Основная обработка почвы под пропашные культуры

Способ обработки почвы под пропашные культуры в условиях орошения

Владельцы патента RU 2377751:

Способ предусматривает основную обработку почвы путем глубокого рыхления один раз в три года и минимальную обработку весной и осенью. Основную обработку почвы проводят на глубину 35…40 см чизельным орудием, преимущественно с наклонными стойками, расположенными под углом 45°. При основной обработке почвы дно борозды формируют гребнистым с чередованием прямоугольных углублений и возвышений треугольной формы. Весеннюю обработку проводят на глубину 10 см, а осеннюю — на глубину 14 см. В качестве пропашных культур используют кукурузу или сою. Такая технология позволит исключить переуплотнение почвы, исключить поднятие грунтовых вод и засоление почвы, а также обеспечить качественную борьбу с сорняками. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, а в частности к приемам основной и предпосевной обработок почвы под возделывание различных сельскохозяйственных культур.

Известен способ проведения осенью обработки почвы агромашиной с дисковыми рабочими органами, вспашку или глубокое безотвальное рыхление [RU 2191495 С1, МПК 7 A01B 79/00, 10.27.2002].

Недостатком известного способа является отсутствие приемов накопления почвенной влаги после глубокой обработки почвы, борьбы с водной эрозией, нерациональность многократной разноглубинной послойной обработки почвы в весенне-летний период, что ведет к значительной потере влаги, а соответственно и урожая сельскохозяйственных культур на 10…15%, а также к увеличению энергоемкости операции.

Известен способ рыхления почвы один раз в два или три года на глубину 30 см, ежегодное послойное рыхление почвы на глубину 6, 8, 10 и 12 см культиваторами-плоскорезами или культиваторами со стрельчатыми лапами или лапами-бритвами, а также обработка почвы в летний и предзимний периоды игольчатыми дисками [RU 2185713 С1, МПК 7 A01B 79/00, 07.27.2002].

Недостатком известного способа является многократное послойное рыхление, обработка в летний и предзимний периоды, что повышает энергозатраты на обработку почвы. Основная обработка почвы на глубину 30 см не только не способствует разрушению плужной подошвы, но и может создать вторую, что приведет к внутрипочвенным перетокам воды, а соответственно создаст возможность развития водной эрозии.

Известен способ обработки почвы чизельными плугами на глубину до 40 см с формированием дна борозды гребнистым с чередованием прямоугольных углублений и возвышений треугольной формы [Особенности конструкции и тенденции развития чизельных орудий, обзорная информация, серия «Сельскохозяйственные машины, агрегаты и узлы», Москва, ЦНИИТЭИ тракторосельхозмаш, 1977, с.5-6, рис.1].

Недостатком способа является отсутствие борьбы с сорняками и соответственно снижение урожайности сельхозкультур.

Технический результат: восстановление и повышение плодородия почвы, повышение урожайности сельскохозяйственных культур, предотвращение водной эрозии, снижение энергозатрат на почвообработку за счет проведения основной обработки 1 раз в 3 года.

Технический результат достигается тем, что в известном способе, предусматривающем основную обработку почвы чизельным рабочим органом на глубину до 40 см с формированием дна борозды гребнистым с чередованием прямоугольных углублений и возвышений треугольной формы, согласно изобретению способ дополнительно предусматривает минимальную обработку почвы, которую проводят ежегодно весной и осенью (на глубину 10 см весной и 14 см осенью), а основную обработку почвы проводят один раз в три года, при этом чизельный рабочий орган снабжен стойками под углом 45°.

При проходе такого орудия на глубине 35…40 см посредством долота стоек формируют прямоугольные углубления шириной, равной ширине долота. Долото вспарывает почву в блокированном режиме — без выноса почвенной стружки на дневную поверхность. Вследствие этого на плоскости долота скапливаются комья сжатой почвы, которые, не имея схода, разлетаются во все стороны, но не вниз. Это вызывает разуплотнение почвы под углом ≈45° впереди и по бокам каждой стойки. Переднее обрушение почвы запахивается ходом орудия (при незначительном тяговом сопротивлении), а боковые обрушения формируют возвышения треугольной формы (в сечении). Стойки наклонены под углом 45°, поэтому одна из сторон треугольного возвышения соприкасается с наклонной частью стойки. Расстояние между осями углублений, т.е. долотами стоек, 40…70 см (эту величину называют междуследием).

