Эффективное применение минимализации обработки почвы

 Минимализация обработки почвы.

Эффективное применение минимализации почвы  и его условия

— это Минимализация обработки почвы обуславливается как постоянными долгодействующими факторами, так и временными причинами. К первой группе относятся факторы, которые влияют на строение почвы, а именно гранулометрический состав, структура, состав поглощённых оснований, содержание гумуса. К временным причинам относятся наличие соответствующих машин и орудий, качество обработки почвы, засорённость её семенами и вегетативными органами размножения сорняков, распространении болезней и вредителей, наличие средств борьбы с ними.

Основой большинства классификаций почв по пригодности к минимализации обработки и прямого сева есть физические свойства и в первую очередь степень дренированности почвы её устойчивость к уплотнению. Важное значение имеют водоустойчивость почвенных агрегатов, глубина пахотного слоя и содержание гумуса, склонность почв к фрагментации (растрескивание вследствие набухания и усадки глинистых минералов).

Склонность почв к уплотнению увеличивается с юга на севери с востока на запад Украины. В тех же направлениях уменьшается пригодность почв к минимализации. Наиболее пригодны к минимализации чернозёмы, среди других типов – гумусированные почвы лёгкого и среднего гранулометрического состава с долей водоустойчевых агрегатов (более 0,25 мм) не менее 50 %. Дерново-подзолистые и серые лесные почвы подвергаются большому уплотнению, чем чернозёмы и каштановые почвы.

Возможность сокращения количества и глубины механической обработки на слабо засорённых полях или при использовании гербицидов можно определить, сравнивая показатели равновесной и оптимальной для растений объёмной массы почвы. Чем меньшая разница между оптимальной и равновесной плотностью, тем менее интенсивной обработки требует такая почва. Большое значение имеет и скорость перехода почвы с наданного ему состояния до равновесного.

Важным показателем есть и величина критической плотности почвы, при которой начинают складываться неблагоприятные условия для растений. Именно эта величина, вероятно будет объективным показателем необходимости обработки почвы, если, естественно, операция не будет вызываться другими причинами (сорняк и т. п.).

Одним из первых попытался разработать методику и определить критическую плотность почвы С. И. Долгов со своими сотрудниками (1969). Они исходили из того, что содержание воздуха в почве, даже при наименьшей влагоёмкости, не должно быть меньше 15 % от объёма почвы, и предложили общее уравнение, которое определяет величину максимально допустимого уплотнения и имеет такой вид:

формула 1

Где — максимально допустимая плотность (объёмная масса), г/см3; — наименьшая влагоёмкость, % от массы почвы.

В принципе такой подход к определению критической плотности верный, однако по приведённой формуле определить эту величину невозможно, так как наименьшая влагоёмкость, как установлено рядом исследователей, сама с изменением объёмной массы не остаётся постоянной.

Исходя из этих же соображений, что содержание воздуха в почве должно составлять не менее 15 % от объема почвы, а также установленные нами математические зависимости наименьшей влагоёмкости от плотности почвы, мы предложили формулы для определения ряда почв при наименьшей влагоёмкости (Гордієнко В. П., 1976, Гордиенко В. П., Костогриз П. В., 1989). Так, например, для чернозёма южного карбонатного эта формула такая:

формула 2 (1)

Максимально допустимую плотность можно определить и графически, показывая взаимозависимость общей пористости и её частей, занятых водой и воздухом при наименьшей влагоёмкости, с объёмной массой. Точка пересечения линий наименьшей влагоёмкости и физиологически минимального запаса воздуха (15 %) покажет критическую плотность почвы.

Найденная такими методами критическая плотность показывает допустимое уплотнение, при котором воздушный режим не ухудшается даже при увлажнении почвы до наименьшей влагоёмкости. Однако во многих степных и лесостепных районах неполивного земледелия почвы редко и непродолжительно бывают увлажнены до наименьшей влагоёмкости. Поэтому благоприятные условия для развития растений будут сохраняться и при несколько большей плотности. Именно этот показатель вызывает практический интерес, так как позволяет оценить плотность почвы в полевых условиях. Максимально допустимую, или критическую плотность при любой влажности, когда ещё остаётся 15 % пор, занятых воздухом, мы находим с такой зависимости:

формула 3 (2)

Где V – общая пористость, %; W – влажность, % от массы почвы; P – объёмная масса почвы, г/см3.

