Технологии возделывания сельскохозяйственных культур
Приемы и задачи
Технология возделывания полевых культур — это комплекс агротехнических приемов, выполняемых в определенной последовательности, направленный на удовлетворение требований биологии культуры и получение высокого урожая заданного качества.
Для того чтобы разработать научно обоснованную технологию возделывания культуры, сорта в конкретных почвенно-климатических условиях, необходимо знать требования биологии культуры, сорта и параметры почвенно-климатических условий.
Некоторые агротехнические приемы — основная и предпосевная подготовка почвы, внесение удобрений, подготовка семян к посеву, посев, уход за посевами, уборка урожая — выполняют при возделывании любой полевой культуры. Сумма этих приемов составляет ствол технологии возделывания полевых культур.
Ряд агротехнических приемов, свойственных агротехнике отдельной группы культур, сходных по особенностям биологии (осенний посев озимых), одного семейства (инокуляция семян бобовых культур перед посевом) или аналогичных по использованию (мочка льносоломы и конопляной соломы), представляют собой как бы технологические побеги второго порядка. Дополнительные агротехнические приемы, выполняемые при возделывании конкретной культуры, составляют особенности ее агротехники.
Все технологические приемы направлены на создание благоприятных условий для роста и развития возделываемой культуры, на удовлетворение требований ее биологии. В число задач, которые решаются технологическими приемами, входят: оптимизация водно-воздушного режима почвы с помощью обработки для нормального функционирования корневой системы; оптимизация режима питания культурных растений применением органических и минеральных удобрений; оптимизация реакции почвенного раствора известкованием или гипсованием почв; снижение конкуренции между выращиваемой культурой и сорняками мерами борьбы с засоренностью посевов; доведение посевного и посадочного материала до высших показателей посевного стандарта; подготовка выровненного, уплотненного в верхней части ложа для посева семян; распределение семян на одинаковую глубину и одинаковое расстояние в рядке друг от друга; защита растений от болезней и вредителей; регулирование роста, развития растений и качества урожая; снижение количественных и качественных потерь при уборке.
Эти задачи могут быть решены разными технологическими приемами. Например, для снижения засоренности посевов используют агротехнические приемы — лущение стерни, зяблевую вспашку, ранневесеннее боронование, допосевную культивацию, довсходовое и послевсходовое боронование, междурядные обработки широкорядных посевов, а также химические средства борьбы с сорняками — гербициды. Некоторые из перечисленных агротехнических приемов выполняют и другие функции (кроме борьбы с сорняками) и не могут быть заменены применением гербицидов. Для составления технологической схемы возделывания культуры в конкретных условиях необходимо учитывать задачи отдельных технологических приемов:
1. Известкование: снижение кислотности почвы до уровня требований биологии возделываемых в севообороте культур;
2. Лущение стерни: перемешивание растительных остатков с почвой; разрушение капилляров верхнего слоя — закрытие влаги; создание условий для прорастания сорняков;
3. Внесение органических удобрений: улучшение режима питания культур и водно-физических свойств почвы;
4. Внесение минеральных удобрений: оптимизация режима минерального питания возделываемых культур;
5. Зяблевая вспашка: заделка пожнивных остатков, органических и фосфорно-калийных удобрений; улучшение водно-воздушного режима почвы для активизации ее микробиологической деятельности;
6. Перепашка зяби: рыхление пахотного слоя заплывающих почв; заделка органических и фосфорно-калийных удобрений при весеннем их внесении;
7. Весновспашка: заделка пожнивных остатков, органических и минеральных удобрений, рыхление пахотного слоя почвы (проводят в том случае, когда невозможно осуществить зяблевую вспашку);
8. Весеннее боронование зяби: разрыв капилляров верхнего слоя почвы закрытие влаги для культур поздневесеннего срока посева;
9. Весенняя подкормка азотом озимых культур и мятликовых трав: обеспечение стартового роста культур на почвах, обедненных азотистыми соединениями;
10. Весеннее боронование озимых и многолетних трав: осветление точки роста при осеннем перерастании озимых и многолетних трав;
11. Обработка почвы комбинированным агрегатом типа РВК: рыхление, выравнивание и прикатывание почвы перед посевом;
