Способы и приемы обработки почвы под полевые культуры

Способы и приемы обработки почвы под полевые культуры Теоретические основы обработки почвы Обработка почвы — механическое воздействие на нее рабочими органами машин и орудий с целью создания наилучших условий для выращиваемых культур. Обработкой почвы создается благоприятное строение пахотного слоя, способного накопить и сохранить влагу, воздух и питательные вещества в нужных количествах и наилучших соотношениях. Обработанная почва хорошо пропускает воду и сокращает потери ее за счет испарения. Хорошо и глубоко обработанная почва способствует созданию мощной корневой системы сельскохозяйственных растений, благодаря чему они легче усваивают воду и питательные элементы. При обработке происходят изменения в тепловом режиме и биохимических процессах почвы. Обработка почвы позволяет решить и такие важнейшие задачи, как борьба с сорняками, заделка в почву пожнивных остатков, дернины, органических и минеральных удобрений, подготовка почвы для заделки в нее семян сельскохозяйственных растений, создание условий для появления всходов, систематический уход за растениями в период вегетации. Задачи обработки почвы существенно меняются в зависимости от почвенно-климатических условий и биологических особенностей культурных растений.

Чтобы правильно обрабатывать почву, необходимо знать оптимальную равновесную плотность (объемную массу) почвы. Для большинства полевых культур она составляет 1,0—1,3 г/см3. Равновесная плотность почвы, образующаяся после механической ее обработки под влиянием силы тяжести, выпадающих осадков и других природных воздействий до постоянной величины, редко соответствует оптимальной плотности, необходимой для растений. Чем больше разность между этими показателями, тем интенсивнее должна быть обработка почвы.

Качество обработки зависит и от физико-механических свойств обрабатываемой почвы. К ним относятся пластичность, липкость, связность, физическая спелость. Пластичность — это способность почвы изменять свою форму под влиянием внешних сил без образования трещин и длительно сохранять ее. На пластичность почвы влияет гранулометрический (механический) состав, состав коллоидной фракции и поглощенных катионов, содержание гумуса. Наиболее пластичны солонцовые, глинистые, суглинистые почвы. Сухие и переувлажненные почвы непластичны. Липкость — свойство влажной почвы прилипать к другим телам (предметам). Глинистые почвы обладают большей липкостью, чем песчаные. Липкость почвы оказывает влияние на тяговое сопротивление почвы, ухудшает качество обработки. Связность — способность почвы оказывать сопротивление внешнему усилию, стремящемуся разъединить почвенные частицы. Наименьшую связность имеют песчаные, наибольшую — глинистые почвы. Большой связностью обладают сухие почвы. По мере увлажнения почвы ее связность уменьшается. Физическая спелость — это такое состояние почвы, при котором она не прилипает к органам орудий обработки и хорошо крошится, физическая спелость почвы наступает при определенной влажности (от 60 до 80% наименьшей влагоемкости в зависимости от гранулометрического состава и других свойств почвы). При обработке неспелых почв увеличивается тяговое усилие и расход горючего: на сухой почве из-за повышенной связности, на переувлажненной — из-за увеличения липкости.

Все приемы воздействия на почву сводятся к следующим технологическим процессам: рыхлению, оборачиванию, перемешиванию, уплотнению и выравниванию почвы.

Рыхление. В процессе рыхления изменяется взаимное расположение почвенных отдельностей с образованием более крупных пор. Этот прием способствует созданию рыхлого пахотного, а в некоторых случаях и подпахотного слоя.

Оборачивание. Этот прием заключается в перемещении в вертикальном направлении слоев или горизонтов почвы. Он способствует уничтожению сорных растений и вредителей сельскохозяйственных растений. Путем оборачивания заделывают в почву пожнивные и корневые остатки растений, дернину при распашке целины или сеяных многолетних трав, а также навоз и другие удобрения.

