Спецвозможности
Технологии

Сравнительный обзор систем обработки почвы

26.10.2017
6398
Сравнительный обзор систем обработки почвы фото, иллюстрация

Обработка почвы имеет критическое значение для прибыльности сельского хозяйства. Цель обработки - создать однородный по плотности его слой, чтобы ничего не препятствовало корням растений и влаге. Американские специалисты выделяют 4 основных типа обработки: горизонтальный (традиционный), вертикальный, стрип-тилл (включая зонную обработку) и ноу-тилл. Каждая система имеет свои особенности. Выбор могут определять не только природные факторы - толщина плодородного слоя почвы, климат и структура почвы, но и размер хозяйства и даже его финансовое состояние. Подробнее о преимуществах и недостатках различных систем - в статье полевого агронома американского издания Farm Journal Кена Ферри.

 

Горизонтальная система оброботки почвы

Когда-то давно горизонтальная обработка почвы была синонимом вспашки с оборотом пласта. Сейчас она обычно включает проход культиватором, лущильником или компактным почвообрабатывающим агрегатом на глубину от 7,6 до 10,2 см перед посевом весной. При соево-кукурузном севообороте горизонтальная обработка предусматривает никаких обработок осенью и 1 проход компактного почвообрабатывающего агрегата перед посевом кукурузы весной. Это надежный способ получить быстрые и равномерные всходы.

Недостатками горизонтальной обработки автор статьи называет резкий переход в плотности почвы между пахотным слоем и так называемой плужной подошвой.

Является ли проблемой такой переход в плотности, зависит от года. Интенсивные дожди в начале сезона могут привести к тому, что вода будет накапливаться над плужной подошвой, а это может привести к потерям азота и заболеванию растений. Когда же в июле и августе жарко и сухо, при наличии перехода в плотности почвы первые три верхних группы корней при попытке добраться до воды могут останавливаться, натыкаясь на значительно более плотный слой.

Если такое происходит, возможно, стоит перейти на вертикальную обработку почвы, стрип-тилл или ноу-тилл.

Дело в том, что одна из главных целей - проникновение первых трех верхних ярусов корней глубоко в почву. При вертикальной обработке почвы, стрип-тилл или ноу-тилл они прорастают вглубь. Но при горизонтальной обработки перед посевом обычно (исключениями являются узкий круг случаев, например, песчаные почвы) независимо от того, какие операции выполняются осенью, первые два верхних яруса корней почти всегда загибаются, наткнувшись на плотный слой почвы. К счастью, если осенью проводится вертикальная обработка почвы, 3-й ярус корней проникает в глубину.

Резкий переход на вертикальную обработку почвы, ноу-тилл или стрип-тилл для некоторых фермеров может быть слишком резким изменением. Первый шаг к этому - разрыхлить весь почвенный профиль с помощью определенных операций осенью. После следующей обработки почвы весной плужная подошва сохранится, но разница в плотности различных слоев почвы уменьшится.

Осеннюю вертикальную обработку почвы можно выполнять с помощью различных агрегатов: дисковых, линейных глубокорыхлителей, чизельных плугов. Среди них нет однозначно лучшего: оптимальный выбор зависит от ситуации с пожнивными остатками, глубины обработки почвы, мощности имеющихся тракторов.

Если нужно заделывать пожнивные остатки, например, кукурузы, которая выращивалась после кукурузы или пшеницы, то линейный глубокорыхлитель не подойдет, поскольку он только поднимает и опускает почву. Однако в случае кукурузно-соевого севооборота следует оставлять пожнивные остатки на поверхности, чтобы предотвратить эррозию, поэтому линейный глубокорыхлитель может вполне подойти.

Чтобы хорошо разбить комки и измельчить почву, линейным глубокорыхлителем следует заходить в поле как можно раньше, пока почва не набрала влаги. Чизельным плугом можно обрабатывать и влажный грунт. Если нужна обработка почвы на большую глубину, лучше использовать дисковые чизель-культиваторы или глубокорыхлитель.

После осенней обработки почвы весной следует проявить терпение. «80% случаев уплотнения почвы, которые я видел в полях, случились после первой весенней обработки», - отмечает автор статьи.

