a:

  1. Penetración más profunda del sistema radicular de la planta en las capas inferiores del suelo, lo que permite un mejor aprovechamiento del agua y los nutrientes de la capa radicular.
  2. Acumulación de agua en el suelo por precipitaciones y agua de deshielo. Según K. I. Boltyan, la profundización de la capa cultivable de suelo sódico-podzólico de 20 a 30 cm aumenta las reservas de agua disponibles en 110 t/ha, o 11 t de agua por cada 1 cm adicional de capa. Las reservas potenciales de agua disponible para las plantas en una capa de 10 cm del horizonte iluvial son de 16 mm para suelos arcillosos ligeros y de 21 mm para suelos arcillosos pesados. La profundización de la capa cultivable permite que las plantas resistan mejor las sequías de primavera-verano a corto plazo.
  3. Un aumento de la porosidad y capacidad de aire del suelo, una mejora en el intercambio de gases, lo que permite que las plantas con un sistema radicular potente aprovechen mejor las capas del subsuelo.
  4. Control efectivo de malezas , enfermedades y plagas. Cortar las raíces de las malas hierbas a gran profundidad contribuye a su muerte. La siembra profunda de semillas y órganos reproductores vegetativos de malezas dificulta su germinación, acelera la muerte de plagas y patógenos, en general, esto permite reducir la maleza del suelo en un 60-70% y mejorar su condición fitosanitaria.
  5. Aflojamiento del suelo del horizonte subarable y destrucción de la bandeja de arado, que se forma durante el arado anual a la misma profundidad y empeora significativamente las condiciones del agua y el aire del horizonte subarable, que es especialmente indeseable en suelos arcillosos. Como resultado de la profundización de la capa arable, se reduce la escorrentía de agua, el lavado de suelo y nutrientes, se reduce el riesgo de procesos de erosión y se aumenta la eficiencia en el uso de fertilizantes y productos químicos.
  6. Reducción de la deformación del suelo y mayor resistencia a la sobreconsolidación bajo la acción de los sistemas de tren de rodaje de tractores, aperos de labranza y vehículos.
  7. Funcionamiento sostenible del agroecosistema debido al aumento potencial de la acumulación de materia orgánica y energía en el suelo.

Desventajas del procesamiento profundo y la profundización de la capa cultivable

A pesar de las ventajas, el procesamiento profundo es un proceso tecnológico intensivo en recursos y energía que no siempre se traduce en un aumento en el rendimiento. Así, para aumentar la capa superior del suelo en 1 cm, se consume 1 kg de combustible diesel o alrededor de 500 MJ/ha.

La respuesta de las plantas cultivadas a la labranza profunda y la profundización de la capa superior del suelo

Las plantas responden de manera diferente a la labranza profunda. Depende de las características biológicas del cultivo, la profundidad de penetración de los sistemas de raíces y la capacidad de absorber nutrientes difíciles de alcanzar, la cantidad de precipitación y su distribución durante la temporada de crecimiento, y las propiedades agrofísicas del suelo. Por lo tanto, en los suelos chernozem de la zona de bosque-estepa, el trigo de invierno y primavera responde mejor a la labranza profunda en comparación con el centeno y la cebada de invierno.

En suelos de chernozem y castaños para trigo de invierno, maíz, girasol , es recomendable realizar un arado profundo a una profundidad de 25-30 cm.En suelos de césped-podzólico, la labranza profunda se usa con mayor frecuencia, ya que el suelo se asienta y se compacta más rápido. En suelos de textura ligera, la labranza profunda se realiza con menos frecuencia.

El modelado de varios espesores de la capa arable (20, 30 y 40 cm) de bosques grises y suelos sódico-podzólicos de varios grados de cultivo mostró que los cultivos extensivos responden positivamente a una estructura heterogénea, en la que un mayor grado de optimización de las propiedades del suelo se consigue en la parte superior 20 cm gracias a la aplicación de fertilizantes orgánicos y minerales, cal. Al mismo tiempo, el rendimiento de los cultivos de grano y labrados aumenta en un 9-10%, lo que nos permite concluir que es racional cultivar la capa superior del suelo de 20 cm en las áreas húmedas de la Zona No Chernozem.

