Как противостоять уплотнению почвы
Три основных типа уплотнения и меры борьбы с ними
Тема уплотнения почвы и снижения по этой причине урожайности сельскохозяйственных культур становится с каждым годом все более важной. Эксперты выделяют три основных типа уплотнения.
Почвенная корка
Такой тип почвы зачастую появляется из-за типа обработки почвы и осадков. Обработка почвы может нарушить защитный слой на поверхности почвы и ее структуру. Дождь также разрушает целостность почвы, дробит ее до маленьких частей, которые растворяются в воде, затем масса высыхает и превращается в твердую корку. Корка не дает проникнуть влаге в почву, а также препятствует всходам культур.
Диагностика
Корковатую почву довольно легко определить визуально. Оценка состояния почвы «на глаз» покажет пластинчатое, горизонтально слоистое образование. Если корка появилась после посадки семян, то количество растений, которые взойдут, резко сократится.
Борьба с коркой и ее профилактика
Если культуры уже посажены, то кратковременным решением проблемы будет рыхление почвы небольшой бороной, чтобы помочь прорастанию культур. Другим способом предотвратить коркование земли является минимизация обработки почвы и наблюдение за поверхностью полей. Добавление травяных культур в севооборот также может помочь в формировании хорошо гранулированной почвы, которая более устойчива к коркованию.
Подпочвенное уплотнение
Уплотнение верхнего слоя, называемого также твердым подпочвенным пластом или плуговым подпочвенным пластом, возникает чуть ниже глубины вскапывания почвы. Уплотнение обычно возникает, если почвы обрабатываются на одной и той же глубине.
Давление от дисков культиваторов может повлечь за собой компрессию почвы и нарушение целостности в месте ее соприкосновения с инструментом для обработки почвы. Обычно уплотнение достигает в толщину 5—7 см, но может увеличиваться в размерах при влажных условиях и/или повышенном содержании ила и глины. Сильное уплотнение может сделать невозможным прохождение воды на нижние подуровни почвы.
Диагностика
Твердый подпочвенный слой можно обнаружить, если снять слой пашни до глубины, на которую обрабатывается почва. При осмотре твердого почвенного слоя стоит обратить внимание на то, как растут корни растений. Если они растут горизонтально, то это говорит о том, что у растений есть проблемы с проникновением внутрь твердого подпочвенного слоя.
Решение проблемы и профилактика
Предполагается, что уплотненные слои почвы ежегодно разрушаются под воздействием морозов и сухих-влажных циклов. Если твердый подпочвенный слой не разрушается под воздействием естественных условий, то стоит вмешаться и разрыхлить его. При относительно сухой почве можно использовать культиватор тяжелого типа, шипы которого доставали бы до твердого подпочвенного слоя и его разрыхляли.
Переход на прямой посев там, где это возможно, уменьшит уплотнение нижнего слоя почвы, но это может занять от 3 до 5 лет. Если переход на нулевую технологию невозможен, важно стараться не проводить обработки почвы во влажных условиях и варьировать глубину и направление обработки. Это касается, прежде всего, сельскохозяйственных культур, высаженных в ряд, а также овощных посадок.
Другим способом для разуплотнения может быть посадка культур со стержневой и мочковатой корневой системой.
Уплотнение, возникшее из-за тяжелого сельхозоборудования
Сельскохозяйственное оборудование, такое как трактор, зерновоз, комбайн, грузовик, разбрасыватель навоза, может сильно давить на верхний и нижний слои почвы. В условиях влажной земли уплотнение, вызванное тяжелой техникой, может достигать 60 см. Поскольку сельскохозяйственная техника с каждым годом прибавляет в весе и размере, то такое уплотнение может стать большой проблемой в недалеком будущем.
