Минимальная обработка почвы

Обработка почвы – одна из энергоемких операций в земледелии. Для ее проведения требуется большое количество техники, нефтепродуктов, трудовых ресурсов и времени. Кроме того, в условиях индустриализации земледелия обработка наряду с положительным влиянием оказывает отрицательное действие на плодородие почвы. Так, при применении тяжеловесных тракторов и орудий уплотняются пахотный и даже предпахотный слой почвы. Частые рыхления, активизируя биологические процессы и минерализацию органического вещества, приводят к значительным потерям неиспользованного растениями азота и снижению гумусированности почвы, а также к развитию эрозии. Поэтому разработка более экономичных технологий обработки почвы, обеспечивающих значительное снижение энергетических и трудовых ресурсов, отрицательного последействия на плодородие почвы является непременным условием современного земледелия. В этой связи важнейшим направлением будет минимализация обработки почвы.

Минимальная обработка почвы – это научно обоснованная обработка, обеспечивающая снижение энергетических затрат путем уменьшения количества и глубины обработок, совмещения операций и приемов в одном рабочем процессе или уменьшение обрабатываемой поверхности поля при применении гербицидов для борьбы с сорняками.

Основными факторами, определяющими необходимость минимализации обработки почвы, являются:

снижение плодородия и продукционной способности почвы в результате широкого применения тяжеловесных тракторов и транспортных средств;

снижение энергетических затрат за счет уменьшения количества и глубины механической обработки;

возможность замены механических обработок как средства борьбы с сорняками, применением высокоэффективных гербицидов;

использование для обработки почвы энергонасыщенных тракторов, комбинированных машин и агрегатов, орудий с активными рабочими органами;

всемерная экономия энергетических и трудовых ресурсов, а также времени.

Теоретическое обоснование минимализации обработки почвы связано с соответствием физических параметров плодородия почвы требованию культурных растений.

О физическом состоянии почвы и степени ее уплотнения можно судить по величине плотности. Различают оптимальную для растений и равновесную для почвы плотность. При оптимальной плотно­сти складываются наиболее благоприятные условия для роста растений. За равновесную принимают плотность длительно (для пахотного 1–2 и для подпахотного слоя 2–3 года) необрабатываемой почвы при полевой влагоемкости. Чем меньше различия между оптимальной и равновесной величиной, тем больше возможности для минимализации обработки почвы.

Минимализация обработки почвы носит зональный характер, и основными ее направлениями будут следующие:

сокращение числа и глубины основных предпосевных и междурядных обработок почвы в севообороте в сочетании с применением гербицидов для борьбы с сорняками;

замена глубоких обработок более производительными поверхностными или плоскорезными, использование широкозахватных орудий с активными рабочими органами, обеспечивающих высококачественную обработку за один проход агрегата;

совмещение нескольких технологических операций и приемов в одном рабочем процессе путем применения комбинированных почвообрабатывающих и посевных агрегатов;

уменьшение обрабатываемой поверхности поля путем внедрения полосной (колейной) предпосевной обработки почв при возделывании широкорядных культур в сочетании с применением гербицидов.

Наиболее полное воплощение минимализация получила в почвозащитной технологии обработки почвы, разработанной во ВНИИ зернового хозяйства. Основой ее является плоскорезная обработка, обеспечивающая надежную защиту почвы от эрозии и значительную экономию затрат по сравнению со вспашкой. Такая технология обработки почвы внедрена в степных регионах Западной Сибири, Поволжья.

Все большее распространение получает минимализация обработки путем совмещения выполнения различных полевых работ одной машиной или агрегатом.

Для предпосевной подготовки почвы под озимые и яровые зерновые рекомендуют комбинированные агрегаты РВК-3, РВК-3,6, ВИП-5,6, которые повышают производительность в 1,6–2,2 раза и снижают затраты труда в 2–2,5 раза.

На суглинистых почвах Нечерноземной зоны перспективен комбинированный агрегат КА-3,6, применение которого позволяет отказаться от вспашки в системе основной обработки и совместить предпосевную подготовку почвы с посевом зерновых культур.

Высокая эффективность использования комбинированных агрегатов АКПП-3,6, КППА-3,6, МКПП-3,6, АКР-3,6 установлена на предпосевной обработке почвы и посеве зерновых и зернобобовых культур.

В районах ветровой эрозии применяют посевные машины СЗС-2,1, СЗП-3,6, ЛДС-6, которые за один проход выполняют предпосевную обработку почвы, рядковое внесение удобрений, посев и прикатывание почвы в рядках.

Противоэрозионная обработка почвы. Одна из основных задач обработки почвы – защита ее от водной и ветровой эрозии, поэтому к обработке в условиях проявления эрозии предъявляют определенные требования. Главный принцип почвозащитной системы земледелия – обработка почвы плоскорежущими, не оборачивающими, а лишь рыхлящими почву орудиями, сохраняющими стерню на поверхности поля с целью предотвращения эрозии и уменьшения испарения почвенной влаги.

