Агротехнологические способы снижения уплотнения почвы 30.04.2021

В статье рассмотрим основные агротехнологические способы снижения уплотнения почвы. Также разберем проблемы вызванные уплотнением почвы и меры предотвращения уплотнения.

Зачем мы обрабатываем почву? У агрономов есть три основные причины почему необходимо обрабатывать почву:

• Спровоцировать или уничтожить сорняки. Для этого агрономы используют мелкую обработку почвы, которая не требует больших затрат, как глубокая обработка почвы. Иногда можно уничтожить сорняки гербицидами сплошного или избирательного действия.
• Смешать растительные остатки с почвой, заделать семена сорняков. Они прорастут, а в дальнейшем их можно уничтожить. Это необходимо для того, чтобы растительные остатки опять разложились на элементы питания, которые в дальнейшем будут использоваться. Здесь применяется мелкая обработка почвы, потому что микробиологические процессы в верхнем слое наиболее активные.
• Основная причина, почему мы обрабатываем почву глубоко – это восстановление структуры почвы. За определенное время работы почва уплотняется, поэтому необходимо уничтожать почвенное уплотнение на глубину 10–15 см или на глубину 25 см.

Прежде чем перейти к проблемам уплотнения почв, предлагаем ознакомиться с типами почв и где происходит уплотнение.

Типы почв:

• Дерново-подзолистые почвы. Преобладают в северных и центрально-таежных регионах. У них небольшой пахотный горизонт 20–22 см. Такие почвы обрабатываются только в верхнем слое. На этой глубине образуется почвенное уплотнение из-за давления плуга. Глубже пахать (на 25-27 см) нельзя, потому что есть вероятность выпахать подзолистый горизонт и испортить весь плодородный слой почвы. Данную почву можно только рыхлить. Проблема дерново-подзолистых почв – кислая почва в связи с уплотнением на одной и той же глубине.
• Серые лесные почвы. Они могут присутствовать небольшими крапинами в северных регионах, но больше всего в центральных регионах России – Рязанская, Тульская и другие области. Гумусовый горизонт здесь может достигать до 50 см. Поэтому в глубине обработки почвы мы не так ограничены, как с дерново-подзолистыми почвами.
• Богатство России – черноземные почвы. Они занимают огромные площади. Есть несколько типов: обыкновенный, выщелоченный, типичный, оподзоленный. Гумусовый горизонт  большой от 50-60 см., но может достигать и до одного метра. В глубине обработки почвы мы не ограничены, но уплотнения здесь тоже присутствуют.

Самые лучшие для земледелия почвы, богатство России

Механический состав почв

Также на уплотнение влияет механический состав почвы. Это мера соотношения почвенных частиц разного размера, которую выясняют путем просеивания почвенного образца через соответствующие сита и получают соотношение в почве частиц песка, ила и глины, выраженное в процентах к весу сухой почвы.

Типы почв и механический состав почв нельзя отождествлять. Механический состав почвы играет большую роль на уплотнение почвы. Чем больше песка в почве (супесчаные почвы), тем она быстрее уплотняются, в отличии от глинистых почв. Супесчаные почвы имеют 15-20% глины и могут уплотниться быстрее, чем почва, которая имеет тяжелые суглинки с 50-60% глины.

Структура почвы

Среднекомковатая или мелкокомковатая почвы хорошо подходят для роста корневой системы. На рисунке мы видим, что при мелкокомковатой структуре почвы в корневую систему пшеницы легко проникают элементы питания: азот, влага и другие элементы питания. Крупнокомковатая структура затрудняет рост любого растения.

При плохом состоянии структуры почвы (например, пашня, заезженная машинами), возможность усвоения азота из почвы резко снижается, поскольку азот, находящийся в грубых комьях (слева), плохо усваивается корнями растения. Кроме того, потери азота возникают из-за плохой насыщенности почвы воздухом, поэтому возможность усвоения азота снижена.

Агротехнологические способы снижения уплотнения почвы. Переуплотненная почва в весенний период – ее необходимо взрыхлить!

На рисунке можно увидеть посев рапса и проход орудия. Обратите внимание, как плохо взошли посевы рапса по проходу трактора. Между проходами всходы совсем другие. Это можно заметить и на посевах пшеницы, ячменя ранней весной. Каждый проход трактора с узкой резиной четко обозначается на поле. Их видно до кущения, смыкания рядков. По проходам трактора снижение урожая может достигать 10–20%. Что делать? Нужно разрыхлить верхние горизонты почвы или применять другую резину, спарку или гусеничные виды тракторов.

Уплотнение почвы

Уплотнение почвы, вызванное тяжелыми машинами, создают большие проблемы для сельхозпроизводителей. В первую очередь это приводит к ограничению роста корневой системы. На рисунке мы видим, как корни легко проникают в неуплотненную почву к нижним горизонтам и оттуда берут влагу.

На правой стороне уплотненная почва. Здесь уплотнение не дает идти вниз корневой системе. Это приводит к ограничению роста корней, к плохой аэрации корневой зоны, к плохому дренажу и уменьшению поступления кислорода в корневую зону. Таким образом появляется плужная подошва, если постоянно работать на одну и ту же глубину. Необходимо работать на разноглубинной обработке и всегда под разными углами.

Плужная подошва – уплотненный слой в пахотном горизонте почвы, который в следствии, давления плоскости рабочих органов уплотняет почву и лезвие орудия может составлять до 1000 кг/см2

Если уплотнение почвы есть на глубине 25 см, то таким индикатором плужной подошвы является озимый рапс. На рисунке мы видим раздвоение корневой системы вместо стержневой корневой системы. Поэтому каждый агроном должен делать разрезы на глубину до 50 см, чтобы просматривать развитие корневой системы растений. Особенно, если это проблемные зоны.

Уплотнение почвы можно измерить при помощи пенетрометра. Это металлический штырь, который вдавливается в почву. Сверху есть ручка, а над ней устроен манометр. Стрелка манометра откланяется по зонам: зеленая зона – хорошее уплотнение, здесь хорошие условия для развития корневой системы. Желтая зона – удовлетворительный рост корневой системы. Красная зона – это плохой рост. Здесь у нас почвенное уплотнение или плужная подошва.

Прежде чем выводить в поле технику, агроном при помощи пенетрометра обязан проверить уплотнение почвы. Если уплотнение присутствует на глубине 20 см, значит обработку почвы нужно сделать на 25 см. Если на 25 см уплотнение, значит необходимо найти орудие, которое обработает почву на 30 см. Плужную подошву необходимо уничтожить при обработке почвы.

Показатели воздушной аэрации

Если в почве больше 25% воздушных пор – это хороший показатель. Он складывается после вспашки в верхнем горизонте. Когда показатель 0,8 г/см3 – это излишне рыхлое сложение почвы. Такую почву мы вторично должны уплотнить, чтобы не было сильного испарения влаги. При излишне рыхлой почве корневая система тоже может плохо развиваться.

От 10–25% пор в почве – более плотное сложение корневой системы.

Идеальное сложение почвы – 50% минеральные частицы (глина, песок), 45% - поры (воздух – 22% и вода- 23%), 5% - органические вещества (к примеру, гумус). В таких почвах корневая система развивается хорошо.

Агротехнологические способы снижения уплотнения почвы. Проблемы вызванные уплотнением почвы и меры предотвращения уплотнения.

Проблемы вызванные уплотнением почвы

• Недобор урожая, с появлением плужной подошвы может составлять 30–40%.
• Переуплотненная почва резко снижает водопотребление, усвоение атмосферных осадков почвой с появлением плужной подошвы снижается в 3-4 раза.
• При уплотнении почвы нарушается рост корневой системы растений. Существует обратная зависимость веса корневой системы от плотности почвы. Так, при объемной массе на уровне 1,5 г/см3 до 80% корней размещается в почвенном слое 5-10 см, а остальные формируются глубже 10-20 см.
• Чувствительные культуры к плужной подошве – сахарная свекла, рапс, подсолнечник, которые имеют стержневую корневую систему.
• С уменьшением содержания глины и гумуса возрастает чувствительность почв к уплотнению и соответственно понижается ее способность к естественному восстановлению.

Меры предотвращения уплотнения

• Наиболее опасна обработка влажной почвы, она быстрее уплотняется. Весной, по этой причине, почва уплотняется сильней. Тракторам без спаренной резины, широкой резины, без гусеничного хода – работать в полях нельзя. Агроному нужно снизить давление в шинах для увеличения пятна контакта и наименьшего сдавливания влажной почвы. Осенью сухая почва меньше сдавливается и может перенести большие нагрузки из-за сухости.
• Благодаря большей площади соприкосновения, достигающейся гусеничным ходом, шириной колёс, спаренными колёсами – уменьшается давление на почву.
• Уменьшение количества прохода агрегата и сохранение наименьшего общего веса техники (комбинированные агрегаты и посевные комплексы).
• Соблюдение севооборота с чередованием культур с различным типом корневой системы.
• Оставление в почве максимального количества органической массы и укрытие её растительными остатками.
• Известкование почвы и улучшение её структуры.

