Спецвозможности
Технологии

Проблема плужной подошвы у почвы и пути ее решения

24.08.2017
10798
Проблема плужной подошвы у почвы и пути ее решения фото, иллюстрация

Почва - это среда, обеспечивающая растения влагой и элементами питания, поэтому от оптимальности ее свойств зависит формирование урожайности и качества сельхозкультур. Знание свойств почвы поля определяет стратегию агротехнологии, в частности путем управления элементами плодородия и физическими свойствами, максимально снижая их негативное проявление.

 

 

Согласно толковому справочнику плужная подошва - это уплотненный слой под пахотным слоем почвы, который образуется в результате давления плоскости плужных агрегатов на почву при вспашке постоянно на одну глубину. Плужной ее называют, поскольку раньше акцент в обработке почвы делался на вспашку, то есть полицевую или плужную обработку, однако исследования показывают, что аналогичную проблему может создавать любой рабочий орган, в частности диски, лапы плоскорез или культиватор. В то же время давление лезвия рабочего органа на грунт в точке контакта может достигать 1000 кг/см2. Следует отметить, что лапа культиватора при таком давлении также существенно уплотняет почву в зоне семенного ложа, что в дальнейшем негативно влияет на водно-воздушный почвенный режим.

Правильной будет трактовка, что плужной подошвой является уплотненный слой в пахотном слое почвы или под ним, который вследствие давления плоскости рабочих органов почвообрабатывающих агрегатов по обработке на одну и ту же глубину (фото 1).

Плужная подошва является проблемой преимущественно техногенного характера и связана главным образом с влиянием сельхозтехники и транспортных средств. Так, ее формирование может происходить как при воздействии на почву непосредственно рабочих органов почвообрабатывающих агрегатов, а также вследствие систематического переуплотнения почвы движущими системами машинно-тракторных агрегатов (МТА). Последние, имея массу от 2-5 т (а уборочная техника с полной загрузкой - и до 50-60 т), создают значительную нагрузку на почву в процессе движения при выполнении технологических операций. Это явление повторяется из года в год на 40-80% площади поля, поэтому имеет накопительный характер, вызывая уплотнение почвы до глубины 80-100 см, а в отдельных случаях и больше. Существенно ускоряется этот процесс при нарушении требований по проведению полевых работ, когда техника заходит в поле при влажности почвы более 90% полевой влагоемкости.

Среди культур, которые распространены в Украине, чуть ли не наибольшую угрозу переуплотнения почвы несет сахарная свекла, выращивание которой требует систематического применения МТА и тяжелого транспорта для вывоза урожая. Несмотря на то, что в современных технологиях производства этой культуры часть механических обработок, направленных на борьбу с сорняками, заменена внесением гербицидов, почва в процессе вегетации все же испытывает большую нагрузку. Особенно негативное влияние сельхозтехники осенью, когда собирают свеклу (фото 2). В этот период обычно выпадает определенное количество осадков, а влажный грунт легко поддается уплотнению. Наши исследования показывают, что по пути свеклоуборочного комбайна с полным бункером приводит к проседанию почвы на 10 см.

Другой путь, которым может формироваться плужная подошва, связан с почвенными процессами, в частности ростом количества пылевидных частиц, что происходит вследствие разрушения почвенной структуры. Затем они постепенно промываются вниз с последующей аккумуляцией на грани пахотного слоя, который интенсивно обрабатывается и плотной частью почвенного профиля. Именно из-за закупорки грунтовых щелей и межагрегатного пространства в этой зоне формируется водоупорный и водонепроницаемый слой - плужная подошва, которая в дальнейшем может вызвать переувлажнение в микропониженнях в виде «блюдец» (фото 3). Последние, при условии благоприятного микрорельефа, достаточно часто формируются на краю поля или в других местах, где техника разворачивается или повторно движется, а кратность ее проходов увеличивается в шесть-восемь раз.

Еще одной проблемой, которую создает переуплотнение почвы и плужная подошва, являются, проявление эрозионных процессов через формирование поверхностного стока на полях даже с незначительным уклоном. Особенно интенсивным он бывает на поверхности почвы без мульчи из растительных остатков в случае быстрого таяния снега или выпадения дождей ливневого характера (фото 4).

Сельскохозяйственные культуры весьма чувствительны к состоянию почвы, в частности его плотности (объемного веса). По разным оценкам ученых, недобор урожая на полях с проявлением плужной подошвы может составлять до 30-40%. Переуплотненная почва резко снижает свое водопоглощащее свойство. Наши исследования показывают, что усвоение атмосферных осадков почвой с проявлением плужной подошвы снижается в три-четыре раза (таблица). При орошении такая разница может быть на порядок выше.

Нарушение газообмена в почве, где значительно превышены показатели его плотности, приводит к снижению интенсивности выделения углекислоты (СО2) в 1,2-1,8 раза, ухудшая тем самым обеспеченность растений «строительным» материалом, которым является углерод. Кроме того, происходит нарушение микробиологической активности. Известны факты, когда при уплотнении почвы отдельные группы микроорганизмов, в обычных условиях являющиеся индифферентными или нейтральными, становятся патогенами (Micor, Fusarium, Penicilium), вызывая заболевания корневой системы растений - корневые гнили и т. п.

При уплотнении почвы наблюдается нарушение роста корневой системы растений. Ученые доказали обратную 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 формируется глубже 10-20 см. Особенно чувствительны к наличию в почве плужной подошвы культуры со стержневой корневой системой (подсолнечник, сахарная свекла, рапс, соя). Переуплотнение почвы в пахотном слое приводит к мычковатости корневой системы, что чревато ухудшением течения физиологических процессов роста и развития культур (фото 5). Растения становятся очень чувствительными к метеорологическим условиям - временному проявлению засухи или переувлажнения. Нестабильность водного режима, соответственно, ухудшает усвоение элементов питания культурами.

Кроме указанного выше, при обработке переуплотненных почв существенно увеличивается нагрузка на почвообрабатывающие машинно-тракторные агрегаты. Соответственно, возрастает расход горюче-смазочных материалов и износа рабочих органов, снижается срок службы самих орудий. Например, после прохождения поля трактором на гусеничном ходу сопротивление при проведении вспашки растет на 16-25%, после тяжелых тракторов и автомобилей - на 45-60, а комбайнов - на 72-90%.

Учитывая сложность проблем, которые наносит плужная подошва, лучшим решением, конечно, являются меры по предотвращению ее распространения. С этой целью для каждого из севооборотов разрабатывается дифференцированная система, предусматривающая сочетание обработок почвы - разных по способу и по глубине. При ее разработке следует учитывать ряд факторов:

  • биологические особенности культуры (тип корневой системы) и ее реакцию на глубину обработки;
  • количество побочной продукции, которую оставляет предшественник;
  • крутизну склона поля.

В такой системе, безусловно, есть поля, где проводят профилактические мероприятия по предотвращению образования плужной подошвы. Сейчас многие производители почвообрабатывающей техники уделяют этому вопросу большое внимание, поэтому предлагают широкую гамму агрегатов. Обычно это чизельные плуги и культиваторы-рыхлители, работающие на глубину до 45 см (фото 6).

В Украине изготовление глубокорыхлителей и чизелей налажено в ООО НПП «БелоцерковМАЗ» (тип ГР), ОАО «Галещина, машзавод» (тип АЧН), ООО «Краснянское СП "Агромаш"» (тип ЧГ) и др. Они адаптированы под серийные тракторы отечественного производства или стран ближнего и дальнего зарубежья. Ведущими мировыми производителями такого типа орудий являются компании John Deere и Wil-Rich (США), Maschio (Италия), Agrisem и Gregoire Besson (Франция), Hatzenbichler (Австрия) и другие.

Глубокорыхлители чизельного типа применяют сплошным или ленточным способом и в основном в цикле зяблевой обработки. Сплошное глубокое рыхление орудиями такого типа на равнинных и склоновых землях применяют осенью (вместо зяблевой вспашки) по стерневым фонам пропашных и зерновых культур на глубину до 35 см. Ленточное рыхление, с шириной прохода 2-3 м для тяжелых и 3-4 м - для суглинистых почв, проводят через каждые 10-15 м на максимально возможну для агрегата глубину, используя нераспушенные ленты почвы в качестве опоры для агрегата. Эффективность действия глубокого рыхления длительная, поэтому ее можно проводить реже - один раз в три-четыре года. Оптимальный уровень влажности для проведения чизелевания должен составлять 60-70% наименьшей влагоемкости.

Когда плужная подошва уже приобрела четкие признаки, рыхление слоя глубиной до 45 см не всегда эффективно, особенно на склоновых землях или отдельных полях с переувлажнением. В таком случае целесообразно применять специальные орудия - глубокорыхлители-щелерезы, которые способны механически рыхлить почву до глубины 0,6 м. Такую обработку проводят также лентами шириной 1,0-1,5 м. Дополнительно на них можно устанавливать расширители для увеличения площади разрыхления, а для проведения кротования (специального дренажа) стойку дополняют специальным устройством - дренером.

Щелевание как агромероприятие наиболее эффективно при проведении его незадолго до предпосевной обработки под озимые культуры. При такой технологии влияние рыхления на качество всходов озимых практически отсутствует, а в процессе формирования стока влага обязательно найдет вновь щели. По зяби глубокое почвораспушивание практикуют перед наступлением устойчивого промерзания почвы.

С. Га­в­ри­лов, зав. отделом об­роботки почвы и бо­рь­бы с сорняка­ми,

Националь­ный на­учный центр «Инсти­тут зем­леделия НА­АН»

Ключевые слова: почва, почвоведение

https://mzuri.in.ua/

https://mzuri.in.ua/

Интервью
Гу­с­та­во Джан­кей­ра, пре­зи­дент Бра­зильсь­ко­го сільсько­го­с­по­дарсь­ко­го то­ва­ри­ст­ва
Один из факторов успеха агросектора Бразилии - аграрные расписки. Подробнее об их внедрении рассказывает президент бразильского сельскохозяйственного общества Густаво Джанкейра.    
vitaliy skotsyk
20 сентября планируется начать всеукраинскую забастовку аграриев. О ее причинах и требованиях аграриев рассказал один из инициаторов, председатель Аграрной партии Украины Виталий Скоцик.  

1
0