Обработка почвы

Агрофизические свойства почвы и ее оптимальные параметры в условиях интенсификации возделывания озимой ржи. В общем технологическом комплексе, обеспечивающем оптимальные условия среды для возделывания озимой ржи, использование характеристики агрофизических свойств почвы позволяет регулировать рост и развитие растений более целенаправленно и научно обоснованно.

Воздействие на эти показатели, осуществляемое практически в течение всего процесса окультуривания почвы, особенно эффективно при обработке почвы. Обработка, регулируя создание оптимального структурного состава и сложения пахотного слоя, способствует также активизации микробиологических процессов в почве, уничтожению сорняков, возбудителей болезней и вредителей, обеспечивает заделку в почву растительных остатков и удобрений и т. д.

Озимая рожь относится к культурам уплотненных почв, ко времени посева которых, по мнению ученых кафедры общего земледелия Ленинградского сельскохозяйственного института, в условиях Северо-Запада на дерново-подзолистых глинистых, суглинистых, а также пылеватых песчаных почвах необходимо иметь уплотненный и среднеуплотненный типы сложений, на песчаных — уплотненный, среднеуплотненный и плотный. При этом лучшие условия для роста и развития растений создаются при гетерогенном (неодинаковом по глубине) сложении пахотного слоя. Так, по данным А. В. Королева, оптимальная плотность дерново-подзолистых супесчаных и песчаных почв для возделывания зерновых культур составляет: в слое 0,6 см—1,35— 1,5 г/см³, 6—12 см—1,4—1,6, в слое 12—18 см—1,5— 1,65 г/см³. Оптимальная плотность дерново-подзолистых суглинистых почв находится в следующих пределах: в слое 0—6 см—1,05—1,15 г/см³, 6—12 см — 1,1—1,25, 12—18 см—1,15—1,3, в слое 18—24 см — 1,2—1,3 г/см³.

Оптимальная плотность почв для зерновых культур, по обобщенным данным Агрофизического научно-исследовательского института, ТСХА, Рязанского и Горьковского сельскохозяйственных институтов и Литовского НИИ земледелия, приведена в таблице 7.

7. Оптимальная плотность почвы для зерновых культур

Следует учитывать, что при разном уровне увлажнения плотность почв одного и того же типа неодинакова. Так, в годы с нормальным или недостаточным увлажнением оптимальная для озимой ржи плотность среднеокультуренной дерново-подзолистой среднесуглинистой почвы была в слое 0—10 см в пределах 1,2 г/см³, в слое 10—20 см — 1,3 г/см³, а в годы избыточного увлажнения — соответственно 1,12 и 1,15 г/см³. Это связано с воздействием на урожайность ржи водно-воздушного режима, который может быть оптимальным при разных значениях плотности почвы в зависимости от действия метеорологических условий и других факторов.

Неблагоприятное влияние большой плотности почвы на урожайность озимой ржи уменьшается и при высокой обеспеченности растений элементами питания. При внесении минеральных удобрений показатель оптимальной плотности почвы, как правило, увеличивается на 0,1—0,2 г/см³. Так, изучение на дерново-подзолистой суглинистой окультуренной почве влияния удобрений, влажности и плотности почвы в слое 10—20 см на развитие растений озимой ржи в модельном микрополевом опыте Марийского государственного университета показало, что уменьшение плотности с 1,29 до 1,05 г/см³ и увеличение ее до 1,5 г/см³ при влажности 15,2—15,8% как без удобрений, так и при их применении приводило к снижению нарастания сухой биомассы, причем отклонения в ее нарастании в зависимости от плотности почвы при внесении удобрений были меньше, чем без них (табл. 8).

8. Влияние плотности и влажности почвы, удобрений на нарастание сухой биомассы озимой ржи перед уходом в зиму на дерново-подзолистой суглинистой окультуренной почве (по Г. С. Марьину)

При более высокой влажности почвы (24,9—25,4%) увеличение плотности почвы с 1,05 до 1,5 г/см³ обусловило снижение нарастания биомассы растений, причем при внесении удобрений оно было менее значительным (в 1,1 раза), чем без удобрений (в 1,4 раза).

Следовательно, с увеличением обеспеченности растений минеральным питанием и при благоприятном водном режиме границы оптимальных параметров плотности почвы могут быть расширены. Данное положение может служить одной из теоретических предпосылок обработки почвы под озимые при интенсивных технологиях возделывания.