При уклоне поля вспашку производят поперек уклона, чтобы влага задерживалась возвышениями, тем самым предотвращая водную эрозию.

Благодаря глубокой чизельной обработке почвы происходит разрушение плужной подошвы, предотвращение водной эрозии, накопление почвенной влаги в углублениях треугольной формы от осадков и таяния снегов, создаются условия для благоприятного развития корневой системы растений. Тяговое сопротивление такого орудия меньше на 35…40% по сравнению с лемешными орудиями обработки почвы.

Ежегодное осеннее рыхление почвы выполняется дисковыми боронами или культиватором-плоскорезом на глубину 14 см.

Такая технология обработки почвы позволяет уничтожить сорную растительность путем ее разрезания на отрезки различной длины, прикопать в почву личинок и куколок вредителей.

В весенний предпосевной период осуществляют подрезание и вычесывание поросших сорняков и корней сорных растений на глубине 10 см культиватором вибрационного типа, снабженного катками. Подрезанные и вынесенные на поверхность поля сорняки прикатываются катками, подвергаются высушиванию в весенне-летний период и вымораживанию в предзимний и зимний периоды.

Стерневые остатки сельскохозяйственных культур и прикатанные сорняки образуют мульчирующий слой, защищая поле от ветровой эрозии, и создают условия для активного развития микроорганизмов. Испарение влаги в теплое время года ограничивается ее глубоким залеганием и наличием защитного верхнего слоя, насыщенного органикой, — мульчи.

В течение пяти лет на опытных полях, где применялись различные способы обработки почвы, проводились исследования по их влиянию на содержание гумуса и урожайность сельскохозяйственных культур.

Предлагаемая технология: осенью раз в три года глубокое рыхление ПЧВ-5-40 на глубину 35…40 см, ежегодное осеннее рыхление БДН-3,0 или КПШ Т-5 на глубину 14 см, весеннее боронование БДН-3,0 и культивация КПК-8А на глубину 10 см.

Общепринятая технология: осенью отвальная вспашка ПН-4-35 на глубину 25…27 см, весеннее боронование и культивация 10 см.

Обработка почвы осенью раз в три года глубокое рыхление стойками СибИМЭ на глубину 30 см, ежегодное послойное рыхление почвы на глубину 6, 8, 10 и 12 см культиваторами-плоскорезами.

Реализация предложенного способа обработки почвы позволяет повысить на 10…15% урожайность сельскохозяйственных культур при снижении трудоэнергозатрат на 30…45% по сравнению с прототипом, восстановить и повысить плодородие почвы, предотвратить водную и ветровую эрозию почвы, вести активную борьбу с сорными растениями и вредителями. Способ является универсальным и может использоваться на почвах как с уклоном, так и без него.

1. Способ обработки почвы под пропашные культуры в условиях орошения, предусматривающий основную обработку почвы путем глубокого рыхления один раз в три года, минимальную обработку весной и осенью, отличающийся тем, что основную обработку почвы проводят на глубину 35-40 см, дно борозды формируют гребнистым с чередованием прямоугольных углублений и возвышений треугольной формы чизельным орудием, преимущественно с наклонными стойками, расположенными под углом 45°, весеннюю обработку проводят на глубину 10 см, а осеннюю — на глубину 14 см.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве пропашных культур используют кукурузу или сою.

Источник

Обработка почвы под пропашные

При выборе системы обработки почвы в вашей фермерской деятельности кроме стоимости перехода к новой системе пристально рассмотрите еще 19 критериев

Чарльз С. Вортманн, специалист по проблемам использования питательных веществ

Пол Дж. Джаса, инженер по распространению передового опыта

Применение правильной системы обработки почвы может сыграть важную роль в увеличении прибыли, повышении урожайности, улучшении состояния почвы и защите водных ресурсов. При оценке преимуществ и недостатков той или иной системы обработки почвы наряду с учетом стоимости перехода к этой системе необходимо учитывать много других факторов. Исследователями-практиками разработана рабочая таблица, предназначенная для того, чтобы помочь фермерам выбрать подходящую систему обработки почвы. Для этого предлагается методично рассмотреть 19 разнообразных критериев.

