6.2. Способы и приемы механической обработки почвы
Прием обработки - однократное воздействие на почву рабочими органами почвообрабатывающих машин и орудий для выполнения одной или нескольких технологических операций. К общим приемам относят вспашку, лущение, культивацию, дискование, боронование, прикатывание, шлейфование и др. Оптимальные для роста растений агрофизические условия в почве обеспечиваются различными способами ее обработки. Способ обработки - это характер механического воздействия на почву рабочими органами машин и орудий с целью изменения сложения большей части пахотного слоя или взаимного перемещения слоев, генетических горизонтов в вертикальном направлении.
Основную обработку выполняют следующими способами: отвальным с частичным или полным оборачиванием пласта; безотвальным с рыхлением почвы без оборота пласта; перемещивающим с интенсивным рыхлением всего обрабатываемого слоя или его части (фрезерный, роторный и др.) и комбинированным (вспашка с почвоуглублением, роторная обработка с глубоким рыхлением).
Основная обработка. Это наиболее глубокая сплошная обработка почвы, существенно изменяющая ее сложение. К ней относят вспашку, безотвальное рыхление, глубокое фрезерование, чизелева-ние идр.
Вспашка - прием основной обработки почвы плугами, обеспечивающий оборачивание обрабатываемого слоя не менее, чем на 135°, частичное перемешивание и рыхление почвы, а также подрезание подземной части растений, заделку удобрений и растительных остатков. Вспашкой придают почве рыхлое, комковатое состояние с целью накопления влаги, создания благоприятного для растений воздушного и питательного режимов.
Для вспашки применяют отвальные плуги с культурной, винтовой и полувинтовой формой рабочей поверхности корпуса.
Плуги с винтовой формой отвалов хорошо оборачивают пласт почвы, но плохо его крошат. Их применяют для обработки тяжелых и задерненных почв. Плуги с полувинтовыми и культурными отвалами обеспечивают хорошее крошение и оборачивание почвы, поэтому получили наиболее широкое применение,
Вспашка плугами с предплужниками получила название культурной. так как она обеспечивает хорошее рыхление почвы и заделку растительных остатков. Для лучшего крошения и оборачивания почвы при культурной вспашке впереди корпуса плуга ставят предплужник, который отрезает верхнюю часть пахотного слоя шириной 25 см на глубину 8-12см и перемещает ее на д но борозды. Основной корпус плуга поднимает нижележащий слойпочвы, крошит его и засыпает сброшенный пласт (рис. 14). При оборачивании происходит заделка дернины, удобрений, семян, вегетативных органов размножения сорняков; создаются хорошие условия для разлокенйя растительных остатков и уничтожения вредителей и возбудителей болезней.
Глубина вспашки отвальными плугами зависит от типа почвы и биологических особенностей возделываемых культур и подразделяется на мелкую (менее 20 см), обычную (20-25 см), глубокую (25-40 см) и плантажную (более 40 см).
Время вспашки определяется почвенно-климатическими условиями и особенностями агротехники культур. При возделывании озимых она проводится - за 3-4 педели до посева, чтобы почва успела осесть. Под яровые культуры лучшее время вспашки - конец лета-начало осени (зяблевая обработка), т.е. после уборки предшественника. Весновспашку проводят при наступлении физической спелости почвы.
Периодичность вспашки в севооборотах составляет: на дерновоподзолистых почвах один раз в 1-3 года, на серых лесных - один раз в 3-4 года, на черноземах - один раз в течение 4-5 лет.
При вспашке на одну и ту же глубину образуется уплотненный подпахотный слой, называемый плужной подошвой, который периодически необходимо рыхлить. На склоновых землях пашут поперек склона, чтобы задержать поток талых и дождевых вод, на переувлажненных почвах - вдоль склона или под некоторым углом.
Для вспашки почвы используют навесные плуги (ПН-8-35, ПН-4-40, ПЛН-4-35, ПЛН-5-35), полунавесные (1 ПК-9-35, ПЛП-б-35) и др. В настоящее время для гладкой пахоты используют оборотные плуги (рис. 15).
В районах ветровой эрозии, а также на эрозионно-опасных склонах вспашку заменяют безотвальной обработкой - рыхлением почвы орудиями без оборачивания слоев. Такой обработкой рыхлят почву, оставляя стерню на поверхности пашни, а также подрезают сорняки. Стерня задерживает снег, снижает скорость ветра в приземном слое и повышает устойчивость почвы против выдувания.
