Цели и задачи обработки почвы

2.2.Классификация почвы по гранулометрическому составу

Классифицируется по составу
глинистых частиц в твердой фазе почвы
(частицы размерами 0,01–0,05 мм).

Содержание глинистых частиц
в твердой фазе почвы, %

https://www.youtube.com/watch{q}v=afCiNTvU_Ks

Знание гранулометрического
состава позволяет до известной степени
характеризовать почвы и их плодородие.

Песчаные и супесчаные почвы
легко поддаются обработке, обладают
хоро­шей водопроницаемостью и
благоприятным воздушным режи­мом, но
бедны гумусом, элементами питания и
имеют низкую влагоемкость.

Лучшие в агротехническом
отношении – легко и среднесуглинистые
почвы. Они характеризуются таким
сочетанием гли­нистых и песчаных
частиц (фракций), при котором создаются
более благоприятные условия газообмена
и режима влажности почвы, обеспечивающие
оптимальные условия для роста и раз­вития
растений.

По степени влияния
гранулометрического состава на износ
рабочих органов обрабатывающих.

Физические свойства почвы
подразделяют на общие физичес­кие и
физико-механические.

К общим физическим свойствам
почвы относятся плотность твердой фазы,
плотность и пористость (скважность), к
физико-механическим – пластичность,
липкость, набухание, усадка, связ­ность,
твердость и сопротивление при обработке.

Плотностью почвы называется
масса абсолютно сухой почвы, находящаяся
в естественном состоянии, в единице
объема.

Плотность почвы – важнейшее
условие высокой продуктивно­сти
сельскохозяйственных растений. Для
большинства культур она составляет от
1,1 до 1,3 г/см3.
При увеличении или уменьше­нии
плотности почвы на 0,1–0,2 г/см3
по сравнению с оптимумом урожай снижается,
а при значительном уплотнении резко
падает. Особенно чутко реагируют на
уплотнение черноземы.

на сахарную свеклу (1),
кукурузу (2), пшеницу озимую (3), сено
(люцерна) (4)

При повы­шении плотности
выщелоченного чернозема на 0,1 г/см3
урожай зерновых колосовых культур
снижается на 15 %, а при повышении на 0,2
г/см3
– на 50 %. Вред избыточного уплотнения
проявляется в повышенном сопротивлении
почвы проникновению в глубь ее профиля
растущих корней растений в результате
увеличения объемной массы, снижения
общей и некапиллярной скважности,
ухудшения водного, воздушного, пищевого
и теплового режимов, снижения биологической
активности почвы, нарушения опти­мальных
условий жизни растений.

С интенсификацией полевых процессов
с.-х. производства возникла проблема
уплотняющего воздействия МТА на почву.
Многократные проходы по полю тракторов,
комбайнов и другой мобильной техники
привели к распылению верхнего и уплотнению
нижнего слоев почвы, что отрицательно
повлияло на ее плодородие и урожайность
с.-х. культур.

При проведении с.-х. работ
ходовые системы МТА покрывают следами
от 40 до 80 % поверхности поля, а поворотные
полосы подвергаются 8–10-кратному
воздействию. Из-за увеличения массы
тракторов и сельхозмашин уплотняется
не только пахотный, но и подпахотный
горизонты на глубину 1 – 1,5 м. В результате
уплотнения усиливаются эрозионные
процессы, объемная масса почвы и ее
сопротивление обработке повышаются
соответственно в 1,5–2 и 1,3–1,9 раза,
снижается общая и капиллярная пористость
плодородного слоя.

Повышение плотности и твердости почвы
ведет к снижению жизнедеятельности
почвенной микрофлоры и в конечном
результате к недобору 20–40 % урожая [4,
6, 7].

Величина равновесной
плотности по­чвы – важнейшая
характеристика условий роста и развития
куль­турных растений. Для большинства
культурных растений оптималь­ная
плотность 1,1–1,3 г/см3.
Любые отклонения от оптимальной величины
плотности приводят к снижению урожайности
сельско­хозяйственных культур.

Сравнение оптимальной плотности с
рав­новесной помогает определить
направленность механического воздействия
на почву (рыхление, уплотнение) или
полностью ис­ключить его.

Пористость, или скважность,
почвы – это суммарный
объем всех пор между частицами твердой
фазы почвы.

Между плотнос­тью почвы
и пористостью существует обратная
зависимость. Чем больше пористость, тем
меньше плотность почвы. От общей
по­ристости зависят такие важные
свойства почвы, как водопроница­емость
и воздухопроницаемость, влагоемкость
и воздухоемкость, газообмен между почвой
и атмосферой.