Борьба с эрозией почвы

Эрозия приводит к потере наиболее продуктивных почв и вызывает загрязнение поверхностных вод. Воздействие дождевых капель при попадании на голую почву вызывает расслоение частичек почвы, уплотнение поверхности почвы и ее закупоривание в результате уменьшения инфильтрации. Дождевая капля разбрызгивает почву, затем смывает ее частички вниз, вызывая усиление поверхностного стока. Пожнивные остатки культуры защищают почву от подобного воздействия дождевых капель. Объем и скорость стекающей воды, которая определяет способность сноса почвы при водной эрозии, уменьшаются при наличии растительных остатков на поверхности почвы. Когда водному потоку препятствуют растительные остатки, частички почвы осаждаются. Хорошее покрытие почвы и снижение эрозии может быть достигнуто при уменьшении степени обработки почвы или при отсутствии обработки.

Борьба с ветровой эрозией

Ветер переносит частички почвы на длинные расстояния. Более тяжелые частички поднимаются и роняются. При этом они ударяют другие частички и приводят к тому, что большее количество частичек почвы уносится ветром. Ветровая эрозия оказывает меньшее воздействие в тех случаях, когда почва хорошо укрыта. Расположенные вертикально растительные остатки оказываются более эффективными, чем лежащие, потому что они лучше перекрывают движение летящих частичек почвы и снижают скорость ветра и его способность переносить частички почвы возле поверхности земли.

Рациональное использование воды

Проникновение воды сразу после обработки почвы усиливается, однако почвообрабатывающие операции имеют тенденцию разрушать структуру почвы, снижая агрегацию и раскрытие пор. В результате степень проникновения воды в почву снижается. Создание покрытия, состоящего из растительных остатков, помогает улавливать и запирать снег в зимнее время, уменьшать сток воды в случае обильных осадков и снижать степень испарения. Для роста культуры обеспечивается большее количество воды.

Поддержание плодородия почвы

Обработка почвы может привести к снижению ее плодородия в результате эрозии и окисления органического вещества в почве. Потери питательных веществ в результате эрозии, хотя и незначительные по сравнению с выносом питательных веществ культурой, серьезно влияют на качество поверхностных вод. Органическое вещество почвы играет важную роль в качестве источника питательных веществ, в регулировании усвояемости питательных веществ и в обеспечении физических и биологических условий для оптимального роста культуры. Запасы органического вещества в почве обычно при усиленной обработке уменьшаются, а при отсутствии обработки могут увеличиваться.

При отсутствии обработки, однако, может произойти ярусность (стратификация) малоподвижных питательных веществ, таких как фосфор, например. Это происходит в случае внесения удобрений на поверхность почвы, незначительного продвижения фосфора вниз в почве и периодического перемещения фосфора из глубоких почвенных слоев на поверхность. Для примера, в юго-восточной части штата Небраска в США в условиях применения no-till количество усваиваемого фосфора в почве на глубине более 2 дюймов (более 5 см) обычно очень невелико (табл. 1.), а в верхних двух дюймах его содержится очень много. Обеспечение фосфором может быть недостаточным для раннего роста и для оптимального роста растений в периоды недостатка воды. Стратификация питательных веществ образуется и при других системах со сниженной степенью обработки почвы, однако в меньшей степени, чем при no-till.

Обеспечение питательными веществами в условиях no-till может еще более усложниться по причине того, что мульча из остатков растений задерживает прогревание почвы весной, а это приводит к более медленному высвобождению азота и серы из органического вещества в почве и к более медленному росту растений и развитию корневой системы.

Ленточное внесение фосфорного удобрения приводит к неравномерному распределению в пространстве. На рост растений это может не повлиять, однако могут возникнуть сложности с отбором типичных проб почвы.

Не заделанная в почву известь

Воздействие не заделанной в почву извести медленно распространяется в глубину почвы. Обычно средняя скорость продвижения в глубину тонкоструктурных почв составляет примерно полдюйма (1,3 см) в год. Рекомендации в отношении внесения извести в условиях no-till сводятся к тому, чтобы добиться желаемого показателя рН только в поверхностных 2-3 дюймах (5-8 см) почвы, проводя впоследствии нерегулярные внесения.

Заделка органического удобрения в почву может быть предпринята для того, чтобы уменьшить потери азота, избежать неприятного запаха, уменьшить потери питательных веществ по причине стока и эрозии. Однако во многих случаях безопасным может оказаться и поверхностное внесение органического удобрения.

Ирригация

Гребневая обработка почвы сочетается с поливом по бороздам, однако может привести к более быстрой инфильтрации воды, требуя больше времени для продвижения воды в борозды по сравнению с традиционной обработкой почвы. Введение гребневой обработки почвы может потребовать некоторых изменений в системе полива по бороздам, направленных на то, чтобы избежать чрезмерно глубокого просачивания воды. Это может быть, например, изменение длины или крутизны борозд.

