Оценка пригодности почв для выращивания основных сельскохозяйственных культур по интенсивным технологиям.

 

Технология как искусство возделывания культур представляет собой технологический комплекс приемов, направленных на создание наиболее благоприятных условий для роста и развития растений. Технологический комплекс включает приемы, выполняемые с момента освобождения поля предшественником до уборки урожая включительно. К ним относятся основная и предпосевная обработки почвы, внесение удобрений, подготовка семян к посеву, посев, уход за посевами, связанный с поддержанием оптимального агрофизического состояния почвы (пропашные культуры) и защитой растений от сорных растений, вредителей и болезней, уборкой урожая [4].

Исходной позицией при разработке технологии возделывания культур являются агроэкологические требования культуры и сорта к условиям произрастания. Последовательное преодоление факторов, лимитирующих урожайность культуры и качество продукции, позволяет сформировать наиболее оптимальную технологию возде­лывания для конкретных условий хозяйства.

Создание наиболее благоприятных условий для произрастания растений основывается на материально-технических ресурсах хозяйства, его экономической эффективности и опыте производства

Все технологические приемы по возделыванию культур должны тесно увязываться с другими звеньями системы земледелия: обработка почвы, внесение удобрений, защита растений и т. д., которые разрабатывают с учетом требований культуры и воспроизводства плодородия почвы [6].

Для разной обеспеченности хозяйства производственными ресурсами (сельскохозяйственная техника, удобрения, пестициды, семена и др.) должны разрабатываться различные варианты технологий.

Интенсивные технологии принципиально отличаются от традиционных по набору технических, агрохимических, биологических средств. Эти технологии предполагают не только обеспечение оптимального уровня минерального питания растений и соответствующую защиту от сорняков, болезней и вредителей, но и качественно отличные способы предпосевной обработки почвы с помощью специальных машин, посева на одинаковую глубину сеялками точного высева, ухода за посевами с использованием опрыскивателей, уборки урожая высокопроизводительными техническими средствами [7].

При многоукладной экономике необходим дифференцированный подход к технологиям возделывания сельскохозяйственных культур в зависимости от различных форм организации труда. Особенности этих технологий — подбор сортов со сроками посева и уборки урожая, уменьшающими напряженность полевых работ, совмещение технологических приемов по обработке почвы, внесению удобрений, пестицидов, посеву и т. д.

 

Традиционная технология

 

Традиционная (отвальная) технология возделывания сельскохозяйственных культур предполагает ежегодную или периодическую вспашку почвы с оборотом пласта, многократные проходы сельскохозяйственной техники по полю.

Это вызывает уплотнение почвы, разрушение ее механической структуры, уменьшение плодородного слоя в результате водной и воздушной эрозией, нарастание отрицательного баланса гумуса, фосфора и калия в почве, неэффективное использования минеральных удобрений, пестицидов и биологических препаратов, но самое главное - нарушает природные экосистемы и загрязняет среду обитания человека, флоры и фауны [3].

Наряду с ростом валовой продукции важна и стабилизация качества продукции, отвечающего требованиям рынка по параметрам технических условий перерабатывающих предприятий и соответствия сертификатам по потребительским качествам.

Несмотря на появление новых технологий обработки почвы (минимальная, нулевая и др.), отвальная пахота по-прежнему остается актуальной и важной операцией, так как она обеспечивает качественную подготовку почвы под посев и посадку сельскохозяйственных культур на самых разнообразных фонах и типах почв. В последние годы в целях защиты окружающей среды от загрязнения химикатами наметилась тенденция к сокращению применения химических средств для борьбы с вредителями и сорными растениями. Отвальные плуги являются незаменимыми орудиями, способными глубоко заделывать пожнивные остатки, что способствует уничтожению сорняков, личинок вредителей и болезней сельхозкультур без применения гербицидов, поэтому переход на без гербицидную технологию возделывания сельскохозяйственных культур невозможен без применения отвально-лемешных орудий [1].

Методы отвальной вспашки непрерывно совершенствуются (гладкая, мелкая, с почвоуглублением), неизменным остается только принцип работы плужного корпуса - отваливание и оборот пласта в открытую соседнюю борозду. С агрономической точки зрения перемещение верхнего более плодородного, но «обесструктуренного» слоя на место нижнего создает благоприятные условия для роста и развития сельскохозяйственных растений.

В то же время отвально-лемешные плуги не лишены ряда серьезных технологических и конструктивных недостатков: высокая энергоемкость (до 50-80 кВт/м) и малая производительность, уплотненное дно борозды, недостаточное крошение почвы, неудовлетворительная слитность и выровненность поверхности пашни. «Чистая» поверхность пашни, лишенная стерни и растительных остатков, подвержена смыву и выдуванию. Из-за углового расположения корпусов плуги имеют большие габариты и повышенную металлоемкость (до 1500 кг/м).

Совершенствование современных отвально-лемешных плугов в значительной мере направлено на устранение перечисленных выше недостатков [2].

 

Технологическая карта традиционной технологии

1. Обработка почвы:

· пахота;

· боронование;

· сплошная культивация;

· дискование;

· прикатывание;

· посев и посадка;

· посев зерновых культур в районах с почвами, подверженными ветровой эрозии;

· посев зерновых и зернобобовых комбинированными агрегатами;

· посев пшеницы, ржи, овса, риса, гороха, чечевицы, льна, чины, люпина, вики, нута;

· посев кукурузы, подсолнечника;

· посадка картофеля;

· посев сахарной свеклы;

2. Уход за посевами:

· боронование посевов до всходов;

· боронование посевов по всходам;

· прикатывание посевов;

· междурядная обработка широкорядных посевов зерновых и зернобобовых культур;

· междурядная обработка кукурузы и подсолнечника;

· боронование посевов сахарной свеклы;

· прореживание всходов сахарной свеклы вдоль рядов;

· междурядная обработка сахарной свеклы;

· опрыскивание;

3. Уборка:

· уборка зерновых колосовых культур;

· кошение зерновых колосовых культур в валки;

· подбор валков зерновых колосовых культур;

· прямое «комбайнирование» зерновых колосовых культур;

· уборка гороха;

· кошение гороха в валки;

· подбор валков гороха;

· уборка подсолнечника;

· уборка кукурузы на зерно;

· уборка семенников трав;

· подбор и обмолот семенников клевера;

· подбор и обмолот семенников бобовых трав;

· подбор и обмолот семенников злаковых трав;

· уборка сахарной свеклы;

· уборка ботвы;

· уборка корнеплодов [5].

 

Минимальная технология

 

В последние годы во всех развитых странах мира ведутся интенсивные поиски новых технологических приемов обработки почвы, направленные на защиту ее от эрозионных процессов, сохранение и повышение плодородия почвы, а также на сокращение трудовых, денежных и энергетических затрат. Апробированы и широко внедряются различные приемы минимальной обработки почвы и частичной замены отвальной вспашки безотвальным рыхлением и бесплужной обработки [3].

В современной отечественной и мировой практике к наиболее перспективным почвозащитным, ресурсосберегающим технологиям относятся минимальная (безотвальная) и нулевая технология обработки почвы [2].

Минимальная обработка позволяет обеспечить уменьшение механического воздействия почвообрабатывающих машин на почву и уплотняющего действия их ходовых систем, сокращение количества проходов агрегатов по полю. В последние годы минимальная обработка почвы получила распространение во многих регионах страны. Технологические и экономические преимущества минимальной обработки почвы подтверждены опытом работы сельхозпредприятий в разных областях страны. В условиях дефицита удобрений и средств защиты растении, мелиорантов, других cредств повышения плодородия почвы особое внимание должно быть уделено совершенствованию структуры посевных площадей, освоению научно-обоснованных севооборотов, посеву и запашке сидератов. Для снижения переуплотнения почв энергонасыщенной техникой при возделывании сельскохозяйственных культур промышленностью разработано новое семейство комбинированных агрегатов. На основе накопленного исследовательского и производственного опыта в различных агроклиматических зонах Украины показано, что минимальная обработка почвы в соответствующих условиях обеспечивает практически равный урожай зерновых в сопоставлении с традиционной вспашкой на 20-22 см, в 2 раза менее энергоемка и на 10-15 кг снижает расход горючего на 1 га обрабатываемой площади. По оценкам ВНИИ земледелия и защиты почв от эрозии, энергетические затраты на проведение отвальной обработки под озимые составляют 1813 МДж/га, а поверхностной обработки дисковой бороной в два следа с последующим боронованием - только 673 МДж/га.

Характерной особенностью применения минимальной технологии под озимые культуры является устойчивое повышение урожайности в засушливые годы в пределах 1,3 - 5,4 ц/ra, а в среднем по стране - на 1,5 ц/га по сравнению со вспашкой на 20-22 см, и, наоборот, снижение в годы достаточного увлажнения. Ограниченное по срокам использования применение минимальных обработок под яровые зерновые и однолетние травы также не снижает их продуктивности, хотя, как правило, и не повышает. Основной их недостаток - существенное повышение засоренности посевов, причем увеличивающееся по мере роста срока использования. По усредненным оценкам ВНИИ земледелия и защиты почв от эрозии, при систематическом применении минимальных обработок засоренность сорняками первой культуры возрастает на 30-150%, второй и третьей культуры в два и более раз и в целом за ротацию севооборота - в 4-8 и более раз. Причем, весьма нежелательным аспектом является то, что в видовом составе сорняков резко возрастает количество зимующих злаковых и однодольных многолетников [6].

Отмеченные негативные стороны минимальных обработок разрешаются при строгом соблюдении необходимых условий их применения на основе рекомендаций зональных научных учреждений.

 

Нулевая технология

 

Нулевая (No Till) технология - предусматривает прямой посев семян в почву, предварительно обработанную гербицидами [5].

В отношении нулевой обработки необходимо отметить, что решающим фактором, определяющим успех ее применения, является необходимость учитывать основные особенности и свойства почв (устойчивость к уплотнению, дренированность, содержание гумуса и подвижных форм питательных веществ). Без научно обоснованной оценки пригодности почв для нулевой обработки ее применение может представлять определенный риск и дать отрицательные агрономические, экономические и экологические результаты.

Преимущества технологии без обработки почвы (No Till):

· исключение водной и ветровой эрозий;

· накопление питательной среды для биоты почвы;

· уменьшение применения минеральных удобрений и ядохимикатов;

· уменьшение уплотнения почвы;

· более полное впитывание в почву и экономное расходование влаги;

· естественное снегозадержание;

· совмещение полосного посева, внесения удобрений и прикатывания за один проход;

· повышение урожайности;

· сокращение расходов топлива до 60%;

· минимальные трудозатраты;

· сокращение до 50% затрат на приобретение техники;

· уменьшение затрат на лесо- и гидромелиорацию [4].

На основе имеющегося отечественного и мирового опыта по применению нулевой обработки почвы необходимо учитывать следующие ее основные особенности:

более высокие затраты на химические средства защиты растений от сорной растительности, вредителей и болезней^

· дополнительные затраты на специальную технику при сохранении традиционной, поскольку обычно не все участки пашни пригодны для нулевой обработки, а повторять ее следует каждые 3-4 года;

· факт, что не все сельскохозяйственные культуры дают высокий урожай при нулевой обработке;

· необходимость соблюдения более строгих требований, особенно в отношении применения химических средств защиты растений, минеральных удобрений, мелиорантов почв;

· трудности с использованием органических удобрений, эффективность которых без заделки в почву низкая [5].

Другим важным фактором, определяющим развитие почвообрабатывающей и посевной техники, является рост энерговооруженности сельского хозяйства, в том числе путем увеличения единичной мощности тракторов.

Рациональная реализация повышенной мощности энергонасыщенных тракторов на современном этапе осуществляется путем создания широкозахватных почвообрабатывающих машин и посевных агрегатов.