CC BY
12
УДК 631.452
ПРИЕМЫ ОПТИМИЗАЦИИ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ НА СВЕТЛО-КАШТАНОВЫХ ПОЧВАХ НИЖНЕГО ПОВОЛЖЬЯ
А.Н. Сухов, д.с.-х.н., И.А. Беляков, аспирант, ФГБОУ ВПО Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия
При оценке эффективности основной обработки почвы, на которую приходится значительная часть общих энергетических затрат на возделывание сельскохозяйственных культур, энергетические показатели приобретают особое значение.
Как считают современные экологи, при насыщении экосистемы энергией примерно до уровня 14 ГДж/га ее КПД достигает максимума [7] , а при вложении более 15 ГДж/га создается стрессовая ситуация, вызывающая деградацию почвенного покрова [1, 3, 6]. Таким образом, экономия энергоресурсов в растениеводстве, в первую очередь на обработке почвы, не только экономическая, но и экологическая проблема.
Современные технологии обработки почвы должны основываться на использовании наиболее экономичных машин и орудий, отличающихся эксплуатационной надежностью, производительностью, высокими качественными характеристиками, низкой метало- и энергоемкостью, дающих возможность вместе с тем не снижать урожайность выращиваемых культур. И здесь особого внимания заслуживает замена традиционных почвообрабатывающих орудий отвального типа на безотвальные. Отвал, как известно, создает значительную часть (около 30 %) сопротивления корпуса плуга [5, 9]. Кроме того, плуг крошит почву за счет сжатия и раздавливания пласта о грудь отвала, в то время как безотвальные орудия - за счет менее энергоемких деформаций изгиба и излома. В результате, например, на тяжелосуглинистой светло-каштановой почве учхоза Волгоградской ГСХА «Горная Поляна», уплотненной до 1,36 т/м3 и осушенной до 9,1 %, удельное сопротивление плоскореза-глубокорыхли-теля КПГ-250 по сравнению с плугом ПН-4-35 снижалось с 22,2 до 13,4 кН/м, или в
1,65 раза, а расход горючего - в 1,6 раз. Еще больший энергосберегающий эффект обеспечивает уменьшение глубины обработки почвы, поскольку углубление пахоты на 1 см увеличивает энергозатраты на 5-7 % [2].
Определенное значение имеет и перенос сроков основной обработки почвы с осени на весну, когда она находится в состоянии агрономической спелости и имеет наименьшее удельное сопротивление.
Так, на тяжелосуглинистой каштановой почве СПК «Вперед к победам» Старополтавского района Волгоградской области при весенней обработке конусообразными чизельными рабочими органами удельное сопротивление по сравнению с осенней вспашкой на ту же глубину 0,220,24 м снизилось с 21,1 до 7,1 кН/м, или в три раза.
По нашим данным, при сохранении традиционной для местного земледелия глубины зяблевой вспашки 0,25-0,27 м, при использовании безотвальной обработки стойками СибИМЭ затраты совокупной энергии уменьшились на 17,4 %, плоско-резов-глубокорыхлителей - 37,9 %, чизеля - на 44,9 %, в то время как за счет перехода от глубокой обработки на мелкую - в два и более раз, особенно при применении культиваторов-плоскорезов (табл. 1).
Интенсивность деформирующего воздействия мобильной сельскохозяйственной техники зависит прежде всего от ее массы и продолжительности нахождения на поле, что можно выразить показателем металлоемкости как произведение массы почвообрабатывающего агрегата (т) на время обработки одного гектара (чел.-час.). По этим показателям орудия традиционной и минимальной обработки различаются до 3-5 раз (табл.1).
Таблица 1 - Сравнительная эколого-энергетическая эффективность приемов и орудий
Способ обработки почвы Эксплуатационно-энергетические показатели Эксплуатационно-экологические показатели
производитель-ность, га/ч расход горючего, кг/га затраты совокупной энергии, МДж/га, на затраты, чел.-час. на 1 га метал-лоем-кость, т/га невос-полнимая энергия, ГДж/га
с.-х. технику ГСМ трудовые ресурсы всего
1. Вспашка на 0,25-0,27 м 0,64 18,9 298,9 997,9 94,8 1371,6 1,56 11,8 1,30
2. Обработка стойками СибИМЭ на 0,25-0,27 м 0,79 15,4 243,3 813,1 77,2 1133,6 1,27 9,6 1,06
3. Плоскорезная обработка на 0,25-0,27 м 1,01 11,5 184,8 607,2 60,2 852,2 0,99 7,4 0,79
4. Чизельная обработка на 0,25-0,27 м* 3,82 12,1 101,2 638,9 15,8 755,2 0,26 - 0,74
5. АПК-6 на 0,12-0,14 м* 3,57 8,2 121,7 433,0 17,0 571,7 0,28 4,5 0,56
6. БДМ-6х4 на 0,10-0,12 м* 3,44 10,7 176,8 565,0 17,6 759,4 0,29 4,7 0,74
7. КПШ-5 на 0,12-0,14 м 3,80 5,9 61,1 311,5 15,8 388,4 0,26 2,1 0,37
8. КПЭ-3,8 на 0,12+0,14 м 2,3 6,2 100,3 327,4 26,8 454,4 0,43 3,5 0,43
9. ППЛ-10-25 на 0,12-0,14 м 2,0 10,8 132,5 570,2 30,4 733,1 0,50 - 0,70
В агрегате с трактором К-701, остальные - ДТ-75
*
При использовании вместо традиционной вспашки безотвальной обработки почвы плоскорезами-глубокорыхлителями и стойками СибИМЭ с сохранением стерни на поверхности поля [8] окупаемость эксплуатационных затрат на основную обработку почвы урожаем зерна озимой пшеницы увеличилась с 1,55 до 2,56 кг и ячменя - с 0,97 до 1,51 на затраченный МДж, хотя коэффициент энергетической эффективности КЭЭ и урожайность изменялись сравнительно незначительно (табл.2). Примерно такая же закономерность наблюдалась и при замене глубокой обработки черного пара под озимую пшеницу мелкой. Однако систематическая мелкая зяблевая обработка под ячмень привела к снижению его урожайности и коэффициента энергетической эффективности, хотя и сохранялось преимущество по окупаемости эксплуатационных затрат. Такие же неустойчивые результаты получены и по некоторым другим вариантам минимизации (табл.2). Поэтому на характерных для сухостепной зоны Нижнего Поволжья тяжелосуглинистых светло-
каштановых почвах систематическая минимальная обработка может привести к снижению урожайности и энергоотдачи сельскохозяйственных культур, и поэтому она должна сопровождаться мероприятиями, повышающими ее эффективность, в частности, периодической более интенсивной обработкой почвы.
Таким образом, наиболее устойчивый и заметный положительный результат среди изучавшихся приемов минимализа-ции основной обработки светло-каштановых почв в короткоротационных зерно-паровых севооборотах получен при использовании безотвальной обработки зяби и черного пара с сохранением стерни на поверхности, особенно после озимых культур, и минимизированных обработках чистого пара, а также лучших вариантах других направлений минимизации. Поэтому минимизацию основной обработки светло-каштановых почв следует применять не шаблонно, а только в адаптированных к местным условиям вариантах, сопровождаемых приемами, способствующими повышению их эффективности.
Таблица 2 - Агроэнергетические показатели приемов минимизации основной
С.-х. культуры Озимая пшеница Ячмень
окупа- окупа-
емость емость
Приемы минимализации h* урожайность, т/га КЭЭ энергетических затрат, кг зер-на/МДж h* урожайность, т/га КЭЭ энергетических затрат, кг зер-на/МДж
Замена отвальной обработки безотвальной
Вспашка на 0,25-0,27 м 20 2,13 1,69 1,55 19 1,33 1,42 0,97
Безотвальная на 0,25-0,27 м 20 2,18 1,75 2,56 19 1,29 1,40 1,51
Вспашка на 0,25-0,27 м 13 2,33 1,85 1,70 13 1,71 1,82 1,25
Отвальная на 0,12-0,14 м 13 2,26 1,79 3,08 15 1,27 1,35 0,93
Вспашка на 0,25-0,27 м 6 2,20 1,74 1,60 15 1,27 1,35 0,93
Безотвальная на 0,25-0,27 м 6 2,25 1,83 5,80 15 1,12 1,24 2,89
Вспашка на 0,25-0,27 м 2 1,47 1,16 1,07 2 0,44 0,47 0,32
Дискование на 0,10-0,14 м 2 1,52 1,20 2,00 2 0,56 0,60 0,74
Применение комбинированных машин
Вспашка на 0,25-0,27 м 2 1,47 1,16 1,07 2 0,44 0,47 0,32
АПК-6 на 12-14 м 2 1,61 1,28 2,82 2 0,58 0,62 0,76
Осенняя вспашка на 0,25-0,27 м 4 2,06/1,47** 1,63/1,16 1,50/1,07 5 1,17/1,12*** 1,25/1,19 0,85/0,82
БДМ-6х4 на 0,10-0,14 м весной 4 1,90 1,51 2,50 54 1,00 1,06 1,32
АПК-6 на 0,10-0,14 м весной 2 1,61 2,50 2,82 4 1,02 1,09 1,78
* число годоучетов, ** натель - за 4 года
числитель - за 4, знаменатель - за 2 года,*** числитель - за 5 лет, знаме-
1. Жученко, А.А. Проблемы ресурсосбережения в зерновом хозяйстве/ АА. Жученко// Сберегающее земледелие: будущее сельского хозяйства России.-Изд-е Национального фонда развития сберегающего земледелия, 2004.- С.10-14.
2. Князев, А.А. Физико-механические и технологические свойства почвы в процессе обработки зяби в условиях Среднего Поволжья/ А.А. Князев.- Куйбышев: Кн. изд-во 1975.- 166 с.
3. Кобозев, И.В. Предотвращение критический ситуаций в агроэкосистемах/ И.В. Кобозев, В.А. Тюльдюков, Н.В. Парахина.- М.: Изд-во МСХА, 1995.- 264 с.
4. Ревякин, Е.А. Пути снижения затрат энергии при
Литература:
вспашке/ Е.А. Ревякин, В.Г. Просвирин// Земледелие.- 1990.- № 3.- С.53-55.
5.Реймерс, Н.Ф.// Знамя.- 1987.- № 3.- С.218-219.
6. Созинов, А.А. Энергетическая оценка индустриализации биосферы/ А.А. Созиной, Ю.Ф. Новиков// Природа.- 1985.- № 5.- С.18-22.
7. Сухов, А.Н. Особенности водного режима светло-каштановых почв Нижнего Поволжья в зависимости от приемов их основной обработки/ А.Н. Сухов// Изв. Ниж.-Волж. Агроуниверситетского комплекса.- 2010.- № 2.- С.58-69.
8. Чудиновских, В.М. Пути снижения энергоемкости вспашки// В.М. Чудиновских// Земледелие.-1998.- № 1.- С.50-52.
