Глубина поверхностной обработки почвы

Mse-Online.Ru

Глубина обработки почвы

В истории земледелия известно много примеров, когда делались попытки заменить дорогостоящие приемы приемами поверхностной обработки почвы.

Так, в России была издана книга И. Овсииского «Новая система земле­делия», в которой взамен вспашки предлагалась поверхностная обработка на 5 см многокорпусными плужками или специально сконструированным ножевым культиватором. Середина текущего столетия ознаменовалась решительным пересмотром установив­шихся ранее взглядов и положений о способах и глубине обработ­ки почвы.

Благодаря совмещению различных операций обработки почвы (комбинированные агрегаты) появились новые способы об­работки: так называемая «минимальная» обработка, взамен при­емов основной только приемы поверхностной; просто «нулевая» (вообще без обработки); «химическая» обработка почвы (т. е. пе­реход к бесплужному земледелию).

Во второй половине XX в. в земледелии США, Канады, других стран начался крутой поворот от практики многократных тща­тельных обработок почвы к их возможному сокращению. Еще в1943 г. американский фермер Э. Фолкнер предложил систему по­верхностной обработки почвы дисковым орудием взамен плужной обработки почвы. Считая ежегодную вспашку отвальными плугами главной причиной снижения плодородия почвы и развития эрозии, он рекомендовал широко использовать зеленые удобрения с за­делкой их массы дисковыми орудиями примерно на 7,5 см. Поверхностная обработка, по его мнению, обеспечивает более благопри­ятный водный и питательный режимы почвы. Некоторые ученые в США считают, что обработка почвы вообще не нужна, а меха­ническая обработка почвы может служить лишь для борьбы с сор­няками.

В нашей стране, почти одновременно с деятельностью Э. Фолк­нера, широкое развитие идей о безотвальной и поверхностной об­работке почвы получило в работах Т. С. Мальцева. Им сконструи­рован специальный плуг для безотвальной обработки почвы. Он рекомендовал обрабатывать почву плугом не ежегодно, а через 3—5 лет (в зависимости от севооборота) на 40—50 см, а в осталь­ные годы обрабатывать поверхностно, на 10—12 см, дисковыми орудиями. И

Таким образом, способы и глубина обработки почвы диктуются основными задачами, стоящими перед ней. Они должны способ­ствовать получению устойчивых высоких урожаев сельскохозяй­ственных культур и одновременно защищать почву от эрозии, по­вышать ее эффективное плодородие.

Следовательно, способ и глубина обработки почвы зависят от почвенно-климатических условий, биологических особенностей культурных и сорных растений и носят зональный характер. При недостаточном естественном увлажнении в сухих степях под мно­гие культуры почву следует обрабатывать безотвальными орудия­ми в основном поверхностно, при достаточном, а тем более избы­точном увлажнении преимущество отдается обработке с оборачи­ванием на полную глубину пахотного слоя. В любых почвенно-климатических условиях нельзя применять только без­отвальную и поверхностную или только отвальную и глубокую обработку почвы.

Прогрессивным направлением в механической обработке явля­ется научно обоснованное чередование в севооборотах приемов основной и поверхностной обработки, применение способов отваль­ной и безотвальной обработки с учетом почвенно-климатических особенностей зоны, биологических особенностей культурных рас­тений и сорняков. В особых условиях, например на обезлесенных степных засушливых территориях, возможен только безотвальный способ обработки почвы.

Земледелие не может основываться только на поверхностной и тем более «нулевой» обработке почвы, т. е. полном отсутствии обработки. Это возможно лишь в редких случаях и то при условии создания глубокого культурного пахотного слоя.

Рыхлость, придаваемая обрабатываемому слою приемами основной обработки, должна распространяться на такой объем почвы, который удовлетворял бы потребности растений в воде, элементах зольного и азотного питания.