Para cultivos profundos de hasta 28-32 cm, los cultivos con un potente sistema de raíces pivotantes de penetración profunda, por ejemplo, la remolacha azucarera y forrajera, los girasoles y otros cultivos labrados, así como las leguminosas, responden bien. Estos cultivos requieren una buena aireación, en la que el contenido de oxígeno en el aire del suelo es de al menos el 15%, la cantidad de dióxido de carbono no supera el 1%.

En las raíces de los cultivos de leguminosas, con un procesamiento profundo, las bacterias del nódulo se desarrollan más intensamente y aumenta la actividad de fijación de nitrógeno. Por lo tanto, en las rotaciones de cultivos, el procesamiento profundo se realiza de manera diferencial, teniendo en cuenta la reacción de los cultivos al espesor de la capa cultivada. Los que mejor responden al procesamiento profundo son los guisantes, la arveja, el trébol, la alfalfa y los tubérculos forrajeros. Los cultivos con un sistema de raíces fibrosas — lino, centeno de invierno, trigo de invierno, cebada y otros cereales casi no responden a la labranza profunda y de mejora, ya que no imponen requisitos especiales a las propiedades agrofísicas del suelo y utilizan mal los nutrientes de las capas profundas.

Técnicas para profundizar la capa cultivable en suelos soddy-podzólicos y de bosques grises

Para crear una capa cultivable profunda y fértil de suelos soddy-podzólicos, bosques grises y solonetz, se utilizan los siguientes métodos:

  • arado gradual de la capa inferior, seguido de su mezcla con el suelo de la capa cultivable;
  • envoltura completa de la capa superior del suelo con aflojamiento simultáneo del suelo del horizonte del subsuelo;
  • aflojamiento profundo sin vertedera del suelo de la capa subterránea.

Al determinar el método, se tienen en cuenta el espesor del horizonte cultivable, su contenido de humus y la presencia de una capa podzólica. En margas grises claras con una profundidad de la capa cultivable de menos de 20 cm y la presencia de un horizonte podzólico, se utiliza el método de arar gradualmente la capa del subsuelo en 3-4 cm con la aplicación simultánea de fertilizantes orgánicos y minerales y encalado . En tales suelos, es deseable llevar a cabo primero un aflojamiento sin vertedera de la capa subterránea para mejorar sus propiedades y luego ararla. Como resultado, en los años subsiguientes, el espesor del horizonte cultivable aumenta a 26–28 cm.

En suelos de bosque gris y gris oscuro, el espesor del horizonte de humus es de 25 a 45 cm con un contenido de humus de 3 a 5%, y las capas del subsuelo son más humus y están estructuradas en comparación con los suelos sódico-podzólicos. se usa una profundización temporal de hasta 25-27 cm, y luego hasta 30 cm La frecuencia de procesamiento profundo en la rotación de cultivos es de 3-4 años. Se lleva a cabo en el sistema de procesamiento de otoño de barbechos puros y ocupados o cultivos bajo labranza.

Según la Academia Agrícola Estatal de Ryazan, el más efectivo es el cultivo complejo de suelos de bosques grises, en los que se lleva a cabo una profundización única de la capa cultivable hasta 30 cm con la aplicación de fertilizantes orgánicos y minerales, cal y siembra. de leguminosas perennes. El rendimiento de los cultivos en la rotación de cultivos en el contexto de altas dosis de fertilizantes aumentó en un promedio de 11,9 a 13,2 centavos de forraje durante 15 años. unidades desde 1 ha. Además de cultivar el suelo, también aumenta la estabilidad de los rendimientos, especialmente en años de extrema humedad.

Tabla. Rendimiento de los cultivos en diferentes espesores de la capa arable creada en los suelos de bosque gris, unidad de forraje de los centenares (promedio de 1971-1985; L.V. Ilyina)

TÉCNICAS PARA CREAR UNA CAPA CULTIVABLE EN UNA ROTACIÓN DE CULTIVOS*
SIN FERTILIZANTE
ESTIÉRCOL + NPK
AUMENTAR
de fertilizantes
de profundizar
Arado a 20-22 cm
26,8
36,1
+9,3
-
Arado a 28-30 cm
29,8
39,7
+9,9
+3,6
Arado a 28-30 cm + subsolado a 38-40 cm
28,8
42,0
+13,2
+5,9
Arado a 28-30 cm + arado de tres capas a 38-40 cm
28,4
40,3
+11,9
+4,2

*Rotación de cultivos: patatas — cebada — avena con siembra de trébol — trébol del primer año — trébol del segundo año — trigo de invierno

Así, en la zona No Chernozem, las condiciones para profundizar y cultivar la capa arable son la aplicación de fertilizantes orgánicos y minerales, el encalado y la introducción de cultivos de leguminosas perennes en la rotación de cultivos. En primer lugar, es recomendable utilizar técnicas de profundización en suelos bien trabajados para cultivos que respondan positivamente a la profundización, así como en terrenos con pendiente. En suelos poco fértiles, es necesario aumentar la fertilidad en la capa cultivable de 20 cm.

Debido a los grandes costos de materiales y energía, los métodos para profundizar la capa cultivable no se usan mucho en la zona No Chernozem, por lo que se usan para plantar viveros de frutas, huertos y plantaciones forestales.

Arado gradual de la capa subyacente, seguido de su mezcla con el suelo de la capa cultivable

Se realizan con arados convencionales con skimmers en sistema de labranza de otoño para cultivos labrados y en parejas ocupadas. Al mismo tiempo, se ara una parte del horizonte podzólico o una mezcla de horizontes iluviales y podzólicos. El espesor de la capa arada depende de las propiedades del horizonte subsuperficial y del grado de cultivo de la capa cultivable. Como regla general, se aran de 3 a 4 cm, pero no más de 1/5 del espesor de la capa cultivable.

Al implementar el método, debido a la fuerte dilución de la capa de humus con el suelo del horizonte subarable, mientras se aran 300-600 t/ha, la fertilidad disminuye. Por lo tanto, cuando se profundiza, se aplican fertilizantes orgánicos y minerales a razón de 8-10 t / ha de fertilizantes orgánicos por cada centímetro de arado. El encalado se usa después de arar la capa hasta la superficie, seguido de una mezcla para una neutralización más efectiva de la acidez.

La profundización de los suelos soddy-podzolic, grey forest y solonetz se realiza mejor durante el arado otoñal del barbecho negro y en primavera, para el barbecho temprano. En ausencia de barbechos limpios en la rotación de cultivos , la profundización se realiza frente a los cultivos labrados. Antes de los cultivos de invierno y primavera, no se realiza una profundización, ya que esto reduce el rendimiento en el año de la siembra.

Envolvimiento completo de la capa superior del suelo con aflojamiento simultáneo del suelo del horizonte del subsuelo

Se realiza mediante arados con subsoladores, cuerpos recortados o arados cultivadores, por ejemplo, ПРК-4-4.0 y ПРУ-7-40. El cuerpo troquelado permite aflojar hasta un ancho de trabajo de 35 cm, y la reja de arado sólo hasta un ancho de reja de 17 cm, por lo que en los años siguientes se realizan aflojamientos transversales. La profundidad de la capa subterránea suelta es de 8-10 cm El método es efectivo en suelos podzólicos con fuerte compactación de la capa subterránea, suelos de anegamiento temporal con un horizonte gleyd y tierras inclinadas con suelos moderadamente lavados.

Cuerpo del arado con vertedera recortada
Cuerpo del arado con vertedera recortada

Este método de profundización se combina con la aplicación de fertilizantes orgánicos y encalado antes de hacerlo para una mejor mezcla.

Aflojamiento profundo sin vertedera del suelo debajo de la capa arable

Consiste en dejar un horizonte de humus fértil y parte de los residuos vegetales en la superficie del campo con la creación de una capa de acolchado. Con un aflojamiento profundo, se produce una ligera mezcla del horizonte de humus con el suelo de la capa subsuperficial. El diseño de los implementos afecta el grado de mezcla del suelo. Las herramientas de cincel, por ejemplo, ПЧ-2.5, ПЧ-4.5 y arados-desgarradores, proporcionan un buen  aflojamiento a una profundidad de 30-40 cm. Para la profundización sin vertedera también se utilizan arados diseñados por T.S. Maltsev, cortadoras subterráneas del tipo paraplow, arados con vertederas removidas y otros. El mayor efecto de aflojamiento sin vertedera se logra cuando se realiza bajo cultivos de invierno, maíz, patatas, hortalizas y otros cultivos. En pendientes, este método mejora la permeabilidad al agua y la absorción de agua, reduce la escorrentía de agua y el lavado del suelo. En cultivos de invierno, la profundidad de aflojamiento es de 25-27 cm, en cultivos labrados: 30-40 cm.

Arado en varios niveles

Los métodos para la mejora radical de los suelos de los bosques soddy-podzólicos y grises incluyen el arado de dos y tres niveles, moviendo mutuamente las capas adyacentes en profundidad, respectivamente. Para esto, se utilizan arados de dos y tres niveles, por ejemplo, ПТН-3-40.

Técnicas para profundizar la capa cultivable de suelos chernozem y castaños

Suelos chernozem

La condición para el uso racional del alto potencial de la fertilidad natural de los suelos de chernozem es la creación de una poderosa capa cultivable de hasta 30-35 cm.

Los chernozems podzolizados y lixiviados necesitan más profundización y cultivo. La compactación significativa de estos suelos, cuya densidad de equilibrio alcanza 1,25-1,30 g/cm3, conduce a un deterioro de la aireación, una disminución de la actividad de los procesos microbiológicos y empeora los regímenes de nutrientes e hídricos.

En los chernozems podzolizados y lixiviados, el arado se utiliza para profundizar con arados con subsoladores, cuerpos recortados y aflojamiento profundo sin vertedera, es decir, métodos que no sacan a la superficie suelos con propiedades desfavorables para el crecimiento de las plantas. La profundidad de desprendimiento de la capa subarable depende de sus propiedades y es de 8-12 cm El uso de arados con skimmers y subsoladores o cuerpos recortados permite que la capa superior de humus y los fertilizantes aplicados se mezclen bien con el suelo de el horizonte subarable.

En terrenos con pendiente se utiliza un aflojamiento profundo sin vertedera a una profundidad de 25-27 cm, dejando el rastrojo en superficie con la ayuda de cortadoras de subsuelo como КПГ-250А, КПГ-2-150, ПГ-3-5, ПГ-3-100, así como herramientas de cincel, arados con púas SibIME, paraplows y otros.

En suelos típicos y ordinarios de chernozem con una capa de humus más gruesa, se usa una sola profundización arado con arados sin rasetas a una profundidad de 30-32 cm. El suelo se trata previamente con gradas de discos pesadas a una profundidad de 10-12 cm , lo que asegura una mejor mezcla de fertilizantes y suelo de la capa arada.

El arado de dos niveles con arados ПНЯ-4-40, ПНЯ-6-40 a una profundidad de 32-35 cm bajo girasol , remolacha azucarera y otros cultivos labrados tiene un efecto positivo en la fertilidad de los chernozems típicos y ordinarios . El arado de dos niveles ПНЯ-6-40 está equipado con seis pares de cascos, que están dispuestos en dos niveles: los cascos del nivel superior están equipados con vertederos de medio tornillo, el inferior está equipado con culturales. Debido a este diseño, el arado de dos niveles permite envolver la capa superior de 0-20 cm con aflojamiento y envoltura simultáneos de la inferior.

Las propiedades agrofísicas de los suelos de chernozem tienen un efecto positivo en los métodos de aflojamiento profundo sin vertedera con el uso de cortadores subterráneos, herramientas tipo paraplow, dejando rastrojos en la superficie del campo. Para incorporar fertilizantes orgánicos en la parte superior de la capa cultivable, se utilizan gradas de discos pesadas para crear una capa de mantillo.

La frecuencia de labranza profunda en suelos chernozem es de 4-5 años.

Suelos de castaños

Los suelos de castaño son característicos de la zona esteparia seca y se forman en un clima cálido. De acuerdo con sus propiedades físicas y del agua, principalmente la capacidad de humedad, la porosidad total, la relación de porosidad intraagregado e interagregado, están cerca de los chernozems.

Los suelos de castaño oscuro se caracterizan por un contenido de más del 3-4% de humus y una profundidad del horizonte de humus de hasta 20-40 cm. En tales suelos, es recomendable profundizar la capa arable una vez mediante arado a una profundidad de 25-27 cm.

Los suelos castaños claros se caracterizan por propiedades físicas y de agua menos favorables: el contenido de humus es inferior al 3%, el espesor del horizonte de humus es inferior a 20 cm, por lo que estos suelos deben profundizarse y cultivarse. El método más efectivo de profundización es arar hasta la profundidad del horizonte de humus con aflojamiento de las capas del subsuelo de 8 a 10 cm mientras se aplican fertilizantes orgánicos y minerales.

En suelos de castaños salinos, se realiza previamente un yeso del suelo arado para eliminar el exceso de sodio intercambiable. En suelos salinos de castaño de pradera, el arado se lleva a cabo hasta la profundidad de la capa suprasolonetzic, con aflojamiento simultáneo del horizonte del subsuelo hasta una profundidad de 32-35 cm.

El uso de sistemas de riego en suelos de castaños provoca su excesiva compactación y el deterioro de las propiedades físicas de las capas tanto cultivables como subarables. Por lo tanto, la profundidad del aflojamiento subarable aumenta a 35-40 cm y se lleva a cabo después de 1-2 años.

Profundización de la capa arable y métodos para mejorar la fertilidad de los suelos solonetzic

Los suelos alcalinos, debido a una serie de propiedades agroquímicas y agrofísicas desfavorables para las plantas, no permiten que se utilicen para el cultivo sin una mejora radical de la fertilidad.

La presencia de sodio intercambiable le da a los suelos solonetzic una reacción alcalina (pH 8–9), lo que contribuye a la dispersión y el lavado de los coloides del suelo por el perfil y empeora su estructura. Cuando se humedecen, los solonets se hinchan, aumenta la viscosidad, disminuye la permeabilidad al agua, cuando se secan, se cementan, lo que complica enormemente su procesamiento y evita la penetración profunda en los sistemas de raíces de las plantas.

Para el cultivo de suelos solonetzic, se utiliza un conjunto de medidas para mejorarlos radicalmente, que incluyen:

  • profundización de la capa arable;
  • enyesado;
  • aplicación de fertilizantes orgánicos y minerales;
  • introducción de cultivos de plantas tolerantes a la sal;
  • actividades de manejo de la humedad.

La elección de las medidas depende de la profundidad del horizonte solonetzic, su espesor, composición de sal, nivel freático y otros indicadores.

En Rusia, los solonetzes automórficos son los más comunes: chernozem y castaño. Chernozem, los solonetzes de soda de pradera se encuentran en la zona de Chernozem, por ejemplo, en Trans-Urales y Siberia Occidental, se caracterizan por una reacción alcalina, un nivel cercano de agua subterránea, con riesgo de alcalinización secundaria. Para mejorar sus propiedades, es necesario un procesamiento profundo y enlucido.