12. Предпосевная культивация: рыхление верхнего слоя почвы, борьба с сорняками;
13. Предпосевное прикатывание: уплотнение верхнего слоя легких почв, установление капиллярных связей;
14. Подготовка семян к посеву: фракционирование семян по размеру; доведение их до высших посевных стандартов; обеззараживание от патогенной микрофлоры; повышение всхожести и энергии прорастания;
15. Посев: распределение семян (посевного и посадочного материала) на одинаковую глубину, на равные расстояния друг от друга;
16. Послепосевное прикатывание: установление контакта мелких семян с капиллярами почвы;
17. Довсходовое боронование посевов: уничтожение нитей прорастающих семян сорняков, разрушение почвенной корки;
18. Послевсходовое боронование: уничтожение проростков сорняков;
19. Культивация междурядий: уничтожение сорняков в междурядьях, рыхление междурядий, подкормка культур минеральными удобрениями;
20. Корневая подкормка: улучшение минерального питания растений в отдельные периоды онтогенеза в соответствии с требованиями биологии культуры;
21. Окучивание: увеличение клубне- и корнеобитаемого объема и улучшение аэрации почвы, борьба с сорняками. Чаще всего применяют на картофеле;
22. Некорневая подкормка: компенсация недостаточного корневого питания растений; улучшение качества урожая;
23. Обработка посевов пестицидами: гербициды — предотвращение появления сорняков, уничтожение вегетирующих сорняков; фунгициды и бактерициды — предотвращение развития или снижение вредоносности болезней; инсектициды — снижение повреждений растений вредными насекомыми;
24. Применение биологически активных веществ: регулирование роста и развития растений. Ретарданты — предотвращение полегания; сениканты — усиление оттока пластических веществ в запасающие органы; десиканты — подсушивание растений, завершение вегетации; дефолианты — освобождение от листьев растений, подготовка к уборке;
25. Обкашивание полей: подготовка поля к уборке — исключение из общей массы урожая краевых, наиболее засоренных полос;
26. Уборка: сбор урожая с поля с минимальными потерями количества и качества продукции.
Каждый технологический прием решает свою задачу, если он выполнен в срок и с определенным качеством. Нарушение срока или технологических требований операции может привести к негативным результатам.
Источник
Технология возделывания сельскохозяйственных культур
Технология возделывания культур как искусство представляет собой комплекс приемов ,направленных на создание наиболее благоприятных условии для роста и развития растений. Технологический комплекс включает приемы, выполняемые с момента освобождения поля предшественником до уборки урожая включительно. К ним относятся основная и предпосевная обработки почвы, внесение удобрений, подготовка семян к посеву, посев, уход за посевами, связанный с поддержанием оптимального агрофизического состояния почвы (пропашные культуры) и защитой растений от сорных растений, вредителей и болезней, уборкой урожая.
Исходной позицией при разработке технологии возделывания культур являются агроэкологические требования культуры и сорта к условиям произрастания. Последовательное преодоление факторов, снижающих урожайность культуры и качество продукции, позволяет сформировать наиболее оптимальную технологию возделывания для конкретных условий хозяйства.
Создание наиболее благоприятных условий для произрастания растений основывается на материально-технических ресурсах хозяйства, его экономической эффективности и опыте производства.
Все технологические приемы по возделыванию культур должны тесно увязываться с другими звеньями системы земледелия: обработка почвы, внесение удобрений, защита растений и т. д., которые разрабатывают с учетом требований культуры и воспроизводства плодородия почвы.
Для разной обеспеченности хозяйства производственными ресурсами (сельскохозяйственная техника, удобрения, пестициды, семена и др.) должны разрабатываться различные варианты технологий.
Интенсивные технологии принципиально отличаются от традиционных по набору технических, агрохимических, биологических средств. Эти технологии предполагают не только обеспечение оптимального уровня минерального питания растений и соответствующую защиту от сорняков, болезней и вредителей, но и качественно отличные способы предпосевной обработки почвы с помощью специальных машин, посева на одинаковую глубину сеялками точного высева, ухода за посевами с использованием опрыскивателей, уборки урожая высокопроизводительными техническими средствами.