Перемешивание. При перемешивании почвы изменяется взаимное расположение почвенных отдельностей и удобрений, что обеспечивает однородное состояние обрабатываемого слоя. Выполняют этот прием одновременно с рыхлением и оборачиванием.

Уплотнение. Это изменение взаимного расположения почвенных отдельностей с образованием более мелких пор. Уплотнение проводят во время предпосевной подготовки почвы и после посева. И в том, и в другом случае оно создает лучший контакт семян (особенно мелких) с почвой и улучшает подток воды из нижних слоев. Уплотнение поверхностного пахотного слоя способствует более быстрому прогреванию почвы, в степных условиях предупреждает выдувание ее мелких частиц.

Выравнивание. Применяют для устранения неровностей поверхности почвы. Оно предохраняет почву от иссушения и обеспечивает более равномерный посев. Для выравнивания почвы используют бороны, волокуши и катки.

Создание микрорельефа (борозды, гребни, гряды, щели, лунки, микролиманы и т. п.). Элементы микрорельефа устраивают для регулирования почвенного режима в различных природных условиях — для осушения, улучшения воздушного и питательного режимов, усиления прогревания почвы, задержания талых вод и предупреждения смыва почв. При этом используют окучники, грядоделатели, плуги со специальными приспособлениями, лункоделатели, щелерезы и другие орудия.

Механическая обработка почвы Механическая обработка почвы подразделяется на основную, мелкую и поверхностную. Под основной обработкой почвы понимают наиболее глубокую обработку почвы под определенную культуру севооборота, существенно изменяющую сложение почвы. Мелкую обработку почвы проводят орудиями на глубину от 10 до 18 см, а поверхностную — на глубину до 10 см.

Приемы и способы основной обработки почвы Вспашка обеспечивает крошение, рыхление и оборачивание обрабатываемого слоя почвы не менее чем на 135°, а также подрезание подземной части растений, заделку удобрений и пожнивных остатков. Выполняют вспашку различными плугами, отличающимися друг от друга главным образом формой отвала (цилиндрический, винтовой, полувинтовой и культурный). Форма отвала влияет на оборачивание, крошение и рыхление пахотного слоя.

Вспашку проводят плугом с предплужниками только при глубине пахотного слоя не менее 20 см. Это объясняется тем, что срезанный и сброшенный на дно борозды верхний слой почвы (10—12 см) необходимо закрыть рыхлой почвой нижнего слоя пахотного горизонта. Особенно это важно при запашке дернины. Почвы с пахотным горизонтом менее 20 см, а также торфяники с однородной массой полуперепревших органических остатков пашут обычным плугом без предплужников. Предплужники снимают с плуга и в том случае, если надо заделать органические, сидеральные удобрения или перемешать их с почвой во время двоения (летней перепашки) пара.

К приемам основной обработки почвы относят различные виды вспашки плугами с отвалами, безотвальными плугами, плоскорезами-глубокорыхлителями, глубокое рыхление чизелем, плантажными плугами, фрезерование, разноглубинная обработка, которые приводят к созданию мощного окультуренного пахотного слоя.

Вспашка с отвалами. Поле, предназначенное для вспашки, разбивают на загоны. На концах загонов оставляют поворотные полосы для разворота тракторного агрегата. Вспашку в загонах проводят всвал и вразвал. При вспашке всвал пахота начинается с середины загона. В конце его трактор с плугом поворачивает направо и движется в обратном направлении, обрабатывая почву рядом с только что вспаханной полосой. В результате этого в середине загона образуется гребень (свал), а по краям загона — разъемные борозды. Вспашку вразвал начинают с краев загона. На конце загона трактор с агрегатом поворачивают влево и прокладывают борозду на другом крае загона. При такой вспашке в середине загона получается разъемная борозда (развал), а между загонами образуются гребни. Для уменьшения числа борозд и гребней на поле необходимо в смежных загонах чередовать вспашку всвал и вразвал. Такое чередование обеспечивает более ровную поверхность поля.

Безотвальная обработка почвы. При этой обработке используют безотвальные плуги, которые глубоко (на 30 см и более) рыхлят почву, но не оборачивают пласт. Безотвальная обработка почвы эффективна в засушливых условиях, где оборачивание пласта может привести к потере влаги в пахотном слое.

Плоскорезная обработка почвы. Ее применяют в районах, подверженных ветровой эрозии. Используют специальные плоскорезы-глубокорыхлители, которые оставляют на поверхности почвы значительную часть стерни и одновременно рыхлят почву на глубину до 30 см. Максимальное сохранение стерни на поверхности почвы после обработки и посева — главное условие плоскорезной обработки.

Фрезерование. Прием обработки почвы, обеспечивающий усиленное крошение, тщательное перемешивание и рыхление обрабатываемого слоя, называется фрезерованием. Его применяют на глубоко задернованных и торфянистых почвах для ускорения их минерализации.

Плантажная вспашка. Обычно плантажную вспашку проводят под сады, виноградники, лесопосадки. Обработку ведут на глубину 50—70 см и более плантажным плугом. При необходимости им можно проводить послойную обработку. Для этого на плуге устанавливают предплужник, почвоуглубитель, вырезные лемеха или два плантажных корпуса на разных уровнях.

Разноглубинная обработка почвы. В севообороте проводят глубокие обработки на 25−35 см, средние — на 20−24, мелкие — на 10−18 см и поверхностные — до 10 см. Разноглубинная обработка позволяет интенсивнее вести борьбу с сорняками, вредителями, болезнями культурных растений. Заделанные глубоко семена сорняков, вредители и возбудители болезней теряют жизнеспособность за период (3−5 лет) последующей более мелкой обработки почвы.

Создание мощного окультуренного пахотного слоя. Создание глубокого пахотного слоя — непременное условие окультуривания полей. В первую очередь это касается дерново-подзолистых, серых лесных оподзоленных почв, имеющих неглубокий гумусовый горизонт, ниже которого размещается бесплодный и бесструктурный подзолистый горизонт.

Существуют следующие способы углубления пахотного слоя:

постепенное припахивание подпахотного слоя (за один раз не более 2

см) с выносом его на поверхность и перемешивание с пахотным; в этом случае в почву вносят органические удобрения и при необходимости почвы известкуют; почва воздействие механическое пахотный полное оборачивание пахотного слоя с одновременным рыхлением части подпахотного;

рыхление почвы на установленную глубину без оборачивания. Для этого используют плуг без предплужников и без отвалов.

Углубление дерново-подзолистых и подзолистых почв лучше всего проводить при осенней вспашке черного пара или весной в случае раннего пара. Если в севообороте нет чистых паров, пахотный слой углубляют перед полем пропашных растений.

Приемы и способы мелкой и поверхностной обработки почвы Мелкую обработку почвы проводят для рыхления обрабатываемого слоя почвы, уничтожения сорняков, заделки минеральных удобрений. В задачи поверхностной обработки почвы входят уничтожение почвенной корки, рыхление уплотнившегося верхнего слоя почвы, подготовка семенного ложа перед посевом сельскохозяйственных культур, подрезание сорняков, неглубокая заделка минеральных удобрений. Обработку почвы на небольшую глубину проводят также во время ухода за посевами, главным образом пропашных культур.

К приемам поверхностной обработки относят лущение, культивацию, боронование, прикатывание, малование, шлейфование, окучивание.

Лущение. Обеспечивает рыхление, частичное оборачивание и перемешивание почвы, а также подрезание сорняков. Лущение проводят на глубину 5

см, главным образом после уборки урожая культур сплошного посева. Для лущения используют отвальные и дисковые лущильники. Отвальные лущильники (лемешные или корпусные) — это облегченные плуги с небольшими корпусами без предплужников. Ими можно проводить рыхление на глубину до 18 см с оборачиванием почвы. Они особенно необходимы для подрезания корнеотпрысковых растений. Дисковые лущильники меньше оборачивают почву, слабее подрезают сорняки, но хорошо разрезают горизонтально расположенные корневища и отпрыски корней. Обрабатывают почву на глубину 6—7 см, лущильниками с дополнительным грузом — до 10—12 см. Их применяют главным образом для послеуборочного лущения жнивья и для предпосевной обработки целинных и залежных земель, перед вспашкой пласта сеяных многолетних трав.

