Физико-механические свойства

Яндекс.ДиректВсе объявления Новый Яндекс.Браузер! Удобные закладки и надежная защита. Браузер для приятных прогулок по сети! 0+ browser.yandex.ru 0+ свойства почвы Всё о почве: виды, состояние, характеристики, проблемы, использование. voprosotvet.net

К наиболее важным физико-механическим свойствам почвы относят пластичность, липкость, набухание, усадку, связность, твердость и удельное сопротивление (сопротивление при обработке). От этих свойств зависят условия обработки почвы, работа посевных и уборочных агрегатов.

Пластичность и липкость почвы обусловлены наличием в ней глинистых частиц и воды.

Пластичность — это способность почвы изменять свою форму под влиянием силы без нарушения сложения и сохранять ее после устранения этой силы. Чем больше в почве илистых частиц, тем сильнее выражена ее пластичность. Наибольшая пластичность характерна для глинистых почв. У песчаных почв пластичность отсутствует. Пластичность зависит также от состава поглощенных катионов и содержания гумуса. Так, при значительном содержании в почве поглощенных катионов натрия ее пластичность увеличивается, а при насыщении кальцием — уменьшается. С увеличением содержания гумуса пластичность почвы уменьшается.

Общая пористость, %	Оценка
> 70	Почва вспушена — избыточно пористая
65...55	Культурный пахотный слой — отличная
55-50	Удовлетворительная для пахотного слоя
< 50	Неудовлетворительная для пахотного слоя
40-25	Характерна для уплотненных иллювиальных горизонтов — чрезмерно низкая

Липкость находится в непосредственной связи с пластичностью и также обусловлена наличием в почве глинистых частиц и воды. Сухие почвы не обладают липкостью. По мере увлажнения примерно до 80 % наименьшей влагоемкости липкость повышается, а затем начинает уменьшаться.

Липкость определяется силой, которая требуется для отрыва металлической пластинки от почвы, и выражается в граммах на квадратный сантиметр. По липкости почвы подразделяют на предельно вязкие (>15 г/см²), сильновязкие (5... 15), средневязкие (2...5) и слабовязкие (<2г/см²). Наибольшую липкость имеют глинистые почвы, наименьшую — песчаные. Почвы высокогуму-сированные и структурные не имеют липкости даже при увлажнении до 30...35 %. С липкостью связана физическая спелость почвы, то есть состояние влажности, при котором почва хорошо крошится на комки, не прилипая к орудиям обработки. Весной в первую очередь поспевают к обработке песчаные и супесчаные почвы, а при одинаковом гранулометрическом составе — более гумусированные.

Набухание — это увеличение объема почвы при увлажнении. Наиболее набухаемы глинистые почвы с высоким содержанием коллоидов, на поверхности которых происходит сорбция влаги. Песчаные почвы с очень низким содержанием коллоидов совсем не набухают. Обменные катионы натрия сильно повышают набухаемость почв, поэтому солонцы отличаются высокой набухаемостью. При значительной набухаемости разрушается почвенная структура.

Усадка — процесс, обратный набуханию. При высыхании почвы образуются трещины, разрываются корни растений, повышаются потери влаги за счет испарения. Чем больше набухаемость почвы, тем сильнее ее усадка.

Связность — это способность почвы оказывать сопротивление внешнему усилию, стремящемуся разъединить частицы почвы. Связность выражают в граммах на квадратный сантиметр. Наибольшую связность в сухом состоянии имеют глинистые бесструктурные почвы, наименьшую — песчаные. При оструктуривании глинистых и суглинистых почв резко снижается их связность.

Твердость — способность почвы сопротивляться сжатию и расклиниванию. Твердость и связность зависят от гранулометрического состава, содержания гумуса, состава обменных катионов, структурности и степени увлажнения. Почвы с высоким содержанием гумуса, насыщенные кальцием и имеющие хорошую комковато-зернистую структуру, не обладают высокой твердостью и связностью. На их обработку требуется меньше энергозатрат.

Удельное сопротивление — это усилие, которое затрачивается на подрезание пласта, его оборот и трение о рабочую поверхность плуга. Оно характеризуется сопротивлением почвы в килограммах, приходящимся на 1 см² поперечного сечения пласта почвы, поднимаемого плугом. Удельное сопротивление зависит от физико-механических свойств почвы и колеблется в пределах 0,2...1,2 кг/см².

Для улучшения физических и физико-механических свойств почвы применяют комплекс мероприятий: внесение органических удобрений, возделывание многолетних трав, посев сидератов, выбор сроков и приемов обработки почвы в зависимости от состояния ее влажности. При известковании кислых почв и гипсовании щелочных изменяется состав поглощенных катионов и улучшаются физико-механические свойства. Этому способствуют также мероприятия, снижающие уплотнение почвы машинами (минимизация обработок, глубокое рыхление и др.). Источник: http://www.zoodrug.ru/topic3536.html

83

Технология возделывания ярового рапса.

