Лекция_15

ЛЕКЦИЯ №15

Тема: Минимальная обработка почвы

План лекции

1. Понятие о минимальной обработке почвы и краткая история вопроса

2. Причины минимализации обработки почвы

3. Основные направления минимализации обработки почвы

4. Условия эффективного применения минимальной обработки почвы

1. Понятие о минимальной обработке почвы и краткая история вопроса

Минимальная обработка почвы – обработка почвы, обеспечивающая уменьшение энергетических, трудовых или иных затрат путём уменьшения числа, глубины и площади обработки, совмещения операций (ГОСТ 16265-89). Она или уменьшает интенсивность механической обработки почвы (технология Mini-Till) или же полностью исключает её в качестве отдельного агроприёма, совмещая её с посевом (технология No-Till).

Теория и практика минимализации обработки почвы существовала у древних шумеров более 6 тыс. лет назад.

Учёные и практики – сторонники минимальной бесплужной обработки почвы: Битсон (Англия), Жан (Франция), Эдвард Фолкнер (США), в России – Иван Евграфович Овсинский («Новая система земледелия». – Киев, 1899), Терентий Семёнович Мальцев («Система безотвального земледелия». – М., 1988), Александр Иванович Бараев («Почвозащитное земледелие». - М., 1975).

Широкое применение минимальной обработки почвы за рубежом (США, Канада) началось 60…70 лет назад в связи с появлением гербицидов широкого спектра действия, в России – 40…50 лет назад при освоении почвозащитной системы земледелия и производственной проверки рекомендаций Т. С. Мальцева.

В зернопроизводящих провинциях Канады, где располагается около 80% пашни страны (Саскачеван, Альберта, Манитоба), уже более 50 лет вместо вспашки применяется плоскорезная обработка почвы на глубину 0,10…0,12 м, а сейчас внедряется технология No-Till.

В середине 70-х годов прошлого столетия в США минимальная обработка почвы применялась на 28% пашни, в середине 80-х – 36%, в 1990 г. - около 40% и к 2010 г. планируется на 78% посевов зерновых культур.

В засушливой зерновой зоне Австралии все зерновые культуры выращиваются по технологиям Mini-Till и No-Till, а в зерновых районах Франции – до 25%.

В СССР в 70-х годах почвозащитная безотвальная обработка почвы применялась на площади 61 млн. из 220 млн. га, а в Волгоградской области в середине 80-х годов из 5,8 млн. га пашни безотвально обрабатывались до 3,5 млн. га.

2. Причины минимализации обработки почвы

1. Отсутствие пропорциональности между ростом технической оснащённости растениеводства и его продуктивностью. В СССР с 1935 г. по 1985 г., когда сельское хозяйство страны развивалось динамично, капиталовложения на его механизацию увеличились более чем в 100 раз, а урожайность зерновых – только в 2,2 раза.

2. Негативное влияние на плодородие почвы её интенсивной механической обработки, когда следы колёс и гусениц мобильной сельскохозяйственной техники покрывают поле при возделывании зерновых 1,3, а сахарной свеклы – 3…5 раз, и вызывают механическую и биологическую эрозию почвы из-за её распыления, уплотнения и ускоренного разрушения гумуса. Спустя 100 лет после обследования европейских чернозёмов России В. В. Докучаевым, они потеряли 1/3…1/4 своего гумуса.

3. Усиление водной эрозии и дефляции почвы, так как интенсивная отвальная обработка распыляет и уплотняет почву, лишает её защитного покрова из растительных остатков. За исторический период человечество потеряло больше продуктивной земли, чем использует сейчас (2 млрд. из 3…3,5 млрд. га).

4. Причины энергетического и экологического характера. Растёт дисбаланс между потребляемой и производимой в сельском хозяйстве энергией. В России с 1913 г. энергозатраты на обработку почвы в расчёте на 100 га пашни увеличились в 11 раз, а выход энергии с урожаем полезной продукции – в 2-3 раза. В самой расточительной по энергии стране – США, средние затраты энергии на 1 га пашни составляют около 30ГДж, тогда как при 14 ГДж КПД агроэкосистемы достигает максимума, а при 15 ГДж уже наблюдается негативное влияние на почвенное плодородие.

