AgriTimes - Сельское Хозяйство, Агробизнес, Новости, Обзоры рынков, Растениеводство, Производство молока и Сельхозтехника. - AgriTimes.ru

Кукуруза

Биология кукурузы
Д. Шпаара

5 Обработка почвы

Для кукурузы необходима хорошо окультуренная почва, которая обеспе- чивает качественное размещение семян при посеве и получение дружных всходов, а также гарантирует беспрепятственное развитие корневой систе- мы в пахотном и подпахотном слоях. Только в такой почве кукуруза может образовывать мощную корневую систему. Часть корней создает неглубокую разветвленную сеть, другая – глубоко (до 2 м и более) проникает в почву, благодаря чему растения кукурузы устойчивы к полеганию.

Всякого рода переуплотнения почвы отрицательно сказываются на развитии корней, водно-воздушно-тепловом режиме и в конечном итоге – на исполь- зовании кукурузой питательных веществ и влаги.

В связи с этим при возделывании предшествующих культур необходимо заботиться о сохранении и улучшении структуры почвы. Важную роль при этом играют внесение органических удобрений, качественная обработка и предотвращение переуплотнения почвы ходовыми системами тракторов, комбайнов и транспортных средств. Почвенную структуру полей, отведен- ных непосредственно под кукурузу, следует улучшать, проводя все необхо-

димые операции в процессе основной и предпосевной обработки.

5.1 Цель и требования к обработке почвы под кукурузу Цель обработки почвы под кукурузу состоит в том, чтобы создать благопри- ятные условия для ее произрастания и развития и обеспечить оптимальный

водно-воздушный и питательный режимы в почве. Поэтому все мероприятия

должны быть направлены на выполнение всех необходимых требований.

Обработка почвы должна обеспечивать:

• необходимое устранение уплотнений в пахотном слое на плужной подошве и в подпахотном слое и этим обеспечивать условия для беспре- пятственного проникновения корней в пахотном и подпахотном горизон- тах;

• гомогенную структуру почвы оптимальной агрегации;

• равномерное распределение в пахотном слое органических остатков предшественника (солома, жнивье и т.п.) и промежуточных культур;

• провокацию сорняков к прорастанию и их уничтожение в процессе обработки почвы;

• сохранение почвенной влаги, поглощение и сохранение почвой осадков, предотвращение водной и ветровой эрозии;

• достаточно ровную поверхность поля для качественного посева зерно- вых.

Обработка почвы находится в тесной взаимосвязи с конкретными почвенно- климатическими условиями местности выращивания кукурузы. Принимать решение по технологии основной и предпосевной обработки надо с учетом конкретных почвенных и погодных условий, технических возможностей и срока проведения сева.

Во многих регионах урожайность кукурузы ограничивается недостатком влаги. В зонах с небольшим количеством осадков во время вегетационного

57

периода одной из важнейших целей обработки почвы является улучшение влагосберегающей и влагонакапливающей способности и уменьшение испа- рения. Поэтому весь комплекс почвообрабатывающих операций направлен на уменьшение интенсивности воздействия на почву.

Небольшая глубина вспашки и наименьшее количество проездов вплоть до отказа от вспашки вообще – основные меры этих технологий. Тщательно измельченные остатки органической массы и промежуточной культуры на поверхности поля содействуют улучшению структуры почвы. На лессовых и лессовидно-суглинистых почвах необходимо поддерживать достаточное капиллярное поступление влаги из более глубоких слоев почвы с тем, чтобы растения в течение сухого летнего периода, когда наступает пора наибольше- го поглощения питательных веществ, в достаточной мере были обеспечены ими с поднимающимися токами воды.

При всех полевых работах, в том числе и при обработке почвы, следует придерживаться параметров давления на грунт при обработке поля, чтобы избежать уплотнения подпочвы (табл. 38).