Диагностика
Чтобы выявить такой тип уплотнения, нужно осмотреть места, в которых растет меньше сельскохозяйственных культур, чем на других участках поля. Затем следует выкопать культуры с обоих участков и внимательно сравнить корни растений. У растений с участка, где есть уплотнение, корневая система будет бесформенной или недоразвитой. Кроме этого, корни растений с уплотненной почвы могут быть более короткими, поскольку растут в верхнем слое, имея возможность лишь чуть-чуть пробиться в нижний. Можно использовать специальный прибор (пенетрометр), чтобы узнать ширину и глубину уплотнения нижнего слоя почвы. Но, опираясь только на данные пенетрометра, нельзя сделать окончательный вывод об уплотнении, надо провести дополнительную диагностику.
Решение проблемы и профилактика
Уплотнение, вызванное колесами сельскохозяйственной техники, может быть устранено агротехническими способами или глубокой обработкой почвы. Если уплотнение составляет от 30 до 60 см, придется использовать глубокую обработку почвы. Это — эффективный метод борьбы с уплотнением, но он имеет и нежелательные последствия:
– может произойти смешивание верхнего и нижнего слоя почвы, что ухудшит состояние почвы, уменьшит содержание органических веществ, а также увеличивается вероятность коркования почвы;
– может повыситься содержание соли в почве из-за смешения слоев;
– почва может стать более жесткой и комковатой, камни могут подняться на поверхность;
– уровень влаги может стать недостаточным или избыточным.
Вообще, механическая обработка почвы — это кратковременное и довольно дорогое решение проблемы уплотнения. В дальнейшем почву стоит обрабатывать таким образом, чтобы максимально снизить воздействие колес техники. Примеры решений:
– минимизировать движение техники на сырых участках поля;
— использовать минимально рекомендованный уровень давления в шинах.
Выбирая тот или другой метод, сделайте несколько пробных полос на поле, чтобы оценить преимущества. А спустя год-два применяйте выбранный метод на всем поле.
Источник
Уплотнение почвы
Уплотнение почвы – форма физической деградации почвы, которая приводит к усилению её эрозии и снижению урожайности. Уплотнение происходит из-за сжатия почвенных частиц, что снижает порозность. Растения на уплотненных почвах, как правило, мелкие и недоразвитые.
Чаще всего уплотняются почвы, в которых мало органики и много глины. Даже содержащие большое количество гумуса чернозёмы постепенно переуплотняются при регулярном орошении. При этом неизбежно снижение урожайности с/х культур.
Самая частая причина избыточного уплотнения почвы — это работа на полях тяжёлой техники. Почва от проходов техники уплотняется тем больше, чем больше насыщена влагой.
При переуплотнении возникает сопровождающий процесс – переувлажнение, также и наоборот — переувлажнение является причиной переуплотнения.
В уплотнении почвы выделяют процесс слитизации, которая наиболее выражена на орошаемых землях. В этом случае деградация почв настолько сильна, что почва фактически становится бесструктурной. Причём такая деградация необратима.
Длительный переизбыток воды в почве запускает процесс оглеения почвы. Такое состояние характеризуется низким содержанием кислорода и накоплением в почве токсичных для растений и почвенных организмов соединений. Плодородие почвы в результате заметно падает.
Многолетний опыт орошения чернозёмов достоверно показал, что химический состав почвы из-за орошения меняется в худшую сторону. Но еще больший урон наносят подтопления на обширных площадях, прилегающих к орошаемым землям, на которых отсутствует нормальная дренажная система.
Восстановление и предотвращение уплотнения
Очень трудно на практике восстанавливать нормальную плотность. Выделяют несколько приёмов регулирования поверхностных почвенных горизонтов и улучшения их плотности:
Хорошая почва наполовину состоит из питательного субстрата и наполовину – из воздуха. Воздушное пространство позволяет нормально циркулировать питательным веществам и воде, а также не препятствует нормальному росту корней. На слишком плотной почве растения выглядят бледными и обесцвеченными из-за недостатка питательных веществ. В дожди на таких участках застаивается вода, что еще больше ухудшает ситуацию.