Интенсивные технологии, как никакие другие, требуют такой системы обработки почвы, при которой предусматриваются создание оптимальных водного, воздушного, теплового и пищевого режимов, сочетающихся с подавлением сорняков, наиболее эффективным использованием пестицидов, удобрений и растительных остатков, а также предотвращение эрозии почвы.

Система обработки почвы при интенсивной технологии возделывания озимой ржи, как и при традиционных, складывается в первую очередь в зависимости от предшественников и подразделяется в основном на три вида: система обработки чистого пара, система обработки занятого пара и непаровых предшественников и система обработки пласта многолетних трав.

Для создания благоприятного водно-воздушного, теплового, пищевого режимов и условий для накопления, сохранения и использования атмосферных осадков, заделки в почву минеральных и органических удобрений, пожнивных остатков и сорняков при возделывании озимой ржи по чистому и занятому парам, а также по непаровым предшественникам основную обработку почвы проводят преимущественно осенью. Осенняя вспашка (подъем зяби) особенно необходима при уплотнении пахотного слоя, причем в паровом поле ее проводят с углублением.

Пашут плугом в агрегате с кольчато-шпоровыми катками и боронами не позже чем через 7 дней после уборки предшествующей культуры, а лучше — сразу после нее.

В системе зяблевой обработки почвы под озимые культуры вспашка с оборотом пласта может быть заменена безотвальным рыхлением плоскорезами или чизельными плугами, которые способствуют углублению пахотного слоя на дерново-подзолистых почвах без выворачивания подпахотного горизонта, а в зонах недостаточного увлажнения — сохранению влаги. Применение чизельных плугов позволяет довести глубину обработки До 45 см и, разрушая плужную подошву, улучшить агрофизические свойства суглинистых и глинистых почв.

Для борьбы с сорняками в системе основной обработки почвы осенью целесообразно провести лущение (дискование) жнивья.

Цель лущения вслед за уборкой стерневых культур —рыхление верхней части пахотного слоя для предотвращения пересыхания почвы, подрезание оставшихся всходов и розеток сорняков, заделка осыпавшихся семян сорняков нового урожая в почву для провокации их прорастания, измельчение и заделка стерни. Исходя из этих задач, лущение следует проводить с учетом конкретных условий, сложившихся после уборки урожая Оно окажет положительное влияние в том случае, если проводится своевременно — в ранние сроки, сразу вслед за уборкой.

Эффективность лущения в системе зяблевой обработки снижается от южных районов к северным. При лущении позднее сентября семена сорняков обычно не прорастают в северо-восточной, северо-западной и северной частях Нечерноземной зоны. Поэтому здесь, а также в северных районах Сибири после указанного срока целесообразно проводить зяблевую вспашку под пары без предварительного лущения. В южных и западных районах Нечерноземной зоны лущить жнивье имеет смысл примерно до сентября.

При обработке черного пара большое значение имеет весенне-летняя обработка. Рано весной, как только пахотный слой почвы достигнет спелого состояния, легкие по механическому составу почвы боронуют, а тяжелые, сильно заплывшие и уплотнившиеся за зиму культивируют на глубину 6—8 см с одновременным боронованием. Такая обработка необходима для рыхления и выравнивания поверхностного слоя почвы с целью создания благоприятных условий для дружного прорастания сорняков и сохранения влаги.

Одновременно с культивацией (лущением или дискованием) почву боронуют, а в засушливых условиях прикатывают кольчато-шпоровыми катками.

Применение плоскорезной обработки осенью требует некоторого изменения технологии ухода за паровым полем. В ранневесенний период в засушливых условиях поле обрабатывают бороной БИГ-ЗА. Затем для уничтожения сорняков проводят послойную обработку плоскорезами КПГ-2,2 или культиваторами типа КПШ-9. В отдельные устойчиво засушливые годы культивации в борьбе с засоренностью заменяют химической прополкой. В условиях достаточного или особенно избыточного увлажнения весенне-летнюю обработку паров начинают с дискования (ЛДГ-5, ЛДГ-10, БДТ-7 и т. д.) и по мере появления сорняков используют паровые культиваторы типа КПС-4.

Если органические и минеральные удобрения вносят в парах в летний период, их заделывают отвальными плугами на глубину 18—20 см. Однако, по данным Томской государственной областной сельскохозяйственной опытной станции, на достаточно окультуренных и чистых от сорняков почвах перепашка пара снизила урожайность озимой ржи. В подобных условиях лучше применять хорошо перепревшие органические удобрения и заделывать их дискованием.

