Обработка почвы как элемент почвозащитной системы
Как можно улучшить здоровье почвы путем правильной обработки, рассказывают специалисты отдела защиты растений и агрохимии ФГБУ «Ростовский референтный центр Россельхознадзора»
В соответствии с природно-сельскохозяйственным районированием России, территория Ростовской области относится к двум природно-сельскохозяйственным зонам – Степной и Сухостепной, трем провинциям – Южно-Русской, Предкавказской и Манычско-Донской, четырем районам – Северному, Западному, Юго-Западному и Восточному.
Одним из основных конкурентных преимуществ Ростовской области являются земельные ресурсы, которые нуждаются в почвозащитных мероприятиях.
Агротехнические приёмы земледелия являются главными элементами почвозащитной системы. Они способны обеспечить заметный результат в виде повышения урожайности.
К таким приёмам относятся: почвозащитная обработка и способы посева, удобрения, создание кулис, мульчирование, снегозадержание и др.
Центральное место среди них занимает обработка почвы. Она регулирует равновесие объёмов твердой, жидкой и газообразной фаз почвы; определяя тем самым её важнейшие физические, водно-физические, химические свойства от которых зависит объем стока талых и дождевых вод, смыв почвы.
С помощью обработки можно повысить водопроницаемость почвы, создать на полях водозадерживающий микрорельеф, придать поверхности пашни с помощью безотвальной обработки (плоскорезной, чизельной, поверхностной и др.) более устойчивое к эрозии и дефляции состояние, рассеять концентрированный поверхностный сток. Большинство из этих приемов являются влагосберегающими, потому что с их помощью улавливают и задерживают осадки на месте выпадения, переводят их в более глубокие слои почвы, уменьшают испарение.
Агротехнические приёмы, которые направлены на защиту почв от эрозии и дефляции, условно можно разделить на 2 группы: общие и специальные. Применение общих приемов обработки почвы не требует специальной техники. Они осуществляются орудиями общего назначения с учетом некоторых особенностей почвозащитной агротехники. Главная их задача — выполнение обычных агротехнических операций.
К общим почвозащитным мероприятиям относятся: вспашка, плоскорезная, чизельная, различные виды минимальных обработок, культивация, посев поперек склона или по горизонталям рельефа, исключение операций, связанных с выравниванием поверхности почвы при проведении поздних осенних обработок.
Для обеспечения максимального задержания осадков на месте их выпадения необходимы специальные агротехнические приемы. К специальным приемам обработки почвы относятся те, которые усложняют технологические процессы по сравнению с общими. Специальные почвозащитные приемы выполняются не только специальными средствами механизации, но и орудиями общего назначения.
Специальные агротехнические приемы по своему назначению делятся на несколько групп:
1. приемы, направленные на создание противоэрозионного микрорельефа на поверхности пашни (лункование, прерывистое, а также извилистое или фигурное бороздование, создание микролиманов, обвалование простое и фигурное, ячейкование);
2. приемы, повышающие водопроницаемость почв (щелевание, кротование, почвоуглубление, обработка чизелем на глубину свыше 30 см, глубокое полосное рыхление);
3. приемы, придающие поверхности пашни устойчивую поверхность (микрокулисная обработка, мульчирование, обработка поверхности пашни полимерами, сохранение на поверхности почвы пожнивных остатков);
4. приемы, обеспечивающие задержание снега на полях (посев кулис, поделка снежных валиков, полосное уплотнение).
Исследования, проведённые за последние 40-50 лет в Ростовской области, позволили достаточно точно установить водозадерживающую способность всего спектра почвозащитных агротехнологических мероприятий.
Согласно полученным данным, величина задержанного стока ограничивается 20-25 мм, что соответствует 30% величине превышения стока талых вод и характерно для почти половины территории области.
Материал подготовлен специалистами отдела защиты растений и агрохимии ФГБУ «Ростовский референтный центр Россельхознадзора».
Источник
Сельское хозяйство | UniversityAgro.ru
Агрономия, земледелие, сельское хозяйство
Популярные статьи
Почвозащитные комплексы
Почвозащитный комплекс мероприятий — составная часть системы земледелия, направленная на защиту почв от эрозии и предупреждение развития и распространения эрозионных процессов. Включает агролесомелиоративные, агротехнические, организационные, водохозяйственные меры, применение почвозащитных приемов в севообороте, системе обработки почвы, системе удобрения и т.п.