При многоукладной экономике необходим дифференцированный подход к технологиям возделывания сельскохозяйственных культур в зависимости от различных форм организации труда. Особенности этих технологий — подбор сортов со сроками посева и уборки урожая, уменьшающими напряженность полевых работ, совмещение технологических приемов по обработке почвы, внесению удобрений, пестицидов, посеву и т. д.
ТРАДИЦИОННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ
Традиционная (отвальная) технология возделывания сельскохозяйственных культур предполагает ежегодную или периодическую вспашку почвы с оборотом пласта, многократные проходы сельскохозяйственной техники по полю.
Это вызывает уплотнение почвы, разрушение ее механической структуры, уменьшение плодородного слоя в результате водной и воздушной эрозией, нарастание отрицательного баланса гумуса, фосфора и калия в почве, неэффективное использования минеральных удобрений, пестицидов и биологических препаратов, но самое главное — нарушает природные экосистемы и загрязняет среду обитания человека, флоры и фауны.
Наряду с ростом валовой продукции важна и стабилизация качества продукции, отвечающего требованиям рынка по параметрам технических условий перерабатывающих предприятий и соответствия сертификатам по потребительским качествам.
Несмотря на появление новых технологий обработки почвы (минимальная, нулевая и др.), отвальная пахота по-прежнему остается актуальной и важной операцией, так как она обеспечивает качественную подготовку почвы под посев и посадку сельскохозяйственных культур на самых разнообразных фонах и типах почв. В последние годы в целях защиты окружающей среды от загрязнения химикатами наметилась тенденция к сокращению применения химических средств для борьбы с вредителями и сорными растениями. Отвальные плуги являются незаменимыми орудиями, способными глубоко заделывать пожнивные остатки, что способствует уничтожению сорняков, личинок вредителей и болезней сельхозкультур без применения гербицидов, поэтому переход на без гербицидную технологию возделывания сельскохозяйственных культур невозможен без применения отвально-лемешных орудий.
Методы отвальной вспашки непрерывно совершенствуются (гладкая, мелкая, с почвоуглублением), неизменным остается только принцип работы плужного корпуса — отваливание и оборот пласта в открытую соседнюю борозду. С агрономической точки зрения перемещение верхнего более плодородного, но «обесструктуренного» слоя на место нижнего создает благоприятные условия для роста и развития сельскохозяйственных растений.
В то же время отвально-лемешные плуги не лишены ряда серьезных технологических и конструктивных недостатков: высокая энергоемкость (до 50-80 кВт/м) и малая производительность, уплотненное дно борозды, недостаточное крошение почвы, неудовлетворительная слитность и выровненность поверхности пашни. «Чистая» поверхность пашни, лишенная стерни и растительных остатков, подвержена смыву и выдуванию. Из-за углового расположения корпусов плуги имеют большие габариты и повышенную металлоемкость (до 1500 кг/м).
Совершенствование современных отвально-лемешных плугов в значительной мере направлено на устранение перечисленных выше недостатков.
Технологическая карта традиционной технологии:
1. Обработка почвы:
— посев и посадка
— посев зерновых культур в районах с почвами, подверженными ветровой эрозии
— посев зерновых и зернобобовых комбинированными агрегатами
— посев пшеницы, ржи, овса, риса, гороха, чечевицы, льна, люпина, вики, нута
— посев кукурузы, подсолнечника
— посев сахарной свеклы
2. Уход за посевами:
-боронование посевов до всходов
— боронование посевов по всходам
— междурядная обработка широкорядных посевов зерновых и зернобобовых культур
— междурядная обработка кукурузы и подсолнечника
— боронование посевов сахарной свеклы
— прореживание всходов сахарной свеклы вдоль рядов
— междурядная обработка сахарной свеклы
— уборка зерновых колосовых культур
— кошение зерновых колосовых культур в валки
— подбор валков зерновых колосовых культур
— прямое «комбайнирование» зерновых колосовых культур
— кошение гороха в валки
— подбор валков гороха
— уборка кукурузы на зерно
— уборка семенников трав
— подбор и обмолот семенников клевера
— подбор и обмолот семенников бобовых трав
— подбор и обмолот семенников злаковых трав
— уборка сахарной свеклы
МИНИМАЛЬНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ
В последние годы во всех развитых странах мира ведутся интенсивные поиски новых технологических приемов обработки почвы, направленные на защиту ее от эрозионных процессов, сохранение и повышение плодородия почвы, а также на сокращение трудовых, денежных и энергетических затрат.