Агротехнологические способы снижения уплотнения почвы. Новая пошаговая обработка почвы.

Vaderstad TopDown – это комбинированное орудие, которое проводит лущение стерни, обработку почв тремя стойками лап на глубину до 30 см. Затем происходит выравнивание и прикатывание почвы. Все эти действия машина выполняет за один проход. Под каждые виды работ нам не нужны отдельные единицы техники.

Передняя батарея культиватора оснащена дисками конической формы, которые в отличие от сферических, гораздо лучше измельчают поверхность стерни, что обеспечивает более быстрое перегнивание растительных остатков.

Культиваторы Vaderstad TopDown имеют ширину захвата от трех до девяти метров. Они способны адаптироваться к различным условиям работы на поле, показывая при этом высокие результаты.

Диски на индивидуальных стойках, расположенные на расстоянии 12,5 см, создают правильную структуру почвы за счёт рыхления и перемешивания верхних слоёв. Стойки, установленные на расстоянии 27 см друг от друга, позволяют рыхлить и перемешивать почву и пожнивные остатки. Ровную и полностью прикатанную землю обеспечивают две последние рабочие зоны – выравнивающие диски и каток. Vаderstad TopDown отлично борется с плужной подошвой.

Компания John Deere предлагает решать глубокие земельные проблемы с орудием для глубокого рыхления John Deere 915. Борьба с уплотнением почвы больше не представляет никаких сложностей. V-образные глубокорыхлители John Deere обеспечивают успешное рыхление почвы, не создавая проблем с засорением – даже на плотных пожнивных остатках.

Рама в виде буквы "V" обеспечивает положение стойки, при котором достигается превосходное прохождение почвы и остатков без образования засоров. Глубокорыхлитель 915 поставляется в нескольких модификациях: с 5, 7, 9 и 11 стойками. Рыхление на глубину до 58 см, либо до 48 см при использовании опциональных сошников. Минимальный просвет под рамой – целых 910 мм. Если Проблема в нижних горизонтах – машина идеальный вариант.

Посевные комплексы

Посевной комплекс Vaderstad Rapid проводит обработку почвы, выравнивание, посев и прикатывание за один проход. Ширина захвата Rapid варьируется от трех до восьми метров, при этом давление на сошник составляет 150 кг.

Уникальные сошники имеют непревзойденную конфигурацию. Rapid – это уникальная система контроля глубины, управляемая прямо из кабины трактора. Система позволяет каждому прикатывающему колесу контролировать глубину заделки двух сошников, одновременно уплотняя почву. Благодаря этому Rapid способен добиваться равномерной глубины заделки в любых условиях.

Скорость высева 15–18 км/ч без потери качества. Rapid имеет конические диски для подработки. Колеса прикатки расположены в шахматном порядке, что исключает «эффект волны» и забивание сошников.

Угол атаки высевающего диска создает аккуратное семенное ложе, обеспечивая, таким образом, контакт семени и почвы, что чрезвычайно важно для прорастания.

Главным преимуществом заделки семян при помощи Rapid является то, что она делается на большую глубину, чем рабочая глубина передних почвообрабатывающих орудий. Таким образом, у заделанного семени есть доступ к насыщению влагой с трёх направлений.

В арсенале корпорации John Deere присутствуют сеялки прямого сева John Deere 1890 и John Deere 1895. Предпосевную обработку почвы с данными машинами проводить не нужно. Давление на сошник составляет больше 240 кг. Сеялка особенно актуальна в зонах сухой степи, где мало влаги и аграрии применяют нулевую технологию. Машины сеют прямо в стерню, а сорняки удаляются гербицидами сплошного или выборочного типа. При работе на самоходную машину обязательно нужна спаренная резина или оснащение гусеничным ходом, чтобы избежать уплотнения почвы.

Уборка урожая

В поле должны работать только трактора и прицепы на широкой резине. Это касается и комбайнов и бункеров перегрузчиков, которые заменяют один полноценный комбайн. Таким образом мы сохраняем почву от переуплотнения во время уборки урожая. Минимизация машин, а также широкая резина.

Прицепы Fliegl, так используются как бункеры перегрузчики и как разбрасыватели органических удобрений, а также их можно использовать для перевозки силосной массы. Они на 3 осях и на широкой резине, что положительно сказывается на почве.

В сельском хозяйстве, для уборки зеленой массы можно применять прицепы подборщики Jumbo от PÖTTINGER. Они также на широкой резине и на 2 и 3 осях. Они одновременно подбирают, измельчают и завозят на силосную яму для разгрузки зеленой массы. Это также один из способов борьбы с уплотнением почвы.