НАУЧНАЯ БИБЛИОТЕКА — РЕФЕРАТЫ — Техническое обеспечение современных технологий обработки почвы
Техническое обеспечение современных технологий обработки почвы
Анализ почвозащитных систем обработки почв позволяет выделить наиболее распространенные.
Нулевая обработка (no tillage) предусматривает в течение вегетационного периода лишь один контакт почвообрабатывающих орудий с почвой — во время посева. Посев производится, как правило, в узкие бороздки шириной 2,5 7,5 см одновременно с одной или несколькими дополнительными операциями. Для борьбы с сорняками интенсивно используются гербициды. При нулевой системе обработки экономия топлива может достигать 70-80%.
Гребневая обработка (rige tillage).В этом случае почва не обрабатывается до посева. Одновременно с посевом 1/3 поверхности почвы обрабатывается стрельчатыми лапами или очистителями рядков, формирующими гребни. Посев производится в гребни обычно на 10-15 см выше рядка. Для борьбы с сорняками применяются гербициды в сочетании с культивацией.
Полосная обработка (strip tillage).Как и в случае гребневой обработки, при полосной обрабатывается около 30% поверхности почвы фрезерными, дисковыми рабочими органами или пассивными рыхлителями. Как правило, эта операция совмещается с посевом. Сорняки уничтожаются гербицидами в сочетании с культивацией.
Мульчирующая обработка (mulch tillage). Перед посевом производится рыхление почвы с одновременным измельчением и сохранением на поверхности почвы крупностебельных остатков пропашных предшественников. Глубина обработки определяется возделываемой культурой. Следует также отметить, что отвальная вспашка является радикальным средством в борьбе с сорняками, вредителями и болезнями и основой экологически безопасных технологий, позволяющих существенно сократить использование химических средств защиты растений и минеральных удобрений.
В последнее десятилетие доказана эффективность применения глубокой вспашки в зонах радиоактивного заражения.
На европейском рынке почвообрабатывающей техники одной из наиболее ликвидных позиций является отвальный плуг. Ужесточение требований к качеству обработки почвы привело к повсеместному распространению технологии гладкой вспашки и резкому увеличению производства оборотных плугов.
В зарубежной практике основными орудиями для отвальной обработки почвы являются оборотные плуги.
Основные фирмы производящие оборотные плуги: «Gregoire Besson » (Франция), «Kverneland» ((Норвегия), «Kuhn» (Франция), «Bonnel » ((Франция). «Lemken» ((Германия).
Как правило, плуги оборудуются приспособлениями (катки, боронки и т.п.) для дополнительного крошения почвы и выравнивания поверхности поля. Корпуса снабжаются предохранительными устройствами (чаще пружинными возвратного действия), что позволяет использовать их на полях, засоренных камнями. Предусматривается возможность изменения ширины захвата (ширина захвата одного корпуса может варьировать от 35 до 50 см).
В качестве рабочих органов используются как классические плужные корпуса, так и оригинальные ромбовидные. На корпусах устанавливаются оборотные полевые доски, обеспечивающие длительный срок службы. Для повышения долговечности плужные корпуса изготавливают составными со сменными быстроизнашивающимися частями, а отвалы — из трехслойной стали с мягкой сердцевиной и твердыми наружными слоями.
При использовании систем почвозащитной обработки необходимо учитывать, что на различных операциях используются традиционные, модифицированные и специальные почвообрабатывающие орудия. Характер их работы имеет особенности, обусловленные наличием пожнивных остатков, неровностей почвы, различными влажностью и плотностью.
Перед посевом при мульчирующей обработке производится рыхление почвы с одновременным измельчением и сохранением на поверхности крупностебельных остатков пропашных предшественников. Глубина обработки почвы при этом способе определяется типом возделываемой культуры.
Плуг «Express Evolution » фирмы «Perrein » (Франция) в агрегате с ротационной приставкой обеспечивает качественную предпосевную подготовку почвы, при этом уменьшается количество проходов по полю.
Современные чизельные плуги производятся, в основном, навесными, с одним или двумя рядами рабочих органов с междуследием 30- 50 см. Часто они применяются в комбинации с дисками или другими рабочими органами. Примером может служить чизельный плуг в комбинации с дисками фирмы «Brillion» (Франция).
В комбинированных орудиях (чизельных культиваторах) в качестве приспособлений, улучшающих качество обработки почвы, также устанавливают под небольшими углами атаки два ряда дисковых батарей или соосно располагают ряд батарей и трубчатый каток.
Фирма «Muthing » выпускает новую серийную модель орудия «MU Maxi » с рабочими органами бильного типа, предназначенную для мульчирования почвы. Агрегатируется с тракторами мощностью более 130 кВт.