Значение почвозащитного комплекса мероприятий возрастает при интенсификации земледелия и возрастающих нагрузках на почву. В условиях России, где в каждом регионе в той или иной степени наблюдаются водная или ветровая эрозия, системы земледелия должны учитывать систему защиты почв.
Важным условием создания эрозионно устойчивых агроландшафтов является системный подход, адаптивность к местным условиям, комплексность, экологическая устойчивость, экономическая и техническая обоснованность, природоохранная и социально-экономическая целесообразность.
Разработка почвозащитного комплекса
Почвозащитные комплексы мероприятий разрабатываются для каждой почвенно-климатической зоны с учетом местных особенностей, типа и степени проявления эрозии, природной экологической и эрозионной обстановки:
- общего состояния земельной территории (ландшафта) угодий, района, области, края, республики по подверженности эрозии;
- характера почвенного покрова и потенциальной опасности эрозии;
- особенностей рельефа местности;
- растительного покрова, например, облесенности, наличия естественных сенокосов и пастбищ, задерненности, структуры посевных площадей;
- особенностей климата;
- хозяйственной деятельности человека, то есть специализации, системы земледелия, способов обработки почвы, применения удобрений, техники и т.д.;
- экономических, социальных и экологических последствий.
В зонах проявления водной эрозии почвозащитные мероприятия проектируют и осуществляют в границах водосборных бассейнов в следующей последовательности: от водораздела до подножия склона, от водораздельной линии овражно-балочной системы до устья. В зонах проявления ветровой эрозии комплекс мероприятий охватывает весь эрозионный район, включая группу агропредприятий или административных районов. В зонах совместного проявления водной и ветровой эрозии должны выполняться оба требования.
Вопрос о необходимости использования конкретного противоэрозионного приема должен решаться на основе комплексного учета условий: климата, рельефа, особенностей почвенного покрова и экономических возможностей предприятия. Экономичность почвозащитных мер — достижение наибольшей эффективности приемов и их комплекса при минимальном отводе ценных земель, наименьших затратах ресурсов на их осуществление.
Проектирование противоэрозионных мероприятий состоит из:
- составления генеральных схем комплекса противоэрозионных мероприятий для республики, края, области;
- составления схем противоэрозионных мероприятий по почвенно-эрозионным зонам, включающим взаимосвязанные агропредприятия и административные районы;
- разработки противоэрозионных комплексов для предприятия;
- разработки проектно-сметной документации на строительство гидротехнических, водохозяйственных сооружений и создание защитных насаждений.
Разработка схемы комплекса противоэрозионных мероприятий для республики, края, области включает почвенно-эрозионное районирование, выделение зон и районов, сходных по характеру проявления эрозионных процессов и комплексу запланированных почвозащитных приемов. Определяют виды, объемы, сроки выполнения и стоимость работ по защите почв.
На основе схемы разрабатывают ежегодные планы проведения противоэрозионных мероприятий. Каждое предприятие должно иметь проект и перспективный план проведения почвозащитных мероприятий и мероприятий по повышению плодородия эродированных земель. Со стороны специалистов и руководителей предприятий должен организовываться контроль выполнения этих мероприятий.
Проект комплекса почвозащитных мероприятий подготавливают на основе: документации внутрихозяйственного землеустройства, почвенных и агрономических карт, карт рельефа и крутизны склонов, данных о количестве и характере атмосферных осадков, данных о размерах стока талых вод, развитии ветровой и водной эрозий.
При проектировании учитывают:
- влияние степени смытости и распыленности верхнего слоя на урожайность культур;
- возможность использования почвозащитной, гумусовой и симбиотической роли отдельных культур;
- время нахождения почвы не занятой растениями или растительными остатками;
- особенности каждого земельного участка;
- возможность применения противоэрозионных мероприятий в конкретных условиях.
Проектирование противоэрозионных мероприятий проводится в следующем порядке:
- Изучается рельеф, крутизна, длина, форма и экспозиция склонов, климатические условия (количество, распределение и характер выпадения атмосферных осадков, скорость и направление ветра, температурный режим). Учитывают запасы воды снежного покрова, интенсивность таяния и состояние почвы к периоду снеготаяния. Определяется период возникновения опасности проявления эрозии. Анализируются данные почвенных условий, таких как, гранулометрический состав, структурность, мощность гумусового слоя, плотность и влажность почвы, степень смытости и выдувания.