Спелость – готовность
почвы к обработке. Состояние почвы, при
котором в процессе механической обработки
она хорошо крошится и не прилипает к
орудиям обработки, характеризуется
физической спелостью, то есть при таком
состоянии влажности почва физически
спелая, созревшая и пригодна для
качествен­ной механической обработки.

Твердость почвы –
механическая прочность, сопротивление,
которое оказывает почва проникновению
в нее под давлением ка­кого-либо тела.
От величины твердости почвы зависят
затраты на ее обработку.

Удельное сопротивление
почвы – усилие, затрачиваемое на
осуществление технологических процессов
(подрезание пласта, оборачивание его)
и преодоление при обработке почвы
трения, ее о рабочую поверхность
почвообрабатывающих орудий. Оно
выра­жается в кг/см2.
Величина удельного сопротивления почвы
сильно за­висит от агротехнического
фона.

На целинных и старозалежных почвах
удельное сопротивление на 45–50 % выше,
чем на старо­пахотных. На полях, сильно
засоренных сорняками, особенно
корневищными, удельное сопротивление
значительно возрастает. Почвы с хорошей
структурой оказывают меньшее сопротивление
при обработке, чем бесструктурные.

Приемы поверхностной обработки почвы

Основная обработка почвы представляет собой виды: лущение и зяблевая вспашка.

Лущение

Первый прием осуществляется незамедлительно после уборки предыдущих полевых культур, когда убран предшественник будущего посева. Благодаря лущению, достигается подрезание корней вредных сорняков, оборачивание, перемешивание плодородного слоя грунта, рыхление и насыщение кислородом.

Для подготовки земли используются дисковые и лемешные лущильники разных моделей – ЛД-5, ЛДГ-5, ЛД-10, ЛДГ-10. Лемешные лущильники похожи на отвальный плуг без предплужников. Такая техника идеально подрезает и оборачивает верхние слои грунта глубиной до 15-16 см. Обычно обработка глубиной более 12 см именуется мелкой вспашкой.

Дисковые лущильники более распространены в земледелии. Они изготовлены по форме вогнутых сферических остро отточенных дисков. Сечение режущих инструментов составляет 44,5 см и более, их монтаж производится батареями по 8-10 штук в ряд. Они менее оборачивают пласты земли, слабее подрезают корешки сорняков. Зато они лучше разрезают горизонтальные корневища и их побеги.

Возделывание осуществляется глубиной от 6 до 8 см. Если имеются корневища сорняков, производится повторное лущение глубиной 8-10 см, а с добавочной тяжестью – глубиной от 10 до 12 см. С помощью дисковых лущильников:

• осуществляют зяблевую обработку земли при лущении жнивья;
• успешно разрезают дернину;
• выполняют обработку залежных, целинных грунтов перед посевом;
• эффективно борются с ползучим пыреем в чистых парах.

Вспашка

Способы и приемы поверхностной обработки почвы весьма разнообразные и эффективные. Одним из уникальных методов повышения плодородия пахотных земель является вспашка зяби. Ее проводят плугами, имеющими в своей конструкции предплужники. Глубина предпосевной обработки при этом составляет от 25 до 27 см. Заливные луга предпочтительнее возделывать посредством весенней пахоты. Это позволит избежать смывного эффекта на грунте.

Чтобы повысить плодородные свойства торфяных и дерново-подзолистых грунтов, необходимо углубить пахотный слой. Такая технология позволит улучшить доступ кислорода к плодородному слою. Питание растений при этом существенно улучшится. Органические вещества торфяных земель начнут намного интенсивнее разлагаться. Многие из них перейдут в форму, легко усвояемую растениями, каждая культура будет расти как на дрожжах.

Навесной, прицепной плуг с тремя, четырьмя, пятью корпусами отлично работает на зяблевой, весенней полевой обработке земли. Навесной плуг с 4 корпусами ПН-4-35 «Пахарь» эффективно вспахивает средние почвы без камней с удельным сопротивлением не выше 0,9 кгс/см². Такой современный агрегат выпускается с устройством прицепа для борон.

Производители плугов выпускают их с корпусами, предназначенными для полевых работ со средней скоростью от 7 до 8 км/ч. Для осуществления пахотных операций со средней скоростью от 4 до 5 км/ч, агрегат сцепляется с машинами ДТ-54А, Т-74, ДТ-25. Когда необходимо работать на повышенных режимах, необходимы трактора исключительно моделей Т-74 и ДТ-75.