Апробированы и широко внедряются различные приемы минимальной обработки почвы и частичной замены отвальной вспашки безотвальным рыхлением и бесплужной обработки.
В современной отечественной и мировой практике к наиболее перспективным почвозащитным, ресурсосберегающим технологиям относятся минимальная (безотвальная) и нулевая технология обработки почвы.
Минимальная обработка позволяет обеспечить уменьшение механического воздействия почвообрабатывающих машин на почву и уплотняющего действия их ходовых систем, сокращение количества проходов агрегатов по полю. В последние годы минимальная обработка почвы получила распространение во многих регионах страны. Технологические и экономические преимущества минимальной обработки почвы подтверждены опытом работы сельхозпредприятий в разных областях страны. В условиях дефицита удобрений и средств защиты растении, мелиорантов, других cредств повышения плодородия почвы особое внимание должно быть уделено совершенствованию структуры посевных площадей, освоению научно-обоснованных севооборотов, посеву и запашке сидератов. Для снижения переуплотнения почв энергонасыщенной техникой при возделывании сельскохозяйственных культур промышленностью разработано новое семейство комбинированных агрегатов. На основе накопленного исследовательского и производственного опыта в различных агроклиматических зонах показано, что минимальная обработка почвы в соответствующих условиях обеспечивает практически равный урожай зерновых в сопоставлении с традиционной вспашкой на 20-22 см, в 2 раза менее энергоемка и на 10-15 кг снижает расход горючего на 1 га обрабатываемой площади. По оценкам ВНИИ земледелия и защиты почв от эрозии, энергетические затраты на проведение отвальной обработки под озимые составляют 1813 МДж/га, а поверхностной обработки дисковой бороной в два следа с последующим боронованием — только 673 МДж/га.
Характерной особенностью применения минимальной технологии под озимые культуры является устойчивое повышение урожайности в засушливые годы в пределах 1,3 — 5,4 ц/ra, а в среднем по стране — на 1,5 ц/га по сравнению со вспашкой на 20-22 см, и, наоборот, снижение в годы достаточного увлажнения. Ограниченное по срокам использования применение минимальных обработок под яровые зерновые и однолетние травы также не снижает их продуктивности, хотя, как правило, и не повышает. Основной их недостаток — существенное повышение засоренности посевов, причем увеличивающееся по мере роста срока использования. По усредненным оценкам ВНИИ земледелия и защиты почв от эрозии, при систематическом применении минимальных обработок засоренность сорняками первой культуры возрастает на 30-150%, второй и третьей культуры — в два и более раз и в целом за ротацию севооборота — в 4-8 и более раз. Причем, весьма нежелательным аспектом является то, что в видовом составе сорняков резко возрастает количество зимующих злаковых и однодольных многолетников.
Отмеченные негативные стороны минимальных обработок разрешаются при строгом соблюдении необходимых условий их применения на основе рекомендаций зональных научных учреждений.
НУЛЕВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ
Нулевая (No Till) технология — предусматривает прямой посев семян в почву, предварительно обработанную гербицидами.
В отношении нулевой обработки необходимо отметить, что решающим фактором, определяющим успех ее применения, является необходимость учитывать основные особенности и свойства почв (устойчивость к уплотнению, дренированность, содержание гумуса и подвижных форм питательных веществ). Без научно обоснованной оценки пригодности почв для нулевой обработки ее применение может представлять определенный риск и дать отрицательные агрономические, экономические и экологические результаты.