Растениеводство - Рапс яровой

В агроклиматических условиях Беларуси для обеспечения не менее 20 ц/га семян ярового рапса необходимо соблюдать следующие агромероприятия: Выбор поля. Отводить для посева ярового рапса следует дерново-подзолистые почвы с содержанием гумуса не менее 1,5%, имеющие рН 6,2…7,0. Кислые почвы необходимо произвестковать полной дозой извести. Место в севообороте. В севообороте рапс яровой целесообразно размещать в зерновом звене. Наиболее вероятными предшественниками для ярового рапса в большинстве хозяйств могут быть зерновые и зернобобовые культуры. Не следует размещать рапс по льну и свекле. После рапса наиболее целесообразно размещать зерновые колосовые культуры. В структуре посевных площадей рапс может занимать до 20% посевной площади [27]. Обработка почвы. Под посев ярового рапса необходимо проводить раннюю зяблевую вспашку на глубину пахотного слоя. Ранняя зяблевая вспашка позволяет провести в осенний период комплекс агротехнических мероприятий по борьбе с сорной растительностью. Если предшественник – зерновая культура, то до вспашки обязательно лущение стерни на глубину 8-10 см. с помощью ЛДГ-20, ЛДГ-10, ЛДГ-5. Ранней весной, при наступлении физической спелости, почву культиви-руют и тщательно выравнивают. На полях с высококачественной зябью весной проводят одну культивацию с последующим прикатыванием перед посевом. Для предпосевной обработки применяют агрегаты АКШ-7,2, RAU и др. [16]. Удобрения. Яровой рапс расходует на создание урожая значительно больше питательных веществ, чем зерновые культуры. Рапс как высокобелковая культура наибольшую потребность среди элементов питания имеет в азоте. Обеспечение оптимального азотного питания улучшает рост растений рапса, увеличивает содержание белка в листьях, стеблях, семенах. При недостатке азота растения желтеют, листья преждевременно опадают. Фосфор также участвует в синтезе белков, ферментов, благоприятно влияет на фотосинтез, образование жира, рост корней и ускорение созревания семян. Создание оптимального фосфорного питания повышает содержание жира в семенах, холодостойкость растений, устойчивость посевов к засухе, вредителям и болезням. При фосфорном голодании листья приобретают красноватый оттенок, становятся более узкими и загибаются кверху.