Los solonetzes de estepa de castaños son comunes en la zona de suelos de castaños, por ejemplo, en las regiones del Medio y Bajo Volga, el este de Ciscaucasia y el sur de Siberia occidental. Se caracterizan por una reacción neutra, un nivel profundo de agua subterránea, que ralentiza el flujo de sales hacia la capa de raíces. Para mejorar estos suelos, es suficiente la labranza profunda sin la adición de yeso.

En solonetzes de chernozem de columnas someras y medianas con una profundidad del horizonte de solonets suprasal de 10-18 cm, en ausencia de un horizonte de yeso, es efectivo un aflojamiento periódico sin vertedera de 25-28 cm. Por lo tanto, el yeso se lleva a cabo simultáneamente y se aplican fertilizantes orgánicos y minerales. Antes del procesamiento profundo, los fertilizantes y mejoradores aplicados se mezclan con la capa superior del suelo sobre el suelo salino usando un disco o herramientas de fresado a una profundidad de 10-12 cm Para aumentar la eficiencia de la recuperación, se lleva a cabo en el otoño, complementado con retención de nieve, la introducción de cultivos de rocalla y otros métodos de acumulación de humedad. En los años siguientes, el suelo con propiedades mejoradas del horizonte solonetz se ara a la capa de humus.

Los suelos de Solonetzic no se pueden arar profundamente de inmediato, ya que una gran cantidad de sales alcalinas de los horizontes inferiores, cuando se mueven hacia la superficie, reducen drásticamente la fertilidad. La capa cultivable de dichos suelos se profundiza gradualmente con la aplicación simultánea de yeso y fertilizantes orgánicos.

El yeso introducido elimina el exceso de sodio absorbido, mejora la coagulación de las partículas del suelo y contribuye a la formación de una estructura grumosa fuerte. La materia orgánica de los fertilizantes activa la actividad de los microorganismos del suelo. Así, se mejoran las propiedades agrofísicas, agroquímicas y biológicas de los solonetzes.

Para activar los procesos microbiológicos y mejorar las propiedades físicas, también se utiliza el arado con palangre, en el que la capa cultivable permanece en la parte superior y los solonets compactados se mezclan con el carbonato subyacente.

Los suelos de solonets de columna profunda con una capa de solonetz ubicada a una profundidad de más de 18 cm se procesan con arados con skimmers y subsoladores de suelo o con cuerpos recortados con una captura completa de la capa de supersolyntz. Al mismo tiempo, se aplica una dosis completa de yeso antes de arar para que el mejorador se deje caer por un skimmer al fondo del surco y se mezcle con el horizonte de solonetz con la ayuda de una pata suelta.

La eficiencia del cultivo de suelos solonetzic se mejora con cultivos posteriores en la rotación de cultivos de plantas tolerantes a la sal, por ejemplo, trébol de olor, pasto de trigo, alfalfa, sorgo , etc.

En solonetzes esteparios débilmente solonetzicos con un contenido de sodio inferior al 10%, los tratamientos de recuperación profunda sin yeso son los más efectivos.

En suelos solonetzicos de estepa de castaños, con un escaso espesor de la capa suprasolonetzica y poca profundidad en el perfil yesífero, es posible mejorar con la ayuda de un arado profundo de 30-35 cm, seguido de la mezcla de la capa yesífera con humus, así como la introducción de fertilizantes orgánicos y minerales.

En suelos con una ubicación media y profunda del horizonte solonetzic, en presencia de carbonato de calcio (carbonato de calcio) y yeso en los horizontes profundos, se usa plantación o arado de tres niveles por 40-45 cm en lugares con iluvial. Durante la labranza adicional en la rotación de cultivos, el suelo iluvial enriquecido con coloides del suelo y sales de calcio se ara hasta la capa de humus. Como resultado de la interacción del yeso y el sodio absorbido, se elimina el exceso de alcalinidad y alcalinidad y se mejoran las propiedades físicas, químicas y biológicas del suelo.

Literatura

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