Тема: Научные основы обработки почвы

Тема: Научные основы обработки почвы
Механическая обработка почвы – это воздействие на нее рабочими
органами машин и орудий с целью создания оптимальных условий для жизни
с.-х. растений, повышения плодородия и защиты почвы от водной и ветровой
эрозии.
Теоретической основой обработки почвы является физика почвы –
наука о гранулометрическом составе и агрофизических свойствах почвы.
Часть этой науки – агрономическая физика, является наукой о физических
процессах в системе почва – растение – приземный воздух. Она
устанавливает закономерности воздействия на рост и развитие растений
физических факторов: света, тепла, состава воздуха, питательных элементов
и воды.
В результате обработки почвы создается пахотный слой, определенной
мощности, который обладает самым высоким плодородием.
Для роста и развития культурных растений требуется определенная
плотность (объемная массы почвы). Для большинства культур она находится
в пределах от 1,10 до 1,30 г/см3. При повышении объемной массы урожай
снижается. При уплотнении почвы не только объем пор, но и их размер. Это
весьма важно для роста корневых волосков. Уплотненная почва плохо
впитывает и фильтрует влагу, а это при наличии ливневых осадков
способствует усилению поверхностного стока, эрозии и в целом снижению
влагообеспеченности растений.
Основными причинами урожаев на уплотненных почвах является
ухудшение условий для формирования мощной корневой системы,
нарушение водного и пищевого режимов.
На условия жизни культурных растений большое влияние оказывает и
подпахотный слой, его агрофизические, агрохимические и биологические
свойства.
Растения используют влагу и питательные вещества не только из
пахотного, но и из всего корнеобитаемого слоя, поэтому в изменении
условий жизни растений важное значение имеет глубина обработки почвы.
Она зависит от мощности гумусового горизонта, окультуренности пахотного
и подпахотного слоев и биологии растений.
Увеличить мощность гумусового слоя можно с помощью глубокой
обработки.
Установлено, что к концу вегетации растений верхняя часть пахотного
слоя, как правило более плодородна, чем нижняя. При оборачивании почвы
наверх выносится менее плодородный слой, и условия роста для растений
улучшаются. Новые экспериментальные данные показывают, что
необязательно ежегодно делать вспашку и применение поверхностной
обработки, целесообразнее сочетать в севообороте приемы отвальной и
безотвальной обработки.
Основные задачи обработки почвы:
1. Сохранение и повышение плодородия почвы.
2. Изменение строения пахотного слоя почвы и агрегатного состава с
целью создания для растений благоприятного водного, воздушного,
теплового и пищевого режимов.
3. Очищение почвы от сорных растений, а также возбудителей
болезней и вредителей с.-х. культур.
4. Заделка в почву растительных остатков, удобрений.
5. Борьба с эрозией почв и дефляцией.
6. Создание условий для посева и прорастания семян культурных
растений.
2. Технологические операции
При возделывании с.-х. культур обеспечивается определенный, с
учетом биологических особенностей, технологический процесс, т.е.
последовательность технологических операций.
Технологической
операцией
называют
составную
часть
технологического процесса (оборачивание, рыхление, уплотнение и др.) при
которой в процессе обработки изменяются определенные свойства почвы.
Основные технологические операции – оборачивание, рыхление,
крошение, перемешивание, уплотнение, выравнивание, подрезание,
измельчение культурных и сорных растений, сохранение стерни и заделка
удобрений, изменение формы поверхности почвы.
Оборачивание почвы взаимное перемещение горизонтов или слоев
обрабатываемой почвы в вертикальном направлении.
Цель оборачивания – заделка в почву надземных остатков растений,
удобрений, семян сорняков, зачатков болезней, возбудителей. Оборачивание
с перемешиванием обеспечивает создание однородного пахотного слоя,
устраняет дифференциацию этого слоя по уровню плодородия и свойствам
почвы. Под действием механической обработки почвы и условий внешней
среды верхняя часть пахотного слоя подвергается в течение вегетации
растений существенным изменениям: почва больше распыляется и
уплотняется, засоряется семенами сорняков и зачатками болезней. В то же
время верхняя часть пахотного слоя биологически более активна, т.к.
содержит больше органического вещества и микроорганизмов, чем нижняя.
Оборачивание более глубоких подпахотных слоев (глубокая вспашка) при
внесении удобрений способствует окультуриванию вспаханной части, и т.о.