Для основной обработки земли используется прицепной плуг с 5 корпусами моделей «Труженик» и «Труженик У». Работники прибалтийских и северо-западных, некоторых других регионов Российской Федерации обрабатывают каменистую почву плугами с 3 корпусами модели ПКС-3-35, а также с 4 корпусами модели ПКС-4-35. Каждое такое пахотное орудие оснащено специальными устройствами, предупреждающими серьезные повреждения в момент наезда на препятствие.

Когда пашут мелкие земельные наделы, применяют навесные, а также оборотные плуги с двумя корпусами ПОН-2-30 и ПН-2-30р. Перед тем, как начать пахать, механизаторы сверяют выполнение сборки каждого плуга на соответствие с руководством по эксплуатации. Одновременно до выезда в поле осуществляется смазка, подтяжка крепежа. Гидравлическая система проверяется на соответствие подсоединения каждого шланга от плуга к трактору.

https://www.youtube.com/watch{q}v=OuD3b2MjAHY

При этом направление распределяющего тракторного рычага необходимо полностью совпадать с направлением движения пахотного орудия. Направление рычага «Подъем» – плуг поднимается, наоборот – опускается. При несоответствии шланги меняются местами. Плуг регулируется в борозде посредством его припашки. Для этого устанавливают размер глубины вспашки, ширину борозды, равномерность движения пахотного орудия.

Прицепные пахотные орудия выставляются на правильность своего положения в борозде. Также выставляется правильное положение всех рабочих колес:

• полевого;
• бороздного;
• заднего;
• предплужников вместе с дисковым ножом.

Плуг, двигаясь по борозде, должен работать устойчиво, не наклоняясь и не заваливаясь на бок. Крен плуга приводит к неравномерному углублению корпусов в почву и получению неравномерного днища борозды. Плуг поднимается на краю гона задолго до начала поворота.

Система обработки почвы подразумевает пропашку первой борозды с прицепом, установленным в средние отверстия загнутых передних концов рамы. Если задок движущегося плуга занесло влево – необходимо тягу переставить вправо по поперечине. Занесло вправо – тягу необходимо переставить влево. При правильно выставленном прицепе отвальная полевая доска, установленная на заднем корпусе, немного прикасается к бороздной стенке.

Выполняя регулировку глубины корпуса рамы плуга, следует ее выставлять строго в горизонтальной плоскости. В соответствии с агротехническими требованиями, качественную вспашку получают только в установленный сезон, на глубине не менее 22 см, если пахотный слой достаточного размера. Если он мелкий – пашут на всю глубину слоя.

Следует осуществлять полный переворот пахотного пласта, запахивать все внесенные удобрения, растительные остатки. Размеры борозды для плугов всех типов и конструкций одинаковые. Поверхностную кромку необходимо оставлять без дефектов:

• разъемных борозд большой глубины;
• свальных гребней большой высоты;
• непропорциональных разъемов между проходами плуга.

Вспашка осуществляется с равномерной глубиной. Допускаются погрешности 1 см и менее. Полосы, возникающие на поворотах, сравниваются в конце рабочей смены на  конкретном поле. Возвышенности необходимо обрабатывать в поперечной плоскости.

Для определения качественных показателей вспашки контролируются:

• глубина пахотного слоя;
• равномерность проворота плодородного пласта;
• тщательность заделки удобрений и растительных остатков;
• отсутствие огрехов и недорезов.

Все качественные характеристики выявляются визуальным осмотром. Глубина вспашки определяется измерением. Все замеченные погрешности сразу же исправляются повторной обработкой.

Почва не станет хорошо подготовленной к севу сельскохозяйственных культур после одной только вспашки. Необходима классическая система качественной обработки земли. Поверхностная обработка производится перед вспашкой посредством лущения и далее после вспашки. Глубина обработки составляет 12-14 см. Приемы данной обработки следующие:

• дискование;
• культивация;
• боронование;
• шлейфование;
• прикатывание;
• малование.

Все перечисленные операции проводятся с целью обеспечения рыхлого состояния почвы. В процессе их выполнения выравнивается и уплотняется верхний слой земли, осуществляется борьба с сорняками. Эти приемы предназначены для эффективного выполнения посева, ухода за посадками, удобной уборки урожая. Каждый прием выбирается в зависимости от климатических, почвенных условий, возделываемой культуры, состояния почвы, засоренности поля.

Дискование

Посредством дискования многолетние сорняки распределяются в качестве органического удобрения, а также сохраняется почвенная влага. Места применения:

1. Участки, заросшие многолетними травами. Дискование осуществляется перед вспашкой полей, заболоченных территорий, сухих торфяных болот.
2. Посевы люцерны, многолетних кормовых растений.
3. Приготовление почвы для посева.
4. Ликвидируется бурьян – пырей ползучий, острец, овсюг. Заросли овсюга дискуются весной на глубину от 5 до 7 см. Поросший пырей дискуется перекрестным методом на глубину от 10 до 12 см.

На видео показана работа дискатора БДМ 7х3 ПК.

Культивация

Традиционный механический метод культивации заключается во вспашке слоя земли без оборачивания. При этом увлажненный нижний слой не выносится на поверхность и не выветривается. Культивация осуществляется двумя приемами: междурядным и сплошным. Данная методика обработки преследует цели: рыхление, крошение, незначительное перемешивание верхних пластов.

Культивация полей осуществляется тракторами Т-150К и МТЗ-1221 с навесным и прицепным оборудованием:

• культиватор навесной/прицепной КПН 3,0; КПН 4,0; КПН 6,0; КПН 8,0;
• культиватор навесной сплошной обработки Бомет 1,5 м;
• культиватор навесной/прицепной КН 2,8м; КН 3,8м; КП 8,4м; КП 12м;
• культиватор навесной прицепной ВЕПР 3,6; 3,8; 4,2; 6.
• и др.

Боронование

Агротехнический прием боронования выполняется большей частью для полей, куда будет сеяться зерно и выращиваться зерновые культуры: яровая, озимая пшеница, ячмень, овес, рожь. Хорошо работает на полях, где выращивается картофель. Выполняется тракторами 3 класса на скорости до 15 км/ч. В состав прицепного оборудования входят бороны зубовые БЗСС-1,0; БЗТС-1,0; БЗТУ-1,0.

Боронование решает следующие задачи:

• уничтожение сорняков в фазе белой ниточки;
• борьба за максимальное сохранение влаги в грунте;
• разрушение корки сверху на грунте;
• увеличение урожайности полей.

Шлейфование

Процедура шлейфования или волочения осуществляется для выравнивания плоскости поля, а также для частичного разрыхления верхних земляных слоев. Шлейфование осуществляется:

• гвоздевками;
• волокушами;
• шлейфовыми боронами.

Волокуша – инструмент с тремя секциями, у которых параллельно заделаны по три деревянных зубка сечением 5 см каждый. Секции связанные между собой короткими цепями. Орудие хорошо обрабатывает рыхлую землю, сгребая гребни, сглаживая неровности, борозды.

Гвоздевка похожа на волокушу, но со стальными зубьями длиной 5 см, похожими на гвозди. Она незначительно рыхлит и разравнивает грунт. Орудие большей частью используется при подготовке грунта для посадки овощных культур и корнеплодов.

2.8. Тепловой режим почвы

Вода в почве представляет
собой жидкую фазу, или почвенный раствор.

Почвенная вода имеет огромное
значение для жизнедеятельно­сти
организмов (прежде всего растений,
микробов и др.) и для почвообразования.

Вода в почве во многом
определяет уровень эффективного
пло­дородия, поскольку именно почвенная
влага – основной, а неред­ко и
единственный источник воды для
произрастающих на этой почве растений.

Вода обусловливает развитие
всех жизненных процессов в по­чве и
на ее поверхности.

Почвенная влага выступает
и в качестве терморегулятора, влияя на
тепловой баланс и режим почвы.

Избыток воды в почве приводит
к заболачиванию, а поднятие по капиллярам
и испарение воды, содержащей соли,
вы­зывает засоление.

Все величины прихода и
расхода воды выражаются в мм или в м3/га.
Обычно рассчитывают годовой баланс
влаги.

От воздушного режима почвы
в большой степени зависит про­дуктивность
растений. Основные факторы его –
почвенный воз­дух, его состав и
газообмен между почвой и приземным
слоем ат­мосферы.

Улучшение аэрации почвы
способствует развитию корней, бо­лее
интенсивному поглощению воды и питательных
веществ рас­тениями, усилению их роста
и повышению урожая.

К тепловым свойствам
относятся: теплопоглотительная
способность, теплоемкость и теплопровод­ность
почв.

Теплоемкость – свойство
почвы поглощать теплоту. Теплоемкость
зависит в основном от влажности,
содержания органического вещества,
пористости аэрации.