После посева следует проверить верхние корни. Если 3-й их ярус загнутый, это значит, что во время весенней обработки поле было слишком влажным, поэтому осенняя обработка почвы пошла на смарку.

Альтернативным путем перехода на менее интенсивную обработку почвы является выращивание сои по технологии ноу-тилл.

Резюме

Преимущества: меньшее давление на почву и меньше агрегатов используется при посеве; меньшие затраты на гербициды; посев в более оптимальные сроки; более быстрые всходы; выше схожесть и равномерность всходов.

Недостатки: создает плотный слой, над которым скапливается влага и который задерживает рост корней, что нивелирует все преимущества.

Препятствия в применении: нельзя применять на почвах, подверженных водной или ветровой эррозии или пересыханию.

Дополнительные советы: дополнительная обработка почвы осенью на большую глубину с целью разбивания плужной подошвы, или переход на менее интенсивную обработку почвы.

 

Вертикальная система оброботки почвы

Машины для вертикальной обработки имеют длинные лапы, которые рыхлят уплотненные слои почвы, устраняя переход в плотности грунта, созданный горизонтальной обработкой. Агрегаты включают линейные глубокорыхлители, чизельные плуги, дисковые чизели, дисковые глубокорыхлители, которые весной агрегатируются с боронами, чтобы выровнять поверхность почвы. Глубина обработки зависит от типа почвы; при меньших глубин используются обычно чизельные плуги.

Чтобы сформировать однородный слой почвы, глубина обработки должна составлять половину ширины междурядий: например, при обработке на глубину 17,5 см надо выставить ширину между рабочими органами в ряду примерно на уровне 35 см.

Чем позже выполняется вертикальная обработка почвы, тем в более сжатые сроки его нужно провести. При использовании дисковых глубокорыхлителей, дисковых чизелей и чизельных плугов, которые могут работать во влажном грунте, сроки будут длиннее, чем при использовании линейных глубокорыхлителей.

Однородного рыхления легче достичь дисковыми глубокорыхлителями или дисковыми чизелями, поскольку они имеют больше рабочих органов. Поскольку однородность рыхления зависит от глубины обработки, расстояния между рабочими органами, скорости прохода и влажности почвы, машину, возможно, придется перенастраивать на каждом поле заново.

Особое внимание следует уделить выравниванию грунта, для чего к агрегатам для обработки почвы следует прицепить агрегаты для выравнивания ее поверхности. Недостаточно качественное выравнивание может привести к тому, что гербициды будут скапливаться и действовать полосами, а не сплошь.

Свою роль играет даже форма рабочих органов: ее правильный выбор зависит от того, будут пожнивные остатки оставаться на поверхности или заделываться в почву.

Окончательное выравнивание почвы осуществляется весной боронами. Борона не заделывает пожнивных остатков, а только выравнивает почву, поэтому при необходимости заделать пожнивные остатки это выполняют при начальной обработке почвы.

Вертикальная обработка почвы проводится на скорости 11-20 км/ч. На тракторы и опрыскиватели следует устанавливать специальные шины, поскольку уплотнение от использования обычных шин невозможно будет разрыхлить.

Во время весеннего боронования есть возможность хорошо почувствовать качество первичной обработки: если трактор трясется, значит, обработка была выполнена недостаточно глубоко. Если глубина обработки была выбрана правильно, поставленный в кабине трактора стакан с водой во время боронования не должен пролиться. Тогда трактор водит из стороны в сторону, но не вверх-вниз.

Если первичная обработка почвы выполнена правильно, легко выставить правильное давление в высевающих аппаратах. Если нет - это невозможно будет сделать, потому что мягкие участки почвы будут чередоваться с твердыми.

Резюме

Преимущества: устраняет плужную подошву, уплотненные слои, перепады плотности и колеи.

Недостатки: требует больше усилий и внимания, чем горизонтальная обработка.

Препятствия для внедрения: требует исключительной мощности тракторов и установки специальных шин на тракторы и опрыскиватели, чтобы предотвратить образование колей; сеялка должна заделывать пожнивные остатки; требует завершения осенней обработки раньше, чем пойдут дожди.

Предпосылки успеха: контроль сорняков производится больше гербицидами сплошного действия, чем культивацией; подвижные рабочие органы, например, диски, следует загонять на достаточную глубину; после почвообрабатывающего агрегата следует обязательно цеплять агрегат для выравнивания поверхности почвы.

Дополнительные советы: выполняйте вертикальную обработку почвы сразу после уборки; меняйте расстояние между рабочими органами, глубину и скорость обработки на каждом новом поле в зависимости от влажности, а глубину обработки - еще и от типа почвы.

 

Система обработки почвы стрип-тилл (включая зонную обработку почвы)

При вертикальной обработке почвы сеялка должна быть оборудована устройствами для очистки рядков от пожнивных остатков, поскольку их на поле больше, чем при традиционной вспашке.

Если вы работаете во влажном или холодном климате, но хотите минимизировать обработку почвы, используйте стрип-тилл или зонную обработку почвы. Обе системы существенно отличаются от ноу-тилл. Стрип-тилл предусматривает обработку почвы на глубину 15-17,5 см, а зонная обработку - использование рабочих органов параболической формы, чтобы углубиться еще больше.

Обе системы позволяют разрыхлить горизонтальные слои. Но зонная обработка почвы требует большей мощности трактора, чем стрип-тилл. При обеих системах вы не ликвидируете уплотненных горизонтов окончательно, но вы прокладываете путь для роста корней вглубь.

Стрип-тилл работает, когда поле в основном готово к работе, но местами слишком влажное. Эта технология хорошо подходит для почв с малой глубиной плодородного слоя, где под последним залегают камни, и позволяет хуже дренированным почвам лучше прогреваться. Это «северный» вариант системы ноу-тилл.

Самая большая проблема для стрип-тилл - осуществить обработку в оптимальные сроки. Чем дальше на север, тем это труднее, ведь заморозки могут начаться еще до окончания жатвы (например, в случае с кукурузой).

То есть, при технологии стрип-тилл обработку почвы следует выполнять одновременно с уборкой урожая: на следующем поле убирают урожай, а на убранном накануне - уже выполняют почвообрабатывающие операции. Когда отложить начало последних на время после завершения уборки сои и кукурузы, есть риск проводить обработку почвы в грязи. Поэтому очень вероятно понадобятся дополнительные трактор и механизатор или услуги сторонней компании.

Стрип-тилл, на первый взгляд, облегчает осеннее внесение азотных удобрений. Но здесь есть и обратная сторона медали.

Почва может быть слишком сухой для рыхления и формирования гряд, и обычно это происходит сразу после уборки сои.

Решением проблемы являются оптимальные сроки выполнения работ. Оптимальные сроки обработки играют важную роль в формировании качественного семенного ложа следующей весной. С другой стороны, оптимальные сроки обработки могут не совпадать с оптимальными сроками внесения азотных удобрений, поэтому позже придется вносить их больше.

Когда стоит еще очень теплая погода, лучше провести обработку почвы, пока сухо, а внесение азота отложить на потом. Зато можно внести фосфор и калий.

Проблемой является и попасть в обработанные полосы весной во время посева. И чем больше растительных остатков было изъято из полосы, обрабатываемой осенью, тем легче сеять.

Также нужно иметь запасной вариант. Например, если обработке подвергается слишком влажная почва, всходы будут неравномерными и изреженными, что станет причиной недобора урожая.

В этом случае обработку почвы следует перенести на весну. А потому не вносить безводный аммиак, или вносить азот позже. При проведении обработки почвы в марте или в начале апреля и наличии осадков получается качественное семенное ложе.

Перед тем, как ввести стрип-тилл, следует продумать технологию борьбы с болезнями; определить, есть ли время перенастраивать сеялку каждый раз при переезде на новое поле; оценить опасность водной эрозии в бороздах; оценить возможность и продумать технологию применения гербицидов сплошного действия.

Оборудуйте сеялку как для ноу-тилл. И перед переходом на стрип-тилл выровняйте кислотность почвы, поскольку вы больше не сможете ее перемешивать. А в дальнейшем вносите известь меньшими нормами и чаще.

Резюме:

Преимущества: разбивание плужной подошвы; выравнивание условий выращивания, когда часть поля переувлажнена; качественное семенное ложе и защита большей части поверхности почвы пожнивными остатками; лучше ноу-тилл подходит для повторных посевов кукурузы, поскольку снижает конкуренцию со стороны старых корней.

Недостатки: Краткие оптимальные сроки внесения удобрений осенью, особенно с продвижением на север.

Препятствия для внедрения: большие затраты денег, усилий и внимания.

Предпосылки успеха: иметь достаточно человеческих и технических ресурсов в определенный промежуток времени; научиться бороться с сорняками и болезнями без культивации и других приемов обработки почвы; выровнять кислотность почвы перед внедрением стрип-тилл.

Дополнительные советы: иметь запасной вариант на случай невозможности провести обработку почвы с осени; обрабатывать почву и сеять должен один и тот же механизатор (если не используется система автопилота); избегать уплотнения почвы колесами техники.

 

Система обработки почвы ноу-тилл

Напоминает стрип-тилл и зонную обработку почвы, но требует больше усилий и планирования. Часто проблемой является размер хозяйства.

«Некоторые из самых прибыльных ферм, которые я знаю, работают по ноу-тилл. Но их размеры и оснащенность техникой позволяют провести посев в сжатые сроки», - пишет автор статьи.

При этой технологии также нужно учесть, удастся ли бороться с сорняками без соответствующих приемов обработки почвы. Как и в стрип-тилл, первые всходы сорняков придется контролировать с помощью гербицидов сплошного действия, кроме того, последние следует вносить еще и осенью. Возрастает опасность заболеваний, особенно с продвижением на юг. Поэтому приходится тщательно следить за полями на предмет необходимости фунгицидных обработок.

Выращивание кукурузы после кукурузы в принципе возможно, но сложнее, особенно по мере продвижения на север. Чем дальше на юг, тем больше разлагаются пожнивные остатки зимой. «Но не сейте один и тот же сорт или гибрид 2 года подряд», - пишет автор статьи.

Сеялка должна быть оборудована устройствами для очистки рядков от пожнивных остатков и иметь оптимальные показатели давления на почву.

Как и в технологии стрип-тилл, кислотность и содержание фосфора и калия следует сбалансировать до внедрения технологии. А потом вносить известь чаще и меньшими нормами.

Будьте гибкими в принятии решений и терпеливыми. «Я знал фермеров, которые успешно работали по ноу-тилл десятилетиями. Но когда возникали проблемы - уплотнение почвы после влажной осени или появление колей после внесения органики - они возвращались к вертикальной обработке, чтобы устранить проблему. Им приходилось делать это каждые 5-6 лет», - пишет автор статьи.

И имейте запасной вариант, чем, например, ждать до июня, пока поле высохнет - это существенно снизит урожайность.

Резюме:

Преимущества: минимизация количества проходов по полю; отличный контроль эрозии; снижение расхода топлива.

Недостатки: поля медленнее высыхают и прогреваются.

Препятствия при внедрении: требует больше усилий; нужны устройства для очистки рядков от пожнивных остатков, оптимальное давление на почву и установка специальных колес на сеялках.

Предпосылки успеха: разрыхлить уплотненные слои почвы и сбалансировать кислотность, содержание фосфора и калия до перехода на ноу-тилл; сеялка должна иметь возможность осуществлять посев при наличии растительных остатков; должна быть возможность бороться с сорняками и болезнями без соответствующих приемов обработки почвы; поля должны быть хорошо дренированы.

Дополнительные советы: быть терпеливыми и дать полям высохнуть перед посевом (если даже соседи, которые пахали, уже сеют); иметь запасной вариант на случай, если поле не высохнет достаточно; применить вертикальную обработку почвы, если произошло ее уплотнения во влажный год.

После внедрения новой технологии:

Что, если равномерность всходов и густоты стояния ухудшилась? «Я всегда ставлю равномерность всходов выше улучшения структуры почвы», - завершает Кен Ферри.

Интервью
О глобальном потеплении говорят уже несколько десятилетий. Какие конкретные практические последствия от него уже почувствовало сельское хозяйство Украины и что еще ожидать рассказывает самый
В середине декабря официально было сообщено о создании новой общественной организации - «Всеукраинского аграрного форума», целью которой является объединение всех сельскохозяйственных организаций для совместной продуктивной работы и... Подробнее

1
0