В Зауралье получила применение, разработанная Т.С. Мальцевым, система безотвальной обработки почвы, в которой исключается вспашка с оборотом пласта. Глубокое безотвальное рыхление почвы на 35-40 см проводят один раз в 3-5 лет в сочетании с ежегодными мелкими обработками-лущением или дискованием на 10-12 см.
На полях, обработанных безотвальными орудиями, почва промерзает на меньшую глубину и несколько раньше весной оттаивает. Талые воды хорошо поглощаются почвой, уменьшается их сток, вследствие чего запасы продуктивной влаги в почве повышаются в 1,5-2 раза по сравнению с отвальной обработкой.
Глубокое безотвальное рыхление на 25-27 см применяют при осенней зяблевой обработке почвы, уходе за парами. Выполняют его безотвальными плугами, плоскорезами - глубокорыхлителями (КПГ-250, КПГ-2-150, ПГ-3-5), глубокорыхлителями - удобрителями (ГУН-4, КПУ-400) и др.
Фрезерование - обработка почвы фрезой, обеспечивающая интенсивное рыхление и тщательное перемешивание. Глубина рыхления - 10-20 см. Чаще всего фрезерование применяют на дерново-подзолистых, болотных и других почвах при возделывании пропашных и овощных культур. Дня фрезерования применяют фрезы ФБН-0,9; ФБН-1,6; фрезерный культиватор КФГ-3,6; роторный плуг ПР-2,7.
Дискование - обработка почвы тяжелой дисковой бороной, обеспечивающая крошение и частичное перемешивание почвы на глубину до 12-14 см, а также заделку растительных остатков и удобрений, лишение жизнеспособности дернины многолетних трав и сорняков (рис. 16).
Чизелевание - обработка почвы чизельными орудиями, обеспечивающими ее рыхление и частичное перемешивание. Чизелевание применяют для сплошного глубокого рыхления почвы без оборачивания пласта под культуры сплошного посева и пропашные, ухода за парами, а также для углубления и окультуривания пахотного слоя подзолистых, засоленных и других почв. Глубина чизелевания 20-40 см (рис 17).
Чизелевание плужной подошвы и уплотненных слоев облегчает проникновение в почву воды, воздуха и корней растений. Данный прием применяют для улучшения водопроницаемости тяжелых и засоленных почв при промывных и влагозарядковых поливах. Эффективно чизелевание для предпосадочного глубокого рыхления почвы при возделывании картофеля, корнеплодов, кормовых культур, особенно на тяжелых, заплывающих почвах.
К специальным приемам основной обработки относятся:
- двухъярусная вспашка - обработка с оборачиванием верхней части пахотного слоя и одновременным рыхлением нижней части или взаимным перемещением верхнего и нижнего слоев;
- трехъярусная вспашка на глубину 40-50 см с частичным или полным перемещением трех слоев: пахотный слой остается на поверхности, а подзолистый и иллювиальный горизонты меняются местами;
- контурная вспашка - вспашка сложных склонов в направлении близком к горизонталям;
- гребнистая вспашка - вспашка поперек склона с образованием гребней плугом с одним удлиненным отвалом;
- гребнисто-ступенчатая вспашка - вспашка поперек склона, обеспечивающая образование гребней на поверхности поля и ступенчатого дна борозды за счет установки корпусов плуга на различную глубину;
- мелиоративная вспашка - глубокая (более 50 см) вспашка вновь освояемых земель специальными плугами в зонах избыточного увлажнения и засоления;
- плантажная вспашка - обработка плантажными плугами с предплужниками на глубину более 40 см, применяется для создания слоистого профиля при окультуривании песчаных и супесчаных почв;
- шелевание почвы обеспечивает нарезку щелей на глубину 4060 для накопления воды и уменьшения смыва почвы на склоновых землях.
Приемы поверхностной и мелкой обработки почвы. Обработка почвы различными орудиями на глубину до 8 см считается поверхностной, а на 8-16 см - мелкой. Применяются в системе основной, предпосевной и послепосевной обработки.
Поверхностная и мелкая обработка необходима для уничтожения проростков сорняков, подготовки почвы для посева, ухода за растениями, создания условий для выполнения работ на повышенных скоростях и высококачественной уборки урожая.