Т а б л и ц а 3 8 . Предельные значения объемной массы сухой почвы и максимально допустимое давление на грунт при обработке поля [530]

Вид почвы

Содержание

Предельное

Максимальное давление на

почвенных

грунт, кПа

частиц*, %

значение

объемной

1

2

3

весной (< 80 % полевой влагоем- кости)

летом /осенью (< 70 % поле- вой влагоем- кости)

массы сухой

почвы, г/см3

Песок

3

17

80

1,54

Слабосуглинистый песок

5

20

75

1,52

Сильно суглинистый песок

10

25

65

1,50

50

80

Песчаный суглинок

15

30

55

1,48

Суглинок

20

40

40

1,45

Пылеватый суглинок

25

55

20

1,45

80

150

Супесь

40

35

25

1,35

Глина

50

30

20

1,30

120

200

* 1 – почвенные частицы до 0,002 мм,

2 – почвенные частицы от 0,002 до 0,063 мм,

3 – почвенные частицы от 0,063 до 2,000 мм

Когда почва находится в оптимальном состоянии для обработки, то рыхля- щие органы обеспечивают с минимумом затрат энергии максимум крошения и увеличения количества крупных нор. Вопреки распространенному мне- нию, легкие, тонкопесчаные почвы больше подвержены уплотнению, чем более тяжелые. Допустимое давление на грунт увеличивается с растущим содержанием тонкой пыли и глины и снижается с ростом содержания влаги (рис. 30).

58

image

Примечание: pF – наименьшая полевая влагоемкость при нормальном атмосферном давлении

Р и с у н о к 3 0 . Пределы давления при обработке почвы в зависимости от ее типа и содержания в ней влаги. [357]

Поэтому, по возможности, надо выполнить все необходимые операции по обработке почвы при ее оптимальном состоянии, уменьшить число пере- ездов и использовать для снижения давления на почву такие технические вспомогательные средства как максимально возможное снижение давления внутри камер, навеска парных или широких шин (рис. 31 и 32) и снятие лишнего балласта с машины.

image

Р и с у н о к 3 1 . Давление разных типов шин на грунт [334]

59

узкие шины стандартные шины широкие шины

image

Р и с у н о к 3 2 . Давление на грунт при разном давлении внутри камер и одинако- вой массе и колесах [334]

Новые технические разработки позволяют краткосрочно приспосабливать давление внутри камер к различным условиям грунта. Снижение давления внутри камер при проезде по полю увеличивает площадь соприкосновения, чем сокращается давление на грунт, уменьшается буксование и расход ГСМ (табл. 39).

Т а б л и ц а 3 9 . Эффект приспособленного давления внутри камер колес [334]

Показатели

Давление внутри камер при движении по дорогам,

1,5 бар

Давление внутри камер при движении по полю, 0,6 бар

Площадь соприкосновения, см2

2 300

4 200

Давление на грунт, кг/см2

1,15

0,66

Тяговое усилие, %

100

125

В таблице 40 приводятся данные о снижении урожайности кукурузы на силос на технических колеях в зависимости от внутреннего давления в камерах, влажности и вида почвы.

Т а б л и ц а 4 0 . Снижение урожайности кукурузы на силос в колеях в зависимости от внутреннего давления камер колес, влажности и вида почвы [305]

Вид почвы

Снижение урожайности (%) при 75 % полезной полевой влагоемкости1)

Снижение урожайности (%) при 85 % полезной полевой влагоемкости2)

внутреннее давление в камерах колес, бар

0,8

1,0

1,5

0,8

1,0

1,5

Супесь

6

9

17

10

14

28

Илистый суглинок

2

5

14

6

10

20

1) начало обрабатываемости поля,

2) очень влажная почва

60

Путем щадящей обработки почву следует защищать от эрозии и переуп- лотнения, улучшая ее структуру, стимулируя биологическую активность и сохраняя содержание гумуса.

5.2 Системы обработки почвы

Выбор способа обработки зависит от вида почвы, соотношения между культурами в севообороте, климатических условий, инфекционного давле- ния обитающих в почве возбудителей болезней, от преобладающей формы органического удобрения, опасности ветровой и водной эрозии. Следует учитывать степень и глубину распространения уплотнения почвы, глубину и долю площади от следов колес, влажность и несущую способность почвы, количество, распределение и свойства растительных остатков, а также вид и плотность сорняков.

В основном различают три способа обработки почвы. Традиционная обра- ботка, в основе которой лежит плужная обработка, почвозащитная или кон- сервирующая обработка и прямой посев без обработки почвы (рис.33).

По экологическим и экономическим причинам цели при обработке почвы должны достигаться возможно меньшим числом рабочих операций и мень- шей интенсивностью обработки. Системы обработки почвы и посева в порядке снижения интенсивности представлены на рисунке 34.

image

Р и с у н о к 3 4 . Системы обработки почвы в порядке снижения интенсивности

Традиционная и консервирующая обработка почвы отличаются в основном использованием плуга или отказом от него. У обоих способов обработки почвы используются варианты с предпосевной и без предпосевной обработ- кой. При консервирующей обработке различают посев в мульчу из промежу- точных культур или в мульчу из остатков предшественника (жнивье, солома). Разные варианты обработки и используемой в течение года техники, а также их влияние на решение проблем защиты почвы показано на рисунке 35.

По причинам высоких затрат энергии при традиционной плужной обработке почвы во многих регионах переходят на формы бесплужной или редуциро- ванной плужной обработки. Потребность в тяговой силе при разных вари- антах обработки почвы (суглинок) показана на рисунке 36.

61

image

Р и с у н о к 3 3 . Агротехнические приемы и рабочие проходы при разных способах обработки почвы [523]

62

image

Виды почвы: Г – глинистые, гС – глинистый суглинок, сИ – суглинистый ил, И – ил

*Решение проблемы: +++ = очень хорошее, ++ = хорошее,+ = удовлетворительное,

– = неудовлетворительное

Р и с у н о к 3 5 . Схема разных способов обработки почвы под кукурузу и их влияние на решение проблем защиты почвы [689]

63

image

Р и с у н о к 3 6 . Потребность в тяговой силе (F) при разных вариантах обработки почвы (суглинок) [329]

Влияние традиционной и консервирующей обработки почвы на экологичес- кие и экономические показатели представлено на рисунке 37.

image

Р и с у н о к 3 7 . Влияние традиционной и консервирующей обработки почвы на экологические и экономические показатели

64

Учитывая эти взаимосвязи, нельзя шаблонно подходить к выбору соответст- вующих мероприятий. В зависимости от конкретных местных почвенных и климатических условий, сложившихся в текущем году, следует выбирать необходимые способы обработки почвы. Между отдельными системами обработки имеются переходы и разные варианты их комбинации между собой и с посевными мероприятиями, а также возможности уменьшения числа рабочих операций. Не при всех условиях целесообразно полностью отказываться от обработки плугом, лучше проводить ее в рамках севообо- рота, как показано в таблице 41 на примере супесчаной почвы на северо- востоке Германии.

image

Т а б л и ц а 4 1 . Пример севооборота и чередование приемов обработки почвы на супесчаной почве

Севооборот

Чередование приемов обработки почвы

1. Кукуруза на силос

> Посев в мульчу или прямой посев

2. Озимая пшеница

> Предпосевная вспашка на глубину 15 – 20 см,

Рыхление без оборота пласта на глубину 15 см,

3. Озимый ячмень

> посев вымерзающей промежуточной культуры,

посев в мульчу с предпосевной обработкой

4. Горох

> Посев в мульчу после мелкорыхлящей обработки

или без нее, или прямой посев

Рыхление без оборота пласта на глубину 15 см,

5. Озимая пшеница

> посев вымерзающей промежуточной культуры,

посев в мульчу

image

Если после предшественника не остается уплотнений и глубоких колей от колес, почва хорошо противостоит воздействию колес, не деформируется и пластична, а засорение низкое и нет корневищных и корнеотпрысковых сорняков, а также малое количество растительных остатков, основную обра- ботку можно проводить без плуга.