В районах избыточного увлажнения на тяжелых почвах без уклона и с низкой водопроницаемостью обработка чистого пара сводится к двум-трем последовательным узкозагонным вспашкам (ширина загона 20—30 м). Профилированное поле перед посевом озимых необходимо прикатать, что улучшает условия стока избыточной воды.

На полях, где почва подвергается лишь временному переувлажнению и имеет уклон, чистый пар обрабатывают как обычно, но при двойке его применяют узкозагонную вспашку.

Система обработки раннего чистого пара отличается от обработки черного пара тем, что вспашку проводят весной, поэтому может потребоваться меньше лущений или культиваций летом. Хорошие результаты дает лущение перед вспашкой. Оно позволяет повышать качество весновспашки, полнее заделывать в почву растительные остатки и сорняки; еще лучше лущение раннего пара проводить осенью. В условиях северо-западной и северо-восточной частей Нечерноземной зоны ранний пар не уступает по своей эффективности черному.

При вспашке раннего пара весной эффективно рыхление подпахотного слоя почвоуглубителями или плугами без отвалов. Урожайность озимой ржи на дерново-подзолистых средне- и тяжелосуглинистых почвах учхоза «Пушкинское» Ленинградского сельскохозяйственного института при обычной вспашке на глубину 20—22 см составила 2,95 т/га, а при такой же вспашке с рыхлением подпахотного слоя на глубину 10—12 см — 3,32 т/га.

При интенсивном рыхлении почвы и внесении органических удобрений в чистом пару возрастает ее эффективное плодородие. Такое явление Е. H. Мишустин объясняет усилением деятельности бактерий во всем пахотном слое и ускорением процессов минерализации подвижных органических веществ с улучшением условий аэробиоза.

Исследования, проведенные на опытном поле Марийского государственного университета, показали, что углубление пахотного слоя с одновременным внесением органических удобрений способствовало снижению стрессовых и депрессовых состояний почвы при высоких дозах минеральных удобрений и пестицидов.

Предпосевную обработку в чистых парах проводят культиваторами КПШ-9, КПС-4, почвообрабатывающими агрегатами РВК-3, РВК-3,6 и ВИП-5,6. Поле, подготовленное под посев, должно содержать в обработанном слое почвенных комочков размером от 1 до 5 см не менее 80% по массе (в основном от 1 до 1,5 см). Наличие комочков более 10 см не допускается.

С целью выравнивания поверхности поля предпосевную обработку почвы необходимо проводить под углом к направлению вспашки с перекрытием смежных проходов на 15—20 см.

В занятых парах и после непаровых предшественников применяют, как правило, более усложненный комплекс агротехнических мероприятий, чем в чистых парах. Выбор системы обработки здесь должен решаться в каждом конкретном случае по-разному в зависимости от парозанимающей культуры, времени ее уборки и сложившихся в этот период погодных условий. Но во всех случаях необходимо добиваться накопления и сохранения влаги и уничтожения сорняков.

После уборки предшествующей культуры почву в основном обрабатывают дисковыми лущильниками и перепахивают на 4—5 см мельче зяблевой вспашки (на 16—18 см), особенно при внесении органических удобрений и извести. Затем при необходимости культивируют, выравнивают, прикатывают. Для этого лучше применять комбинированные агрегаты типа РВК-3,6.

Вспашка под озимую рожь необходима обычно после многолетних трав. Хорошая заделка пласта обеспечивается двух-трехкратным дискованием тяжелыми боронами типа БДТ-7 с последующей вспашкой плугом с предплужниками. Вспашка после уборки предшествующих культур чаще всего применяется в зонах достаточного увлажнения и при освобождении поля не позднее чем за месяц до посева озимых.

В последние годы вместо вспашки после уборки предшественников начали широко применять безотвальную обработку плоскорезами и чизельными орудиями на глубину 18—20 см. Они более эффективны в засушливых зонах.

Преимущество поверхностной обработки перед глубокой проявляется во многих зонах возделывания озимой ржи, особенно в районах с легкими по механическому составу почвами. Так, на среднесуглинистых серых лесных почвах Владимирской области (по данным Н. А. Батяхиной) при поверхностной обработке после уборки вико-овсяной смеси на зеленый корм дисковым лущильником на глубину 8—10 см урожайность озимой ржи Чулпан увеличилась на 0,1 т/га, лемешным лущильником на 10—12 см — на 0,33, плоскорезом на 8—10 см — на 0,49 т/га; урожайность на контроле (вспашка на 20—22 см) 3,28 т/га. При сочетании дискования с плоскорезной обработкой (через 10 дней после дискования) урожайность достигла 3,89 т/га, т. е. превышение по сравнению со вспашкой составило 0,61 т/га.

По данным Курского сельскохозяйственного института, после кукурузы на силос в среднем за 3 года получили зерна ржи при вспашке на 20—22 см 3,38 т/га, при дисковании на 8—10 см 3,71 т/га. На Богородицком опытном поле Белгородской области урожайность озимой ржи в результате поверхностной обработки почвы после уборки кукурузы в засушливое лето была на 0,21 т/га выше, чем при вспашке.

На дерново-подзолистой среднесуглинистой почве Калининской области урожайность ржи при дисковании составила 3,82 т/га, а при вспашке — 3,48 т/га.

На серых оподзоленных почвах исследованиями Винницкой государственной областной сельскохозяйственной опытной станции установлена существенная разница в урожайности озимых при поверхностной обработке почвы и вспашке после гороха и кукурузы на силос. В первом случае урожайность после гороха составила 4,6 т/га, а во втором — 4,1 т/га, после кукурузы на силос — соответственно 4,7 и 4,1 т/га.

Замена вспашки поверхностной обработкой дала положительные результаты в многолетних исследованиях НИИ сельского хозяйства Центральных районов Нечерноземной зоны на дерново-подзолистых среднесуглинистых почвах. Так, в среднем за 3 года урожайность озимой ржи при возделывании после ячменя в результате поверхностной обработки (дискование на глубину 6—8 см, обработка РВК-3 перед посевом) составила 3,26 т/га, а в результате отвальной (вспашка на 20—22 см, обработка РВК-3 перед посевом на 6—8 см) — 3,12 т/га.

Поверхностная обработка в зависимости от предшественника и зоны возделывания может иметь множество вариантов: двукратное дискование двухследными дисковыми боронами БД-10, БДТ-7, БДТ-ЗА на тяжелых почвах, дискование или лущение с последующей культивацией или обработка комбинированными агрегатами типа РВК-3,6 на легких почвах в увлажненной зоне; боронование игольчатой бороной БИГ-ЗА с последующей культивацией КПЭ-3,8, КПШ-9 в засушливых зонах; двукратное боронование или обработка комбинированными орудиями (РВК-3,6 и т. д.), или лемешное лущение с последующим боронованием после раннего картофеля и т. д.

Хорошие результаты дает сочетание поверхностной обработки с щелеванием почвы, которое повышает поглощение воды и уменьшает ее сток, предотвращает образование ледяной корки и вымокание посевов. Щелевание проводят в агрегате с боронами до посева.

Исследованиями Украинского НИИ земледелия и других учреждений установлено повышение урожайности на 0,4—0,5 т/га после щелевания почвы при поверхностной обработке. Эффективность щелевания особенно возрастает на почвах с микропонижениями (блюдцами).

Таким образом, при интенсивном возделывании озимой ржи могут применяться различные приемы обработки почвы: обычная вспашка, вспашка с рыхлением подпахотного слоя, лущение и культивация, плоскорезное рыхление, щелевание, боронование и т. д. Ниже приводится перечень технических средств, с помощью которых выполняются основные операции, и требования к качеству их проведения.

Для основной обработки почвы применяют лемешные и дисковые лущильники, плуги.

Лущение должно удовлетворять следующим требованиям: равномерная глубина рыхления, отклонение от заданной глубины не более ± 1 см; создание мелкокомковатого верхнего слоя почвы с преобладанием комков диаметром до 50 мм; обеспечение ровной поверхности поля, без глубоких борозд и валиков, без огрехов, полное подрезание жнивья и сорняков.

Плуг-лущильник лемешный ППЛ-10-25 служит для лущения стерни на глубину до 18 см. Лущильники дисковые ЛДГ-5, ЛДГ-10, ЛДГ-15, ЛДГ-20 с шириной захвата от 5 до 22,8 м применяются для лущения стерни, измельчения глыб и ухода за парами. Глубина обработки 4—10 см.