Вопрос о глубине обработки и влиянии объема почвы на уро­жай растений, длительное время изучался многими учеными. Так, К. К. Гедройц на основании лабораторных опытов сделал два основных вывода, которые слу­жат теоретической основой для установления оптимальной мощ­ности обрабатываемого слоя, оптимальной глубины основной об­работки почвы:

1) на неудобренном фоне с увеличением объема почвы урожай возрастает, так как абсолютного количества воды и элементов пищи в большем объеме больше;

2) эффективность удобрений возрастает в связи с увеличени­ем абсолютного количества воды в большем объеме почвы.

Установлено, что основная масса корневых систем большинства зерновых культур (до 70—90 % и больше) сосредоточивается в слое почвы 0—25 см, а других культур — на еще большей глуби­не. Так, по данным Лаговской опытной станции, корней в слое почвы 0—25 см: озимой пшеницы — 90,2%, озимой ржи — 82,5… 91,2 %, ячменя —88,1 % общей их массы.

Бактерии также сосредоточиваются в основном в пахотном слое почвы. В почве окультуренного чернозема в слое 0—30 см обнаружено 89,8 % общей массы на метровой глубине. В слое 30—40 см их только 5,1 %, а с большей глубиной их становится все меньше.

Таким образом, наиболее активная биологическая деятельность в почве наблюдается в верхних ее слоях; с увеличением мощности окультуренного слоя почвы такая активность простирается на большую глубину.

Со степенью биологической активности почвы связана урожай­ность растений: она возрастает с увеличением глубины окульту­ренного слоя почвы. Так, в опытах М. Г. Чижевского получены следующие данные об урожайности яровой пшеницы: если по окультуренному слою почвы в 0—20 см урожай принять за 100 %, то в слое 0—40 см он составил 299, а в слое 0—60 см — 356 про­центов.

Результаты научных исследований и земледельческая практика дают основание положительную роль и значение глубокого куль­турного пахотного слоя для получения устойчивых высоких уро­жаев сельскохозяйственных культур свести к следующим вы­водам:

1) благодаря глубокой обработке длительное время поддержи­ваются благоприятные агрофизические свойства и физическое со­стояние почвы, вследствие чего улучшаются водно-воздушный и тепловой режимы, активнее становятся полезные микробиологиче­ские процессы и улучшается питательный режим;

2) на большой глубине в почве накапливаются, лучше сохра­няются и легко усваиваются растениями вода и питательные ве­щества, лучше переносятся недостаток или избыток влаги, засухи, а также недостаток питательных веществ;

3) в глубоком пахотном слое формируется более мощная кор­невая система, растения полнее используют накопленные в нем воду и питательные вещества;

4) в рыхлый пахотный слой лучше проникают вода и воздух, благодаря свободно живущим азотфиксирующим и клубеньковым микроорганизмам улучшается азотный баланс почвы, усиливается мобилизация питательных веществ из природных соединений и вносимых в виде удобрений;

5) в глубоком рыхлом пахотном слое быстрее наступает физи­ческая спелость почвы, что позволяет своевременно и высококаче­ственно провести обработку;

6) на глубоком окультуренном пахотном слое можно применять более, совершенную основную обработку почвы (культурная вспаш­ка, ярусная обработка), что создает наиболее благоприятные условия для борьбы с сорняками, вредителями и болезнями;

7) глубокий культурный пахотный слой препятствует развитию капиллярного механизма передвижения воды и предупреждает засоление почвы;

8) в глубокий рыхлый слой почвы лучше впитывается вода, тем самым уменьшается сток ее по поверхности и предотвращает­ся водная эрозия.

Таким образом, в сочетании с благоприятными надземными условиями глубокий окультуренный пахотный слой почвы обеспе­чивает получение высоких и устойчивых урожаев.

Современные высокопродуктивные сорта различных сельско­хозяйственных культур — это результат селекции на высокоплодо­родных окультуренных почвах. Получение высоких урожаев кор­неплодных (свекла, морковь, картофель) и других растений стало возможным только на почвах с глубоким культурным пахотным слоем.

Из рассмотренного не следует, что необходимо ежегодно под каждую культуру глубоко обрабатывать почву. Различные куль­туры по-разному реагируют на глубину основной обработки почвы под них, к тому же положительное последействие глубокой основ­ной обработки почвы продолжается ряд лет. Поэтому в севооборо­тах осуществляется так называемая разноглубинная обработка почвы с учетом биологических особенностей культур, засоренности полей, вносимых удобрений и т. д.

Приняты следующие названия обработки почвы в зависимости от ее глубины: поверхностная — до 12 см, мелкая — до 18 см, нор­мальная — до 22 см, средняя — до 25 см, глубокая — 30 см к глубже.

Положительная роль нормальной, средней, глубокой обработки почвы может проявляться только при наличии глубокого окуль­туренного пахотного слоя. При мелком (менее 18 см) пахотном слое применяются соответствующие приемы и способы с соблюде­нием необходимых условий и правил по углублению и окультури­ванию этого слоя почвы.

Источник

Сельскохозяйственные и мелиоративные машины

Поверхностная обработка почвы

Для того, чтобы качественно подготовить поле к посеву и посадке сельскохозяйственных культур, одной только вспашки плугом недостаточно. Поэтому одновременно со вспашкой или после ее проведения применяют поверхностную обработку почвы.

Поверхностная обработка почвы — обработка почвы различными орудиями на глубину до 16 см.
Эта обработка почвы необходима для превращения почвы в рыхлое состояние, провокации и уничтожения проростков сорняков, для предпосевной подготовки почвы, для ухода за растениями, для выравнивания поверхности поля с целью создания микрорельефа, оптимального для роста растений и для высококачественной уборки урожая.
К поверхностной обработке почвы относятся лущение, культивация, боронование, прикатывание, планировка поверхности поля, шлейфование и некоторые другие способы механического воздействия на почву.

Машины и орудия для поверхностной обработки почвы

Культиваторы — сельскохозяйственные орудия, предназначенные для поверхностной обработки почвы без ее оборачивания на глубину 8-14 см. В хозяйствах используют культиваторы для сплошной и междурядной обработки почвы. Они могут быть навесные и прицепные. Сплошная обработка проводится перед посевом и на полях, не занятых растениями (паровых полях).
Основными рабочими органами культиватора для сплошной обработки почвы служат универсальные стрельчатые и рыхлительные лапы. Универсальные стрельчатые лапы рыхлят почву и подрезают сорняки.
Рыхлительные лапы предназначены для рыхления почвы и вычесывания корневищ многолетних сорняков.
Культиваторы для междурядной обработки рыхлят почву, уничтожают сорняки в междурядьях посевов пропашных культур: кукурузы, свеклы, картофеля, хлопчатника, капусты и др. С их помощью вносят и удобрения. На этих культиваторах устанавливают различные рабочие органы: односторонние лапы (бритвы), стрельчатые плоскорежущие и универсальные лапы, рыхлительные долотообразные лапы, подкормочные ножи, окучники и др.

Лущильники — орудия, с помощью которых проводят первую мелкую обработку почвы после уборки хлебов и других культур (лущение). Лущение на глубину 4-5 см способствует прорастанию семян сорняков, которые запахиваются при основной (зяблевой) вспашке. Оно также улучшает накопление влаги, которая хорошо впитывается рыхлой почвой.
Лущильники бывают лемешные и дисковые.
Рабочие органы дискового лущильника — вогнутые диски, собранные по 9-10 штук в секции — батареи.
Дисковые лущильники имеют по 4, 8, 12 батарей и соответственно ширину захвата 5, 10, 15 м.

Бороны сельскохозяйственные орудия, предназначенные для рыхления поверхностного слоя почвы, выравнивания, разрушения почвенной корки, уничтожения сорняков и т. п. В сельском хозяйстве применяют зубовые, дисковые бороны, шлейф-бороны и сетчатые бороны. Основным рабочим органом зубовой бороны служит металлический зуб (стержень) длиной 100 мм, закрепленный на раме. Если поле каменистое, то применяют бороны с зубьями в виде пластинчатых пружин.

Основной рабочий орган дисковой бороны — заостренный сферический диск. Диски, смонтированные на одну ось, образуют батарею. Они крепятся на раму в два ряда.

Шлейф-бороны предназначены для выравнивания поверхности поля и весеннего рыхления вспаханной осенью почвы. Они состоят из двух звеньев, соединенных с прицепом. Каждое звено имеет плоский выравнивающий нож с изменяющимся углом наклона, брус с зубьями (угольник-гребенка) и шлейф из четырех соединенных между собой металлических брусьев.
Во время боронования нож срезает гребни почвы, зубья рыхлят ее, а металлические брусья шлейфа выравнивают поверхность поля, перемещая почву с гребней в борозды.

Сетчатые бороны предназначены для рыхления верхнего слоя почвы и уничтожения сорняков, разрушения корки на посевах в период появления всходов, боронования гладких и гребневых посадок картофеля, прореживания всходов сахарной свеклы и кукурузы. Рабочие органы сетчатых борон — зубья, изготовленные из круглых стальных прутков.

Нередко бороны включают в агрегат вместе с плугами или культиваторами, чем сокращают сроки полевых работ и уменьшают число проходов трактора по полю.

Катки — орудия для прикатывания почвы, разрушения глыб, размельчения комков, выравнивания и уплотнения верхнего слоя почвы перед посевом и после него. Прикатывание почвы способствует притоку влаги из нижних слоев почвы к верхним и быстрому прорастанию семян. В зависимости от конструкции рабочих органов катки бывают кольчатые, кольчато-шпоровые, кольчато-зубчатые, борончатые, гладкие (водоналивные).
Гладкий (водоналивной) каток представляет собой пустотелый металлический барабан, в который для увеличения массы заливают воду.

Другие виды поверхностной обработки почвы

Кроме перечисленных выше основных приемов поверхностной обработки почвы применяются и некоторые другие:

Гребневание — прием обработки почвы, обеспечивающий форму изменения поверхности поля для лучшего прогревания и более раннего созревания почвы. Выполняется рабочими органами типа окучника.

Грядование — прием обработки почвы, обеспечивающий образование на поверхности поля гряд, способствует быстрейшему прогреванию и созреванию почвы.

Бороздование — прием обработки почвы, обеспечивающий нарезку борозд на поверхности почвы окучниками-бороздоделателями.

Лункование — образование замкнутых углублений почвы дисковыми лункообразователями для задержания талых и ливневых вод на почвах, подверженных водной эрозии.

Окучивание — разновидность междурядной обработки с приваливанием почвы к основанию стеблей пропашных культур рабочими органами культиваторов-окучников.

Букетировка — прием обработки, обеспечивающий прореживание, всходов свеклы с заданным размером вырезов и букетов, крошение, рыхление почвы и подрезание подземных органов растений в вырезах, выполняется культиваторами с плоскорежущими специально расставленными лапами.

Фрезерование – тщательное крошение, рыхление, перемешивание почвы, растительных остатков, удобрений вращающимися рабочими органами фрезы.

Комбинированная агрегатная обработка — комплекс приемов, обеспечивающий совмещение нескольких технологических операций обработки почвы (крошение, рыхление, выравнивание, уплотнение). Выполняется почвообрабатыващими агрегатами типа АКШ и РВК и др.

Применение того или иного приема поверхностной обработки зависит от состояния поля, засоренности, возделываемой культуры, почвенных и климатических условий.

Комбинированные почвообрабатывающие машины и агрегаты

Многократные проходы почвообрабатывающих агрегатов по полю, связанные с необходимостью выполнения нескольких операций, неизбежно приводят к чрезмерному уплотнению и распылению почвы.
При вспашке пятикорпусным плугом трактор укатывает 40 — 50% поверхности поля. Под действием гусениц трактора и колес машин агрегатные комочки почвы разрушаются, распыляются, плотность почвы повышается, а капиллярность и влагопроницаемость уменьшаются.
Все это ведет к снижению урожая. Многократная предпосевная обработка затягивает сев, что также неблагоприятно сказывается на урожае.

Особенно вредна многократная обработка в зонах недостаточного увлажнения и на легких бесструктурных почвах. При интенсивной обработке теряется органическое вещество вследствие выветривания и водной эрозии, ухудшается структура почвы, возрастает потеря влаги и образование глыб. Поэтому современные методы обработки почвы все активнее предусматривают использование комбинированных машин и агрегатов, позволяющих за один проход выполнять несколько операций в различных сочетаниях.

Существует три основных типа комбинированных машин:

• агрегат, составленный из нескольких последовательно соединенных простых орудий, выполняющих отдельные операции;
• машина, на раме которой последовательно закреплены разные по назначению рабочие органы, заимствованные от простых орудий;
• машина, оснащенная специальным комбинированным рабочим органом, выполняющим все операции заданного технологического цикла.

К первому типу таких машин относятся комбинированный пахотный агрегат ПКА-2 , а также подобные агрегаты, составленные на базе 5 — 9-корпусных плугов, предназначенных для вспашки, уплотнения почвы, дробления глыб и выравнивания поверхности поля.
Комбинированный пахотный агрегат ПКА-2 составлен из плуга, к раме которого прикреплены волокуша и каток-комкодробитель, состоящий из двухрядных звездочек или кольчато-шпоровых вращающихся дисков.
Волокуша, расположенная под острым углом к направлению движения, срезает верхушки гребней после вспашки, перемещает их в продольном и поперечном направлениях и заполняет ими борозды между гребнями. Каток-комкодробитель, двигаясь следом за волокушей по выровненной поверхности, дробит дисками еще влажные глыбы, которые хорошо крошатся.
Одновременно с вспашкой и дроблением глыб агрегат уплотняет нижние слои пахотного горизонта, выравнивает и рыхлит верхние и обеспечивает тем самым сохранение влаги в почве.

Ко второму типу комбинированных машин относятся агрегаты АКП-2,5, РВК-3 и РВК-3,6.
Комбинированный агрегат АКП-2,5 предназначен для основной и предпосевной обработки почвы без оборота пласта в районах недостаточного увлажнения.
Агрегат состоит из двух секций. На раме У передней секции установлены три дисковые батареи и три плоскорежущие лапы. На задней секции смонтированы каток-рыхлитель с двухрядным расположением кольчато-шпоровых дисков, заравниватель и балластный ящик.
Передняя секция навешивается на трактор, а задняя присоединяется к ней прицепом.
Дисковые батареи могут быть составлены из сферических или игольчатых дисков. Заравниватель устанавливают только при использовании сферических дисков. Диски рыхлят верхний слой почвы на глубину до 8 см, лапы подрезают пласт на глубину до 16 см, рыхлят его и уничтожают сорняки, заравниватель выравнивает поверхность поля, а катки разбивают комья и уплотняют почву.
Ширина захвата агрегата 2,5 м, агрегатируют его с тракторами класса 30 — 40 кН.

Комбинированный агрегат РВК-3 предназначен для предпосевной обработки почвы. За один проход агрегат культивирует почву на глубину 15 см, разрушает глыбы и комки и прикатывает почву. Ширина захвата 3 м.
На раме агрегата последовательно расположены: ряд рыхлительных лап на пружинных стойках; разреженный кольчато-шпоровый каток, кольца которого уплотняют почву в промежутках между лапами; второй ряд рыхлительных лап, установленных вслед за кольцами катка; выравнивающий брус и секция уширенного кольчато-шпорового катка.
Заглубление рабочих органов регулируют поворотом оси с закрепленными лапами. Выравнивающий брус можно перемещать по высоте, а давление его на почву регулировать натяжными пружинами.
Агрегатируют РВК-3 с тракторами класса 14 — 30 кН.

К третьему типу комбинированных машин относятся комбинированный плуг с вращающимися отвалами ПВН-3-35 и ротационный плуг.
Кроме того, намечается выпуск плугов, у которых за каждым корпусом с укороченным отвалом расположена небольшая фреза, плугов с ножами, вращающимися в горизонтальной плоскости, культиваторов с рабочими органами типа фрез. Применение таких фрезерных машин наиболее эффективно на тяжелых заплывающих почвах, а также на полях, отведенных для картофеля, сахарной свеклы, овощных и других культур, требовательных к обработке почвы.

Применение комбинированных агрегатов дает возможность выполнять полевые работы в агротехнические сроки, снизить затраты труда и средств и эффективно использовать тракторы.

Технология и организация поверхностной обработки почвы

Для получения высокого качества работы необходимо правильно выбрать и составить машинно-тракторный агрегат, до выезда в поле отрегулировать рабочие органы машины, подготовить трактор к работе, выбрать направление и способ движения агрегата, подготовить поле; в процессе работы постоянно контролировать качество выполняемой операции.

При комплектовании почвообрабатывающих агрегатов стремятся максимально загрузить используемый трактор. Для этого при помощи сцепок С-11У, СП-11, СП-16, СГ-21 и СН-75 составляют агрегаты из нескольких однородных машин или нескольких машин, различных по назначению, например для культивации с боронованием.
При агрегатировании гусеничных тракторов с культиваторами, плоскорезами, боронами предварительно переналаживают механизм навески по трехточечной схеме (продольные тяги закрепляют по краям нижней оси навески, а шарнир верхней тяги устанавливают в центре).
Поле необходимо очистить от копен и остатков соломы. Большие массивы можно лущить и при наличии копен, расположенных прямыми рядами, с последующей обработкой нелущеных полос.

Направление и способ движения агрегата выбирают в зависимости от направления предшествующей обработки, конфигурации и размеров поля. Основной способ движения агрегатов челночный, при лущении можно применять диагональный и диагонально-перекрестный способы.
При работе лемешных лущильников рекомендуется применять способ движения с чередованием загонов, как и при вспашке.

Лущение проводят поперек направления движения уборочных агрегатов, а боронование, культивацию и прикатывание — поперек или под углом к направлению предыдущей обработки, предпосевное боронование — поперек или под углом к направлению предполагаемого посева.
Послепосевное боронование рядовых посевов проводят челночным способом поперек рядков посева или в диагональном направлении, а прикатывание — поперек направления борозд и ложбин.

Разбивку поля на загоны при работе лемешных лущильников выполняют так же, как при подготовке поля для пахоты. При работе почвообрабатывающих машин челночным способом особой разметки поля не требуется. Необходимо только отбить поворотные полосы, ширина которых должна быть кратной захвату агрегата. Линию первого прохода для работы челночным способом провешивают на расстоянии от края поля, равном половине ширины захвата, а для работы диагональным — по диагонали или с отклонением от угла поля влево на 70 % ширины захвата агрегата.
При первом проходе проверяют правильность всех регулировок машин и равномерность хода рабочих органов по всей ширине захвата. Глубину обработки измеряют в 10 — 15 местах. Для этого необходимо разровнять и слегка уплотнить слой почвы, а затем погрузить в почву линейку до плужной подошвы.

Качество подрезания сорняков проверяют в нескольких местах по диагонали обработанного участка. Во время работы необходимо следить за тем, чтобы машины не забивались почвой и растительными остатками. В случае забивания останавливают агрегат и очищают рабочие органы.

В процессе работы необходимо следить за прямолинейностью движения агрегата и обеспечивать перекрытие между смежными проходами не менее 15 см при бороновании, культивации и лущении и 7 — 10 см прикатывают. Поворотные полосы обрабатывают после окончания обработки основной части поля.
По окончании работы проверяют ее качество в соответствии с агротехническими требованиями, а результат оценки записывают в учетный лист тракториста.

Источник