ТЕМА 8. НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ

1. Развитие и современное состояние научных основ обработки почвы. Задачи обработки почвы.

2. Технологические свойства почвы и операции при ее обработке.

І. Под обработкой почвы понимается механическое воздействие на почву рабочими органами машин и орудий с целью создания наилучших условий для возделываемых растений. Значение обработки почвы в системе агрономических мероприятий трудно переоценить. Качественная обработка способствует повышению эффективности всех остальных мероприятий – внесения удобрений, осушения, орошения земель.

Применение в каждом севообороте научно-обоснованной системы обработки почвы является необходимым условием дальнейшего роста урожайности с/х культур и повышения плодородия почвы.

Теоретические основы обработки почвы берут свое начало с 1880 г. В нашей стране большой вклад в развитие теории обработки почвы внесли В.В. Докучаев, П.А.. Костычев, А.А. Измаильский, В.Р. Вильямс, А.Г. Дояренко, Т.С. Мальцев, А.И. Бараев и др.

Теоретической основой обработки почвы является физика почвы – наука о гранулометрическом составе и агрофизических свойствах почвы.

Центром забот земледельца является растение. «Растение, - указывал К.А Тимирязев, - составляет центральный предмет деятельности земледельца». Что же требуется растению от почвы? Как известно, растение из почвы получает воду, пищу и кислород. Но для удовлетворения требований растений в этих факторах жизни необходимо обеспечить оптимальный объем почвы для функционирования корней и микроорганизмов, наличие в почве кислорода, достаточного для их дыхания, оптимальной температуры для микробиологических процессов, отсутствие условий для образования вредных для растений химических соединений.

В результате обработки создается пахотный слой определенной мощности, который обладает самым высоким плодородием. Здесь происходят биологические процессы, биохимические реакции, обмен веществ с атмосферой, в результате чего минерализуются и гумифицируются органические вещества. От изменений агрофизических, агротехнических свойств и биологической активности почвы в пахотном слое зависит продуктивность с/х растений.

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 пахотного слоя можно с помощью глубокой обработки. Однако главное- создать условия для быстрого его окультуривания.

В теории обработки исключительно важен вопрос о дифференциации пахотного слоя. Тщательно перемешенная почва пахотного слоя примерно через 3-5 мес. без обработки расчленяется (дифференцируется) по плодородию на части (прослойки). Верхняя часть (0- 10см) более плодородна, чем средняя (10-20 см) и особенно нижняя.

Важное значение для разработки практических вопросов обработки почв имеют исследования по выявлению сущности процессов, происходящих в почве после очередной ее 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 ухудшаются.

Выявлены особенности систем обработки почвы с учетом почвенно- климатических условий, рельефа, гранулометрического состава, окультуренности, засоренности и др. При этом предложена комплексная оценка зональных систем обработки по ее влиянию на охрану почвы от эрозии, обеспечение благоприятного фитосанитарного состояния, на снижение энергозатрат при ее проведении, повышение плодородия почвы и урожайности.

Почва при обработке приобретает иное, более благоприятное структурное состояние, одновременно изменяется ее строение (увеличивается общая и некапиллярная пористость, усиливается аэрация).

Плотность почвы влияет на развитие корневой системы и доступность влаги растениям. Как в плотной, так и в излишне рыхлой почве она небольшая. При оптимальной плотности в почве улучшается водо- воздухообеспеченность, активизируется газообмен воздуха почвы с атмосферой, в результате чего в почву поступает больше кислорода и увеличивается выделение из нее углекислого газа.

Плотность почвы влияет и на ее тепловые свойства. Температуропроводность в плотной и влажной почве повышается: днем почва нагревается сильнее. Рыхление почвы сглаживает суточные колебания температуры.

Особое значение обработке отводится в сохранении почвы от эрозии. Необходимо подчеркнуть, что почвозащитная направленность обработке почвы- одно из основных условий рационального использования земли и дальнейшего совершенствования зональных систем земледелия. Главное- сохранить верхний плодородный слой почвы. Это особенно важно, потому что около 60% всех с/х угодий страны и половина пашни расположены на склонах крутизной более 100.

Для снижения уплотнения почвы важно все работы проводить при физической спелости почвы, правильном направлении движения техники.