Калий, как и фосфор, повышает холодостойкость и засухоустойчивость растений, устойчивость к болезням. Признаки недостатка калия – преждевременное пожелтение или побурение листьев, они закручиваются по краям и книзу, становятся морщинистыми и затем отмирают. Органические удобрения под яровой рапс обычно не вносят, хотя на бедных легких почвах он хорошо отзывается на внесение с осени под вспашку 20-30т/га навоза. [14]. Вынос питательных веществ с единицей урожая (1ц зерна) из почвы N-5,5кг, Р2О5-3кг, К2О-6,0кг. [26]. Рапс яровой, как высокопродуктивная культура, требует при урожайности 20 ц/га семян 90-100кг/га азота, 40-60фосфора, 90-100 кг/га калия. Все минеральные удобрения рекомендуется вносить под предпосевную культивацию. Часть азотных, примерно 1/3, целесообразно вносить в подкормку. Посев ярового рапса рекомендуется проводить в хорошо обработанную, выровненную, физически спелую почву, протравленными семенами. Норма высева 1,5-2млн./га всхожих семян (в весовом выражении это составляет 7-8 кг/га). Глубина заделки семян 2-2,5см. Сроки сева ярового рапса совпадают со сроками сева яровых зерновых культур. Качественно произвести посев и обеспечить заданную норму высева можно пневматическими сеялками СПУ или сеялками точного высева (Sulky и др.) [27]. Протравливание семян перед посевом снижает многие проблемы, связанные с защитой рапса от болезней и вредителей. Наиболее эффективна инкрустация семян офтанолом-Т, 50% с.п. в дозе 40кг на 1 тонну семян с добавлением микроэлементов и прилипателя NаКМЦ. Эффективность офтанола против крестоцветных блошек в течение 12 дней после появления всходов составляет 100%, в целом же его защитное действие проявляется в течение 20 дней. Хорошо зарекомендовал себя протравитель Круйзер – препарат фунгицидно-инсектицидного действия. Одно из составляющих веществ – Тиаметоксам (инсектицид) – против насекомых, а Флудиоксонил и Мефеноксам - его составляющие - препараты контактного и системного фунгицидного действия. Можно также использовать другие протравители: тигам, витавакс. Инкрустирование также обеспечивает борьбу против черной ножки, перо-носпороза, бактериоза, альтернариоза и других болезней. Уход за посевами ярового рапса. В случае образования почвенной корки после сильных дождей, до 5 дней после посева, можно использовать кольчатый каток или легкие бороны в целях ускорения появления всходов. Внекорневая подкормка осуществляется в период образования листовой розетки до начала цветения. Недостаточное внесение в основное удобрение азота можно в значительной мере компенсировать двукратными некорневыми подкормками 5-10% раствором мочевины (15-30кг на 300л воды) или КАС. При этом необходимо строго соблюдать концентрацию раствора и не проводить обработку в фазу цветения рапса. Подкормку сернокислым магнием; борной кислотой; Эколистом, Нутрибором (содержат бор, цинк, марганец, медь, молибден, а также магний и азот) можно проводить 2 раза. Полная доза удобрений за период вегетации при внекорневых подкормках растений рапса ярового следующая: мочевина (5-10% раствор) – 15-60кг/га, КАС (5-10%раствор) – 20-40кг/га, сернокислый магний (2-4% раствор) – 6-12кг/га, борная кислота (0,1-0,2%раствор) – 0,3-0,6 кг/га [28]. Совместное проведение мероприятий по защите растений и внекорневой подкормки ограничивает количество проходов сельскохозяйственных машин, не вызывая сильного угнетения почвы и растений, уменьшает затраты и снижает расходы. Уход за посевами также сводится к защите их от сорняков, вредителей, болезней. Защита от сорняков. Для борьбы с однолетними сорняками в предпосевную культивацию вносят один из довсходовых гербицидов: Бутизан 400, Теридокс. На участках, засоренных осотом и ромашкой, эффективно применение Лонтрела-300 в фазе 3-5 настоящих листьев в дозе 0,3-0,5 л/га. В борьбе с однолетними двудольными и однодольными сорняками используют гербициды – Трофи и Бутизан-400. Трофи - довсходовый гербицид, и вносят его перед посевом в дозе 1,0-1,5л/га, с мелкой заделкой на 5-7см. или без заделки под сеялку. Вносить можно и после посева, но не позже 4-х дней с начала сева. Бутизан применяют как до всходов, так и после в фазе семядольных листьев у сорняков, в дозе 1,7-2,0 л/га. Защита от вредителей. В период всходов главной угрозой посевам рапса ярового являются крестоцветные блошки. Наиболее эффективными методами защиты растений от блошек являются предпосевное протравливание семян и ранние сроки сева. Основной вредитель - рапсовый цветоед. На посевах, где не проводятся защитные мероприятия, потери урожая на яровом рапсе составляют 30-75% урожая. Этот вредитель способен уничтожить большую часть цветков за несколько массовых вылетов. Химобработку рапса ярового против цветоеда необходимо проводить через 25-35 дней после появления всходов, при наличии на одном растении 3-4 вредителей, или при поражении 10% растений одним из рекомендованных препаратов: Фастак, 25% к.э. в дозе 0,08-0,10 л/га, Децис, 2,5% к.э. – 0,3 л/га, Каратэ, 5% к.э. – 0,1-0,15 л/га.[29]. Для борьбы с вредителями рапса ярового необходимо применять препараты, которые не угрожают пчелам. Обработку посевов проводят, когда прекращается лет пчел и других полезных насекомых. Защита от болезней. Наибольшее значение имеют такие болезни, как черная пятнистость и серая гниль, развитие которых приурочено к периоду образования и налива стручков. Соблюдение севооборота, предпосевная обработка семян - наиболее эффективный способ защиты рапса от болезней на ранних этапах развития растений. Распространению болезней способствуют повышенная влажность почвы, загущенные посевы и глубокий задел семян. Чтобы исключить вредное влияние патогенов, необходимо придерживаться правильной технологии возделывания культуры. В период вегетации посевы опрыскивают раствором Импакта или Фоликура из расчета 1,0-1,5кг/га. Уборка. Дозревание семян рапса начинается с момента формирования их в стручке. Технологическим показателем созревания является содержание хлорофилла меньше 25 мг/кг семян, а практическим показателем оптимального срока уборки – их окраска и влажность. Однако не всегда цвет растений и стручков служит надежным показателем оценки созревания, так как при применении больших доз азотных удобрений стручки сохраняют темно-зеленую окраску в период, когда семена уже приобрели коричневую [27]. Лучшая урожайность в опытах БелНИИЗиС семян ярового рапса получена при уборке в фазе полной технологической спелости. В этот период семена имеют наибольшее содержание жира, не осыпаются. Уборка рапса ярового, посеянного в третьей декаде апреля, выпадает примерно на конец августа - начало сентября, т.е. через 3-4 недели после уборки рапса озимого и совпадает с уборкой позднеспелых сортов зерновых культур. Данные зарубежных фирм и практические измерения, сделанные специалистами фирмы ООО «Сельскохозяйственные услуги» в 2002 году, показывают, что потери рапса на жатке, оборудованной специальной приставкой, в 6 раз меньше, чем на обычной. Поэтому оборудование комбайнов такими приспособлениями позволит уменьшить потери урожая при уборке [30]. Сушка, очистка и хранение семян рапса ярового. Семена рапса принадлежат к легко портящимся продуктам. Долгое время хорошо хранятся только семена дозревшие, неповрежденные и очищенные, с влажностью 8-10%. Такие семена могут храниться в силосных отсеках при условии контроля температуры. В случаях повышения температуры помещение необходимо проветрить. При прямом комбайнировании семена слишком влажные содержат большое количество органических и неорганических примесей. Условием правильного хранения таких семян является немедленная очистка и сушка. В зависимости от условий погоды в период уборки семена могут содержать 8-30% воды. При слишком длительной сушке семян, т.е. при снижении влажности до 5% и ниже сильно возрастает их ломкость, а поврежденные семена легче поражаются различными микроорганизмами. Семена после сушки перед отправкой на длительное хранение должны охлаждаться до температуры 16-18 0С. Качественное растительное масло можно получить только из чистых, дозревших, хорошо высушенных семян. Использование соломы. Солому чаще всего запахивают после измельчения. При раздельном комбайнировании высохшую солому достаточно раздробить, чтобы после разбрасывания запахать в почву. При недостатке грубых кормов рапсовую солому можно использовать в рационах крупного скота. По питательной ценности она превышает солому зернобобовых, однако имеет более грубую консистенцию и для скармливания скоту требует специального приготовления. Лучше всего использовать ее при закладке на силос с сочной зеленой массой или обратом, сывороткой, а также с бардой [31]. Основным условием хранения семян рапса является температура и влажность. При температуре хранения 50С и влажности семян 8% они могут храниться до 10 лет [14].

84

Способы обработки почвы под сахарную свеклу

Н.П. Вострухин - Сахарная свекла - 5. Агротехника сахарной свеклы

«... Что касается до числа паханий, то очень многие впадают в ошибку, полагая, что чем больше раз вспахать, тем лучше».

«...Я восстаю против тех, кто печатно или устно проповедует, что все дело в удобрении, что хорошо удобряя можно - кое как пахать».

Д. И. Менделеев

«Нужно любить землю, любить хозяйство, любить эту черную, тяжелую работу. Тот не пахарь, что хорошо пашет, вот то пахарь, который любуется на свою пашню».

А. Н. Энгельгардт «Письма из деревни»

«Когда вижу израненные плугом поля, хочется кричать, чтобы услышали все: не пашите плугом по судьбам своих детей!»

Ф. Моргун

«Обрабатывать почву столько, сколько нужно, но как можно меньше».

Г. Канг

Система обработки почвы подразумевает совокупность научно обоснованных ее приемов под культуры севооборота.

На настоящем этапе основная обработка (наряду с правильным севооборотом и применением удобрений) должна обеспечивать: надежную защиту почвы от эрозии; оптимальные для роста и развития сельскохозяйственных растений водный и воздушный режимы, фитосанитарные условия, минерализацию органических веществ; достаточно полное уничтожение сорняков; экономное использование топливно-энергетических ресурсов.

Существо системы основной обработки почвы составляет оптимизация ее глубины и потребность в оборачивании пласта (С. С. Сдобников, 1988). Эти вопросы на протяжении длительного времени дискуссируются, и по ним имеются несколько, порой весьма противоречивых, мнений.

Во всех природных зонах культурный процесс почвообразования исторически был направлен на формирование все более мощного пахотного слоя почвы. В глубокой древности рыхлили лишь верхние 4-5 см. Позднее оборачивался слой в 10 см. По мере роста технических и других возможностей глубина обработки увеличивалась до 18-20 см, затем до 25-30 см и более.

Проблема создания и поддержания глубокого культурного пахотного слоя с древних пор и до настоящего времени считается важнейшей в земледелии и привлекает внимание ученых и практиков.

На необходимость увеличения глубины пахотного слоя указывали классики русской и советской агрономии А. Т. Болотов, И. И. Комов, М. Г. Павлов, П. А. Косгычев, А. В. Советов, Д. И. Менделеев, И. А. Стебут, К. А. Тимирязев, В. Р. Вильяме. Вопросы углубления пахотного слоя наиболее полно были освещены в работах В. П. Мосолова (1954), М. Г. Чижевского (1952), Н. А. Сапожникова (1963).

В Западной Европе удовлетворительной мощностью пахотного слоя считается 25-30 см и более. Для окультуривания такого слоя почвы потребовалось осуществление систематического известкования, травосеяния, внесения высоких доз органических и минеральных удобрений, значительное повышение содержания гумуса в пахотном слое (Г. Г. Черепанов, 1985). В США продуктивность основных полевых культур также связывают с глубиной корнеобитаемого слоя почвы: чем больше его мощность, тем выше относительная продуктивность растений (Г. Г. Черепанов, В. П. Чудиновских, 1987).

В разработанной БелНИИПА интегральной модели оптимальных свойств дерново-подзолистых средне - и легкосуглинистых почв указана оптимальная мощность пахотного горизонта-25-30 см (Т. Н. Кулаковская, 1978).

Вместе с тем по мере накопления экспериментальных данных утвердилась и другая точка зрения. Так, Б. А. Доспехов (1975, 1978), проанализировав результаты многолетних и краткосрочных опытов, сделал вывод, что нет достаточно веских оснований для рекомендации углублять пахотный слой дерново-подзолистых почв до 30 см и более. Отсюда главная задача современного земледелия, по его мнению, окультуривание существующего 20- 22-сантиметрового слоя.

Бывший руководитель проблемы по обработке почвы в Беларуси П. Е. Прокопов (1967) на основе проведенных исследований научными учреждениями республики заключил: «Углубление пахотного горизонта почв, развитых на среднем и легком суглинке, а также и супесях сверх 20 см за счет припашки подзолистого горизонта при внесении средних доз органических и минеральных удобрений не дает надлежащего эффекта. Следовательно, задача состоит не столько в углублении, сколько в его окультуривании путем применения необходимого количества органических и минеральных удобрений, а на кислых почвах и извести. Углубление пахотного слоя за счет припашки части подзолистого горизонта даже при внесении средних доз удобрений и тем более без них должно рассматриваться как нарушение агротехники».

Одним из факторов, ограничивающих рост и урожайность сельскохозяйственных культур, является чрезмерное уплотнение почвы, основная причина которого - механическое воздействие ходовой системы тракторов, комбайнов, почвообрабатывающих машин, средств для внесения в почву органических и минеральных удобрений, извести и др. Увеличение массы тракторов и другой сельскохозяйственной техники усиливает отрицательные последствия для физических свойств почвы и продуктивности растений.

Вред избыточного уплотнения проявляется в повышенном сопротивлении почвы проникновению растущих корней растений, снижении некапиллярной скважности и в связи с этим - ухудшении водного, воздушного и питательного режимов. Уплотненная почва плохо впитывает и фильтрует влагу, а это при ливневых осадках способствует усиленному поверхностному стоку и эрозии (И. С. Рабочев, П. У. Бахтин и др., 1978).

Для оценки физических свойств почвы в первую очередь нужно знать величину ее равновесной плотности, которая определяется структурным состоянием, гранулометрическим и минералогическим составом. Чем меньше будут различия между оптимальной и равновесной плотностью, тем, видимо, в менее интенсивной обработке будет нуждаться почва. Важное значение здесь имеет также скорость перехода почвы от приданного состояния к равновесному (В. П. Гордиенко, 1980).

В условиях Западного региона Нечерноземной зоны бывшего СССР диапазон равновесной и оптимальной объемной массы или плотности сложения пахотного слоя для ведущих полевых культур приведен в табл. 5.5. (Э. А. Реппо, Н. И. Афанасьев и др., 1984).

Придание пахотному слою благоприятного для культурных растений сложения посредством правильно выбранных приемов, способов и глубины обработки почвы способствует созданию условий для формирования высокого урожая.

Разнообразие приемов и способов обработки почвы в зависимости от конкретных условий определяется той теоретической предпосылкой, которая была прията за основу: необходимостью оборачивания обрабатываемого слоя почвы (вспашки); сохранением верхнего слоя почвы там, где ему и предназначено быть природой (безотвальная обработка), или их сочетанием. Сейчас распространены три системы основной обработки почвы: отвальная с применением ежегодной вспашки с оборотом пласта, безотвальная с ежегодным использованием безотвальных орудий (безотвальный и чизельный плуги, плоскорезы, диски, чизельные культиваторы) и комбинированная - сочетание обычной и ярусной отвальной вспашки с поверхностной или мелкой обработкой и глубоким рыхлением без оборота пласта.

Применение отвальной вспашки обосновывается необходимостью перемешивания слоев почвы (в связи с потерей структурности, снижением биохимической деятельности почвенной микрофлоры и плодородия верхнего из них, предположением, будто гумус образуется в анаэробных условиях) и создания мощного гомогенного слоя, заделки органических удобрений и пласта многолетних трав, уничтожения сорняков (В. Р. Вильяме и др.).

Приоритет в создании основ безотвальной и противоэрозионной обработки почвы принадлежит И. Е. Овсинскому, который впервые в истории вообще отказался от пахоты в классическом ее виде. В его труде «Новая система земледелия» (1899, 1902) есть такие слова: «Знаменитый Крупп своими снарядами военного разрушения не принес столько вреда человечеству, сколько принесла фабрика плугов для глубокой вспашки». Овсинский исходил из предположения, что почва в естественном состоянии, за немногими исключениями, обладает достаточно хорошей воздухо - и водопроницаемостью за счет ходов дождевых червей, насекомых и отмерших корней растений. Вспашка нарушает сеть капилляров естественной почвы и обращает ее в однообразную массу, быстро высыхающую в сухую погоду и сплывающуюся после дождей. Поверхностная обработка сконструированным им культиватором на глубину не более 5 см обеспечивала уничтожение сорняков, позволяла иметь рыхлый слой почвы для заделки семян, хорошо поглощающий влагу и имеющий благоприятные условия для развития бактерий. Вместе с тем в одном из изданий своей книги Овсинский рекомендовал проводить и глубокое рыхление почв с непроницаемым подпахотным слоем.

В 30-х гг. в США сплошная распашка Великих Равнин привела к образованию пыльных бурь, после чего эрозия почвы была объявлена угрозой нации. В 1943 г. вышла книга американского фермера Э. Х. Фолкнера «Безумие пахаря», в которой он, как и И. Е. Овсинский, со всей страстностью и искренностью убеждает, что «плуг - это величайшее проклятие земли». Но и Фолкнер признавал, что в тех случаях, когда мощный пласт дернины не поддается обработке обычными дисковыми орудиями, вспашка является наилучшим приемом, хотя ее можно и видоизменить, сняв с плугов отвалы. Книга Фолкнера была переведена на многие языки мира (в том числе и на русский в 1959 г.) и оказала существенное влияние на развитие теории обработки почвы ряда стран.

Интерес к работам Овсинского, Фолкнера и др. в советский период с новой силой проявился при освоении целинных и залежных земель. Особенно большой вклад в теоретическое обоснование и производственное освоение системы безотвальной обработки почвы внесли Т. С. Мальцев и А. И. Бараев.

Т. С. Мальцевым впервые сформулировано исключительно важное положение о том, что однолетним растениям, как и многолетним, свойственно оставлять в почве органических веществ больше, чем они за свое кратковременное существование успевают у нее взять и в преобразованном виде использовать на создание своего тела. Сделав такой вывод, Мальцев поставил вопрос о правомерности ежегодной вспашки с оборотом пласта и пришел к заключению о целесообразности замены пахоты периодическим глубоким безотвальным рыхлением (плугами без отвалов на глубину 30-40 см) и ежегодной поверхностной обработкой (дисковое лущение на глубину 10-12см). Мальцевым же(1988) высказано предположение, что безотвальная пахота может оказаться эффективной на всех землях с малым плодородным слоем, например на дерново-подзолистых почвах.

Используя идеи и опыт Мальцева, США и Канады, ученые и специалисты под руководством А. И. Бараева разработали целинную почвозащитную систему земледелия, ведущим звеном которой является сохранение пожнивных остатков на поверхности почвы и в основу которой положена плоскорезная обработка.

Целина на территории постсоветского пространства первая отвергла тысячелетнюю классическую агротехнику поля и ее главное орудие - плуг.

Почти через два десятилетия исследований и производственного опыта А. И. Бараев (1984) заключил: «Плодородие почвы, содержание в ней гумуса должны постоянно повышаться внесением удобрений, посевом специальных культур и максимальным оставлением органических остатков на поверхности полей при обработке плоскорезными орудиями».

При бесплужной обработке нуждаются в уточнении вопросы о правомерности ее проведения в случае внесения органических удобрений под пропашные культуры и после многолетних трав. По способам заделки органических удобрений данные исследований и практического опыта противоречивы: в одних случаях явное преимущество за глубокой заделкой под плуг (А. Ф. Витер, Ф. А. Попов, 1969; A. M. Навочихин, 1984; В. Ф. Зубенко и др., а в других - органические удобрения одинаково эффективны при вспашке и заделке дисковой бороной с последующей обработкой почвы безотвальными орудиями - плоскорезом, чизельным или безотвальным плугом (М. М. Ломакин, 1986). В период совершенствования системы земледелия рекомендуется сочетать в севообороте бесплужную обработку с отвальной.

Остается не в полной мере выясненным, насколько оправданы опасения увеличения засоренности полей сорняками, увеличения угрозы поражения растений болезнями и вредителями при бесплужной обработке, дифференциации пахотного слоя почвы по плодородию.