Для борьбы с уплотнением раз в три года земле нужно давать отдых (оставлять «под паром»). Несколько циклов замораживания и оттаивания прекрасно рыхлят землю. В зависимости от главной причины проблемы предпринимают следующие меры: ограничивают движение техники, скота и людей на поле, устраивают дренажные канавки.
Источник
Вернуть плодородие. Классические и нестандартные подходы к разуплотнению почвы
Осознание проблемы переуплотнения почвы ставит перед хозяйствами множество вопросов. Как определить масштабы переуплотнения на своих полях, что можно сделать прямо сейчас и какие орудия помогут разрушить переуплотненный горизонт?
Деградация почвенного покрова, отрицательный баланс гумуса и формирование уплотненного горизонта, препятствующего эффективному дренажу влаги ниже глубины обработки, становится основной темой для дискуссий в контексте засух и снижения урожайности. Земельные ресурсы нашей страны огромны, именно поэтому о проблеме сохранения почв в России заговорили позже, чем в Европе, где земельные наделы значительно меньше и передаются от отца к сыну многие поколения.
В России же последние сто лет форма собственности на землю не предполагала личной заинтересованности каждого конкретного человека в поддержании плодородия почв, поэтому и отношение к этому вопросу в массе было более безответственным. И, по наблюдению директора по развитию ГК «Альтаир» Дмитрия Кравченко, во многих агропредприятиях такая политика, к сожалению, сохраняется: агроресурсы используются «до последнего», а когда урожайность начинает стремительно снижаться, начинают искать «волшебные таблетки» — средства, которые мгновенно поднимут урожайность. В худшем случае поля бросают или перепродают новым хозяевам.
Тем не менее, по мнению директора по навесному оборудованию компании CNH Industrial Александра Загинайлова, все больше серьезных инвесторов и вдумчивых сельхозпроизводителей уже задаются вопросом, где искать причину падения урожаев.
Масштаб бедствия
О том, что проблема переуплотнения приобрела в хозяйстве серьезные масштабы, можно догадаться по косвенным признакам: пониженная урожайность, не уходящая с полей влага, вымочки или, наоборот, быстрое испарение воды, плохая впитываемость и стекание по рельефу. Есть много способов «подтвердить диагноз», т.е. определить переуплотнение и его границы. Самый простой из них — с помощью обычного ножа.
«Выкапывается небольшая яма глубиной 35-45 см, и в стенку этой ямы чуть ниже глубины обработки почвы (которую обычно применяют на данном поле), втыкается нож, — объясняет управляющий продажами компании «Кун Восток» по ЮФО Матвей Пащенко. — Он ведется вверх до момента соприкосновения с более плотным слоем — это нижняя граница переуплотненного горизонта. А далее проделывается то же самое, но сверху вниз, чтобы определить его верхнюю границу и таким образом узнать толщину переуплотненного слоя почвы».
Примерно так же подтвердить и выявить проблему переуплотнения можно с помощью специальных приборов — пенетрологгеров, которые «оцифровывают» глубину и мощность переуплотненных горизонтов, замечает генеральный директор компании «Агроноут», к.б.н. Алексей Трубников. По сути, это щуп с датчиком, который вставляют в почву на глубину до 60 см. Точки измерения можно фиксировать по координатам и наносить на карту для дальнейшей выработки стратегии и тактики работы с переуплотнением. Такой прибор, по мнению специалиста, должен быть в арсенале каждого хорошего фермера и агронома.
«Помимо этого, сопротивление пенетрации можно измерить специальными датчиками (датчик компактности), которые устанавливаются на трактор, квадроцикл или автомобиль-внедорожник, — продолжает он. — Во время измерений запись показателей идет в онлайн-режиме, и в среднем один датчик делает около 20 замеров в час». Используя эти данные, можно также составить карты залегания переуплотненных горизонтов.
