С помощью обработки улучшается аэрация почвы, влагообеспеченность растений, активизируется жизнедеятельность целлюлозоразлагающих, азотофиксирующих и других почвенных организмов, повышается доступность растениям влаги, питательных веществ.

Благоприятные почвенные условия для роста растений складываются при оптимальных параметрах агрофизических свойств почвы и показателях ее плодородия. К числу важнейших следует отнести плотность и строение почвы, мощность пахотного слоя, структурный состав и др.

Количественной характеристикой строения почвы служит величина ее плотности. Различают равновесную и оптимальную плотность почвы.

Равновесная плотность – установившаяся плотность необработанной (1-2 года) почвы в естественном состоянии. Плотность почвы, при которой складываются благоприятные условия для роста растений и деятельности почвенных микроорганизмов, называют оптимальной.

Сопоставление показателей равновесной и оптимальной для роста культур плотности позволяет определить необходимость обработки почвы. Чем больше разность между этими двумя величинами, тем интенсивней и глубже должна обрабатываться почва. Например, с помощью вспашки дерново-подзолистой почвы ее плотность уменьшается с 1,4-1,5 до 0,8-0,9г/куб.см и почва приобретает рыхлое состояние.

Почвы тяжелого гранулометрического состава с большим содержанием илистой фракции и гумуса подвержены значительному набуханию при увлажнении и разрыхлению. Это вызывает изменение как равновесной, так и оптимальной плотности.

Высокогумусированные черноземные почвы имеют равновесную плотность 1,0-1,3 г/ку.см, которая совпадает с оптимальной для культур, что позволяет уменьшить интенсивность и глубину основной обработки этих почв.

Оптимизация физических условий почвенного плодородия в первую очередь определяется строением почвы, под которым понимают соотношение объемов твердой фазы, капиллярной и некапиллярной пористости. Наилучшие условия аэрации почвы, воздухообмена между почвой и атмосферой, а следовательно, и благоприятные условия для роста и развития растений складываются в дерново-подзолистой почве, когда общая пористость составляет 46-56 %, некапиллярная 18-25, капиллярная – 28-31 %, а твердая фаза занимает 44-54 % объема почвы.

С помощью обработки улучшается строение пахотного слоя почвы: рыхлением при основной и предпосевной обработках увеличивают некапиллярную пористость и, наоборот, уплотняя рыхлую почву, уменьшают ее и снижают аэрацию.

Обрабатывать почву следует разумно, не по шаблону. Лишние обработки увеличивают себестоимость продукции и могут принести вред полю.

Целесообразность обработки можно установить, зная требования растений к плотности сложения почвы и агрофизическое состояние поля.  Почвы с высокой равновесной плотностью сложения обрабатывают чаще и глубже, чем с низкой. Некоторые почвы в естественном состоянии достаточно рыхлы, поэтому надо применять на них только требуемое для возделывания культурных растений число обработок.

Многочисленность причин обработки почвы обуславливает разнообразие приемов механического воздействия на нее.

Технологические процессы при обработке почвы. Разовое (однократное) воздействие на почву почвообрабатывающими машинами или орудиями называют приемом обработки почвы. Каждым приемом обработки выполняют одну или несколько технологических операций. Основные из них следующие: рыхление (крошение) почвы, оборачивание, перемешивание, подрезание сорняков, выравнивание поверхности, уплотнение, поделка гряд, гребней, ячеек, борозд и т.д., сохранение на поверхности стерни зерновых культур.

Приемы основной обработки почвы

Основная обработка – это первая после уборки предшественника наиболее глубокая обработка почвы. Наиболее распространены следующие приемы основной обработки почвы: культурная вспашка, безотвальное рыхление, плантажная вспашка, фрезерование. Иногда основную обработку почвы не проводят.