Исследованиями, проведенными в Нечерноземной зоне СНГ (И. Б. Ревут, 1970,1973; В. Гриценко, В. Лошаков, А. Рассадин, 1971,1985; Б. А. Доспехов, А. И. Пупонинидр., 1975,1976,1981, 1984; И. П. Макаров и др., 1985; К. И. Саранин, Н. А. Старовойтов, 1986, установлено:

На хорошо окультуренных дерново-подзолистых почвах легкого гранулометрического состава величина равновесной плотности сложения пахотного слоя близка или совпадает с оптимальной для роста растений, и по этой причине нет необходимости в ежегодной интенсивной обработке почвы;

Отвальную вспашку следует проводить под культуры, удобряемые навозом (так как при мелкой заделке эффективность его снижается, особенно на легких почвах при недостатке влаги в период вегетации), при запашке минеральных удобрений и подъеме пласта многолетних трав. Под озимые после однолетних трав, яровые зерновые и зернобобовые по пропашным вместо вспашки можно применять поверхностную (дискование на 6-8 см), мелкую (плоскорезная на 10 см или отвальное лущение на 10- 12 см) обработку или безотвальное рыхление на 20-25 см.

Разделение (дифференциация) пахотного слоя по биологической активности и плодородию здесь протекает более интенсивно, чем в зонах недостаточного увлажнения, и при поверхностной или безотвальной обработке заметно усиливается. Причем высокое плодородие наблюдается не в нижней части, как это предполагалось в классической агрономии, а в самой верхней, в которой сосредоточена большая часть растительных остатков и полезной микрофлоры, создаются лучшие условия для развития растений в начальный (стартовый) период вегетации. Увеличение гетерогенности частей пахотного слоя не снижает его плодородия в целом и поэтому не может служить теоретическим обоснованием необходимости ежегодной вспашки как средства перемешивания почвы, восстановления плодородия нижней части пахотного слоя и интенсивного окультуривания подпахотных горизонтов.

В мировом земледелии произошли коренные изменения в технологии основной обработки почвы: все большее признание находит ее минимизация - максимальное сокращение количества обработок и уменьшение их глубины (полной или частичной замены глубокой и обычной вспашки менее энергоемкими, ослабляющими развитие эрозионных процессов приемами безотвального рыхления и поверхностной или мелкой обработки). Минимальная обработка наряду с экономией затрат труда и горючего меньше уплотняет почву, снижает риск эрозии, позволяет весной раньше приступить к работе, способствует улучшению структуры почвы, уменьшает испарение влаги, лучше выравнивает микрорельеф участка.

В Германии на одной трети площади посевов свеклы основную обработку почвы проводят по схеме «без плуга / промежуточная культура / обработка плугом». Все чаще во всех регионах применяют схему «без плуга / промежуточная культура или мульчирование соломой / мульчирующий сев» (Р. Меркес, 2000).

Применение того или иного способа основной обработки по-разному сказывается на противоэрозионной устойчивости почвы. Известно, что для образования гумусового слоя природе и земледельцу потребовались тысячелетия, а разрушить (потерять) его можно при неправильной обработке и проявлении эрозии очень быстро.

Проблема защиты почв от эрозии актуальна и для Беларуси. Общая площадь эродированных и эрозионноопасных земель в республике составляет около 2,1 млн. га. В результате нарушается гумусовый горизонт, теряются питательные вещества, ухудшаются агрохимические, физические и водно-воздушные свойства почв, снижается урожайность сельскохозяйственных культур и качество выращенной продукции. Эрозия почв ведет к загрязнению воды, заилению рек, водохранилищ и обеднению фауны почвы - уменьшается количество червей и других землероев, что является причиной уменьшения численности птиц и диких животных, обедняется видовой состав флоры (В. В. Жилко, 1986; Н. И.Дружинин, 1989).

В центральной части Беларуси, где обычно образуется значительный снежный покров и выпадает более половины суммы годовых осадков в течение вегетационного периода (нередко в виде ливней), развита водная плоскостная эрозия. В южной (Полесской) зоне, где весной и в начале лета выпадает мало осадков, большое количество дней с эрозионно опасными ветрами и наблюдается низкая относительная влажность приземного слоя воздуха, обуславливающая высыхание поверхности легких минеральных почв и осушенных торфяников, довольно широко проявляется ветровая эрозия.

Применяемая в республике единая система основной обработки почвы с оборотом пласта без учета рельефа местности, особенностей погоды и другое ослабляет устойчивость почвы к эрозии.

Основным принципом противоэрозионной обработки почвы является ее интенсивность и создание мульчирующего слоя из растительных и пожнивных остатков. Считается общепризнанным, что лучшая почвозащитная эффективность достигается при проведении разноглубинной зяблевой безотвальной обработки, основанной на использовании дисковых борон, чизельных плугов и культиваторов, глубокорыхлителей-щелерезов.

На проведение обработки почвы расходуется около 25% трудовых затрат и 30-40% топлива. Совершенствование системы обработки почвы в зональном разрезе имеет своей целью обеспечить рост урожайности сельскохозяйственных культур, повышение плодородия почвы, надежное подавление сорных растений при непременном экономном использовании трудовых и топливно-энергетических ресурсов.

Таким образом, в мировой науке и практике на основе интеграции всех знаний, полученных по вопросам основной обработки почвы, разработаны, совершенствуются и имеют широкое применение наиболее рациональные и эффективные ее системы, сочетающие самые разные принципы подхода к решению главных задач в земледелии, связанных со способами и глубиной основной обработки почвы. Это в такой же степени важно и для Беларуси, так как существующая система основной обработки почвы не в полной мере использует результаты выполненных исследований и уже не удовлетворяет запросам производства и экономики. Необходима детальная научная проработка всех возникающих по этой проблеме вопросов в специально смоделированных опытах с целью создания дифференцированной системы основной обработки почвы, строго привязанной к конкретным природным и хозяйственным условиям.