Подставляя в эту формулу значение общей пористости и преобразовав её, получим формулу:

формула 4 (3)

Где — критическая плотность почвы, г/см3; — удельная масса почвы, г/см3.

Эта формула, по существу, такая же, как и формула С. И. Долгова для определения критической плотности при наименьшей влагоёмкости, но ей можно пользоваться для расчётов критической плотности при любой влажности и для любых почв. Естественно, что Будет выше чем . Так, для чернозёма южного карбонатного, при влажности 25 % Будет 1,35, а при 20 % — 1,47 г/см3, в то время как — 1,27 г/см3.

Такие примерно предусловия предварительного расчёта критической плотности почвы при условии сохранения благоприятного воздушного режима. Они не претендуют на исчерпывающее решение вопроса. Остаётся неизвестным, на какую толщину почвенного слоя должна распространятся такая плотность. Не совсем она одинакова для разных видов растений, фаз их развития, отдельных частей пахотного слоя и т. п.

Знание равновесной и критической плотности может служить основой для прогнозирования возможности минимализации обработки почвы. Так, равновесная плотность чернозёма южного карбонатного Крыма в слое 0 — 10 см находится в пределах 1,17 – 1,19 г/см3, в слое 10 — 20 см – 1,24 – 1,26 и в слое 20 — 30 см – 1,26 – 1,28 г/см3, то-есть не выходит за пределы оптимальной, что свидетельствует о возможности минимализации их обработки. Это доказано и в полевых опытах, некоторые результаты которых будут освещены в соответствующих разделах.

При использовании объёмной массы почвы как диагностического показателя необходимости её обработки следует учитывать, что в условиях разного увлажнения на почвах одного и того же типа на параметры оптимальной плотности несколько смещаются. Так, в годы с нормальным и недостаточным увлажнением на дерново-подзолистой среднесуглинистой почве оптимальная объёмная масса пахотного слоя для ячменя равнялась 1,2 – 1,25 г/см3, а в условиях повышенного увлажнения – 1,1 – 1,2 г/см3 (Пупонин А. И., 1978). Это связано со сложным влиянием на урожай водно-воздушного режима, который зависимо от метеорологических условий может быть оптимальным при разных значениях объёмной массы.

Есть данные, что при высокой обеспеченности растений элементами питания уменьшается неблагоприятное влияние высокой объёмной массы почвы на урожайность сельскохозяйственных культур.

При решении вопроса о минимализации обработки почвы следует учитывать биологические свойства выращиваемых растений. По положительной реакции на минимализацию обработки почвы полевые культуры можно расположить в такой низходящий ряд: озимые зерновые, яровые зерновые, подсолнечник, сахарная свекла, зернобобовые, картофель, лён, рапс.

Существует мнение, что минимализация обработки почвы возможна только при широком применении высокоэффективных гербицидов. Но это не всегда так. Например, при замене вспашки поверхностной обработкой почвы под озимые культуры, или сокращении обработок почвы в предпосевной период под яровые культуры засорённость посевов малолетними видами практически не повышается. Минимализацию обработки почвы при уходе за посевами пропашных культур или применять прямой сев на засорённых полях без гербицидов, естественно, не следует. И здесь надо взвешивать, что лучше, или провести несколько дополнительных боронований и культиваций, или применить дорогие гербициды и ещё больше ухудшить экологическую обстановку.

Таким образом, прежде всего минимальную обработку почвы необходимо применять на чернозёмных, каштановых и других типах хорошо окультуренных почв с благоприятными для растений агрофизическими свойствами, а так же на полях, чистых от сорняков, или при систематическом применении гербицидов. Наиболее важными и общими для всех зон условиями эффективного применения минимальной обработки есть высокий уровень агротехники, чёткая технологическая дисциплина на полях, выполнение механизированных работ в оптимальные сроки при высоком качестве.

Следует обратить внимание, что разница рациональной минимализации обработки тех или иных почв не есть постоянной, а изменяется изменением многих обстоятельств. Так, пригодность почв к минимализации их обработки можно повысить путём осушения, щелевания, гипсования и известкования, увеличения содержания гумуса и улучшения структуры. Значительно возрастает возможность минимализации обработки почвы с ростом культуры земледелия.

Метки: