Ресурсосберегающая система обработки почвы

«Минская правда» 27 марта 2007 года №46*(12834)*3

         Обработка почвы коренным образом изменяет соотношение объемов твердой, жидкой и газообразной фаз в почвенной среде. Это влияет на про­исходящие в ней разносторонние физические, химические и биологические процессы, ускоряя или замедляя темп синтеза и разрушения органическо­го вещества. Создавая обработкой определенные агрофизические свойства почвы, регулируя ее водно-воздушный, пищевой и тепловой режим, можно сохранять, увеличивать или уменьшать ее плодородие. И, таким образом, влиять на образование урожая и его экономическую целесообразность. Вот почему обработка почвы не должна носить шаблонный характер, а должна быть строго дифференцированной и ресурсосберегающей.

         В конечном итоге растение является тем фактором, который определяет, какая необ­ходима для нормального его развития подго­товка почвы, что достигается выполнением оп­ределенных регламентов. В практическом зем­леделии хлеборобу постоянно приходится ре­шать вопросы глубины механической обработ­ки (поверхностная, мелкая, основная на глуби­ну 20...24 см, основная с разрыхлением плуж­ной подошвы и др.) и ее способов: отвальная (с оборачиванием) и безотвальная (без оборачи­вания обрабатываемого слоя), тесно увязывая эти проблемы со структурой севооборота, временем года, степенью окультуренности поля, почвенными особенностями (пески, супе­си, легкие, средние, тяжелые суглинки, торфяно-болотные почвы и пр.).

Но даже хлебороб-профессионал, обла­дая вышеперечисленными знаниями рацио­нальной обработки почвы и имея при этом не­обходимые средства механизации для ее осу­ществления, может совершать грубые ошибки, не поняв и не усвоив золотого правила земле­делия, что почва - это «живое». В одном грам­ме плодородной почвы находится 3...3.5 млрд. микроорганизмов. Фактически за тысячелетия в соответствии с законами природы они и со­здали плодородный слой почвы. Это прописные истины. Следует иметь представление о том, как и чем питается растение. Иначе мы не смо­жем правильно применять орудия почвообработки, не навредив живому.

Наукой и практикой достоверно установле­но, что отвальный плуг разрушает структуру почвы и понижает ее плодородие. В результа­те оборота пахотного слоя наиболее плодород­ный верхний слой, в котором преобладают аэробные микроорганизмы, развивающиеся в условиях избытка кислорода, оказывается по­гребенным нижним - наименее плодородным слоем, в котором преобладают анаэробные микроорганизмы, развивающиеся в условиях недостатка кислорода.

Погибает большинство как аэробов, так и анаэробов, то есть почва («живое») получает мощный стресс. Фактически становится неко­му переводить в почвенный раствор, через который как раз и питаются растения, вносимые минеральные и органические удобрения. Почва после отвальной вспашки восстанавливается не менее чем через полгода, и вносимые удобре­ния оказываются востребованными культурны­ми растениями не более чем на 50%. В результате хозяйства несут колоссальные убытки, по­скольку половина удобрений переходит в нера­створимые формы, недоступные растениям. Таким образом, при, казалось бы, достаточном внесении NPK растения оказываются голодны­ми - их стартовый рост и развитие корневой системы происходит в менее плодородной сре­де, что выражается в снижении их продуктив­ности.

В природно-структурной гетерогенной по­чве происходят химико-биологические процес­сы, обеспечивающие повышение плодородия, что невозможно в бесструктурной гомогенной почве после отвальной вспашки. Так, в верхнем слое перегноя образуется много углекислого газа, который «выдыхают» микробы. Уг­лекислый газ - источник угольной кислоты, ко­торая растворяет в почве необходимые расте­ниям минералы и участвует в процессе фото­синтеза. Но в бесструктурной почве углекислый газ препятствует нитрификации (усвоению ра­стениями азота), а в структурной почве он по имеющимся канальцам опускается вниз и рас­творяет минералы, переводя их в почвенный ра­створ.

Для того, чтобы в почве могли одновре­менно протекать и нитрификация, и разложе­ние минералов, почва должна иметь хорошую проницаемость, а ее плодородный слой должен находиться ближе к ее поверхности, что невоз­можно при отвальной вспашке.

В бесструктурной гомогенной почве также невозможно свободное проникновение в нее воздуха и влаги, отсутствует и оптимальный температурный режим. Только хорошо оструктуренная почва впитывает влагу и воздух как губка, благодаря целой сети естественных ка­налов и ходов, образуемых червями и микро­бами. В бесструктурной же почве влага застаи­вается - происходит вредное бескислородное сбраживание органических остатков (силосова­ние). При этом в бесструктурной почве без до­ступа кислорода растения не усваивают азот, а гуминовые кислоты не могут растворить калий, кальций и другие элементы. На таких почвах вла­га не может проникать и накапливаться в ее тол­ще, а, следовательно, происходит процесс ее переуплотнения, приводящий к замедлению ес­тественного биологического роста ее плодоро­дия.