Основные задачи механической обработки почвы следующие:

1). Сохранение и повышение плодородия почвы, защита ее от эрозии и создание условий для устойчивого зонального земледелия;

Изменение строения и агрегатного состава обрабатываемого слоя почвы с целью создания благоприятного для растений водного, теплового и питательного режимов, обеспечения активизации микробиологических процессов, более мощного развития корневых систем культурных растений;

Очищение почвы от сорных растений, их семян и вегетативных органов размножения, а также возбудителей болезней и вредителей с/х культур.

Кроме основных задач, стоящих перед обработкой почвы, необходимо учитывать отдельные частные задачи, например лишение жизнеспособности многолетней растительности, заделка в почву растительных остатков, удобрений, сохранение стерни на поверхности почвы, изменение формы поверхности поля, создание условий для посева и прорастания семян культурных растений, а также ухода за посевами, уборки урожая без потерь при высоком качестве.

П. На качество обработки почвы существенное влияние оказывают ее технологические свойства, так как они определяют степень ее оборачивания, крошения, рыхления, перемешивания и уплотнения.

К технологическим свойствам почвы относятся связность, пластичность, липкость и физическая спелость.

Связность почвы – это способность ее противостоять механическому воздействию.

Связность почвы зависит от гранулометрического состава солонцеватости и влажности. Наиболее высокой связностью обладают тяжелые почвы. Пластичность почвы- способность изменять и сохранять приданную форму при обработке орудиями без распадания на мелкие комочки.

Липкость почвы- способность ее прилипать во влажном состоянии к рабочим органам почвообрабатывающих орудий. Она измеряется усилием (х), приходящимся на единицу площади (См2), необходимым для вертикального отрыва от почвы или горизонтального сдвига (с отвала) прилипшей почвы. При обработке почвы липкость играет отрицательную роль, вызывая залипание рабочих органов, увеличивая тяговое сопротивление и снижая качество технологических операций.

При обработке сухих и переувлажненных почв тяжелого гранулометрического состава (глинистых и суглинистых) разрушается ее структура. Поэтому очень важно выбрать оптимальный срок обработки, так как эти почвы можно обрабатывать при узком интервале оптимальной влажности.

Определенный интервал влажности, при котором почва при обработке без больших усилий хорошо крошится и не прилипает к орудиям обработки, называют физической спелостью. Обработка спелой почвы требует меньших тяговых усилий и общих затрат.

При вспашке неспелой, переувлажненной, тяжелой почвы хорошего крошения добиться нельзя, пласт замазывается и быстро подсыхает. При подготовке такой почвы к посеву требуются многочисленные обработки, чтобы взрыхлить верхний слой.

У глинистой почвы физическая спелость находится в узком интервале влажности- 5065% ПВ. У более легких почв (суглинистых, супесчаных) этот интервал значительно шире- 4070% ПВ. Более широким интервалом оптимальной влажности обладают окультуренные почвы, имеющие высокий процент перегноя и хорошо оструктуренные.

Технологические операции. Составную часть технологического процесса (оборачивание, рыхление, подрезание сорняков, уплотнение и др.) при которой в процессе обработки изменяются определенные свойства почвы, называют технологической операцией. В системе обработки каждая технологическая операция изменяет состояние почвы в соответствии с поставленной задачей по более полному удовлетворению требований растений к условиям жизни.

Оборачивание почвы- взаимное перемещение слоев или горизонтов обрабатываемой почвы в вертикальном направлении. Цель оборачивания – заделка в почву надземных остатков растений, удобрений, семян сорняков, зачатков болезней, вредителей с/х культур. Оборачивание с перемешиванием обеспечивает создание однородного (гомогенного) пахотного слоя по уровню плодородия и свойством почвы. В степных засушливых районах, подверженных эрозии, оборачивание почвы приводит к иссушению всего слоя и возникновению ветровой эрозии.

Рыхление почвы – изменение взаимного расположения почвенных отдельностей. С целью увеличения объема почвы, ее пористости. При рыхлении почвы образуются более крупные поры, увеличивается объем и степень аэрации. Все это улучшает микробиологическую деятельность, особенно на тяжелых почва. Разные культуры неодинаково относятся к рыхлению почвы. Более рыхлое состояние почвы требуется для пропашных культур (картофель и корнеплоды, кукуруза, подсолнечник) и менее – для культур сплошного способа сева (например, зерновые).

Рыхление почвы на ту или иную глубину обеспечивается плугами, лущильниками, чизелями, культиваторами, плоскорезами, боронами, почвенными фрезами и ротационными мотыгами.