Теплопроводность плотных
и влажных почв выше, чем рых­лых, хорошо
оструктуренных и сухих.

Тепловой режим почвы – это
совокупность и
последователь­ность явлений поступления,
переноса, аккумуляции и отдачи теп­лоты.
Он характеризуется температурой на
разных глубинах по­чвенного профиля,
которая имеет суточный и годовой ход.

Суточный ход температур
почвы определяется
зональным по­ложением почвы,
климатическими и погодными условиями,
се­зонностью, особенностями рельефа
и растительного покрова, со­ставом и
свойствами почв. Наиболее резко суточный
ход выражен в пределах 50-сантиметрового
слоя.

2.10.1. Почвы степной (черноземной) зоны

В нее входят значительная
часть Краснодарского края,
Центрально-Черноземные области
(Орловская, Курская, Тамбов­ская,
Белгородская, Липецкая, Воронежская),
некоторые районы Поволжья и Приуралья.
За Уралом черноземы распространены в
Алтайском и Красноярском краях. В
Прибайкалье и Забайкалье они иногда
встречаются в межгорных впадинах.

У черноземов высокое
естественное природное плодородие.
Значительное количество кальция и
магния способствует созда­нию
комковато-зернистой структуры. Содержание
водопроч­ных агрегатов размером
2–0,25 мм достигает 50–70 %. Черно­земы
обладают прочной микроструктурой.
Количество микро­агрегатов диаметром
0,05–0,01 мм составляет 60–65 %. Такое строение
создает благоприятный для растений
водно-воздуш­ный режим.

Основная отличительная
черта черноземных почв – наличие мощного
темноокрашенного слоя с высоким
содержанием гуму­са–более 4–12 %.
Гумусовый слой иногда достигает 1,5 м.
Это самые богатые почвы нашей страны.

Северные черноземы. Так
называют оподзоленные и выщело­ченные
черноземы, распространенные в северной,
более влажной части зоны.

Оподзоленные черноземы.
Близки к темно-се­рым лесным почвам,
с которыми они граничат. Это почвы
темно-серого или темного цвета, но с
серым оттенком. Мощность гуму­сового
слоя 40–45 см. Содержание гумуса 5–10 %.
Реакция слабо­кислая (рН 5,5–6,5).

Выщелоченные черноземы.
Признаков оподзоливания нет, они богаче,
чем оподзоленные. Гумусовый слой бо­лее
темный, мощностью 50–70см. Содержание
гумуса 6–10%. Реакция близка к нейтральной
(рН 6–6,5).

Типичные черноземы.Отличаются мощным
гумусовым слоем – 1–1,5 м.
Наличие гумуса в верхнем слое достигает
10–12 %, иног­да до 15 %. Реакция близка к
нейтральной (рН 6,5–7). Эти черно­земы
наиболее плодородны. Они распространены
в основном в центральных областях
европейской части России (Тамбовской,
Воронежской, Курской, Белгородской и
Липецкой), лесостепной зоне Украины.

Обыкновенные черноземы.
Обладают меньшей
мощностью гу­мусового слоя – 65–90 см.
Количество гумуса в верхних слоях около
7–9 %. Реакция нейтральная или слабощелочная
(рН 7–7,5).Распространены в Башкортостане,
Среднем Поволжье, на Южном Урале, в
Зауралье, Западной Сибири.

Южные черноземы. Мощность
гумусового горизонта 30–65 см, содержание
гумуса 4–6 %. Реакция нейтральная или
слабощелоч­ная (рН 7–7,5). Распространены
на юге черноземной зоны, в наи­более
засушливой ее части, и непосредственно
граничат с темно-каштановыми почвами.

Черноземная зона – одна из
баз производства зерна в стране, главным
образом озимой и яровой пшеницы. Здесь
возделывают сахарную свеклу, подсолнечник,
кукурузу на зерно, рис, коноплю, хмель,
эфиромасличные растения.

Лучшие площади зоны уже освоены. Земли,
расположенные на склонах, нуждаются в
противоэрозионной защите.

Главные мероприятия повышения
плодородия черноземов следующие:
улучшение водного баланса и регулирование
ветро­вого режима путем правильной
организации территории, по­садки
полезащитных лесных полос; введение
системы севообо­ротов и удобрений,
почвозащитных технологий обработки
по­чвы. Большую роль играет орошение,
в том числе на базе мест­ного стока.
Из минеральных удобрений предпочтительны
фосфорные.