CC BY
103
Вестник Курганской ГСХА № 2, 2014
Инженерно-техническое обеспечение
сельского хозяйства
65
УДК 635.21
В. Г. Чумаков, Л. Ю. Копыленко
СПОСОБЫ БОРЬБЫ С УПЛОТНЕНИЕМ ПОЧВЫ
ФГБОУ ВПО «КУРГАНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ИМЕНИ Т. С. МАЛЬЦЕВА»
V. G. Chumakov, L. Yu. Kopylenko WAYS OF FIGHT AGAINST SOIL CONSOLIDATION FEDERAL STATE BUDGETARY EDUCATIONAL INSTITUTION OF HIGHER PROFESSIONAL EDUCATION «KURGAN STATE AGRICULTURAL ACADEMY BY T. S. MALTSEV»
Аннотация: Рассмотрены причины и способы борьбы с переуплотнением почвы, обоснована целесообразность использования донника в качестве парозанимающей культуры, определены требования к разработке комбинированного почвообрабатывающего агрегата.
Ключевые слова: плужная подошва, сидерат, донник, ресурсосберегающая технология, комбинированный почвообрабатывающий агрегат.
Владимир Геннадьевич Чумаков
Vladimir Gennadevich Chumakov доктор технических наук, доцент E-mail: rectorat@mail.ksaa.zaural.ru
Введение. Почва и ее плодородие составляют материальную базу и основное богатство страны. Бесперебойное обеспечение населения страны продуктами питания невозможно без решения проблемы сохранения и рационального использования имеющегося плодородия. Плодородная почва должна обладать мощным, богатым гумусом, структурным и биологически активным пахотным кор -необитаемым слоем с большим запасом питательных элементов, ёмким, насыщенным кальцием и благоприятными водно-воздушным, тепловым и пищевым режимами. Основой плодородия является зернистая или мелкокомковатая структура почвы (почвенные агрегаты диаметром 1-10 мм). По данным МСХ России потери плодородного слоя ежегодно достигают 1,5 млрд т. При этом ежегодный недобор растениеводческой продукции из-за ухудшения использования земель составляет не менее 120 млн т в зерновом эквиваленте [1].
Ускоренная деградация и трансформация земель сельскохозяйственного назначения во многом обусловлена бессистемной деятельностью агропромышленных предприятий. Анализ сложившейся
Summary: The reasons and ways of fight against soil reconsolidation are considered, expediency of use of the tributary as fallow culture is proved, requirements to development of the combined soil-cultivating unit are defined.
Keywords: plough sole, the tributary, the resource-saving technology, the combined soil-cultivating unit.
Леонид Юрьевич Копыленко
Leonid Yuryevich Kopylenko E-mail: kopylenkoi974@mail.ru
ситуации показывает, что подавляющее большинство сельхозтоваропроизводителей на сегодняшний день не имеют научно-обоснованных севооборотов и схем чередования посевов. Размещение культур в агроландшафтах проводится без учёта естественного плодородия почвы и степени его влияния на объёмы аккумуляции органического вещества в пахотном горизонте. В результате обработка почвы ведется без соблюдения элементарных правил почвозащитного земледелия. Не способствует стабилизации почвенного плодородия и сложившаяся структура посевных площадей. Доминирование в посевном клине зерновых культур при незначительных объемах применения органических и минеральных удобрений существенно снижает запас питательных веществ в почве.
Постановка задачи. Одной из наиболее ответственных технологических операций при возделывании сельскохозяйственных культур, влияющих на их продуктивность, является механическая обработка почвы. Установлено, что благоприятные условия для роста и развития зерновых и пропашных культур достигаются при гетерогенном сло-
66
Научный журнал
Вестник Курганской ГСХА
жении обрабатываемого слоя почвы. В то же время в результате длительной интенсивной обработки наблюдается разрушение структуры почвы. В ней возрастает доля пылевидных частиц. Эти частицы под действием воды и других факторов опускаются вниз по профилю, до уровня уплотненного почвообрабатывающими машинами слоя, аккумулируются в нем, окончательно закупоривая поры и межагрегатные пустоты этого слоя, и практически превращают его в водоупорный, водонепроницаемый слой - плужную подошву. Плужная подошва - это уплотненный слой почвы на границе пахотного и подпахотного горизонтов. При минимальной обработке почв уплотненный слой начинается с 8-12 см, при вспашке - от 25-30 см и распространяется обычно до глубины 40 см и более. Плужная подошва ухудшает водный, воздушный и пищевой режимы, условия роста и развития культурных растений, снижает их урожайность. Ко всему прочему, при обработке переуплотненных почв серьезно увеличивается расход горючесмазочных материалов, увеличивается нагрузка и износ сельскохозяйственных машин и орудий, снижается срок их службы. Если верхний слой почвы можно разрыхлить с помощью почвообрабатывающих машин, то на глубине 40 см и более это сделать проблематично.
Результаты. Для предотвращения образования плужной подошвы и ее устранения необходима система дифференцированной обработки почвы, предусматривающая чередование различных (отвальной и безотвальной) разноглубинных технологий обработки почвы. Наряду с отвальной обработкой (вспашкой) следует шире применять безотвальные орудия - чизели, плуги типа «параплау» и т. д., учитывая реакцию возделываемых культур на эти способы обработки почвы. Чизели, плуги типа «параплау», имея меньшую площадь соприкосновения с подпахотным горизонтом, меньше уплотняют почву и предотвращают формирование плужной подошвы. Однако, как показывают исследования, существующие рабочие органы чизеля не полностью удовлетворяют агротребованиям, предъявляемым к ним. После обработки чизелем остаются крупные комки почвы диаметром 100-300 мм и более, которые способствуют усиленному испарению влаги [2]. Проблемы с переуплотнением почвы очень часто возникают при использовании минимальной обработки почвы и прямого посева.
Разрушение агрономически ценной структуры почвы возникает сейчас повсеместно в результате длительной обработки почв без пополнения органического вещества за счет навоза, сидератов, из-за сжигания соломы и т. п. Вернуть почву в прежнее, хорошо агрегированное состояние возможно только благодаря активной работе почвенной биоты. А для этого необходимо вносить органические удо -брения, лучше всего сидераты.
Проведённые исследования показывают, что наиболее перспективным направлением в вопросах сохранения и воспроизводства плодородия почвы, борьбы с переуплотнением является использование возможностей самой природы - использование в полевых севооборотах многолетних бобовых трав-сидератов. Сидеральные пары подразумевают посев в паровых полях люпина, люцерны, донника, рапса, горчицы и других культур и заделку всего урожая зелёной массы в почву в качестве зелёного удобрения. Исследования показывают, что почва после снятия урожая отчасти вновь приобретает зернистость, причём последняя выражена тем сильней, чем больше зелёная масса покрывавших её растений.
Опыт возделывания донника в Курганской области показал преимущество донника перед другими культурами - неприхотливость к почвенным условиям, высокая засухо- и солнцеустойчивость, обладает большой азотофиксирующей способностью. Он имеет крепкую разветвленную, наибольшую среди бобовых сидератов по массе корневую систему, которая проникает на глубину 1-1,5 м. Прекрасно дренирует, разрыхляет даже подпахотный пласт почвы (плужную подошву), облегчает почву, повышает ее воздухо- и влагоёмкость. Благодаря клубеньковым бактериям, которые развиваются на корнях, добывает из воздуха азот и накапливает его. После разложения в почве биомасса донника становится легкоусвояемым удобрением, а почва пополняется органикой, гумусом. Эффективно поглощает питательные элементы, даже труднорастворимые, недоступные другим растениям, не только из обрабатываемого пласта, но и с глубины, а также предотвращает их вымывание в нижние слои почвы, активно оздоравливает почвы.
Биология и агротехника возделывания донника позволяют использовать в Зауралье данную культуру в качестве парозанимающей. П. И. Кузнецов отмечает, что донниковый занятый пар по своему
№ 2, 2014
Инженерно-техническое обеспечение
сельского хозяйства
67
Вестник Курганской ГСХА
качеству, как предшественник яровой пшеницы и озимой ржи, не уступает чистому пару [3]. По данным научных исследований, проведённых в Омской, Новосибирской и других областях Сибири, в севооборотах с чистым паром отмечается отрицательный баланс гумуса, тогда как при использовании донника в качестве сидерата в парах удалось иметь положительный баланс гумуса [3]. Таким образом, применение донника в современных севооборотах это один из наиболее эффективных способов повышения плодородия почвы.
К концу второй и третьей декад июля донник достигает высоты 40-60 см. Для лучшей его заделки в почву при традиционной технологии возделывания следует провести прикатывание растений, а затем измельчить лущильником или дисковой бороной. Возможно также измельчение и разбрасывание массы косилкой. Далее запашка массы отвальным плугом с предплужниками на глубину 25-27 см с последующим тщательным боронованием. Как показывает практика, затраты трудовых и материальных ресурсов при производстве сельхозпродукции по данной технологии остаются высокими. Поэтому необходима работа над поиском технических решений и создание рабочих органов для заделки донника в почву с позиций системного подхода в ресурсосбережении.
Выводы. В земледелии основа ресурсосбережения - снижение затратности обработки почвы как наиболее трудоёмкого процесса. Данная проблема должна решаться через объединение и сокращение технологических операций на базе почвообрабатывающих машин нового поколения, повышения эффективности использования природных возобновляемых ресурсов на основе рационального сочетания биологизации и химизации технологических процессов, минимизации обработки почвы, позволяющей блокировать угрозу её эрозии, достижения гармонии экологической среды и агрофитоценозов [4].
Ресурсосберегающие почвозащитные технологии возделывания сельскохозяйственных куль-
тур предполагают использование многооперационных блочно-модульных агрегатов, позволяющих резко сократить трудовые и материальные затраты. При этом количество самостоятельных операций и затраты топлива сокращаются в 2-3 раза. На основе многооперационных комбинированных агрегатов должны организовываться почвозащитные, влагосберегающие технологии, обеспечивающие устойчивость технологических процессов, реализующих минимальность обработки почвы в тех условиях, где это возможно. Эти требования должны быть положены в основу проектирования и разработки машин и орудий при возделывании сидератов по минимальным технологиям. Поэтому, разработка дешевых, экономичных, универсальных машин, рассчитанных на массового потребителя, отвечающих требованиям ресурсосберегающих технологий является актуальной задачей в научном и практическом плане.
Список литературы
1 Ахматов Д., Троц В. Плодородие почв - основа благосостояния населения // Аграрное решение. - 2011. - № 3. - С. 22-25.
2 Тихонов В. В. Совершенствование рабочего органа чизеля для дополнительного крошения почвы и обоснование его параметров: Автореф. дис. ... канд. техн. наук. - Уфа, 2012. - 18 с.
3 Донник в Курганской области / П. И. Кузнецов, С. В. Графеев, А. Ф. Варлаков [и др.]. - Курган, 1992. - 62 с.
4 Орсик Л. С. Об основных результатах и новых подходах к внедрению ресурсосберегающих технологий в АПК России // Об основных результатах и новых подходах к внедрению ресурсосберегающих технологий в АПК России. Материалы НПК в рамках Междунар. специализированной выставки с.-х. техники «Агросолон» (Москва, МВЦ «Крокус Экспо», 20 ноября 2008 г.) - М.: «ФГНУ Росинфор-магротех», 2009. - С. 3-14.