Еще более глубокий анализ, в результате которого устанавливается степень переуплотнения, можно сделать в агрофизических лабораториях, куда отправляются образцы почв, отобранные специальным образом из разрезов (шурфов), добавляет Алексей Трубников. Это не массовый вид анализа, и делают их в основном в лабораториях факультетов почвоведения ВУЗов, например в Тимирязевской академии. «Один из главных показателей сложения почвы — объемный вес (вес одного куб. см почвы) — в идеале должен составлять 1,1 г/см3, если же почва избыточно уплотнена, это значение будет свыше 1,3 г/см3, — объясняет специалист. — Для суглинистых почв оптимальная плотность находится в пределах 1-1,3 г/см3, а для супесчаных — 1,2-1,5 г/см3».
Кстати, слишком рыхлая почва также имеет большие недостатки: если объемный вес почвы 0,9 и ниже, то в ней будет много воздуха и, соответственно, мало контакта корней с влагой, а это значит, что всходы будут плохими. Поэтому опытные агрономы знают, что не рекомендуется делать предпосевную обработку ниже глубины заделки семян, если стоит задача получения дружных всходов и высоких урожаев.
Одной из первостепенных мер, позволяющих быстро исправить переуплотнение, ученые считают глубокое рыхление. Именно механическим рыхлением можно быстрее всего разуплотнить переуплотненные горизонты и наладить дренирование почвы. По мнению Алексея Трубникова, глубину рыхления (на 25-35-40 см) следует выбирать в зависимости от ситуации и глубины переуплотненного горизонта, т. е. машину нужно настраивать на каждом поле индивидуально.
Не так страшен плуг
В силу почвенно-климатических условий и особенностей возделывания некоторых культур (например, сахарной свеклы) большинство хозяйств в Центральной России не могут отказаться от обработки почвы плугом, отмечает Игорь Иванов, руководитель направления по плугам компании «Квернеланд Груп СНГ». А появление плужной подошвы в традиционной технологии во многом зависит от работы на одну и ту же глубину (отсюда и пошел термин «плужная подошва»). Но этого можно избежать благодаря специальным приспособлениям, позволяющим рыхлить почву ниже глубины вспашки, утверждает специалист.
«Плужная подошва» — устаревший термин, считает Алексей Трубников. И переуплотненный слой, который понимается под этим термином, возникает вовсе не всегда от использования плуга. Более того, бороться с плужной подошвой зачастую можно, как раз используя плуг, но применяя специальные наральники или эко-сошники. Например, такие решения есть у компаний «Квернеланд Груп» (эко-сошник), Amazone (подпочвенный рыхлитель для плуга) и др.
Как объясняет Игорь Иванов, такое приспособление устанавливается на полевую доску корпуса плуга, его конструкция очень простая и надежная, в ней используются стандартные (оборотные) долота плуга. «Эко-сошник работает на 10 см ниже заданной глубины плуга, разрушая плужную подошву и способствуя проникновению влаги в нижние слои горизонта, — поясняет он работу такого устройства. — Кроме того, это экономично — вспашка и глубокое рыхление почвы одновременно».
«В последние годы хозяйства, массово уходя от основной обработки почвы и, в частности, пахоты, ударились в другую крайность — занялись повальным бесконтрольным мини-тиллом», — рассказывает Алексей Трубников. В результате в большинстве сельхозпредприятий обработка почвы долгое время велась исключительно дисковыми машинами. Причем зачастую тяжелыми дисковыми боронами и дискаторами.
Все это привело к тому, что ширина слоя уплотненного горизонта увеличилась. «И если после вспашки уплотненный слой залегает на глубине 25-30 см и имеет обычно толщину не более 5-7 см, то при постоянной исключительно дисковой обработке почвы тяжелыми машинами, которая затрагивает только верхний слой почвы, устойчивый спрессованный слой начинается уже на отметке 10-15 см, и толщина его проникает до 20-15 см вглубь, — разъясняет Алексей Трубников. — То есть, вопреки распространенному мнению, постоянная вспашка приносит гораздо меньше неприятностей с точки зрения переуплотненного горизонта, чем неразумный mini-till».