Крошение почвы- это уменьшение размеров почвенных отдельностей, разделение всей массы обрабатываемого слоя почвы на более мелкие отдельности в виде небольших глыб, комков, структурных агрегатов. Оно сопровождается рыхлением. Поэтому крошение и рыхление почвы совершаются одновременно одними и теми же орудиями. Качество крошения зависит от гранулометрического состава и влажности почвы, ее задернованности, окультуренности, конструкции и скорости движения орудий обработки.

Перемешивание почвы – изменение взаимного расположения почвенных отдельностей с целью создания более однородного обрабатываемого слоя почвы. Перемешивание почвы ликвидирует дифференциацию по плодородию и обеспечивает создание однородного пахотного слоя, равномерное распределение в нем удобрений, микроорганизмов, сидератов, растительных остатков. Перемешивание создает в почве условия для лучшей минерализации органических веществ и более полного использования труднодоступных питательных веществ за счет активизации в пахотном слое деятельности микроорганизмов. Перемешивание почвы не допускается на эрозионно опасных землях.

Осуществить эту операцию можно плугами без предплужников, а также рыхлящими, но не оборачивающими орудиями (почвенные фрезы, культиваторы).

Уплотнение почвы – изменение взаимного расположения почвенных отдельностей с целью уменьшения пористости почвы. В результате уплотнения создаются прослойки с более плотным размещением почвенных комочков, в которых капиллярная пористость возрастает, а некапиллярная и общая- уменьшаются. Уплотнение чаще всего необходимо на легких почвах и на почвах, только что обработанных перед посевом большинства культур. Для уплотнения почвы используют различные катки (гладкие, кольчатые, рубчатые, кольчато-шпоровые) разного диаметра и массы.

Выравнивание почвы – устранение неровностей на поверхности почвы с целью уменьшения контакта почвы с атмосферой и создания благоприятных условий для посева, ухода за посевами и уборки урожая. Выравнивание поверхности снижает потери влаги через испарение за счет уменьшения удельной поверхности почвы. Как известно, на ровной поверхности почвы суточные колебания теплового и водного режимов проявляются меньше, чем на гребнистой.

При возделывании культур с орошением выравнивание (планировка) почвы- важнейшая технологическая операция, которая обеспечивает равномерное распределение воды при поливе и более качественное проведение всех работ по подготовке почвы к посеву. Для выравнивания используют культиваторы, бороны, шлейфы- волокуши, легкие катки и специальные выравниватели, а при возделывании культур с орошением – грейдеры, планировщикивыравниватели, тяжелые волокуши. В условиях орошения технологическую операцию по подготовке почвы к посеву называют малованием.

Создание микрорельефа путем нарезки борозд, гребней и гряд проводится в зоне избыточного увлажнения для отвода воды, регулирования воздушного, теплового и питательного режимов почвы и сохранения ее от водной эрозии. Изменение микрорельефа путем нарезки борозд, гребней и гряд позволяет увеличить мощность пахотного слоя и коренным образом улучшить обеспеченность растений основными факторами жизни (вода, воздух, тепло, питательные вещества).

На склоновых землях в целях предотвращения водной эрозии создают гряды, гребни и борозды поперек склонов для задержания талых вод, выпадающих осадков и предупреждения смыва почвы.

В этих же целях на склонах проводят и лункование- прием обработки, обеспечивающий образование замкнутых углублений по поверхности почвы дисковыми лункообразователями.

Подрезание, измельчение сорняков- технологическая операция совмещается с рыхлением, перемешиванием и оборачиваем. Однако для подрезания сорняков используют и специальные орудия, например культиваторы с лапами- бритвами, а также плоскорезы.

Сохранение стерни на поверхности почвы обеспечивается в сочетании с выполнением таких технологических операций, как крошение, рыхление и частично перемешивание без оборачивания. При этом большая часть стерни остается на поверхности почвы для защиты ее от ветровой и водной эрозии.

В степных, засушливых районах стерня, оставленная на поверхности поля, способствует накоплению максимального количества снега, уменьшает промерзание почвы. При этом обеспечивается более полное впитывание талых вод в весенний период, увеличиваются запасы продуктивной влаги для растений и предотвращается ветровая эрозия.

Чтобы сохранить стерню на поверхности почвы, используют целый комплекс противоэрозионной техники (глубокорыхлителя – плоскорезы, культиваторы- плоскорезы, бороны игольчатые, сеялки стерневые).

ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования...

ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала...

Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...

Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: