Минимальная обработка почвы и ее основные направления

Минимализация обработки почвы – экономически и экологически обоснованное направление в науке и практике в области механической обработки почвы. Суть – уменьшение механического воздействия на почву.

Вспашка – самый энергоемкий прием основной обработки почвы. Минимальная обработка почвы тесно связана с развитием почвозащитного земледелия. При замене вспашки плоскорезной обработкой на поверхности почвы остаются растительные остатки, предохраняющие верхний слой почвы от ветровой и водной эрозии, а также уменьшает испарение влаги, улучшая таким образом водно-воздушный, тепловой и питательный режимы почвы

В условиях интенсивного земледелия минимализация обработки почвы является важнейшим условием сохранения потенциального плодородия и защиты почв от эрозии, улучшения баланса гумуса, уменьшения потерь из почвы питательных веществ и влаги.

Минимализация обработки почвы предусматривает уменьшение механического воздействия на почву, которое осуществляется следующими путями:

1) сокращение числа и глубины обработки почвы;

2) замена глубоких обработок более производительными мелкими или поверхностными;

3) совмещение нескольких технологических операций и приемов в одном рабочем процессе путем применения комбинированных почвообрабатывающих и посевных агрегатов;

4) замена механической обработки внесением гербицидов.

Минимальную обработку почвы целесообразно проводить на слабозасоренных и окультуренных почвах, т.е. она возможна по мере повышения общей культуры земледелия и интенсификации с/х производства, в частности, возможность отказа от механической обработки как средства борьбы с сорняками и использованием для этих целей гербицидов.

Условия минимализации создаются:

1. на почвах с рыхлым сложением (легкого гранулометрического состава), у которых значения равновесной плотности и оптимальной близки или равны. Такие почвы можно менее интенсивно обрабатывать. Это характерно и для почв хорошо гумусированных, оструктуренных.

2. при низкой засоренности полей, особенно многолетними сорняками, также пораженности культурных растений болезнями и вредителями.

Важные факторы эффективного применения минимализации обработки почвы:

1. высокий уровень агротехники, четкая технологическая дисциплина на полях (проведение обработки в оптимальные сроки и с хорошим качеством);

2. наличие высоко квалифицированных кадров;

3. высокая техническая оснащенность хозяйств, также обеспеченность удобрениями и гербицидами.

Значение плоскорезных и безотвальных обработок почвы:

1. накопление влаги (мелкая плоскорезная и нулевая в 1,2–1,5 раз больше влаги, чем при глубоких);

2. предотвращение эрозионных процессов;

3. сокращение потери гумуса за счет снижения темпов его минерализации;

4. за счет этого сокращение накопления минерального азота. В результате уменьшаются потери нитратов за счет нисходящей миграции;

5. обеспечивает экономию времени, повышение производительности труда и сокращение сроков выполнения полевых работ.

Недостатки:

1.усиливается засоренность, развитие некоторых болезней;

2. повышается дефицит минерального азота

3. может наблюдаться дифференциация пахотного слоя по содержанию подвижного фосфора;

4. возникают трудности, связанные с избыточным количеством послеуборочных остатков, прежде всего связанные с механическим препятствием для качественной заделки семян и получения дружных всходов. При наличии большого количества необходимы почвообрабатывающие орудия с большим клиренсом, также специальные и приспособленные сеялки;

5. в процессе разложения послеуборочных остатков образуется целый ряд соединений – этилен, аммиак, органические кислоты, фенолы, альдегиды, аминокислоты и др. многие из них, т.к. уксусная кислота, фенолы, особенно в кислой форме, токсичны для растений, также для многих полезных микроорганизмов, в том числе связанных с мобилизацией питательных веществ почвы и послеуборочных остатков.

2.2.3. Агротехнические основы защиты пахотных земель от эрозии.

Эрозия – слово латинское, обозначающее «разъединение» («разъедание») (erosio). Под эрозией почвы понимается ее разрушение, перенос продуктов разрушения и отложение их. Различают ветровую и водную эрозию почвы. На территории Красноярского края встречается ветровая и водная эрозия. Современная эрозия возникла, по единодушному мнению исследователей, в результате неправильной хозяйственной деятельности человека.

До активного антропогенного воздействия на ландшафты интенсивность эрозии была соизмерима со скоростью почвообразования.

Геологическая, или естественная эрозия существовала всегда. Протекая медленно, такая эрозия рассматривается как природное явление и считается нормальной, так как отчужденное с поверхности количество почвы пополняется благодаря процессу естественного почвообразования.

Вовлечение земель в сельскохозяйственный оборот многократно (во много раз) ускорило интенсивность эрозионного процесса. Современная эрозия возникла сравнительно недавно примерно 125-175 лет назад в районах с развитым земледелием, сначала на крутых распаханных склонах, далее на пологих. Современная, или ускоренная, эрозия почв – результат деятельности человека, вынужденного уничтожать природную растительность для выращивания культурных растений.

Ветровая эрозия (или дефляция) – процесс разрушения, перемещения и отложения почвы под действием ветра, который проявляется в виде развевания при небольших скоростях ветра (4-8 м/сек) и в виде пыльных бурь.

Две формы ветровой эрозии (отличающиеся по степени ее проявления):

1) повседневная (местная);

2) пыльные (черные) бури.

Повседневная (местная) возникает при малых скоростях ветра (4-8 м/сек), небольших порывах ветра на сильнораспыленных сухих пахотных землях и песках, особенно на ветроударных склонах. Такая эрозия проявляется не только в теплые времена года, но и в малоснежные зимы. Этому виду эрозии часто не придают должного внимания, так как вред ее не всегда заметен. Между тем протекая медленно, такая эрозия постоянно уменьшает а) мощность гумусового горизонта, б) обнажает семена культур, в) повреждает молодые всходы, г) служит источником для формирования пыльных бурь.

Пыльные бури, по сравнению с местной эрозией, охватывают обширное пространство, вовлекают в воздушный поток большие массы почвы, не только перемещают ее по поверхности, но и переносят тонкие частицы на далекие расстояния. Снос 1 см верхнего горизонта южного означает потерю с 1 га 76 кг азота, 240 кг фосфора и 800 кг калия. На формирование гумусового слоя мощностью в 1 см требуется 300 и более лет.

Ветровая эрозия почвы (дефляция) наибольший ущерб наносит земледелию в степных районах, расположенных на территории Минусинской впадины и южной части Чулымо-Енисейской котловины. Здесь расположены основные площади сильно- и средне-дефлированных пахотных земель. Также ветровая эрозия проявляется в условиях равнинного рельефа открытой (остепненной) лесостепи и проявляется она здесь в слабой и реже в средней степени.

Условия, способствующие развитию ветровую эрозию:

1) климатические условия, ветровая эрозия чаще проявляется в засушливых районах, с резкими колебаниями погоды и активным ветровым режимом;

2) на почвах легкого механического состава, так как очень низкая связность.

Причины ветровой эрозии:

1) применение отвальной обработки почвы (плуги, дисковые лущильники);

2) сжигание соломы на полях;

3) нерегулируемый выпас скота на пастбищах

Почвы с признаками возможного проявления эрозии называются эрозионно-опасными.

Почвы, фактически подвергшиеся эрозии– эродированными.

Диагностика почв по степени эродированности по уровню потери гумуса или отчуждения верхнего гумусового горизонта.

Слабоэродированные – мощность горизонта уменьшена не более чем на 5 см в результате дефляции; среднеэродированные (среднедефлированные) – 5-10 см; сильноэродированные (сильнодефлированные) – более 10 см.

Наукой и практикой доказано, что ветроустойчивое состояние почвы определяется многими факторами, главным из которых является наличие на поверхности растительных остатков (стерни, дернины), корневой системы растений, почвенных фракций более 1 мм. Установлено, что густая стерня (300 и более стернинок на 1 м²) с длиной стернинок 20 см надежно защищает от ветровой эрозии даже сильно распыленную почву. При меньшем количестве стерни ветроустойчивое состояние почвы достигается повышением комковатости почвы в поверхностном (5 см) слое почвы. Количество агрегатов более I мм должно быть в пределах не менее 40—50% общего количества.

Для практического земледелия более доступным приемом регулирования ветроустойчивости почвы служит максимальное сохранение растительных остатков на ее поверхности. Это достигается внедрением в сельское хозяйство новой технологии обработки почвы, базирующейся на применении специальных почвообрабатывающих орудий и посевных машин.