Вспашка проводится культурным плугом в установленные сроки на заданную глубину; поперечное сечение пластов одинаковое на всем участке; отклонение глубины вспашки от заданной не более чем на 5%; оборот пласта полный; пахотный агрегат должен двигаться прямолинейно, не допуская огрехов, создавать ровное горизонтальное дно борозды; загоны пашут поочередно всвал и вразвал; в верхнем слое почвы должны преобладать мелкие комочки.

Для основной обработки почвы используют прицепные, навесные и полунавесные плуги общего назначения: ПЛН-3-35, ПЛН-5-35, ПЛП-6-35, ПТН-3-40, ПЛ-5-35, ПВН-3-35, ПГП-7-40. Для вспашки почв, засоренных камнями, применяют плуги ПКУ-4-35 и ПКУ-3-35. Эти плуги снабжены автоматическими предохранительными устройствами.

Предпосевная подготовка почвы должна обеспечить ее оптимальную плотность и влажность, что необходимо для получения полноценных всходов. При возделывании короткостебельных сортов требования к обработке почвы повышаются, так как лимитируется глубина посева семян. Такие поля должны быть тщательно выровнены, недопустимы нарушения сроков проведения обработки почвы, наличие незаделанных стерневых остатков и дернины. Чрезвычайно важно избавиться от корневищных и корнеотпрысковых сорняков.

При обработке почвы под озимые положительное значение имеет прикатывание. Оно обеспечивает выравнивание поверхности почвы, увеличивает контакт семян с ней, способствует повышению полевой всхожести, что обусловливает получение высоких урожаев.

Согласно требованиям ГОСТа поверхность поля, прошедшего предпосевную обработку почвы, должна быть выровненная, высота гребней или глубина борозд — не более 4 см; на поверхности поля не допускается наличие комков почвы и камней размером более 10 см; обработанный слой почвы должен быть разрыхленным и мелкокомковатым; в нем допускается комков почвы размером по наибольшему диаметру до 2,5 см не более 80%, а от 5 до 10 см — не более 10%; плотность обрабатываемого слоя почвы должна быть 1,0—1,3 г/см³; допускается отклонение от заданной глубины обработки почвы не более 1 см; сорняки должны быть подрезаны; наличие неподрезанных сорняков па поверхности поля и огрехи не допускаются.

Для предпосевной обработки почвы применяют бороны, культиваторы, комбинированные агрегаты, планировщики.

Из зубовых борон используют тяжелые БЗТС-1,0, средние БЗСС-1,0 и легкие посевные ЗБП-0,6А. Применяют также бороны с ножевидными зубьями ЗБНТУ-1,0 и шлейф-бороны ШБ-2,5. Перечисленные бороны предназначаются для поверхностного рыхления и выравнивания почвы, измельчения комков, уничтожения сорняков, разрушения почвенной корки, чтобы сохранить влагу.

Дисковые бороны применяют для измельчения задернелых пластов и глыб при лущении жнивья. С этой целью широко используют БДН-3, БД-10, БДТ-7.

Для предпосевной обработки почвы и обработки пара на глубину до 12 см применяют прицепные и навесные культиваторы, Гидрофицированный культиватор КПС-4 выпускается в нескольких модификациях: в зависимости от рабочих органов он может быть прицепным со стрельчатыми лапами (КПС-4) и рыхлительными (КПС-4-01), навесным со стрельчатыми лапами (КПС-4-02) и рыхлительными (КПС-4-03). Для работы на тяжелых каменистых почвах предназначен культиватор КПС-4-05.

Для уплотнения и выравнивания поверхности поля перед посевом, раздавливания глыб и комков, разрушения корки применяют катки. Для этих целей используют прицепной трехзвенный каток кольчато-шпоровый ЗККШ-6, каток кольчато-зубчатый ККН-2,8, а на торфяных почвах — прицепной каток водоналивной гладкий ЗКВГ-1,4.

Из комбинированных почвообрабатывающих агрегатов широко используется РВК-3,6, который за один проход обеспечивает рыхление почвы на глубину 15 см, разрушение глыб в этом слое, выравнивание микрорельефа и прикатывание почвы. Агрегат с приспособлением ПКА-2 состоит из плуга, волокуши и каткакомкодробителя. Он предназначен для выполнения всех операций по подготовке почвы к посеву. Комбинированный агрегат АКП-2,5 имеет секции дисковых батарей и плоскорежущих рабочих органов. Предназначен для послойной и предпосевной обработок почвы.