Растительные остатки, укрывающие почву, делают более эффективным полив при помощи дождевальных установок в связи с лучшей инфильтрацией воды и не таким активным образованием поверхностной корки на почве и уменьшением стока воды.

Борьба с уплотнением почвы и образованием твердого подпочвенного пласта (ортшнейна)

Движение колесного транспорта вызывает уплотнение почвы, и 70% уплотнения образуется при первом же прохождении транспортного средства. Значительное уплотнение образуется при движении транспорта или при операциях по обработке сильно увлажненных почв. Лучше ограничить движение одними и теми же междурядными пространствами, а не распространять его. Уплотняющее воздействие может быть уменьшено путем снижения степени обработки почвы в результате менее активного движения на поле и меньшего распыления агрегатов почвы.

Обработка почвы при помощи дисков или плугов может вызвать образование плотных подпахотных слоев. Снижение уплотнения в результате поверхностной обработки почвы является временным. Впоследствии плотность только усиливается после сильных осадков или прохождения колесного транспорта. Правильно проводящаяся обработка нижних слоев почвы может эффективно разбить образовавшийся уплотненный слой. Любые продвижения по полю и операции по обработке почвы должны быть ограничены и минимизированы таким образом, чтобы избежать дальнейшего уплотнения.

Борьба с сорняками

Обработка почвы уничтожает однолетние и двулетние сорняки, однако поверхностная обработка часто стимулирует прорастание семян сорняков. Обработка только подавляет многолетние сорняки, которые могут вырастать вновь из вегетативных частей. Семена однолетних сорняков, а также сорняков, всходящих ранней весной, в условиях no-till и гребневой обработки почвы представляют собой проблему, потому что могут укореняться в период сева. С летними однолетними растениями и многолетниками сложно бороться как при системе, связанной с обработкой почвы, так и в условиях no-till.

При расчистке гребня при гребневой обработке почвы семена сорняков отодвигаются от ряда в междурядную зону, где с сорняками можно бороться в процессе последующей культивации, направленной на формирование гребней. При гребневой обработке почвы полосное внесение гербицидов является особенно эффективным в борьбе с однолетними сорняками. В условиях no-till сельхозпроизводители возлагают надежды на гербициды в борьбе с сорняками без возможности исправить ошибки и провести борьбу с уцелевшими сорняками. При обработках гербицидами необходимо учитывать конкретные условия для того, чтобы добиться максимального результата при минимальных затратах. Поля, на которых применяется система no-till, быстрее оказываются доступными для необходимой обработки гербицидами после дождя или полива, чем поля, на которых проводятся операции по обработке почвы.

Борьба с насекомыми-вредителями

Обычно стратегия борьбы с насекомыми-вредителями примерно одинакова для всех систем обработки почвы. Ротация может быть полезной при любой системе обработки почвы, например, в борьбе с блошкой длинноусой. Степень выживания мотылька кукурузного в пожнивных остатках зимой может быть снижена за счет осенней обработки почвы, однако из-за того, что избежавшие гибели мотыльки часто перелетают на другие поля и откладывают там яйца, обработка отдельного поля не может решить проблему. Сложности, связанные с гусеницей озимой совки, могут быть еще более серьезными, если no-till кукуруза посеяна в стерню пшеницы или люцерны, или на поля, которые были заражены сорняками в период лета мотыльков, независимо от того, какая применялась на них система обработки почвы. Воздействие системы обработки почвы не оказывает существенного влияния на поражение блошкой длинноусой, однако при no-till недостаточная заделка инсектицида в почву может снизить его эффективность. С проволочником в условиях no-till бороться сложнее, однако не всегда. При no-till может увеличиться численность бобовых листоедов, однако раннее поедание листьев более всего связывается с ранним севом, независимо от системы обработки почвы. На количество полезных насекомых система обработки почвы значительного влияния не оказывает.