Преимущества технологии без обработки почвы (No Till):
— исключение водной и ветровой эрозий
— накопление питательной среды для биоты почвы
— уменьшение применения минеральных удобрений и ядохимикатов
— уменьшение уплотнения почвы
— более полное впитывание в почву и экономное расходование влаги
— совмещение полосного посева, внесения удобрений и прикатывания за один проход
— сокращение расходов топлива до 60%
— сокращение до 50% затрат на приобретение техники
— уменьшение затрат на лесо- и гидромелиорацию
На основе имеющегося отечественного и мирового опыта по применению нулевой обработки почвы необходимо учитывать следующие ее основные особенности:
— более высокие затраты на химические средства защиты растений от сорной растительности, вредителей и болезней
— дополнительные затраты на специальную технику при сохранении традиционной, поскольку обычно не все участки пашни пригодны для нулевой обработки, а повторять ее следует каждые 3-4 года
— факт, что не все сельскохозяйственные культуры дают высокий урожай при нулевой обработке
— необходимость соблюдения более строгих требований, особенно в отношении применения химических средств защиты растений, минеральных удобрений, мелиорантов почв
— трудности с использованием органических удобрений, эффективность которых без заделки в почву низкая
Другим важным фактором, определяющим развитие почвообрабатывающей и посевной техники, является рост энерговооруженности сельского хозяйства, в том числе путем увеличения единичной мощности тракторов.
Рациональная реализация повышенной мощности энергонасыщенных тракторов на современном этапе осуществляется путем создания широкозахватных почвообрабатывающих машин и посевных агрегатов.
Есть ли отрицательные моменты при переходе к энергосберегающим технологиям? Чрезмерное уплотнение, ухудшение водопроницаемости тяжелых бесструктурных и малогумусированных почв, когда равновесная плотность почвы значительно больше оптимальной для роста растений плотности. Поэтому переход на сберегающие технологии с безплужной обработкой почвы надо начинать в севооборотах без пропашных культур на структурных, не заплывающих почвах, с содержанием гумуса более 3-3,5%. Необходимость глубоких периодических безотвальных рыхлений (чизелевание), их частота, глубина требуют дальнейшего изучения.
Растительные остатки. При большом количестве растительных остатков, недостаточном измельчении соломы и неравномерном ее распределении по поверхности почвы могут возникнуть проблемы с заделкой семян на оптимальную глубину. Здесь больше подойдут сеялки с дисковыми сошниками. Дисковые сошники легче прорезают поверхность и меньше забиваются соломой.
Система защиты растений. Среди наиболее острых проблем, связанных с внедрением ресурсосберегающих технологий возделывания сельскохозяйственных культур, особое место занимают вопросы организации системы защиты растений. Многолетние исследования отечественных и зарубежных ученых позволили выявить характерные этапы в динамике фитосанитарной ситуации при внедрении технологий безотвальной основной обработки почвы:
I этап — ухудшение фитосанитарной обстановки, за счет роста засоренности (особенно многолетними сорными растениями), повышения вредоносности вредителей и болезней (продолжительность 4-5 лет)
II этап — стабилизация фитосанитарной ситуации (продолжительность 3-4 года)
III этап — за счет активизации естественных механизмов регуляции почвы, численность вредных организмов существенно снижается в сравнении с уровнем на момент начала внедрения таких технологий.
Затраты на пестициды. Среди аргументов противников широкого использования ресурсосберегающих технологий обработки почвы, наиболее часто используется тезис о высоких затратах, связанных с применением пестицидов в таких системах, которые полностью перекрывают стоимость сэкономленного топлива и других ресурсов. Действительно, одним из непременных условий применения минимальной и нулевой обработки почвы большинство отечественных и зарубежных специалистов считают применение гербицидов сплошного действия на основе глифосата (Раундап, Торнадо, Глисол, Глифос и др.) против многолетних сорняков. Затраты, связанные с их применением доходят до 200-300 грн/га. Кроме того, на первом этапе ухудшения фитосанитарной обстановки, может возрасти засоренность яровых зерновых культур овсюгом, что предполагает применение специальных противоовсюжных гербицидов, стоимость которых достигает 200 грн/га. Вместе с тем, данные расчеты не учитывают того, что рост затрат на защиту растений в ресурсосберегающем земледелии наблюдается только на первом этапе внедрения таких систем, в дальнейшем потребность в пестицидах значительно уменьшается. Только знание реальной ситуации на каждом поле позволяет эффективно бороться с вредителями, болезнями и сорными растениями, тем самым снизить и уровень затрат на защиту растений.
Источник