Полунавесной комбинированный культиватор «Centauer» фирмы «Amazone» (Германия) может оснащаться двумя или тремя рядами стрельчатых лап, двумя рядами дисковых батарей и одним рядом катков модели «Matrix». Передние колеса культиватора обеспечивают регулировку глубины обработки.
Для поверхностной подготовки почвы по минимальной технологии французская фирма «Kuhn » предлагает перспективные разработки. Примером могут служить стерневой культиватор «Mixter» (ширина захвата 3,6 м) и дисковая борона «Discover» (2,5 7 м). Дисковая борона имеет ряд запатентованных конструктивных преимуществ: центральная однобалочная рама позволяет уменьшить транспортную ширину до 2,5 м, увеличить прочность, обеспечить доступность и хорошую видимость. Качественная работа бороны достигается за счет большого удельного давления на каждый диск, смещенного переднего и симметричного заднего расположения батарей дисков, возможности изменять угол атаки секций на ходу из кабины трактора.
Для рыхления почвы на глубину до 45 см без оборота пласта фирма предлагает глубокорыхлители DC 401 c широкими или узкими лапами и прикатывающим катком, а для измельчения зеленой растительности и пожнивных остатков зерновых, включая и валки соломы, стебли кукурузы и подсолнечника, и равномерного распределения органического слоя по поверхности — мульчирователи мод..RM и NK.
В последние годы выпускаются разнообразные комбинированные многофункциональные орудия, позволяющие за один проход выполнять несколько технологических операций. Конструкции этих почвообрабатывающих машин различаются набором рабочих органов, их комбинациями и основными параметрами, шириной захвата, массой, элементами управления и обслуживания.
Основными производителями дисковых борон являются фирмы «Kverneland », «Rasol », «John Deer », «Guivoqne », «Agrisem », «Gregoire Be s son », « Сарекс » и др .
Борона дисковая тяжелая БДТ-6″С»
Предназначена для разделки задернелых пластов и глыб после вспашки, обработки почвы после уборки пропашных культур, лущения стерни, поверхностного рыхления уплотненных почв. Агрегатируется с тракторами класса 3. 5 т.
Каждая фирма производит бороны многих типоразмеров с дисками разных диаметров и с разной шириной захвата для тракторов различной мощности. Рамы борон, сварные коробчатые или из труб оснащены устройствами для монтажа механизмов навески боковых рам и приспособлений (катков,борон и др.).Транспортные колеса оснащены широкими шинами относительно небольшого диаметра. Некоторые дисковые орудия оборудуются сдвоенными колесами, смонтированными соосно или со смещением по ходу на величину, превышающую диаметр шины.
Фирма «Kverneland » ((Норвегия)предлагает бороны шириной захвата 2,7 8,1 м с дисками O610 710 мм при их толщине 6 и 7 мм, вертикальной нагрузке на диск 93 134 кг. Для агрегатирования борон требуются тракторы мощностью 60 180 кВт. Бороны шириной захвата 3,6 и 4,05 м в транспортном положении имеют значение этого показателя соответственно 2,65 и 2,85 м.
Дискаторы серии DSA этой фирмы выпускаются шириной захвата 3,4 и 6 м. Глубина обработки регулируется изменением угла атаки дисков и высоты крепления катков относительно дисков. Потребная мощность тракторов для этих орудий составляет 75 120 кВт. В транспортном положении секции широкозахватных дискаторов расположены вертикально, ширина агрегата в этом положении составляет 2,5 м.
Французская фирма «Gregoire Besson » производит прицепные бороны шириной захвата 0,85 9,4 м с Х образной рамой,1,8 5,95 м с V образной рамой и дисколаповые 3,2 и 7,2 м, а также навесные и полунавесные шириной захвата 3 и 4,3 м.Бороны выпускаются с жесткой или гидравлически складной рамами и могут оснащаться катками, включая прутковые (O520 мм), обрезиненные (590 мм), а также с шинами атмосферного давления (520 мм)и катки из колес с шинами (O700 мм).Заглубление орудия ограничивают сдвоенные металлические колеса с цилиндрическими обечайками. В конструкции рамы предусмотрены элементы для навешивания сеялки и составления почвообрабатывающе посевного агрегата.
Фирма «Agrisem» (Франция)предлагает бороны («Super »,«Classic » и «Best » ) конструкции «Disc o Mulch », диски которых установлены на рессорах, что обеспечивает устойчивую работу в тяжелых условиях.
