CC BY
38УДК 631.17:631.51
энергосберегающие технологии обработки почвы
1.Влияние давления колес( гусениц) на объемную массу ( плотность) средне-суглинистой почвы ( по А.и. Попову)
Глубина взятия образца почвы,см Исходная объемная масса, г/см3 Объемная масса на колее после прохода трактора, г/см3
ДТ-75 МТЗ-82 Т-150 К К-700
10 1,18 1,33 1,38 1,48 1,63
20 1,36 1,44 1,47 1,51 1,62
40 1,53 1,53 1,55 1,57 1,63
60 1,79 1,79 1,79 1,79 1,81
А.А. Борин, к.с.-х.н., О.А.Коровина, А.Э.Лощинина
— Ивановская ГСХА им. академика Д.И.Беляева
E-mail:rectorat@ivqsha.ru
Исследованиями установлена целесообразность использования комбинированных орудий под зерновые культуры и изучено их влияние на агрофизические свойства почвы, развитие растений и урожайность. Выявлена эффективность глубокого безотвального рыхления почвы под картофель.
Ключевые слова: почва, орудия, агрофизика, засоренность, урожайность
Без правильной, рациональной обработки почвы невозможно повышение ее плодородия, особенно сейчас, когда резко сократилось внесение органических и минеральных удобрений. Современное земледелие предполагает различные способы обработки почвы, в том числе традиционную отвальную вспашку, безотвальную обработку, чизелевание, плоскорезную, минимальную обработку и их сочетание. Традиционная обработка почвы с применением плуга требует больших ресурсо- и энергозатрат и в условиях постоянно растущего диспаритета цен между промышленной и сельскохозяйственной продукцией, становится просто невыгодной.
Альтернативой традиционной системе обработки почвы могут быть различные модификации систем нулевой и минимальной обработки. Они заключаются в обработке почвы на глубину 8-15 см с использованием комбинированной, широкозахватной техники. При этом в верхней части почвы создается биологически активный слой в виде перепревших и полуперепревших остатков основных и промежуточных культур. Даже без внесения удобрений это способствует образованию гумуса. Благодаря мульчирующему слою достигается высокая водопроницаемость и уменьшается испарение влаги, снижается проявление эрозии почвы.
При возделывании зерновых культур трактора и автотранспорт проходят по полю до 10 раз, а при возделывании пропашных - до 15 - 20 раз. Это приводит к переуплотнению почвы на значительную глубину и разрушению ее структуры. В результате ухудшаются все почвенные режимы, причем на длительный срок, снижается биологическая активность почвы, ухудшается проникновение вглубь корней растений, усиливаются эрозионноопасные процессы. Наиболее сильное уплотнение почвы отмечается по следу гусениц и колес тракторов (табл.1). Оснащение сельского хозяйства высокопроизводительными тракторами, способными
работать с широкозахватными орудиями, комбинированными агрегатами и машинами, расширяет возможности техники и служит одной из предпосылок минимализации обработки почвы путем совмещения технологических приемов возделывания сельскохозяйственных культур в одном рабочем процессе.
Целесообразность минимальной обработки почвы обусловливается как потребностью сохранения и повышения плодородия, так и экономическими соображениями - снижением себестоимости и повышением производительности труда. Не снижая урожайности, а в ряде случаев повышая ее, приемы минимальной обработки позволяют сократить энергетические затраты в 5 раз, потребность в горючем - в 4 раза, в рабочей силе - в 3 раза, по сравнению с традиционной системой обработки почвы.
Безотвальное рыхление и чизелевание - менее энергозатратные способы обработки, поскольку энергия не расходуется на оборот почвы. По данным ученых, замена вспашки чизелеванием дает экономию 3,8 кг/га дизельного топлива.
Производственные испытания плоскорезной обработки также подтвердили целесообразность применения ее как менее энергоемкого способа обработки почвы под различные культуры. Затраты на обработку почвы плоскорезом на 34% меньше затрат на вспашку.
При применении различных комби-
нированных орудий за один проход выполняется несколько технологических операций: рыхление, крошение глыб, выравнивание, прикатывание, уничтожение сорной растительности. Это-дискаторы различных модификаций, АКП Лидер-4;АПУ-6,5; АКДН-5,5; ВИП-5,6; РВК-3,6; АКПП-3,6 и другие. Наиболее широкое применение находит комбинированный агрегат РВК-3,6. Исследования кафедры агрохимии и земледелия Ивановской ГСХА свидетельствуют о значительной эффективности его использования в системе предпосевной подготовки почвы под зерновые культуры, лен и капусту. В опытах использовали культиватор КПС-4, зубовые бороны БЗТС-1, кольчато -шпоровый каток ЗКК-6А, комбинированный агрегат РВК-3,6.
Одним из важных показателей качества предпосевной обработки почвы служит степень разделки посевного слоя, отсутствие на поверхности крупных комков и глыб. Излишняя глы-бистость способствует потере влаги из почвы, так как глыбы сильнее подтягивают и испаряют влагу из пахотного слоя. Кроме того, глыбы оказывают влияние на качество сева и полноту всходов (табл.2).
В вариантах с применением РВК- 3,6 отмечена меньшая глыбистость почвы, более равномерная глубина заделки семян и большая полнота всходов.
Изучаемые приемы обработки оказали также некоторое влияние на агрофизические свойства почвы (табл.3).
Плотность почвы после посева в
№ 2 (60) 2012
g/iaJhiMipckiü ЗемдеШецТ)
2. Глыбистость почвы, полнота всходов и масса проростков ячменя
Вариант Глыбистость на 1м2 Семян в слое 3-4 м, % Полнота всходов, % Масса 10 проростков, г
к-во, шт. масса, г
КПС-4 на 10-12 см 20 1863 60 75,2 23,8
КПС-4 на 10-12 см +ЗКК-6А 16 470 64 78,5 24,1
КПС-4 на 10-12 см +РВК-3,6 12 560 73 79,3 24,6
РВК-3,6 на 10-12см 10 680 70 77,3 22,4
3. объемная масса и влажность почвы
Вариант Слой, см Объемная масса, г/см3 Влажность, %
после посева выход в трубку перед уборкой после посева выход в трубку перед уборкой
КПС-4 на 10-12см 0-10 1,10 1,18 1,26 15,2 13,0 6,0
10-20 1,27 1,32 1,34 15,9 15,6 6,4
КПС-4на 10-12см +ЗКК-6 А 0-10 1,15 1,20 1,27 16,0 13,8 86,4
10-20 1,30 1,34 1,36 16,2 15,9 7,9
КПС-4 на 10-12см + РВК-3,6 0-10 1,18 1,21 1,24 15,8 13,4 5,9
10-20 1,29 1,31 1,36 16,1 15,2 6,5
РВК-3,6 на 10-12см 0-10 1,16 1,19 1,26 15,5 13,4 6,1
10-20 1,31 1,35 1,37 16,9 15,8 7,0
4. Приемы обработки почвы и урожайность зерновых культур
Вариант Ячмень Озимая пшеница
урожай, ц/га прибавка, ц/га урожай, ц/га прибавка, ц/га
КПС-4 на10-12 см 30,4 - 35,8 -
КПС-4 на10-12 см +ЗКК-6А 31,3 0,9 38,3 2,5
КПС-4 на10-12 см +АКПП-3,6 33,7 3,3 39,3 3,5
АКПП- 3,6 на 10-12см 32,8 2,4 38,9 3,1
НСР05 ц/га 1,9 2,5
5. Воднофизические свойства почвы, засоренность посадок и урожайность картофеля
Слой 0-20 см Засоренность, шт/г на 1м2
Вариант объемная масса, г/см3 водопрочная структура, % влажность, % Урожайность, т/га
ПЛН-3-35 на 15-17см +КПС-4 на10-12 см 1,28 41,6 12,4 9/102 19,3
КПГ-2,2 на15-17 см +БДН-3 на10-12 см 1,30 42,3 13,5 21/211 19,6
БДН-3 на15-17 см +ПЛН-3-35(без отвала) на 26-28 см 1,24 41,7 13,0 17/198 21,7
БДН-3 на 15-17 см +КПГ-2,2 на 26-28 см 1,26 42,5 13,9 18/155 21,7
БДН-3 на 15-17 см +КПЭ-3,8 на 26-28 см 1,27 42,7 14,3 22/205 22,5
НСР05 т/га 1,6
слое 0-10 см была несколько выше по вариантам с прикатыванием и применением агрегата РВК-3,6, что вызвано уплотняющим действием катков. В слое 10-20 см эти различия отсутствуют. При определениях в более поздний период различия по вариантам нивелируются, однако объемная масса не выходит за границы оптимальной для культуры. Аналогичные данные получены и по влажности почвы.
Данные урожая зерновых при изучении комбинированного агрегата АКПП-3,6 представлены в таблице 4.
Использование безотвальных орудий как более производительных и менее энергоемких - также перспективное направление в обработке почвы. С этой целью на опытном поле академии с 1987 г. ведут исследования под различные культуры севооборота. Для обработки почвах использовали следующие орудия: дисковая барана БДН-3, культиватор КПС-4, бороны БЗТС-1 и БИГ-3, плуг ПЛН-3-35 с отвалом и без, культиватор - плоскорез глубокорыхли-тель КПГ-2,2, культиватор противоэрро-зионный КПЭ-3,8, КПШ-5 и комбинированный агрегат РВК-3,6.
Анализ урожайных данных по картофелю (табл. 5) показывает, что на легких по гранулометрическому составу почвах вместо перепашки можно применять рыхление плоскорезом в сочетании с дискованием БДН-3.
Все приемы глубокого рыхления обеспечивают прибавку урожая клубней по сравнению с мелкими обработками. Результаты наблюдений за водно-физическими свойствами почвы в определенной степени также свидетельствуют о положительном влиянии глубокого предпосадочного рыхления почвы. Объемная масса, которая показана в среднем за вегетацию, имеет небольшие различия, но отражает общую тенденцию. Более существенными были различия непосредственно после проведения обработок до середины вегетационного периода, потом они сглаживались. Из изучаемых орудий для глубокого рыхления почвы наименьшую плотность пахотного слоя обеспечивал плуг со снятым отвалом, что для роста и развития картофеля более предпочтительно.
Влажность почвы пахотного слоя во многом зависела от погодных условий, но выявлена и определенная взаимосвязь со способами обработки почвы. Влажность была выше на делянках с безотвальной обработкой. Наименьшая влажность отмечена на перепашке зяби, в виду потери влаги с поверхности почвы через испарение.
Во все годы исследований проводили учет засоренности картофеля количественно- весовым методом. По на-
ВлаЭимгрскт Земле ЗЪдецТ)
№ 2 (60) 2012
6. Агрофизические свойства почвы, засоренность посева и урожай ячменя
Слой, см Объемная масса, г/см3/влажность,% Засоренность на 1м2 Уро-
Вариант осенью, после обработки перед посевом в фазе колошения кол-во, шт. масса, г жай, ц/га
Зябь отвальная ПЛН-3-35 0-10 1,21/13,2 1,15/12,3 1,28/8,7 20 45,5 26,9
10-20 1,26/15,6 1,30/15,6 1,34/10,2
Зябь плоскорезная КПГ-2,2 0-10 1,23/14,8 1,11/12,1 1,24/9,2 33 61,4 25,8
10-20 1,27/15,7 1,34/13,0 1,37/10,5
Вспашка весной ПЛН-3-35 0-10 1,32/14,7 1,12/10,3 1,26/8,2 12 20,8 24,8
10-20 1,41/15,8 1,15/12,5 1,33/10,8
Весенняя плоскорезная обработка 0-10 1,33/13,7 1,14/12,8 1,26/8,8 25 32,9 24,9
КПГ-2,2 10-20 1,40/15,6 1,21/13,5 1,36/10,7
НСР05 ц/га 1,0
Примечание: Основная обработка проводилась на глубину 20-22 см, предпосевная культивация на 10-12см с боронованием.
шему мнению, сорняки не оказывали значительного влияния на урожайность клубней, так как они были единичными. И все-таки разница в засоренности заметна, и она закономерна. Как правило, все способы безотвальной обработки увеличивали засоренность. При учете выявлены преобладающие сорняки: ромашка непахучая, осоты, просо куриное, лебеда, мокрица. Надо отметить, что различие в засоренности между отвальными и безотвальными обработками довольно существенно и по количеству и по массе сорняков.
Исследования показали, что замена перепашки мелким безотвальным рыхлением практически не снижала урожайности клубней картофеля. В то же время, глубокая весенняя обработка оказалась эффективней мелкого рыхления, лучшим вариантом было сочетание дискования БДН-3 на 15-17 см с безотвальным рыхлением КПЭ-3,8 и КПГ-2,2 на 26-28 см.
Традиционным приемом обработки почвы под яровые зерновые в Нечерноземной зоне является зяблевая отвальная вспашка с последующей культивацией в 1-2 следа с боронованием весной. Однако в последние годы обработку почвы в силу ряда причин проводят с запозданием, а иногда в осенний период не удается выполнить подъем зяби под яровые культуры. Безотвальная обработка почвы более производительна(производительность при вспашке 0,85 га/час, при глубокой плоскорезной обработке- 1,4 га/час) и при умелом применении позволяет подготовить почву под посев в оптимальные сроки и с хорошим качеством.
Изучаемые приемы основной обработки почвы оказали влияние на глыбистость (табл.6). Наибольшее количество глыб и их масса отмечены по
№ 2 (60) 2012
осенним обработкам (12,6 - 14,0 шт. и 2,4 - 3,6 кг/м2). Это связано со значительным уплотнением почвы за осен-нее-зимний период по сравнению с весенними обработками.
Определение фактической глубины заделки семян показало, что больший процент семян ячменя (54,0%) заделан на оптимальную глубину по варианту с отвальной зяблевой вспашкой и последующей культивацией с боронованием. Следует отметить, что по осенним обработкам семена заделаны более компактно, нет больших колебаний по глубине по сравнению с весенними обработками. Это сказалось на густоте стояния растений, полноте всходов и сохранности растений к уборке. Они были лучше при проведении зяблевых обработок по сравнению с весенними.
Примечание: Основная обработка проводилась на глубину 20-22 см, предпосевная культивация на 10-12 см с боронованием.
Плоскорезная весенняя обработка способствует сохранению влаги в почве, в виду отсутствия оборачивания почвы и уменьшения потери влаги через испарение по сравнению со вспашкой весной, при которой влажность пахотного слоя была наименьшей. Различия по влажности почвы сохраняются примерно около месяца, что имеет немаловажное значение, особенно при засушливых погодных условиях. Объемная масса почвы в слое 0-10 см при
определении в весенний период была примерно одинаковой и соответствовала оптимальной. В слое 10-20 см при весенних основных обработках плотность почвы была значительно меньшей по сравнению с осенними, что связано со временем их проведения. Следует отметить, что в фазе колошения ячменя эти различия практически отсутствовали в виду естественного уплотнения почвы.
Закономерности в учетах массы, высоты, площади листьев ячменя по вариантам выявлено не было. Во все годы опытов по вариантам с плоскорезной обработкой была отмечена значительно большая засоренность, что, очевидно, служит одной из причин снижения урожая ячменя при безотвальной обработке почвы.
Исследования показали, что плоскорезная основная обработка почвы, осенняя и весенняя, уступает по эффективности зяблевой вспашке, но превосходят весеннюю вспашку.
Таким образом, использование комбинированных агрегатов, а также орудий безотвальной обработки не ведет к значительному изменению агрофизических свойств почвы и во многих случаях положительно сказывается на урожайности, а с увеличением засоренности посевов вполне можно справиться агротехническими и химическими мероприятиями.
A.A. Borin, O.A. Korovina, A.E. Lotshinina. ENERGYSAVING TECHNOLOGIES OF SOIL CULTIVATION
Usinq expediency of combined implements for qrain,s their influence on soil aqrophysical properties, plant development and harvestability were stated by research. Effectiveness of soil deep moldboardlless looseninq for potatoes has been detected.
Keywords: soil, implements, aqrophysics, chokinq up, productivity.
g/iaduMipckiu 3eM/ietant)
