26 Теоретическое обоснования систем обработки почвы. Задачи и принципы построение системы обработки почвы в севооборотах

Теоретической основой обработки почв считается агрономическая физика — наука о физических процессах в системе почва — растение — приземный воздух.

Она тео­ретически и экспериментально устанавливает принципы воздействия на рост и развитие растений динамичных фи­зических условий: света, тепла, воздуха, питательных веществ и воды. На этой основе определяются теоретические обоснования и практические рекомендации, агротехнологические приемы регулирования условий жизни сельско­хозяйственных растений.

На условия жизни культурных растений сущест­венное влияние оказывают подпахотные слои, их агрофи­зические, агрохимические и биологические свойства. Следует отметить, что плотность почвы влияет на разви­тие корневой системы и доступность влаги растениям. Как в плотной, так и в излишне рыхлой почве она не­большая. При оптимальной плотности в почве улучшает­ся водо- и воздухообеспеченность, активизируется газо­обмен воздуха почвы с атмосферой, в результате чего в почву поступает больше кислорода и увеличивается вы­деление из нее углекислого газа.

Плотность почвы влияет на ее тепловые свойства. Температуропроводность в плотной и влажной почве по­вышается; днем почва нагревается сильнее. Рыхление поч­вы сглаживает суточные колебания температуры.

После обработки через тот или иной период почва приобретает равновесную плотность. Равновесная плот­ность, образующаяся под воздействием гравитационной силы, увлажнения, высыхания, замерзания, оттаивания и других природных воздействий зависит от специфики поч­вы и не всегда соответствует оптимальной плотности, не­обходимой для растений. Чем больше равновесная плот­ность превышает оптимальную, тем интенсивнее рекомен­дуется производить механическую обработку почвы. Когда же равновесная плотность близка или совпадает с опти­мальной, целесообразно минимизировать процесс ее обра­ботки или производить прямой посев по системе «Ыо-ТШ», применяя в случае необходимости гербициды.

Новые экспериментальные данные позволяют критически рассматривать целесообразность ежегодной вспашки для улучшения структурного состояния почвы (по В.Р. Вильямсу), устранения дифференциации по плодородию частей пахотного слоя (по Л.Н. Барсукову и В.А. Францессону) и даже «нулевой обработки почвы».

И.Е. Овсинский в книге «Новая система земледе­лия» (Киев, 1899 г.) писал о том, что землю надо обраба­тывать не глубже 2-х дюймов (дюйм равен 2,54 см). Из­вестно его высказывание: «Знаменитый Круп своими сна­рядами военного разрушения не принес столько вреда человечеству, сколько принесла фабрика плугов для глу­бокой вспашки». Ему принадлежит обоснование нецелесо­образности ежегодной плужной обработки почвы, как ре­сурсоемкого процесса, наносящего значительный вред почвенной микрофлоре и усиливающий деградацию пло­дородного слоя.

Он обращал внимание на то, что непаханое поле на глубину до 3 метров вглубь пронизано миллиардами ка­пилляров, оставшихся после корней растений или образо­вавшихся в результате жизнедеятельности дождевых чер­вей и других организмов. По этим тонким и глубоким хо­дам проникает влага, которая замерзает зимой, разрывая их. Так происходит природное рыхление и, следовательно, нет необходимости производить вспашку, а ограничиться поверхностной обработкой почвы.

В настоящее время считается научно обоснован­ным, что на высоко окультуренных почвах с большим за­пасом органического вещества имеются условия для ми-нимализации процесса их обработки и даже проведения «нулевой обработки» (прямого посева).

Известно, что к технологическим свойствам почвы относятся связность, пластичность, липкость и физическая спелость.

Связность почвы — это ее способность противосто­ять механическому воздействию; пластичность — способность принимать и сохранять приданную форму при обра­ботке орудиями. Липкость почвы — способность ее при­липать во влажном состоянии к рабочим органам почвооб­рабатывающих орудий. Поэтому важно определять опти­мальный срок обработки почвы.

Интервал влажности, при котором обрабатываемая почва без повышенных усилий хорошо крошится и не при­липает к орудиям обработки, называют физической спело­стью. Установлено, что агротехнически допустимый ин­тервал влажности черноземов — 15-24%.