Сетчатая борона фирмы «Amazone » (Германия),работающая в комбинации как с дисковой бороной, так и другими почвообрабатывающими машинами, оснащена сенсорным устройством, которое позволяет своевременно определить количество сгрудившейся соломенной массы перед бороной. При превышении заданного предела срабатывает гидроклапан, и борона плавно наезжает на сгрудившуюся соломенную массу и равномерно распределяет ее по полю.
Немецкая фирма «Lemken » разработала почвообрабатывающе посевные комплексы, дополнительно включающие в себя раму с катком из пневматических опорно — транспортных колес и сеялку с пружинным боронками.
Интересная новинка — универсальный комбинированный агрегат «Geliodor », предназначенный для поверхностной обработки пожнивных остатков, предпосевной подготовки почвы, мульчированного посева зерновых культур. Компактная конструкция агрегата обеспечивает хорошую маневренность при работе на малых и средних участках.
Основные тенденции развития конструкций лемешно-отвальных плугов: увеличение ширины захвата за счет количества корпусов; создание плугов с регулируемой шириной борозды и переменным захватом; увеличение числа типоразмеров плужных корпусов, что обеспечивает более точный подбор их для различных почвенно-климатических условий; широкое применение оборотных или поворотных плугов; создание модульной конструкции плугов, позволяющей собирать их из отдельных блоков или секций; применение современных материалов.
Производители сельскохозяйственной техники предлагают комбинированные многофункциональные орудия, позволяющие за один проход выполнять несколько технологических операций. Конструкции этих машин различаются набором рабочих органов, их комбинациями и основными параметрами, шириной захвата, массой, элементами управления и обслуживания.
Минимальная обработка почвы
Согласно данным Госсовета России сейчас по технологиям сберегающего земледелия (минимальная и нулевая обработка почвы) обрабатывается 3% сельхозугодий страны. Для сравнения, в США нулевая обработка (no till) применяется на 36,7% посевных площадей, в Германии без вспашки обрабатываются 26% посевов, замечает региональный менеджер компании Amazonen-Werke Вик. И эти страны являются крупнейшими экспортерами зерна в мире, добавляет он. Российская пшеница только тогда станет конкурентоспособной на мировом рынке, когда ресурсосберегающие технологии будут внедрены в широкую практику хозяйств, полагают специалисты рабочей группы президиума Госсовета. По их расчетам, применение таких технологий позволит ежегодно экономить до 20 млрд. руб.
Минимальная технология обработки почвы не способствует значительному повышению урожайности, но дает стабильность и предсказуемость урожаев, полагает ведущий менеджер по связям с общественностью опытного хозяйства АОЗТ «Агро-Союз» (входит в состав одноименной корпорации, Украина) Оксана Ковалева. «Эта технология снимает зависимость от погодных условий, формируя своего рода иммунитет у растений», — подчеркивает она. Однако, по словам агронома КФХ «Родина» (Алтайский край) Татьяны Бобылевой, за восемь лет применения технологии минимальной обработки почвы в хозяйстве удалось увеличить урожайность зерновых с 9,3 до 20 ц/га, а расход горючего снизить на 40%. Примерно на четвертый год применения такой технологии практически исчезли сорняки, так как их семена перестали консервироваться в почве при запахивании, добавляет она. В сокращении парка техники и экономии ресурсов, особенно горючесмазочных материалов (ГСМ), Ковалева видит главное преимущество сберегающей технологии обработки почвы. Так, в хозяйстве «Агро-Союз» до перехода на минимальную обработку на 1 га расходовалось 90 л горючего за сезон. Когда же обработка стала минимальной, расходы ГСМ сократились до 42 л/га, а с переходом на прямой сев (без обработки)- до 26 л/га.
Но минимальная и нулевая обработка — совершенно новые технологии земледелия, поэтому и все агрономические мероприятия — подбор севооборотов, обработка паров, борьба с сорняками и внесение удобрений — должны проводиться по-новому. А заместитель директора по науке Рязанского НИПТИ АПК Семён Полянский вообще предлагает различать значения понятия «минимальная обработка»: «Одно дело — минимальная обработка ради экономии материально-технических ресурсов, другое — минимальная обработка под озимые как технологический прием, который способствует повышению урожайности и зимостойкости высеваемых культур».
Переход от традиционной технологии обработки с применением плуга на прямой посев невозможен без наличия выровненных полей, мульчирующего слоя, восстановленной структуры почвы. Переход на нулевую обработку необходимо проводить постепенно, внедряя на переходном этапе технологию минимальной обработки почвы на глубине не более 5-7 см. В хозяйстве «Агро-Союз» переходный этап с традиционной на нулевую технологию обработки длился почти пять лет. За это время были налажены системы удобрения и защиты культур, созданы технологии управления растительными остатками и мульчирования, оптимизирована структура почвы, выровнены поверхности полей. Сигналом к началу перехода на нулевую обработку, то есть к посеву по стерне, стала стабилизация урожайности зерновых на отметке 50 ц/га.