увеличению мощности пахотного слоя. Выполняют плугами следующих
марок ПНЛ-8-40, ПНИ-8-40, ПЛ-5-40, ПНЯ-4-42, а также ПГП-3-40А и ПНО3-35 и лемешными лущильниками.
Рыхление почвы – образование более крупных пор между агрегатами
почвы. После рыхления комочки почвы становятся мельче и располагаясь
рыхло, увеличивают объем и степени аэрации. Все это улучшает
микробиологическую деятельность деятельность. Вследствие этого
улучшается водо- и воздухопроницаемость, усиливается разложение
органического вещества. Более рыхлое состояние требуется для пропашных
культур и менее рыхлое состояние для культур сплошного способа посева –
зерновых. В случае когда пахотный слой почвы, благоприятный по размерам
и водопрочности структуры
долго не обрабатывается, не сохраняет
оптимальное строение, созданное приемом обработки почвы. Периодически
сменяющееся выпадение осадков и высушивание почвы приводят ее с
самоуплотнению. Тесное размещение почвенных комочков создает твердую
корку, которая усиливает потери воды и задерживает рост растений. Для
рыхления применяют плоскорезы-глубокорыхлители ПГ-3,5, ПГ-100, КПГ250А, плуги-чизели ПЧ-2,5, ПЧ-4,5 культиваторы, дисковые лущильники,
бороны, фрезы. При обработке пара и предпосевной обработке почвы
используются также комбинированные агрегаты. Комбинированный агрегат
многоцелевой КУМ-4 за один проход выполняет четыре технологических
операции: рыхление верхнего слоя почвы на глубину 6-8 см дисковыми
рабочими органами, подрезание сорняков, выравнивание и дробление глыб
лопастями барабана-измельчителя, рыхление верхнего слоя и уплотнение
почвы зубьями и штангами катка.
Перемешивание почвы - создание более однородного пахотного слоя
почвы. Перемешивание ликвидирует дифференциацию по плодородию и
обеспечивает создание однородного пахотного слоя, равномерное
распределение в нем удобрений, микроорганизмов, сидератов, растительных
остатков. Выполняется плугами без отвалов, дисковыми лущильниками,
фрезами.
Уплотнение почвы – создание более мелких пор между агрегатами
почвы. В условиях высокой влажности, когда все капиллярные поры
заполнены водой, с поверхности почвы происходит интенсивное испарение.
В результате уплотнения создаются прослойки с более плотным
размещением почвенных комочков, в которых капиллярная пористость
выше, а некапиллярная и общая ниже. Это приводит к сокращению потерь
влаги из почвы, а также к более активному прорастанию семян. Уплотнение
чаще всего необходимо на легких почвах и на почвах, только что
обработанных перед посевом большинства культур. Уплотнение почвы
создает более твердое ложе для семян с.-х. культур, обеспечивающих
благоприятные условия для их прорастания и особенно перезимовки культур.
При возделывании рапса, свеклы и зерновых культур для предпосевного и
послепосевного прикатывания почвы предназначен каток кольчато-зубовый
КЗК-10. Кольчатые катки с выступами разрушают крупные комья и
производят уплотнение подповерхностного слоя, а зубчатые комья
выравнивают поле.
Для предпосевной обработки почвы, а также ее прикатывания после посева
является борона зубовая комбинированная КЗБ-21. После прохода бороны
почва остается равномерно разрыхленной и уплотненной до уровня
залегания семян, а поверхность ее способна противостоять водной и ветровой
эрозии.
Выравнивание почвы – устранение неровностей на поверхности почвы
с целью уменьшения контактов почвы с атмосферой и создание
благоприятных условий для посева, ухода за посевами и уборки урожая.
Хорошо выравнивают микропонижения выравниватели ВП-8А, ВПН-5,6 А,
бороны-мотыги БМШ-15, БМШ-20 и орудия для предпосевной обработки
ОП-12.
Для выравнивания с одновременным рыхлением, прикатыванием при
предпосевной обработке используют агрегаты РВК-7,2 и РВК-5,4.
3. СПОСОБЫ И ПРИЕМЫ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ
Способ механической обработки почвы – это характер и степень
воздействия рабочими органами почвообрабатывающих орудий и машин на
изменение плотности сложения или взаимного перемещения слоев или
генетических горизонтов.
Различают следующие способы:
- безотвальный – воздействие на почву рабочими органами
почвообрабатывающих орудий и машин без изменения
расположения генетических горизонтов и дифференциации
обрабатываемого слоя по плодородию производства в вертикальном
направлении с целью рыхления или уплотнения почвы, подрезания
подземных и соприкосновения надземных органов растений на
поверхности почвы.