Культивация. В процессе культивации происходит рыхление, перемешивание почвы без оборачивания, а также подрезаются сорняки. Культивация может быть сплошная при обработке паров и почвы до посева и междурядная при уходе за посевами пропашных культур. Мягкую пашню обрабатывают преимущественно лаповыми культиваторами. Лапы культиваторов бывают различной конструкции: плоскорежущие (подрезающие), рыхлительные (долотообразные и на пружинах), игольчатые диски и др. Подрезающие лапы имеют форму или плоского треугольника (стрельчатые лапы), или ножа, поставленного горизонтально либо под углом к раме культиватора (односторонние). Первые хорошо подрезают сорняки и рыхлят почву на глубине до 10—12 см, вторые лучше обрабатывают почву на небольшую глубину. Рыхлительные лапы более узкие, имеют вид долота и крепятся вертикально на раме культиватора на пружинных стойках (пружинящие лапы). Они более интенсивно рыхлят почву и слабее подрезают сорняки. Культиваторы с пружинящими лапами применяют для рыхления почвы и вычесывания корневищ. Сочетание односторонних плоскорежущих лап с долотообразными рыхлящими позволяет добиваться глубокого рыхления и тщательного подрезания сорняков. Культиваторы рыхлят почву на глубину от 5—6 до 10—12 см. Обработку на 16—20 см и глубже проводят дисковой тяжелой бороной и чизель-культиваторами. При безотвальной обработке почвы используют: культиваторы-плоскорезы КПШ-9, КПШ-11, КПШ-5, которые обрабатывают почву на глубину 7—18 см и оставляют на поверхности до 90% стерни; машины ОП-8, ОП-12, предназначенные для неглубокой (6—12 см) основной и предпосевной обработки почвы; противоэрозионные культиваторы КПЭ-3.8А для обработки паров и предпосевной обработки тяжелых сухих и плотных почв. На легких почвах можно использовать культиваторы КШ-3.6А. Штанговый культиватор, у которого рабочим органом служит металлический стержень — штанга, применяют также для рыхления почвы без оборачивания. Штанга выравнивает поверхность почвы и при вращении в обратном движению колес направлении выносит заделанную стойками стерню.

Боронование. Обеспечивает рыхление почвы на глубину 3—11 см, перемешивание и выравнивание поверхности поля, а также частичное уничтожение проростков и всходов сорняков. Прием используют для разрушения крупных комков, создания мелкокомковатого строения верхней части пахотного слоя, уничтожения почвенной корки, т. е. для сохранения влаги в почве от испарения. Боронование применяют также для ранневесеннего рыхления зяби, а также ухода за посевами озимых и яровых культур, многолетних трав и др. В зависимости от рабочих органов бороны используют зубовые, дисковые, пружинные, сетчатые, игольчатые. Для рыхления тяжелых сильно уплотнившихся почв наиболее пригодны зубовые и дисковые бороны. Легкие бороны применяют при посеве и уходе за посевами.

Прикатывание. Прием заключается в уплотнении и выравнивании поверхности поля, а также дроблении глыбистой части почвы. Применяют прикатывание в том случае, когда вспашку проводят незадолго до посева и почва не успевает осесть. Если поле не прикатать, узел кущения зерновых после оседания почвы может остаться на поверхности, что губительно отразится на развитии растений, особенно озимых культур. Для прикатывания применяют гладкие, рубчатые или кольчатые катки. При использовании гладких катков поверхность почвы сильно уплотняется, а при работе кольчатых получается несколько гребнистой. Лучшие результаты дают кольчато-шпоровые катки, после которых не требуется дополнительной обработки, а на поверхности остается рыхлый мульчирующий слой.