Борьба с болезнями

На усиление, ослабление или отсутствие воздействия на серьезность заболевания могут влиять пониженная температура почвы, повышенная влажность, наличие растительных остатков на поверхности почвы. Разнообразные виды гнили семян наиболее усиливаются в прохладных, влажных условиях и запоздалом прорастании. Фузариоз проявляется слабее при энергичном росте всходов. Серая пятнистость листьев кукурузы может усугубляться при снижении степени обработки почвы. Патогены болезней початков и стеблевой гнили кукурузы и сорго, как оказалось, выживают в пожнивных остатках, в то время как стеблевая гниль зернового сорго, как было обнаружено, значительно меньше проявляется при сниженной степени обработки почвы, чем при обычной системе.

К болезням сои, которые при сниженной степени обработки усугубляются, относятся фитофторная гниль корня и бурая гниль стебля. Белая плесень и угольная (пепельная) гниль при сниженной степени обработки почвы могут проявляться слабее. Выбор адаптированных разновидностей, ротация с небобовыми растениями, эффективная борьба с сорняками и другие мероприятия по уходу за культурой вносят свой вклад в то, чтобы снижать степень заболевания стеблей и корней при всех системах обработки почвы.

Затраты и прибыль

Валовой доход в растениеводстве связан с урожайностью. Высокие урожаи, однако, могут быть получены при любой из нескольких правильно организованных систем обработки почвы. Урожайность при no-till или гребневой обработке почвы может быть одинаковой, может быть выше или ниже, чем при проведении обработки почвы. Преимущества урожайности в условиях no-till могут проявиться на возвышенностях, а не в низинах, а также при отсутствии полива, а не при его наличии. Урожайность культур в тех случаях, когда отсутствует хороший дренаж, может быть выше при интенсивной обработке почвы. При no-till требуется меньше трудозатрат, чем при обычной обработке почвы. Эта экономия трудовых усилий имеет место весной, когда наблюдается относительно большой спрос на рабочую силу. Своевременность полевых операций имеет большое значение для производительности, своевременный сев проще провести тогда, когда ко времени проведения сева необходимо завершить меньше операций.

При принятии решения о переходе к альтернативной системе обработки почвы в краткосрочной перспективе важное значение приобретает вопрос о затратах на технику. В долгосрочной перспективе, расходы на обработку почвы при сниженной степени обработки будут меньше и минимальными — при no-till. No-till и гребневая обработка почвы могут потребовать более значительных инвестиций в посевную технику. Но для их осуществления требуется меньше почвообрабатывающей техники и можно применять менее мощные трактора.

Затраты на пестициды, в том числе на гербициды, в условиях no-till могут быть больше, чем при обычных системах обработки почвы. Затраты на гербициды могут быть минимальными при гребневой обработке почвы, когда полосное внесение гербицида сочетается с очисткой ряда перед севом или одновременно с севом и с проведением междурядной, гребнеформирующей культивации.

Выбор подходящей системы обработки почвы

В табл. 2 представлено руководство в помощь фермеру для принятия правильного решения при выборе системы обработки почвы. Для этого необходимо учитывать 19 критериев. В отношении разных критериев указаны оценки предпочтительности для четырех систем обработки почвы. Они не являются универсальными. И хотя они подходят для большинства операций, фермеры при использовании данной инструкции могут приспосабливать их к своей деятельности. Однако при этом сумма оценок предпочтительности для каждого критерия должна равняться 20.

Шаг 1. Оцените относительную важность каждого критерия для вашей фермерской деятельности и поставьте оценку в колонке под названием «Моя ферма». Оценки в колонке «Моя ферма» должны составлять от «0» до «5». При этом «0» означает, что эта операция для вас не представляет важности, а «5» — означает то, что она для вас очень важна. Например, оценка в колонке «Моя ферма» для строчки «Легкость полива по бороздам» составляет «0», если полив по бороздам не проводится. Однако она может равняться «5», если такой полив по бороздам проводится на большинстве полей. Оценка в отношении водной эрозии может равняться «4» или «5», если эрозия представляет собой важную проблему, однако она может равняться «1» или «2» для тех мест, где сильной эрозии не наблюдается.

Шаг 2. Умножьте оценку предпочтительности на оценку в части «Моя ферма» для каждой из четырех систем обработки почвы и поместите получившийся результат в соответствующих правых колонках.

Шаг 3. Прибавьте результаты для каждой системы обработки почвы (из правой колонки) и запишите суммы в строке «Промежуточная сумма». Система обработки почвы с самой высокой общей суммой должна быть предпочтительной для вашей фермерской деятельности.

Шаг 4. Сопоставьте затраты, необходимые на осуществление перехода от обычной системы обработки почвы к альтернативной, с величиной предполагаемой прибыли.

Источник