- Отвальный – воздействие рабочих органов почвообрабатывающих
орудий и машин на почву с полным или частичным оборачиванием
обрабатываемого слоя с целью изменения местонахождения
разнокачественных слоев почвы в вертикальном направлении в
сочетании с усиленным рыхлением и перемешиванием почвы,
подрезанием подземных и заделкой надземных органов растений и
удобрений в почву.
- Роторный – воздействие на почву вращающимися рабочими
органами почвообрабатывающих машин и орудий. С целью
устранения дифференциации обрабатываемого слоя по сложению и
плодородию активным крошением и тщательным перемешиванием
почвы, растительных остатков и удобрений с образованием
однородного слоя почвы.
Приемом механической обработки называют однократное воздействие
на почву различными почвообрабатывающими машинами и орудиями тем
или иным способом с целью осуществления одной или нескольких
технологических операций на определенную глубину.
В зависимости от глубины обработки – 4 группы приемов:
- поверхностный – до 15 см;
- обычный (средний) – 16-25 см;
- глубокий – 25-35 см;
- сверхглубокий - > 35 см.
1. К приемам поверхностной обработки относятся следующие:
ПРИКАТЫВАНИЕ – обеспечивает крошение глыб, комков, уплотнение и
выравнивание почвы гладкими, кольчатыми, ребристыми и др. катками.
БОРОНОВАНИЕ способствует применению, рыхлению, перемешиванию и
выравниванию поверхности почвы, повреждению и уничтожению
проростков и всходов сорняков. Выполняется с помощью различных борон.
ДИСКОВАНИЕ приводит к крошению, рыхлению, частичному
оборачиванию и перемешиванию почвы, измельчению сорняков дисковыми
боронами с вращающимися сферическими дисками.
ЛУЩЕНИЕ СТЕРНИ – прием обработки почвы после уборки зерновых
культур, обеспечивающий крошение, рыхление, частичное оборачивание и
перемешивание почвы, измельчение подземных и заделку надземных органов
растений, семян сорняков, возбудителей болезней и вредителей культурных
растений отвальными или дисковыми лущильниками.
КУЛЬТИВАЦИЯ – это крошение, рыхление, перемешивание почвы,
подрезание подземных органов сорняков. Выполняется культиваторами
ШЛЕЙФОВАНИЕ – выравнивание поверхности рыхлой почвы.
Выполняется орудиями, представляющими несколько рядов брусьев,
соединенных цепочками (волокуши).
2. К приемам обычной (средней) обработки почвы относятся:
ВСПАШКА – основная обработка (наиболее глубокая сплошная), прием
отвальной обработки почвы, обеспечивающий оборачивание, крошение,
рыхление, частичное перемешивание почвы, подрезание подземных и
заделку надземных органов растений, удобрений, семян сорняков и т.д.
Выполняется плугами.
БЕЗОТВАЛЬНОЕ РЫХЛЕНИЕ – обеспечивает крошение, рыхление почвы
без оборачивания обычными плугами со снятыми отвалами, чизельными
плугами, чизель-культиваторами.
3. Приемы глубокой обработки – это периодическое воздействие на почву с
целью увеличения обрабатываемого слоя без изменения генетического
сложения на глубину 25-35 см.
ВСПАШКА с припахиванием нижележащего слоя почвы – прием
отвальной обработки почвы (оборачивание, рыхление, крошение).
БЕЗОТВАЛЬНОЕ РЫХЛЕНИЕ – плугами Т.С.Мальцева производится
корпусами без отвалов 30-35 см.
4. Приемы сверхглубокой обработки- это периодическое воздействие на
почву специальными почвообрабатывающими орудиями с целью коренного
изменения генетического сложения почвы и без его нарушения на глубину 35
см и более. К ним относится плантажная вспашка двухслойная и
безотвальное рыхление на глубину 35-45 см чизельными плугами.
СИСТЕМА ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ – совместимость способов и
приемов основной, предпосевной и послепосевной обработок почвы,
выполняемых в определенной взаимосвязной последовательности,
вытекающих из основных задач, обусловленных биологией культур, их
местом в севообороте и почвенно-климатическими особенностями.
Система обработки почвы под озимые культуры включает обработку:
а) чистых (черных, ранних кулисных);
б) занятых и сидеральных паров;
в) непаровых предшественников.