Для установления зональных особенностей действия разной интенсивности механической обработки почвы (систем обработки в севообороте) на физические, химические и биологические процессы, протекающие в почве, урожай и качество продукции особую ценность представляют длительные (20-30 лет и более) стационарные полевые опыты, результаты которых являются основой для развития теории минимизации и разработки достаточно достоверных рекомендаций производству.

В севообороте сахарная свекла чаще всего размещается после озимых или ранних яровых зерновых культур. С момента их уборки и до наступления устойчивых заморозков обычно проходит более двух месяцев. В этот период выпадает достаточное количество осадков и продолжительное время стоит теплая погода, что при правильном применении приемов обработки позволяет накапливать влагу в почве и успешно вести борьбу с сорняками.

Как показывают исследования лучший эффект в борьбе с наиболее вредоносными и трудноискоренимыми многолетними сорняками достигается при проведении основной обработки почвы по типу полупара: лущение стерни, вспашка и поверхностная обработка.

К лущению приступают после уборки стерневых предшественников свеклы. Тип лущильника, глубина и количество лущений определяются в зависимости от степени засоренности поля и преобладающих видов сорняков, гранулометрического состава почвы, сложившихся погодных условий.

Имеющее место в производстве несвоевременное лущение или проведение вспашки без предварительного лущения жнивья часто способствует иссушению почвы, размножению многолетних сорняков и вредителей, снижению активности почвенной микрофлоры, увеличению тягового сопротивления и некачественной вспашке. При использовании гербицидов на основе глифосата (после уборки предшественника и отрастания многолетних сорняков) через одну-две недели со дня опрыскивания вносят органические и минеральные (фосфорные и калийные) удобрения, проводят лущение и зяблевую вспашку.

Опытной научной станцией по сахарной свекле изучались системы основной обработки дерново-подзолистой почвы в двух длительных стационарных опытах, один из которых заложен на легкосуглинистой, другой - на супесчаной почве. Повторность вариантов обработки почвы в обоих опытах трехкратная. В пространстве развернуто по три поля.

На дерново-подзолистой легкосуглинистой, развивающейся на пылевато-песчанистом суглинке, подстилаемом с глубины 0,7-0,8 м средним и ниже легким суглинком почве с мощностью гумусового горизонта до 25 см (Н. М. Шибицкая, М. И. Гуляка) установлено следующее чередование культур в севообороте: 1 сахарная свекла, 2 - ячмень с подсевом клевера, 3 - клевер одного года пользования, 4 - озимые рожь и пшеница, 5 - картофель (в 5-й ротации исключен), 6 - сахарная свекла, 7 - ячмень, 8 - люпин кормовой (с 1994 г. горох на зерно), 9 - озимые рожь и пшеница.

Системы основной обработки почвы включают:

1) вспашку на глубину 20 см под все культуры севооборота;

2) вспашку на 25 см под пропашные и на 20 см под другие культуры;

3) вспашку на 30 см под пропашные и на 20 см под другие культуры;

4) безотвальное рыхление на 30 см под пропашные и лущение дисковое на 8-10 см под другие культуры;

5) вспашку на 20 см с последующим рыхлением на 30 см (в 4-м и 1-м поле 5-й ротации вспашка ярусная на 30 см, в последующие годы вспашка плугом с разуплотнителем на 20 + 10 см) и вспашка на 20 см под другие культуры (с 4-й ротации лущение дисковое).

Фоны удобрения:

1) 40 т/га навоза N90P60K120 под пропашные, N60P60K90 под зерновые и Р45К45 под люпин на зеленую массу или горох на зерно и клевер;

2) 80 т/га навоза N120P90KI60, N90P90K120, Р60К60 соответственно 1-му фону. Общим фоном является известкование под озимые зерновые (5 т/га доломитовой муки).

Под воздействием систематического известкования, клеверосеяния, внесения навоза и NPK и др. факторов агрохимические свойства 0-20 см слоя почвы к концу 5-й ротации (1997-1999 гг.) на 1-м варианте претерпели следующие изменения:

1 фон - рН (КС1) увеличился с 5,6 до 6,6, содержание гумуса - с 2,3 до 3,8%, Р205 - с 126 до 324, К2О с 49 до 382 мг/кг почвы. Агрохимические показатели по вариантам с отвальной вспашкой на глубину 20, 25 и 30 см под пропашные различались несущественно, а в варианте с безотвальной и поверхностной обработкой (вар. 4) элементов питания накапливалось больше в верхнем пахотном слое (0-10 см) и несколько меньше их содержалось в нижнем слое.

Продуктивность севооборота по сбору кормовых единиц за один год ротации при различных системах основной обработки почвы существенно не различалась: в среднем за пять ротаций на один гектар севооборотной площади получали 6,1 (вар. 1) - 6,1 (вар. 5) корм. ед. основной продукции.

Увеличение глубины вспашки с 20 до 25 и 30 см под сахарную свеклу не приводит к повышению ее продуктивности (табл. 5.6.), а лишь увеличивает расход топлива на 2,7 и 5,0 л/га соответственно. В случае если существует опасность ветровой или водной эрозии, под сахарную свеклу, без риска снижения урожайности корнеплодов и сбора сахара, вместо отвальной вспашки можно применять безотвальное рыхление. Разуплотнение подпахотного слоя (20+10 см) таких почв не дает положительного эффекта. Системы разноглубинной основной обработки почвы не ухудшают физических свойств пахотного слоя почвы (табл. 5.7.). Применение безотвальной обработки почвы способствует повышению засоренности посевов, но использование гербицидов позволяет успешно бороться с сорняками (М. И. Гуляка, 2000, 2002).