На хорошо аэрированных почвах за счет разности температур воздуха и поверхности почвы происходит конденсация паров воздуха, проникающих в почву и отдающих ей влагу в жаркое дневное время. Например, на глубине 35 см разница температур уже может дости­гать 12 градусов, что и гарантирует конденса­цию паров воздуха. Теплый воздух, проникаю­щий по порам почвы всё глубже в ее толщу, отдает больше влаги. Кубометр воздуха может содержать до 100 г воды, половину которой может отдать почве. Ночью же верхний слой почвы охлаждается быстрее, чем воздух, и, поднимаясь из толщи почвы, более теплый воз­дух конденсируется в верхних слоях почвы в виде росы.

Опытами установлено, что правильно об­рабатываемая почва до 50 процентов влаги, потребляемой растениями, получает из воздуха, и только другие 50 процентов - за счет атмосферных осадков. С этими факторами должен считаться хлебороб, планируя выполнение агротехнических приемов обработки почвы.

К сожалению, в практике отечественного земледелия преобладает ошибочная теория минерального питания растений немецкого аг­рохимика Либиха, а не теория органического питания растений русских ученых Докучаева, Котычева и других, поэтому в основной обработке почвы предпочтение отдается отвально­му плугу, который закрывает несовершенства нашей агротехники и, несомненно, наносит ог­ромный ущерб земледелию.

Необходимо признать, что на сегодняшний день при индустриальном возделывании сельскохозяйственных культур в сложившейся струк­туре севооборотов, в которой злаковые и бо­бовые травы должны занимать не менее 20- 25% пашни, отвальный плуг будет иметь свое место, но ущерб от него будет сведен к мини­муму, так как качественная запашка травяного пласта относится к мощному окультуривающе­му мероприятию для наших дерново-подзолистых почв.

Отвальную же обработку окультуренных почв после стерновых фонов, а также фонов после пропашных культур, на которую в систе­ме растениеводства затрачиваются огромные ресурсы республики (около 40% топлива и тру­да по отношению ко всем остальным затратам, включая уборку урожая), нужно свести к ми­нимуму, отдав предпочтение ресурсосберега­ющим агроприемам, которые повышают по­чвенное плодородие.

При этом следует учитывать негативные по­следствия отвальной плужной обработки наи­более плодородных суглинистых почв. Как пра­вило, на таких почвах под пахотным слоем сложилась мощная плужная подошва плотнос­тью 1,8-2,1 г/см³, которая является своеоб­разным непреодолимым экраном для миграции влаги в подпахотные слои и капиллярного подъема ее в засушливый период в зону корне­вой системы культурных растений. Достовер­но установлено, что потеря урожая на таких почвах в годы с экстремальными погодными условиями (недостаток или избыток влаги) мо­жет составить 50% и более. Стремление же уси­лить интенсивность обработки пахотного слоя таких почв приводит к еще большим негативным последствиям: происходит распыление пахот­ного слоя, ухудшение структуры, быстрое раз­ложение органического вещества, усиливается водно-воздушная эрозия, заканчивающаяся деградацией (дефляцией) и снижением плодо­родия. В мероприятиях по повышению устой­чивости земледелия в экстремальных погодных условиях на таких почвах целесообразно при­менение дифференцированной системы обра­ботки ее верхнего пахотного слоя и глубокая безотвальная обработка с разрыхлением плуж­ной подошвы. Эта система должна занимать важнейшее место, поскольку способствует со­зданию мощного пахотного горизонта, что яв­ляется основным признаком окультуренности дерново-подзолистых почв.

         В связи с этим в последние десятилетия практически во всех странах, как и в нашей республике, совершенствуется обработка почвы. Следует отметить, что бескомпромиссные дискуссии между исследователями о превосход­стве только отвальной или безотвальной системы обработки почвы являются бесплодными. Оба эти направления, имея определенные пре­имущества, обладают еще большими недостат­ками и не могут на этом основании быть предложены для реализации в системе земледелия, особенно в нашей республике, где в основном преобладают дерново-подзолистые почвы.

         У нас в республике применительно к нашим почвенно-климатическим условиям специалис­тами Института механизации была разработа­на ресурсосберегающая разноглубинная ком­бинированная система обработки почвы, кото­рая включает в себя мелкую и поверхностную обработку с агрофизической оптимизацией как пахотного, так и подпахотного слоев почвы. Она испытывалась и испытываете я на огромных пло­щадях непосредственно в сельскохозяйственных предприятиях, доказала свою жизнеспо­собность, о чем свидетельствуют результаты испытаний и публикации в печати.

         Отдельные элементы разноглубинной ком­бинированной обработки почвы могут выполняться в комбинации за один проход агрегата или с разрывом во времени в зависимости от технологии возделывания сельскохозяйствен­ных культур в структуре севооборота и складывающихся почвенно-климатических условий.

         Для реализации технологии разноглубин­ной комбинированной обработки почвы в 70- 90-е годы Институтом механизации были раз­работаны и изготавливались в нашей республи­ке трехстоечные рыхлители щепеватели РУ-45, РУ-65, одностоечный рыхлитель РК-1,2, пятисемистоечный рыхлитель-щелеватель РЩ-3,5.