К важнейшим противоэрозионным приемам обработки почв необходимо отнести следующие: вспашку поперек склона; контурную обработку почв, вспашку с почвоуглубителями или плугом с вырезными корпусами; плоскорезную обработку с сохранением стерни; комбинированную отвально-безотвальную вспашку; ступенчатую вспашку с использованием плугов, у которые четные корпуса устанавливают на 10–12 см глубже; вспашку с одновременным формированием на поле противоэрозионного нанорельефа (борозды, валики, прерывистые борозды, лунки); полосное рыхление; щелевание посевов и почвы; применение различных вариантов минимальной обработки; противоэрозионные приемы обработки почв в многолетних насаждениях (глубокое полосное рыхление, щелевание, кротование, бороздование, лункование и др.); противоэрозионные приемы обработки лугов и пастбищ (щелевание, кротование).

Этот перечень не исчерпывает всех противоэрозионных приемов. Рассмотрим подробнее основные.

Вспашка поперек склона. Более простой, эффективный и доступный каждому хозяйству прием защиты почв от водной эрозии – проведение всех агротехнических приемов поперек склонов.

На склонах до 5⁰ проводят комбинированную вспашку поперек склона четырехкорпусным плугом, у которого второй и четвертый корпуса оставляют с обычными отвалами, а у первого и третьего отвалы снимают. Последние рыхлят почву без оборота пласта. В результате работы такого агрегата образуются две борозды и два валика, которые способствуют уменьшению эрозионных процессов.

При правильной основной обработке почвы каждая борозда и каждый гребень пашни должны влиять на регулирование поверхностного и внутрипочвенного стоков.

Увеличение глубины обработки. Важнейший прием повышения поглощения влаги на склонах – увеличение глубины обработки, а на почвах с небольшим гумусовым горизонтом – углубление пахотного слоя плугами с почвоуглубителями и вырезными корпусами. Способы глубокой обработки почвы нужно дифференцировать в соответствии с рельефом обрабатываемой площади. Так, в нижних элементах склонов положительный результат в регулировании стока дает вспашка на меньшую глубину с рыхлением подпахотного слоя почвы почвоуглубителями по сравнению с приводораздельными территориями, где пашут на полную глубину.

На полях с глубокой зяблевой вспашкой запасы влаги увеличиваются на 20–30 мм вследствие уменьшения поверхностного и внутрипочвенного стоков, сокращается смыв почвы и повышается урожай сельскохозяйственных культур в среднем на 10–15%, особенно в засушливые годы в зонах недостаточного увлажнения.

К числу приемов противоэрозионной обработки следует отнести чередование через год безотвального рыхления на 30–32 см со вспашкой на 20–22 см с обвалованием зяби.

За последние годы в различных зонах страны накоплен большой фактический материал по действию безотвальной и плоскорезной обработок почв в защите почв от водной эрозии. Плоскорезная обработка высокоэффективна только при наличии мульчирующего слоя почвы.

Контурная обработка. Основные принципы контурной обработки сводятся к тому, что почву нужно обрабатывать в направлении, близком к горизонталям местности, при поперечном движении агрегатов.

Обработка почвы по контурам – часть контурной организации территории как необходимого условия эффективного осуществления всего противоэрозионного комплекса мер.

Обвалование, прерывистое бороздование, лункование. Эти приемы перспективны на односторонних и выровненных склонах без ложбин. Обвалование проводят одновременно со вспашкой с помощью удлиненного отвала. Со вспашкой можно осуществлять прерывистое бороздование – поделку на поверхности поля земляных перемычек в борозде. Для этого применяют плуги с закрепленными на них трехлопастными перемычкоделателями. Осенью, после вспашки, проводят лункование зяби. В результате на поверхности почвы образуются углубления.

В связи с этим практический интерес представляет противоэрозионный агрегат, который за один проход образует валики, лунки и щели. Впитывающая способность таких лунок увеличивается благодаря тому, что они расположены непосредственно над щелями.

Ступенчатая разноглубинная вспашка. Ее проводят для уменьшения внутрипочвенного стока при обработке склона поперек плугом с четным числом корпусов, у которого четные корпуса пашут на обычную глубину, а нечетные, если позволяет мощность гумусового горизонта, на 12–15 см глубже. С этой целью их стойки удлиняют специальными приставками. Все корпуса работают с отвалами. В результате работы агрегата плужный след получается ступенчатым.

Щелевание, кротование. На склонах повышенной крутизны, где значительно снижается эффективность бороздования и лункования, рекомендуют шире применять щелевание и кротование. Щелевание как специальный прием можно проводить на посевах озимых культур, на полях многолетних трав, естественных сено­косах, пастбищах и в садах, а также на зяби. Этот способ заключается в поделке специальными орудиями узких глубоких щелей, глубина которых может достигать 40–60 см, ширина их 3–5 см, а расстояние между ними 100–150 см.

При нарезки щелей стенки их уплотняются, а сами щели заполняются рыхлой осыпавшейся почвой. Щели обычно нарезают с наступлением морозов и при промерзании почвы на 8–12 см, что позволяет обеспечить хорошую сохранность их до весны.

В некоторых хозяйствах применяют кротование. Сущность его в том, что на глубине 35–40 см специальным приспособлением делают полости-кротовины диаметром 6–8 см на расстоянии 0,7– 1,4 м, что положительно влияет на свойства почвы, улучшает ее водопроницаемость, распределение влаги по профилю. В условиях избыточного увлажнения кротование позволяет избавиться от лишней влаги.

Существенное значение имеют противоэрозионные приемы предпосевной, послепосевной обработок почвы и посева на склонах.