Структурная почва имеет высокий процент гумуса и катионов кальция в почвенном поглощающем комплексе, что обеспечивает более широкий интервал оптимальной влажности почвы для ее обработки. Известно, что легкие почвы поспевают на 5-7 дней раньше суглинистых и тем более глинистых.

Технологические свойства почвы зависят от ее гра­нулометрического состава и содержания влаги.

У глинистой почвы физическая спелость находится в узком интервале влажности — 50-65% ПВ. У более лег­ких почв (суглинистые, супесчаные) этот интервал значи­тельно шире — 40-70% ПВ.

Более широким интервалом оптимальной влажно­сти обладают хорошо окультуренные, оструктуренные почвы, имеющие высокое содержание перегноя.

Систему обработки почвы в севообороте разрабатывают на год его освоения с учетом биологических особенностей выращиваемых культур, почвенно-климатических условий, использования новой техники и засоренности каждого поля. Запланированную систему обработки почвы в дальнейшем ежегодно уточняют и конкретизируют применительно к данному полю, культуре в зависимости от погодных условий, окультуренности почвы, изменения характера и степени засоренности полей и других факторов. В плане системы обработки почвы культуры размещают в порядке их чередования в севообороте. Обработку почвы разрабатывают последовательно под каждую культуру. При таком плане обработка всех полей составляет единый комплекс, охватывающий полную ротацию севооборота. При составлении системы обработки почвы в севообороте необходимо учитывать следующие принципы: разноглубинности, сочетания отвальных и безотвальных приемов, минимализации и почвозащиты. Принцип разноглубинности тесно связан с реакцией культур на глубину обработки и созданием мощного пахотного слоя. Под пропашные, сильно реагирующие на глубокую обработку, почву надо обрабатывать глубоко, а под яровые зерновые, однолетние травы и некоторые другие культуры, слабо увеличивающие урожай от этого приема, можно выполнять поверхностную обработку. На дерново-подзолистых почвах целесообразно углублять пахотный слой в паровом поле и под пропашные культуры. Разноглубинность обработки необходима и для ликвидации плужной подошвы, которая ограничивает проникновение корней в подпахотный слой. Сочетание отвальной и безотвальной обработок обеспечивает рациональное использование органического вещества почвы и влаги, а также способствует предотвращению эрозионных процессов. Принцип минимализации обработки следует рассматривать как важнейшее условие улучшения гумусового баланса, сохранения потенциального плодородия почвы и как средство защиты ее от эрозии, сокращения энергетических и трудовых затрат. Его осуществление возможно прежде всего на хорошо окультуренных, чистых от сорняков почвах и включает снижение числа и глубины обработок, совмещение и выполнение нескольких технологических операций и приемов в одном рабочем процессе. Минимализация предполагает применение любых приемов обработки почвы и способов посева без использования отвального плуга (с применением или без применения гербицидов). В настоящее время все шире используют широкозахватные орудия, комбинированные машины и агрегаты, выполняющие несколько операций за один проход трактора. При проектировании системы обработки почвы в севообороте в условиях интенсификации земледелия особое внимание следует уделять защите почв от эрозии, распыления и переуплотнения. Основные показатели оценки системы обработки почвы: почвозащитная эффективность, изменение агрофизических свойств, накопление и сохранение влаги, степень засоренности поля (в баллах) по основным видам сорняков, затраты ресурсов (горючего, труда, денежных средств) на 1 га, производительность труда. Источником исходной информации служат результаты исследований научных учреждений, расположенных в зоне, и данные хозяйства. Систему обработки почвы в севообороте составляют по той же форме, что и для отдельных культур.

В Калужской области преобладают дерново-подзолистые почвы (занимают приблизительно 75,6% территории). Дерново-сильноподзолистые почвы распространены на водоразделах; в поймах рек – аллювиальные.  На востоке и юго-востоке области в северной части территории преимущественны дерново-слабоподзолистые. На юге – дерново-подзолистые глеевые и глеевые; в центре и на востоке – в основном серые и светло-серые почвы (занимают около 12,4% территории).