5. Создание гербицидов широкого спектра действия, помогающих решить одну из главных проблем земледелия – уничтожение сорной растительности без механической обработки почвы.

6. Расширение технологических возможностей сельскохозяйственной техники, так как с мощными тракторами можно агрегатировать более тяжёлые комбинированные машины и применять широкозахватную технику.

7. Снижение доли естественного плодородия почвы в создании урожая и роли глубокой вспашки как средства активизации эффективного плодородия почвы в связи с применением удобрений.

8. Повышение уровня культуры земледелия - очищение полей от сорняков, вредителей и болезней сельскохозяйственных культур, применение удобрений и пестицидов, окультуривание почвы и т. д.

3. Основные направления минимализации обработки почвы

1. Сокращение числа и глубины обработки почвы и отдельных технологических операций:

   • поверхностная и мелкая обработка почвы под озимые культуры после ранних и занятых паров и непаровых предшественников и под яровые культуры по «весновспашке»;

   • разноглубинная обработка почвы в севообороте;

   • сокращение приёмов предпосевной обработки под пропашные культуры;

   • уменьшение числа междурядных обработок пропашных культур и весенне-летних культиваций пара за счёт применения гербицидов;

   • безотвальная обработка почвы, исключающая энергетические затраты на оборот пласта.

2. Совмещение технологических операций и приёмов обработки почвы в одном рабочем проходе за счёт применения комбинированных машин и агрегатов:

   • простое агрегатирование (культиватор с боронами, плуг в агрегате с боронами или катком и т. п.);

   • комбинированные многооперационные почвообрабатывающие орудия;

   • почвообрабатывающие посевные машины (ППМ);

3. Уменьшение непосредственно обрабатываемой поверхности поля.

4. Применение широкозахватной почвообрабатывающей техники, уменьшающей «изъезженность» поля.

5. «Нулевая» обработка (технология No-Till) – совмещение обработки почвы и посева за счёт применения сеялок прямого посева (директ-дриллинг).

4. Условия эффективного применения минимальной обработки почвы

Минимальная обработка почвы – не упрощение, а элемент высокой технологии. Снижая затраты труда, горючего, денежных средств и прочих ресурсов, она увеличивает затраты ума.

1. Высокая культура земледелия (соблюдение оптимальных сроков и качества работ, применение адаптивных агротехнологий).

2. Хорошее структурное состояние и сложение почв, длительное время сохраняющих благоприятное строение и сложение и не склонных к быстрому и сильному уплотнению. По этому признаку выделяют три зоны:

1. зона высокой эффективности минимальных обработок, включающая чернозёмные почвы;

2. зона пониженной эффективности, включающая районы с серыми лесными, тёмно-каштановыми и каштановыми почвами;

3. зона низкой эффективности, включающая районы с дерново-подзолистыми, светло-серыми лесными, светло-каштановыми и бурыми почвами.

Таким образом, минимальная обработка наиболее эффективна на оструктуренных почвах с низкой равновесной плотностью, не превышающей оптимальную для развития культур (1,1…1,3 т/м³).

3. Невысокая засорённость, особенно многолетними сорняками.

4. Применение минеральных удобрений и пестицидов.

5. Преобладание в севообороте зерновых культур.

6. Наличие в севообороте чистых паров.

7. На почвах, подверженных дефляции, где минимальная обработка позволяет сохранить защитный покров из растительных остатков.

8. В сочетании с мульчированием поверхности поля растительными остатками, как элемент мульчирующего сберегающего земледелия.

9. На почвах, подверженных водной эрозии, с целью сохранения защитного растительного покрова в сочетании с приёмами разуплотнения почвы – чизелеванием и щелеванием. При этом щелевание нужно производить поздно осенью после промерзания поверхности почвы на 0,03…0,05 м для уменьшения осыпания стенок щели.