Лущение - обработка почвы лущильниками, обеспечивающая рыхление, перемешивание и ее частичное оборачивание, а также подрезание сорняков. Его применяют для предпосевной, зяблевой и полупаровой обработки почвы и как прием ухода за чистыми парами. Лущением на поверхности пашни создают рыхлый мульчирующий слой почвы, который защищает почвенную влагу от испарения. Это эффективный прием борьбы с сорняками, возбудителями болезней растений. Измельчение вегетативных органов размножения многолетних сорняков стимулирует их прорастание и истощение запасов питательных веществ в них. Лущение пересохшей плотной почвы после уборки зерновых культур обеспечивает хорошее качество последующей вспашки и облегчает ее проведение. Дисковыми лущильниками (рис. 18) обрабатывают почву на глубину 5-8, а лемешными - на 12-16 см. Используют дисковые лущильники ЛДГ-5; ЛДГ-10; ЛД-15 или лемешные - ПЛП-5-25; ПЛП-10-25.
Культивация - прием сплошной или междурядной обработки почвы культиватором, обеспечивающий ее крошение, рыхление, перемешивание, выравнивание поверхности пашни и подрезание сорняков. Основная задача культивации - улучшить водный и воздушный режимы, ускорить прогревание и подсушивание почвы весной, усилить микробиологическую деятельность и создать благоприятные условия для иммобилизации питательных веществ. Культивацию проводят на глубину 5-12 см с одновременным боронованием в зависимости от глубины заделки семян возделываемых культур.
Предпосевная культивация, кроме того, обеспечивает равномерную заделку минеральных удобрений, гербицидов, извести и создает семенное «ложе». Предпосевную культивацию осуществляют на глубину высева семян или несколько глубже с учетом усадки почвы, особенно при орошении.
Культивацию проводят поперек направления вспашки, по диагонали поля или поперек направления предшествующих обработок. Применяют прицепные и навесные культиваторы с рабочими органами различных типов: плоскорежущими, долотообразными, пружинными, игольчатыми, штанговыми (рас. 19).
Междурядную культивацию проводят для рыхления почвы и подрезания сорняков в междурядьях пропашных культур. На посевах картофеля используют окучники, которые присыпают почву к растениям. Во избежание повреждения культур по обе стороны рядка оставляют защитные полосы шириной 10-15 см, а культиваторы оборудуют предохранителями. Для междурядной обработки используют универсальные (КРН-4,2; КРН-5,6; КОН-2,8ПМ; УСМК-5,4А), культиваторы - растениепитатели, которые одновременно с обработкой вносят в почву минеральные удобрения (рис. 20).
Боронование - прием обработки почвы боронами без оборачивания, обеспечивающий ее крошение, рыхление и выравнивание поверхности пашни, а также уничтожение проростков и всходов сорняков. Его применяют в системе предпосевной обработки почвы и как прием ухода за посевами культур, парами, пастбищами и многолетними травами. Боронование можно проводить раздельно или одновременно со вспашкой, культивацией, посевом и другими приемами.
Ранневесеннее боронование озимых и многолетних трав применяют для разрушения почвенной корки, улучшения аэрации и активизации микробиологических процессов в основном на почвах тяжелого гранулометрического состава. Этот прием хорошо уничтожает всходы малолетних сорняков. Чтобы не повреждать растения, боронование проводят в один след в дневные часы с использованием легких, средних зубовых и сетчатых борон. Зубовыми боронами рыхлят почву до глубины 4-6 см, легкими - на 2-3 см (рис. 21).
В районах проявления ветровой эрозии при почвозащитной (плоскорезной) системе обработки почвы широко используют игольчатые бороны БИГ-ЗА, БМШ-20. Для неглубокого рыхления и разрезания дернины при уходе за лугами и пастбищами применяют навесную луговую борону БЛШ-2,3 и пастбищную БПШ-3,1.
Прикатывание проводят для предпосевного уплотнения и выравнивания поверхностного слоя предварительно вспаханной или разрыхленной почвы с целью снижения глыбистости поверхности поля, уменьшения испарения почвенной влаги и оседания почвы после появления всходов. Прикатывание защищает почву от выдувания, уничтожает ледяную корку на посевах озимых культур и предотвращает выпирание растений в начале весны. Этот прием применяют также до посева мелкосемянных культур: многолетних трав, льна, корнеплодов. Послепосевное прикатывание почвы в сухую погоду усиливает приток влаги к семенам, уменьшает ее испарение, улучшает контакт семян с почвой и ускоряет их прорастание. Для прикатыва-ния минеральных почв используют гладкие водоналивные, кольчато-шпоровые и кольчатые катки.
Шлейфование обеспечивает выравнивание поверхности поля и частичное рыхление верхнего слоя почвы. Его применяют для предпосевной обработки предварительно вспаханной почвы, выравнивания пашни в летне-осенний период и в условиях орошения. Шлейфование проводят волокушами, шлейф-боронами.