Для «классики» и «нуля»
«Глубокое рыхление необходимо проводить осторожно, чтобы не выносить на поверхность неплодородный слой (например, глину), особенно там, где его залегание достаточно близко, — замечает региональный представитель по ЮФО компании HORSCH Вячеслав Векленко. — Именно поэтому к глубокорыхлителям применяют повышенные требования: рабочий орган (лапа, долото) должен иметь относительно узкую форму, чтобы разрушать верхний слой, но не поднимать почву из нижних неплодородных слоев на поверхность, и в то же время не делать широких щелей, чтобы верхний слой не проваливался на дно борозды».
Производители техники рекомендуют работать на 2-3 см ниже нижней границы уплотненного слоя, но не глубже. Иначе, по словам Матвея Пащенко, обработка превратится в бесполезную трату горючего и будет напрасно нарушаться структура почвы ниже уплотненного горизонта. «Рабочий орган глубокорыхлителя, заходя под нижний слой переуплотненной почвы, подцепляет его и поднимает вверх целым пластом, — объясняет специалист. — Таким образом происходит взламывание уплотненного горизонта без выдергивания нижезалегающих неплодородных слоев. А появившиеся трещины позволяют воде дренировать». В настоящее время для этих целей рынок предлагает два типа орудий: диско-лаповые и чисто лаповые (только с долотьями).
Если в хозяйстве работают по классической технологии или по mini-till, особенно в южных районах, где имеется большое количество пожнивных остатков, то такую обработку нужно проводить по принципу «мелко перемешивать, глубоко рыхлить». В этой связи участники рынка советуют обратить внимание на диско-лаповые орудия, призванные выполнять глубокую обработку и активное поверхностное перемешивание стерневых остатков дисками на различную глубину.
«Как правило, это комбинация дисковой батареи (или двух) и чизеля — лапового орудия, работающего на большую глубину и взламывающего плужную подошву и уплотненные нижние горизонты почвы. А диски в таком орудии занимаются заделкой стерни в верхний слой почвы», — объясняет менеджер категории почвообработка компании «АГКО-РМ» Михаил Базан.
Если же в хозяйстве придерживаются нулевой обработки и по технологии важно оставить стерню, то глава компании «Грейт Плейнз Агро» Руслан Тимов советует обратить внимание на глубокорыхлители линейного типа, имеющие небольшие тонкие стойки, которые не выворачивают комья, не трогают стерню, но при этом разрушают плужную подошву по всей ширине захвата.
«Строго говоря, нулевая технология не подразумевает никакой почвообработки, — замечает Михаил Базан. — Тем не менее, переходя на прямой посев, многие сельхозпроизводители сталкиваются с уплотнением и, соответственно, не могут повысить свою урожайность». Разрыв уплотненного слоя, по его словам, позволит достичь оптимальной влагообеспеченности в течение следующего года.
Тренды
Экологизация (восстановление) почвы — процесс длительный. Одним из первых шагов на этом пути, по словам Дмитрия Кравченко, должно стать внесение основного фосфорного или калийного удобрения осенью не по всему почвенному горизонту, а локально. В этой связи особого внимания, по мнению специалиста, заслуживают глубокорыхлители с внутрипочвенным внесением гранулированных или жидких удобрений, позволяющие заложить основное удобрение в осенний период в нужном месте, в том числе координатно полосами с шагом 45 или 70 см, с последующим посевом по этим же трекам яровых культур.
Матвей Пащенко отмечает, что возможность закладки удобрений при почвообработке является мировым трендом, и многие производители сельхозтехники работают над внедрением этой опции в свои глубокорыхлители.
Но главное направление, в котором движутся все мировые производители, по словам Александра Загинайлова, — полная автоматизация полевых работ, в том числе почвообработки.
Автор: Дария Харитонова
Источник: «Агротехника и технологии»
Источник