Малование. Это выравнивание почвы с одновременным значительным ее уплотнением. Проводят специальным орудием — малой, состоящей из металлического бруса, крепящегося двумя тягами к трактору. Малование применяют для подготовки поля к посеву и последующим поливам.

Шлейфование. Прием обеспечивает выравнивание поверхности поля и частичное рыхление верхнего слоя почвы. Для шлейфования используют волокуши и шлейф-бороны. Волокуша состоит из нескольких деревянных брусьев, соединенных цепями на расстоянии 30−40 см. Волокуша с зубьями на переднем брусе называется гвоздевкой. Шлейф-борона представляет собой брус с прицепным устройством по краям. Шлейфование эффективно только на хорошо обработанных, структурных почвах. Чаще всего шлейфование применяют перед посевом мелкосемянных культур — льна, сахарной свеклы и др.

Окучивание. Этот прием представляет собой рыхление, частичное перемешивание и приваливание почвы к основанию стеблей культурных растений, а также подрезание подземных органов сорняков в междурядьях.

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

Основные направления минимальной обработки почвы имеют зональный характер и сводятся к следующему: к сокращению числа и глубины обработок в сочетании с применением гербицидов для борьбы с сорняками; замене глубоких обработок поверхностными, плоскорезными, использование широкозахватных орудий; совмещению нескольких технологических операций и приемов путем применения комбинированных почвообрабатывающих и посевных агрегатов; применению полосной (колейной) предпосевной обработки при выращивании широкорядных культур в сочетании с внесением гербицидов.

При использовании гербицидов возможно сокращение междурядных обработок в посевах пропашных культур. На легких почвах можно проводить одно предпосевное боронование под ранние яровые культуры, а в системе основной обработки периодически заменять глубокую вспашку мелкой или обработкой дисковыми боронами на глубину 10−12 см.

Агротехническая оценка качества обработки почвы Общие показатели всех приемов обработки почвы следующие:

срок проведения;

отсутствие огрехов;

глубина и равномерность обработки.

Наряду с этим к каждому приему обработки предъявляют свои требования, определяемые задачами, стоящими перед данным приемом.

При вспашке необходимо соблюдать:

определенную степень оборачивания и крошения пласта;

полноту заделки дернины, растительных остатков, сорняков и удобрений;

степень гребнистости.

К лущению предъявляют следующие агротехнические требования:

полное подрезание сорняков;

полнота измельчения корневищ корневищных сорняков;

рыхление верхнего слоя почвы.

При культивации должны быть обеспечены:

выравненность обработанной поверхности;

отсутствие глыбистости;

полнота подрезания сорняков.

Необходимо следить, чтобы нижний влажный слой почвы не выворачивался на поверхность.

Агротехнические требования к боронованию:

придание верхнему слою почвы рыхлого мелкокомковатого сложения;

выравнивание поверхности поля;

разрушение почвенной корки;

отсутствие поврежденных растений.

Качество плоскорезной обработки оценивают:

по сохранению стерни;

подрезанию сорняков;

сохранению стыков перекрытий.

1. Вавилов, П.П. и др. Растениеводство; М.: Колос; Издание 2-е, перераб. и доп. — Москва, 2014. — 432 c.

2. Соколова Т. А. Декоративное растениеводство. Древоводство; Академия — Москва, 2012. — 352 c.

3. Соколова Т. А., Бочкова И. Ю. Декоративное растениеводство. Цветоводство; Академия — Москва, 2011. — 458 c.

4. Соколова, Т.А.; Бочкова, И. Ю. Декоративное растениеводство. Цветоводство: Учебник; М.: Academia — Москва, 2011. — 432 c.

5. Фурсова А. К., Фурсов Д. И., Наумкин В. Н., Никулина Н. Д. Растениеводство. Лабораторно-практические занятия. Том 2. Технические и кормовые культуры. Учебное пособие; Лань — Москва, 2013. — 392 c.