         Эти орудия были предназначены для по­лосного рыхления плужной подошвы суглини­стых почв, кротования-щелевания мелиориро­ванных почв для увеличения водоприемности осушительных систем. Как правило, они приме­нялись на фоне пятиотвальной вспашки или отдельным агротехническим или агромелиора­тивным приемом.

         На Украине в Каменец-Подольске изго­тавливались чизельные плуги ПЧ-2,5 и ПЧ-4,5, которые предназначались для сплошной об­работки пахотного слоя до глубины 30 см или агротехнической полосной обработки до глу­бины 45 см.

         Для сопутствующей поверхностной об­работки верхнего слоя почвы чизельные плу­ги можно было использовать с серийными од­норядными зубовыми ротационными при­ставками ПСТ или двухрядными роторными приставками КР, разработанными Институтом механизации НАН Беларуси.

         Практически все эти орудия канули в небы­тие, как и технологии их применения. И произошло это в основном потому, что в советские времена земледелие велось преимущественно экстенсивным методом, невосприимчивым к достижениям научно-технического прогресса. И это несмотря на то что, по данным многих исследователей (В.В. Труфанов. «Глубокое чизелевание почвы», Москва, «Агропромиздат»,1989; рекомендации «Применение чизель ной обработки почвы», Москва, ВО «Агропромиздат», 1988; рекомендации «Глубокое рых­ление и щелевание эродированных, уплотнен­ных и временно переувлажненных почв», Минск, 1988; «Повышение продуктивности пе­реувлажненных тяжелых почв с помощью глу­бокого рыхления» - зарубежный опыт, Мос­ква, ВНИИТЭИагропром, 1988), уровень рентабельности дополнительных затрат на чизелевание превышал 600,.750%. В сравнении с отвальной вспашкой обеспечивалось повышение урожайности зерновых до 10... 15 %, пропашных - до 34% со значительно меньшими затрата­ми ресурсов (20-40 и более процентов).

         Сейчас Институтом механизации НАН Бела­руси предпринята попытка возродить технологию разноглубинной комбинированной обра­ботки почвы за один проход агрегата: разработан навесной комбинированный агрегат АКР-3 к трактору второго-третьего класса для полосного разрыхления плужной подошвы с одновременной сплошной обработкой пахот­ного слоя по безотвальной технологии и роторно-мульчирующей поверхностной обработкой. Агрегат прошел государственные приемочные испытания и серийно изготавливается экспериментальным заводом Института механизации НАНБ. Агрегат обеспечивает повышение произ­водительности обработки почвы в 2-3 раза и урожайности сельскохозяйственных культур - на 10-30% при существенной экономии ресур­сов. За один проход в соответствии с техноло­гическими требованиями агрегатом АКР-3 можно произвести чизельную вспашку до глу­бины 30 см с культивацией, что выполняли ра­нее чизельные плуги серии ПЧ с зубовыми при­ставками ПСТ или КР. При необходимости агро­физической оптимизации подпахотных горизонтов суглинистых почв этот агрегат может вы­полнить и агротехническую обработку до глу­бины 40...45 см. Этим же агрегатом при необхо­димости можно выполнить и агромелиоративную обработку почвы до глубины 50-60 см, то есть он обладает функциональными возможно­стями отечественных агрегатов РУ-45, РУ-65 и РЩ-3,5, превосходя их по техническим возмож­ностям.

Практический опыт использования таких аг­регатов на разрыхлении плужной подошвы го­ворит о том, что для высокоэффективного со­хранения последействия такого агротехничес­кого приема его следует выполнять Один-два раза за ротацию севооборота, в основном под пропашные культуры.

         При выполнении основной обработки они могут успешно заменить на 60-70% отвальный плуг (В.А.Заленский, Я.У.Яроцкий. «Обработка почвы и плодородие», Минск, «Беларусь», 2004). Об этом убедительно говорит опыт агрокомбинатов «Снов» Несвижского района и «Заря» Мозырского района Гомельской обла­сти, а также ряда других хозяйств, достигших высокой культуры земледелия, строго выпол­няющих технологические регламенты возделы­вания сельскохозяйственных культур. Напри­мер, агрегат АКР-3 уже шесть лет использует­ся в агрокомбинате «Снов» для комбинирован­ной обработки почвы под посадку картофеля. Совместное использование АКР-3 с агрегатом ПАН-3 (активный окучник, также разрабо­танный Институтом механизации) позволяет со­хранить валовой сбор картофеля на 50-гектар­ном поле, который раньше убирался со 100 гек­таров.

 

                                                        Святослав ПИЩИК,

                                                            ведущий инженер РУП

                                                                                   «Научно-практический центр НАН

                                                                                  Беларуси по механизации сельского

                                         хозяйства».

                                                   Владимир БОБЕР,

                                                                                   главный агроном агрокомбината «Снов»

                                                        Несвижского района.