Культурная вспашка производится плугом с предплужниками и полуцилиндрическими (культурными) отвалами. Работает культурный плуг так. Предплужник, установленный на раме впереди и выше лемеха основного корпуса, отрезает и частично отрывает верхний слой почвы толщиной около 10 см, а потом сбрасывает его на дно борозды. Основной корпус поднимает нижний слой. Он хорошо крошится отвалом и засыпает сброшенный предплужником верхний слой. Поверхность пашни получается рыхлой и ровной. Без предплужников культурный плуг применяется только при перепашке пара, зяби и вспашке навоза. Но задернелые почвы не удается хорошо обработать культурным плугом. Поэтому наша промышленность выпускает также плуги с винтовыми и полувинтовыми отвалами. Плуг с винтовыми отвалами можно применять для оборота пласта на 180º. Он хуже крошит почву, но лучше заделывает дернину. Плуги с полувинтовыми отвалами удовлетворительно крошат пласт и достаточно его оборачивают. Вспашку плугами с полувинтовыми отвалами называют взметом пласта. Залежные и другие сильно задернелые почвы лучше обрабатывать плугами с винтовыми и полувинтовыми отвалами.  

При орошении и в горных районах применяют гладкую вспашку специальными плугами. Обработанные плуги для гладкой вспашки имеют левооборачивающие и правооборачивающие отвалы и предплужники. Такие плуги не образуют гребней и борозд, мешающих поливу, а на крутых склонах хорошо оборачивают пласт, отваливая его под уклон. Пласт не падает обратно в борозду, как это бывает при приваливании вверх по склону. Гладкую пахоту удобно проводить тракторами двухстороннего хода, для которых не нужны развороты в конце поля. Оборотные плуги применяют для вспашки склонов крутизной до 3-4º. Для вспашки более крутых склонов (до 20º) служит челночный навесной плуг ПЧС-4-35, одна секция которого с прооборачивающими корпусами навешивается сзади особого  трактора для крутых склонов, а вторая секция с левообарачивающими корпусами – впереди. Пашет такой плуг челночным способом.

В районах водной эрозии вспашкой с одновременной поделкой валков, замкнутых квадратов (микролиманов), прерывистых борозд, лунок, уменьшают поверхностный сток воды с полей и уменьшают разрушение почвы.

Поля пашут длинными узкими полосами-загонами всвал или вразвал. Чередуя загоны, вспаханные всвал и вразвал, можно вдвое уменьшить число свальных гребней и развальных борозд. Если позволяет длина поля, следующую вспашку проводят поперек предыдущей.

Вспашка – самый распространенный прием основной обработки почв.

Безотвальное рыхление почвы проводят безотвальными плугами, плоскорезами-глубокорыхлителями и обычными плугами со сменными корпусами. Поля обработанные безотвально, меньше теряют влаги, так как не происходит оборачивания и перемешивания верхнего иссушенного слоя почвы с нижним. Верхняя наиболее плодородная часть пахотного слоя сохраняется на своем месте.

В районах ветровой эрозии основную обработку почвы проводят безотвальными орудиями, называемыми плокорезами-глубокорыхлителями. Культиваторы-плоскорезы-глубокорыхлители КПГ-250 и КПГ-2-150 предназначены для безотвального рыхления почвы на глубину до 30 см. После их прохода на поверхности сохраняется стерня и другие пожнивные остатки. Стерня защищает почву от солнечного перегрева, задерживает снег, уменьшает сток выпавших осадков, а главное, сохраняет почву от разрушения ветром.Благодаря повышению влажности почвы возрастает и урожайность сельскохозяйственных культур.

Плантажная вспашка выполняется на глубину более 40см. Для этой цели служат специальные плантажные плуги ППН-40, ППН-50, ППН-50А. Ими глубоко пашут почву (до 60-70 см) перед закладкой садов, чтобы перемешать удобрения, улучшить физические свойства корнеобитаемого слоя и окультурить его. По данным Научно-исследовательского зонального института садоводства нечерноземной полосы, даже на малоплодородных подзолистых почвах после плантажной вспашки на глубину 60 см плодовые деревья плодоносят лучше, чем после предпосадочной обработки на глубину 25 см. Плантажные плуги применяют и для периодической обработки междурядий в садах.

Фрезерование как прием основной обработки применяют при освоении болотных, покрытых мощным моховым очесом и сильно задернелых почв. Фрезерные орудия обработки характеризуются очень сильным крошением обрабатываемого слоя. В садоводстве фрезы применяют при основной осенней обработке междурядий и обработках с другими целями. Садовая фреза ФС-0,9 снабжена особым приспособлением, которое позволяет автоматически проходить штамбы деревьев при непрерывном движении трактора. Такое устройство дает возможность обрабатывать приствольные полосы даже в загущенных садах. В овощеводстве фрезы испльзуют для предпосевной и междурядной обработок.

Углубление и окультуривание пахотного слоя

Вспашка на глубину 20-22 см считается обычной, менее 20-22 см – мелкой, а от 20-22 до 30-32 см – глубокой. Глубина вспашки определяется требованиями культуры и ее агротехникой, мощностью плодородного слоя, засоренностью поля, степенью уплотнения почвы и другими условиями. В полеводстве, если позволяет мощность пахотного слоя, глубокую вспашку на 30-32 см повторяют один раз в 3-4 года под культуры, реагирующие на углубление: кукурузу, свеклу, картофель, многолетние травы. В остальные годы пашут на 20-22 см или применяют поверхностную обработку. На орошаемых землях степной зоны глубокую вспашку повторяют через год.

Глубокий пахотный слой создает лучшие условия для культурных растений, так как в нем больше влаги и питательных веществ. Поэтому при малой мощности пахотного слоя его необходимо углублять. Углубление на почвах с бедным подпахотным слоем сочетают с окультуриванием, то есть применением приемов, улучшающих природные свойства почвы.

Приемы углубления пахотного слоя разнообразны. Почвы с плодородным пахотным слоем, например мощные черноземы, можно сразу пахать на нужную глубину, не опасаясь снизить плодородие пахотного слоя.

Но на дерново-подзолистых почвах разовая припашка бедного питательными веществами, кислого и неблагоприятного по физическим свойствамподзолистого горизонта может ухудшить плодородие пахотного слоя и снизить урожайность сельскохозяйственных растений. Главный прием углубления пахотного слоя этих почв – постепенное припахивание обычным плугом нижележащего подзолистого горизонта. За один раз припахивают не более 2-4 см подпахотного слоя. Вывернутую на поверхность часть подзола известкуют, вносят органические удобрения из расчета на 1 га 10 т на каждый припахиваемый сантиметр и перемешивают с пахотным слоем. Припахивание проводят обычно один раз за ротацию севооборота в чистом или занятом пару. Постепенное припахивание части подпахотного горизонта к пахотному применяют также на серых лесных почвах и глубокостолбчатых солонцах.

Другой распространенный прием углубления пахотного слоя дерново-подзолистых, серых лесных, маломощных и смытых черноземов и каштановых почв – вспашка с рыхлением подпахотного слоя. В этом случае пахотный слой рыхлится, оборачивается и частично перемешивается, а подпахотный слой рыхлится на глубину 10-15 см. Растения с глубоко идущей корневой системой отзываются на углубление повышением урожайности. Для вспашки с одновременным рыхлением подпахотного слоя применяют плуги с почвоглубителями или с вырезными отвалами. Сменные корпуса с вырезными отвалами и сменные корпуса с почвоглубителями входят в комплект серийных плугов общего назначения.

Обработку почвы с оборачиванием верхней части пахотного слоя и одновременным рыхлением нижней его части или взаимным перемещением верхнего и нижнего слоев называют двухслойной (двухъярусной).

При трехслойной (трехъярусной) обработке почвы происходит перемещение и, оборачивание трех смежных слоев. Трехъярусный плуг ПТН-40 работает на глубину 40 см. При вспашке этим плугом подзолистых почв верхний слой после оборачивания меняется местами с более плодородным- иллювиальным. После небольшой перестановки корпусов плуг ПТН-40 может быть использован для трехъярусной вспашки средних и глубоких солонцов. В результате происходит их самомелиорация – замена натрия солонцового горизонта на кальций, что способствует улучшению физических и химических свойств солонца.

Трехъярусную вспашку проводят один раз, а в дальнейшем применяют обычную обработку.

Приемы поверхностной обработки

Поверхностной считают обработку, когда ее глубина не превышает 12-14 см. Поверхностную обработку проводят перед основной, перед посевом, во время посева или после него. Иногда некоторые приемы поверхностной обработки применяют вместо приемов основной.

Лущение – это прием обработки, при котором происходит рыхление, частичное оборачивание, перемешивание почвы и подрезание сорняков. Лущение проводят дисковыми и лемешными лущильниками. Дисковые лущильники применяют перед основной (зяблевой) обработкой  для лущения жнивья после зерновых культур.

Культивация – рыхление и перемешивание почвы, а также подрезание сорняков. Глубина ее обычно от 5-6 до 10-12 см. Культиваторы используют для сплошной и междурядной обработок. Рабочие органы культиваторов разнообразны: одни из них предназначены преимущественно для сплошного рыхления почвы, другие – для подрезания сорняков, третьи для окучивания. Для обработки междурядий и подкормки минеральными удобрениями используют культиваторы-растениепитатели.

Боронование – прием обработки, при котором рыхлится, перемешивается и выравнивается поверхность почвы, частично уничтожаются проростки и всходы сорняков. Боронование почвы может быть самостоятельным приемом или проводится одновременно со вспашкой, культивацией, дискованием и прикатыванием. В зависимости от рабочих органов различают зубовые, дисковые, лапчатые, сетчатые, ротационные и другие бороны. Тяжелые зубовые бороны обрабатывают почву на глубину 5-8 см, средние на 4-6 и легкие – на 2-3 см. Дисковые бороны предназначены для более глубокого рыхления почвы, измельчения крупных глыб, заделки зеленой массы сидератов. Садовые дисковые тяжелые бороны рыхлят междурядья на глубину до 10-15 см, а дисковые тяжелые двухследные бороны БДТ-7 и БДНТ-2,2 могут работать до глубины 25 см. Лапчатая трехзвенная борона ЗБЗЛ-1,0 служит для предпосевной подготовки почвы. Она хорошо подрезает сорняки, не перемещая верхний слой почвы. Для выравнивания и рыхления зяби предназначена шлейф-борона ШБ-2,5. Если на посевах до всходов образовалась почвенная корка, то разрушить ее можно сетчатыми боронами БСО-4 и БС-2. На посадках картофеля для этой цели пригодна ротационная универсальная борона БРУ-0,7. Ею можно рыхлить почву и уничтожать сорняки и по всходам картофеля.

Прикатывание обеспечивает уплотнение и выравнивание поверхности почвы и дробление глыб. Уплотнение пере посевом позволяет добиться равномерной заделки семян, а после посева улучшает контакт между семенами и почвой. И в том и в другом случае всходы бывают более полными и дружными. Прикатывать переувлажненную почву нельзя, так как это ведет к появлению почвенной корки. Широко распространены кольчатые, гладкие и ребристые катки. Кольчато-шпоровый каток ЗККШ-6 и кольчато-зубчатый каток ККН-2,8 применяют как самостоятельно, так и в агрегатах с другими орудиями. Для разрушения почвенной корки на посевах овощных культур может быть применен борончатый навесной каток КБН-3. Для предпосевного и послепосевного прикатывания поверхности минеральных почв применяют гладкие водоналивные катки ЗКВГ-1,4 и СКГ-2-1, а торфяных почв – ЗКВБ – 1,5.

Планировка поверхности полей, или выравнивание микрорельефа, необходима для высококачественного посева, междурядных обработок, полива и уборки урожая, особенно овощных и орошаемых полевых культур. Капитальную планировку проводят землеройными машинами (скрепы, бульдозеры и т.д.). Легкую окончательную планировку поверхности поля осуществляют пред посевом и поливом длиннобазовыми планирохвщиками. Прицепные планировщики П-4; ПА-3 и П-2,8 за несколько прходов сглаживают неровности высотой до 25 см. Для выравнивания поля и небольшого рыхления верхнего слоя почвы служат шлейфы и волокуши. Шлейфование – прием, широко распространенный в овощеводстве.

Скоростная обработка почвы Предусматриваются следующие диапазоны скоростей, при которых обеспечиваются лучшее качество и высокая производительность полевых работ: на лущении 9-12 км/ч, на вспашке 7-12, прикатывании и бороновании 9-12, дисковании 8-10, сплошной культивации 9-12, посеве 8-15 км/ч.

Специальные сцепки СП-11, СП-16 и СГ-21, приспособленные для работы на повышенных скоростях, используют для составления широкозахватных и скоростных агрегатов на культивации, бороновании и посеве зерновых культур. Работа на повышенных скоростях возможна на полях со слабо пересеченным рельефом, мелкоконтурных проводят на меньших скоростях или маневрируя скоростями. Для работы на повышенных скоростях необходима высокая культура земледелия. Подготовленное к скоростной обработке поле не должно иметь глубоких развальных борозд и высоких свальных гребней, значительных неровностей, камней, скоплений растительных остатков.

Повышение рабочих скоростей при обработке почвы и посеве наряду с использованием широкозахватных и комбинированных агрегатов способствует росту производительности труда и снижению затрат труда и средств на возделывывание сельскохозяйственных культур.

Применение комбинированных агрегатов

Раздельное выполнение технологических процессов требует применения различных орудий, многократных проходов трактора по полю, что ведет к чрезмерному уплотнению почвы и характеризуется растянутыми сроками полевых работ, большими затратами труда и средств. Поэтому земледельцы стремятся к совмещению по времени технологических операций. Культиватор в сцепе с зубовыми боронами представляет собой простейший комбинированный агрегат. Механизаторы некоторых хозяйств агрегатируют культиваторы с сеялками, добиваясь одновременной предпосевной обработки почвы и посева зерновых культур.

Промышленность выпускает более сложные  и производительные комбинированные машины. В настоящее время выпускается комбинированный пахотный агрегат ПКА-2, который представляет собой навесной или прицепной плуг с волокушей-разравнивателем и катком-комкодробителем. С помощью ПКА-2 можно за один проход трактора подготовить почву для посева озимых зерновых или овощных (при перепашке зяби) культур.

Универсальный навесной грядоделатель УГН-4К, предназначен для нарезки за один проход трех гряд полного профиля, а также предпосевной подготовки их под посев овощных культур.

Для нарезки и формирования гребней, одновременно внесения минеральных удобрений служит комбинированный фрезерный гребнеобразователь КГФ-2,8 полностью формирует и подготавливает к посеву четыре гребня высотой до 20 см и шириной междурядий 70 см.

Комбинированные агрегаты при возделывании полевых культур наиболее широко применяются в районах ветровой эрозии. Зерновая стерневая сеялка СЗС-2,1 представляет собой комбинированный агрегат, который за один проход обрабатывает почву с сохранением на поверхности стерни, вносит гранулированные удобрения, высевает зерновые  и прикатывает почву в засеянных рядках. Лущильник-сеялка ЛДС-6 выполняет те же операции на тяжелых почвах с повышенной влажность.

Комбинированные агрегаты для обработки почвы и посева зерновых в других зонах проходят производственные испытания.  Применение комбинированных агрегатов – один из путей минимальной обработки почвы. Под минимальной обработкой понимают такую обработку почвы, которая обеспечивает снижение энергетических затрат путем уменьшения числа и глубины обработки, совмещения механических и химических операций в одном агрегате (обработка, посев, внесение удобрений и гербицидов за один проход трактора).

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5