- Оценивается эрозионная опасность культур в севооборотах. Для этого используют коэффициенты эрозионной опасности полевых культур, определенные А.С. Станцявичюсом для северо-западных районах Нечерноземной зоны на склоновых землях. К эрозионно опасным относят: черный пар — 1,0, корнеплоды — 0,8, кукуруза на силос — 0,5, яровые зерновые — 0,5. К почвозащитным относят: бобово-злаковые смеси — 0,4, яровые с подсевом многолетних трав — 0,3, озимая рожь — 0,2, озимые с подсевом многолетних трав — 0,1, многолетние травы первого года пользования — 0,05, многолетние травы второго года пользования — 0,03, многолетние травы третьего года и более длительного пользования — 0,01.
- Устанавливаются способы размещения культур на склоновых землях или на почвах, подверженных риску ветровой эрозии, например, полосное, сплошное, контурно-полосное, с созданием буферных полос и т.п. Состав и порядок чередования культур в севооборотах при их полосном размещении должны обеспечивать защиту почв в течение всего эрозионно опасного периода.
- Выстраивается систему удобрения в севообороте с учетом почвозащитных требований.
- Определяются противоэрозионные приемы обработки почвы под каждую культуры.
- Определяются способы посева и приемы ухода за посевами каждой культуры.
- Определяются почвообрабатывающие, посевные, уборочные агрегаты и направление их движения.
- Предусматриваются мероприятия по накоплению и регулированию снеготаяния.
Для более детального изучения проводят полевое комплексное обследование территории.
Источник
Обработка почвы:
Почвозащитные технологии
В последние годы в Западной Европе при посеве кукурузы все шире используют почвозащитные технологии возделывания.
Под понятием «почвозащитные технологии» подразумевают все технологии, при которых не применяют ни осенней, ни весенней вспашки, но которые обеспечивают с учетом посевной техники покрытие почвы мульчей.
Только в последние 10 лет площади, на которых применялись такие технологии, увеличились больше чем в 10 раз. Это связано в первую очередь с ростом цен на энергоносители и, тем самым, дорогой плужной обработкой почвы, а также с опасностью водной и ветровой эрозии и возможностью применения гербицидов на основе глифосата, которые вносят уже за 7-14 дней до уборки зернового предшественника. Основной их принцип — уменьшение числа механических обработок. Климат, влажность и структура почвы влияют на выбор соответствующих операций и интенсивность ее рыхления (рис. 1).
Рис. 1. Необходимый уровень интенсивности рыхления почвы
При учете особенностей почвозащитной обработки почвы и применения соответствующих комплексных мероприятий (севооборот, применение гербицидов, фунгицидов и других средств защиты растений) с учетом условий данной местности можно достигать, по крайней мере, равных урожайностей.
Очень пригодны для почвозащитных технологий богатые известью глинистые и суглинистые почвы, хорошо дренированные суглинки и богатые гумусом песчаные почвы. Содержание гумуса у них, соответственно, не должно быть ниже 2%, у суглинистых — 3 и глинистых — 5%. Такие технологии:
- предотвращают водную и ветровую эрозию, чем снижается опасность пересева. При этом сток и смыв почвы уменьшается тем больше, чем гуще ее покрытие (табл. 1).
- снижают, особенно на пылеватых почвах, заплывание. Благодаря этому и повышенной активности дождевых червей (рис. 2) увеличивается инфильтрационная способность почвы для воды. Как видно из рисунка 3, разные рабочие органы и интенсивности воздействия на почву по-разному влияют на количество и активность дождевых червей.
- создают улучшенный инфильтрационный режим почвы для воды (табл. 2) за счет лучшего распределения капилляров при летней засухе. Вследствие заделки органической массы в поверхностный слой почвы повышается доля устойчивых к воздействию осадков стабильных почвенных частиц (рис. 4.)
- сохраняют благоприятное состояние почвы для осуществления технологических процессов. Она менее страдает от переуплотнения (рис. 5), не образуются уплотненные плужные подошвы. Глубина следов от проездов машин при уходе и уборке, а также переуплотнение под ними уменьшается (рис. 6).
- уменьшение числа рабочих приемов и переездов щадит не только почву, но и снижает затраты по возделыванию кукурузы.