При использовании мульчи водная эрозия по сравнению с традиционной пахотой снижается в 50 раз, а ветровая эрозия — минимум в пять. Помимо этого пожнивные остатки и мульча на протяжении вегетационного периода хорошо сохраняют почвенную влагу независимо от климатических условий и испарения. Корни растений предыдущей культуры способствуют разуплотнению почвы и улучшению ее дренажных свойств. Это благоприятно влияет на рост и развитие последующих культур, поясняет он, поэтому переход на минимальную обработку позволяет полностью отказаться от чистых паров в севообороте.
В первые годы после перехода на минимальную технологию могут возникнуть такие проблемы, как рост засоренности посевов, снижение урожайности, увеличение уплотнения почвы и заболеваемости культур. Семён Полянский из Рязанского НИПТИ АПК делает особый акцент на обязательном сочетании минимальной обработки с защитой растений от сорняков. Иначе вся экономия от применения новой технологии обернется перерасходом ГСМ во время уборки, предупреждает он. Ведь на засоренных полях сокращается норма выработки комбайна и увеличивается нагрузка на автотранспорт, перевозящий зерно.
Система внесения удобрений при минимальной обработке почвы отличается от применяемой при пахоте. Необходимо постепенно переходить от гранулированных на жидкие минеральные удобрения: аммиачную воду, РКД, КАСС, используя для их внесения сошник Андерсена (или систему PPF, которая вносит удобрение на 4-5 см ниже горизонта посева). Жидкие удобрения имеют более доступную форму для питания растений, благодаря чему культуры обеспечиваются азотом в нужный момент: 1 кг действующего вещества в аммиачной воде стоит $0,1, а в аммиачной селитре — $0,3. Чтобы корректировать дозы и соотношение внесения элементов минерального питания, он рекомендует вести на каждом поле почвенный и фитосанитарный мониторинг.
С переходом на почвозащитные технологии значительно возрастает роль севооборота в контроле за сорной растительностью. Необходимо подбирать последовательность культур исходя из их конкурентоспособности, учитывая при этом биологические особенности, которые стимулируют или, наоборот, препятствуют росту и развитию последующих культур. Важно учитывать и оставляемое на поверхности поля количество пожнивных остатков, а также воздействие культуры на структуру почвы. «Например, после уборки ранних яровых и озимых до наступления заморозков на поле наблюдается активное прорастание сорняков» справиться с ними при наименьших затратах можно, посеяв сидеральные культуры (выращиваются специально на зеленые удобрения). В этом случае, не потребуется химической и агротехнической обработки полей против сорняков. Сами сидераты служат неплохим органическим удобрением и способствуют образованию оптимальной структуры почвы.
Перед тем как выбирать технику для минимальной обработки почвы необходимо определить размеры полей, рельеф местности, тип почвы и степень ее засоренности камнями и растительными остатками, глубину последней вспашки и сроки ее проведения. В зависимости от этого могут различаться используемые машины, рабочие органы и их защита. Если засоренность почвы небольшая, то достаточно использовать в качестве защиты срезные или разрывные болты, выдерживающие нагрузку на острие рабочего органа машины до 2 тыс. кг.
Если почва сильно каменистая, то для защиты рабочих органов используют гидравлику с рессорами или пружинами, которые выдерживают усилие от 750 до 3 тыс. кг., культиваторы с гидравлической системой защиты обходятся дороже на 30-40%, чем машины с защитой в виде болтов. Купив культиватор с защитными разрывными болтами, «можно разориться на покупке запасных болтов», а частые остановки агрегата для смены болта увеличивают время обработки.
Поля, подверженные водной эрозии, лучше всего обрабатывать противоэрозионными культиваторами типа КПЭ-3,8, КСТ-3,8, КГ-0,6, КТС-10 и др.
Для выравнивания тяжелых почв подходят импортные комбинированные культиваторы, или культиваторы совместного производства при соприкосновении с камнями и другими препятствиями у них реже ломаются лапы.
Культиватор полунавесной КТС-10-2-1″С»
Предназначен для сплошной обработки стержневых паров, предпосевной обработки почвы после высокостебельных пропашных культур и трав, а также осенней обработки стержневых полей. Оснащен прицепным устройством для зубовых борон и спиральными катками/ Агрегатируется с тракторами семейства “Кировец” тягового класса 5 т.
Источник