На дерново-подзолистой супесчаной, развивающейся на валунном хрящевидном песке, подстилаемом с глубины 0,7- 0,8 м песком, почве исследования проводились (Н. М. Шибицкая, М. И. Гуляка и др.) в 8-9-польном севообороте с чередованием культур: 1 - озимая рожь на зеленый корм + поукосно люпин кормовой или горох с овсом (в 4-й ротации горох на зерно), 2 - озимая рожь, 3 - сахарная свекла, 4 - ячмень с подсевом клевера, 5 - клевер одного года пользования, 6 - озимая рожь, 7 - картофель (с 3-й ротации исключен), 8 - сахарная свекла, 9 - ячмень. В среднем за 1 год ротации севооборота внесено 33 т/га навоза и 214 кг д. в. NPK (N74P57K83), в двух полях под озимую рожь проведено известкование доломитовой мукой по 5 т/га.

Варианты систем основной обработки почвы:

1) вспашка на глубину 20 см под все культуры;

2) замена вспашки лущением дисковым или отвальным (мелкой вспашкой) на глубину 10-12 см в двух полях (под ячмень после свеклы);

3) замена вспашки лущением в четырех полях (под ячмень и озимую рожь на зерно);

4) замена вспашки лущением в шести полях (в занятом пару, под озимую рожь, ячмень и картофель);

5) лущение во всех полях;

6) лущение + безотвальное рыхление на глубину 20 см во всех полях.

Длительное применение поверхностной или безотвальной обработки почвы приводит к четко выраженной дифференциации пахотного слоя почвы по содержанию гумуса, Р205 и К20 - увеличению их в верхнем 0-10 см слое. Система же разноглубинной обработки почвы обеспечивает равномерное распределение элементов питания по профилю пахотного слоя. Биологические и агрофизические свойства почвы от применения разноглубинной обработки не ухудшаются и создаются благоприятные условия для возделывания сельскохозяйственных растений. Наиболее рациональной для этого типа почв оказалась система обработки, включающая отвальную вспашку на 20 см при запашке навоза под пропашные культуры, пласта клевера и поверхностную (дискование или мелкая вспашка на 10-12 см) под парозанимающие, зерновые и зернобобовые культуры. Замена вспашки во всех полях севооборота поверхностной (вар. 5) и безотвальной (вар. 6) обработкой вызывает некоторое снижение продуктивности всего севооборота, в том числе и сахарной свеклы (табл. 5.8.; М. И. Гуляка, 2003). Вышеприведенные результаты исследований показывают, что под сахарную свеклу вспашку дерново-подзолистых суглинистых и супесчаных почв надо проводить на глубину гумусового слоя (20-22-25 см). Вовлечение же в обработку подпахотного горизонта, характеризующегося невысоким содержанием гумуса и другими отрицательными агрохимическими свойствами, недопустимо, так как в этом случае лишь возрастают энергозатраты, а продуктивность сахарной свеклы и последующих культур севооборота не повышается.

Вспашку зяби целесообразнее заканчивать не позднее середины сентября (через 15-20 дней после лущения), ибо только тогда теплый период осени благоприятствует протеканию микробиологических процессов в почве и прорастанию сорняков, становится возможным до наступления устойчивого похолодания провести одну-две поверхностных обработки и достигнуть лучших результатов в борьбе с сорняками.

Следует обращать особое внимание на качество вспашки, так как от него зависит качество выполнения и последующих технологических операций (убирают остатки соломы, крупные камни, используют плуги для гладкой пахоты, заделывают разъемные борозды при вспашке обычными плугами).

Через одну-две недели после вспашки проводят поверхностную обработку зяби паровым культиватором в агрегате с боронами. По мере отрастания многолетних сорняков и появления новых всходов однолетников или малолетников культивацию повторяют. Поверхностная обработка почвы позволяет не только уничтожить проростки и всходы однолетних сорняков и в значительной степени очистить поле от многолетников, но и лучше выровнять почву, что дает возможность уменьшить глубину обработки и количество проходов агрегатов весной, сократить сроки ранневесенней и предпосевной подготовки почвы и получить более дружные и полные всходы свеклы.

В технологии возделывания сахарной свеклы особое место занимает предпосевная обработка почвы, так как сроки, последовательность и качество каждой ее технологической операции самым непосредственным образом влияют на качество сева, энергию прорастания и полевую всхожесть семян, полноту всходов и эффективность действия почвенных гербицидов, а в конечном итоге на урожай, его качество и затраты труда на производство центнера продукции.

Ранней весной, как только почва просохнет и не мажется (достигла физической спелости), пускают широкозахватные агрегаты из энергонасыщенных тракторов со спаренными колесами и сцепкой зубовых борон или культиватора с боронами, глубина обработки 4-5 см. Непосредственно перед севом поле обрабатывают комбинированными агрегатами АКШ-7,2 и др. на глубину 2-3 см на связных почвах и 3-4 см - на легких. Непременное условие - тщательная настройка рабочих органов АКШ накануне предпосевной обработки и систематическая проверка равномерности глубины (± 1 см) и качества рыхления в процессе работы. Разрыв во времени между последней предпосевной обработкой почвы и севом должен быть минимальным.

Упрощение или нарушение (вынужденное или сознательное) рекомендуемой технологии предпосевной подготовки почвы является одной из основных причин часто наблюдающейся в производстве изреженности посевов свеклы.

Многократное раздельное применение машин и орудий для подготовки почвы к севу приводит к излишнему механическому ее уплотнению, что оказывает отрицательное влияние на водный, воздушный и пищевой режимы почвы, рост, развитие и урожай сахарной свеклы. Поэтому все допосевные операции желательно выполнять с возможно меньшим числом рабочих проходов по полю (использовать комбинированные агрегаты Европак, Компактор и др.).

85