Покрытие почвы мульчей,% | Растительные остатки, т СМ/га | Поверхностный сток,% | Вынос почвы,% |
0 | 0 | 45 | 100 |
90 | 8 | не измерим | Таблица №2. Изменение инфильтрации воды на кукурузных полях при плужной и бесплужной обработке почвы |
Способ обработки | Инфильтрация, мм/единицу времени | ||
в начале мая 1996 г. | в конце июня 1996 г. | ||
8 лет бесплужно | 55 | 79 | |
8 лет бесплужно, 1996 с плугом | 45 | 33 | |
Постоянная обработка плугом | 10 | 5 |
Рис. 3. Влияние разных способов обработки почвы и рабочих органов на число особей дождевых червей, их биологическую активность, объем пор и экскременты
Рис. 45. Распределение растительных остатков в почве при разных способах обработки почвы.
Рис. 46. Глубина действия давления на грунт при проведении разных приемов по основной обработке почвы.
1 — одинаковое рыхление почвы в севообороте,
2 — дифференцированное рыхление почвы в севообороте,
3 — без рыхления
Рис. 47. Давление ходовых систем на грунт (10,6 т) при традиционной и консервирующей обработке почвы
В зависимости от использованных машин для обработки жнивья и основной обработки почвы значительно снижаются затраты труда и горючего (рис. 7).
Рис. 48. Затраты рабочего времени (чел.-мин/га) и горючего (л/га) на обработку жнивья и основную обработку почвы разными орудиями при традиционной (1) и консервирующей технологии (2-6)
1 — ротационная борона с вырезными дисками,
2 — тяжелая сетчатая борона,
3 — тяжелый культиватор для рыхления почвы,
4 — культиватор сплошного рыхления,
5 — культиватор для междурядной обработки,
6 — щелеватель.
Для бесплужной основной обработки почвы пригодны дисковые бороны и дисковые культиваторы, тяжелые культиваторы и фрезы. Дисковые орудия хорошо работают на песчаных почвах, хуже — на сухих, а также суглинистых почвах. Рыхление на полную глубину пахотного слоя можно провести оборудованными 2-ярусными стрельчатыми лапами и параплугами (плоскорезами), которые оставляют почву в естественном сложении. Для рыхления почвы вблизи поверхности можно применять простые тяжелые культиваторы, которые рыхлят и перемешивают почву. Ограниченное рыхление почвы улучшает стабильность сложения почвы, чем снижается опасность вредного уплотнения.
Предпосевную обработку почвы проводят в различных вышеназванных комбинациях, используя частично такие рабочие орудия, как зубовые роторы, роторные фрезы и роторные бороны.
Все системы почвозащитной обработки под кукурузу — не примитивные формы хозяйствования. Напротив, они требуют высокого уровня культуры земледелия и профессиональных знаний крестьян и специалистов. Прежде чем принять окончательное решение по использованию одной из форм почвозащитных технологий, ее следует испытать применительно к конкретным условиям хозяйства. При этом следует учитывать, что преимущества вариантов почвозащитной технологии обработки почвы, как правило, выявляются только после их многолетнего применения в севообороте. Длительная бесплужная обработка по-разному отражается на физических, химических и биологических свойствах почвы (табл. 3).
Свойство или признак | Глубина почвы, см | ||
0-10 | 10-25 | >25* | |
Плотность почвы | +++ | ++ | — |
Объем пор | — | — | + |
Крупные поры | — | +/- | + |
Непрерывные поры | +++ | +++ | +++ |
Стабильность почвенных частиц | +++ | + +/- | +/- |
Инфильтрация воды | +++ | +++ | +++ |
Газообмен | +/- (-) | +/- (-) | +/- |
Нагревание | — | — | +/- (-) |
Cорг, N, P, K | +++ | — | +/- |
рН | — | ++ | ++ |
Почвенная флора и фауна | +++ | — | +/- |
Дождевые черви | +++ | +++ | +++ |
Минерализация азота | ++ | — | +/- |
Проникновение корней | + (+/-) | — (+/-) | + (+/-) |
* Плужная подошва + = больше; — = меньше; +/- = без изменения |
Следующие, отчасти отрицательные, действия почвозащитных технологий необходимо особенно учитывать при внесении удобрений и борьбе с сорняками, вредителями и болезнями:
- более позднее прогревание почвы;
- более низкая полевая всхожесть кукурузы;
- более медленное поступление и более низкий уровень минерализации азота;
- усиленное засорение корнеотпрысковыми, корневищными, а также менее распространенными сорняками, как, например, разными видами костра (Bromus spp.)
- возрастание поражения посевов мышами и слизнями.
С этими проблемами можно справиться, если осуществлять постоянный контроль за посевами и проводить соответствующие мероприятия.
Источник