5.2.1 Традиционная плужная обработка почвы

5.2.1.1 Осенняя обработка почвы

После зерновых предшественников обработка почвы начинается с подъема жнивья с последующей зяблевой обработкой. Целью этих работ является:

• сохранение влаги в почве;

• ускорение начала разложения растительных остатков и, тем самым, спо- собствование уничтожению возбудителей болезней и вредителей;

• механическая борьба с сорняками путем стимуляции прорастания семян сорняков и падалицы зерновых, максимального измельчения корневищ пырея и уничтожения взошедших и проросших сорняков;

• смешивание удобрений с почвой;

• улучшение способности почвы крошиться и создание благоприятных условий для ее перехода в состояние физической спелости.

65

image

1а – культиватор с сердцевидными лапами (КСЛ) без орудия для дробления,

1б – КСЛ со шлейфом и кольчатым катком, 1в – КСЛ с ножевыми роторными боронами,

2 – дисковый культиватор, 3 – пружинная дисковая борона, 4 – ножевая вращающаяся борона,

5 – дисковая борона, 6 – двойной зубовой ротор, 7 – зубовой ротор, 8 – без обработки

Р и с у н о к 3 8 . Заделка соломы и крошение почвы разными орудиями [689]

image

Р и с у н о к 3 9 . Агрегаты для заделки соломы и обработки стерни [397]

66

В опытах при засушливых условиях, проведенных на лессовых почвах, пока- зано, что даже после длительного периода засухи влажность почвы в пахот- ном слое была на 5 мм выше после пожнивной обработки, чем без нее.

Чем выше доля пыли в почве, тем важнее роль взмета жнивья и последу- ющей обработки частичного пара. Ожидаемое действие достигается толь- ко тогда, когда почву после взмета дополнительно крошат и выравнивают, чтобы сохранить почвенную влагу и стимулировать прорастание сорняков. Если солому зерновых измельчают при уборке, надо следить за равномер- ным ее распределением и мелко заделывать. Лущение следует проводить на глубину 6 – 8 см в 2 следа дисковыми боронами или культиваторами. Для механического уничтожения пырея следует применять чизельные культи- ваторы и лемешные лущильщики. По мере появления всходов сорняков и падалицы поле рыхлят 1– 2 раза на 10 –15 см. Для этих рабочих процессов существует большой набор разных орудий, действие которых представлено на рисунках 38 и 39. При этом заделывают и удобрения и известь.

Глубокое рыхление позволяет вести борьбу с уплотнением почвы, вызван- ным проходом колес, предотвращает образование гнезд соломы и навоза, а также глыб при последующей вспашке, особенно в средней и нижней части пахотного слоя. Для глубокого рыхления лучше всего использовать культи- ваторы в агрегате с тяжелыми зубовыми боронами, в засушливую погоду – с кольчато-шпоровыми катками при рабочей скорости свыше 8 км /ч.

Осенью, пока почва не переувлажнена, проводят зяблевую вспашку. Если образовалась плужная подошва, то необходимо провести почвенное рых- ление.

В Германии стремятся заканчивать зяблевую вспашку в октябре, потому что дожди могут ухудшить условия и качество обработки, ощутимо повы- шается расход горючего. В Восточной Европе это надо делать значительно раньше.

В основном следует руководствоваться следующими правилами:

• чем тяжелее почва и выше содержание в ней глины, тем раньше осенью нужно проводить вспашку;

• пахать, в основном, только при достижении почвой физической спелости;

• липкие, склонные к заплыванию почвы пахать позже, по возможности не разравнивая их после вспашки, проводить гладкую пахоту оборотны- ми плугами.

На больших массивах можно использовать обычные плуги при загонной вспашке, но необходимо следить, чтобы не образовывались большие сваль- ные гребни или глубокие развальные борозды. Для механической борьбы с осотами надо использовать предплужники.

После глыбистой вспашки надо тщательно выравнивать разъемные бороз- ды и свальные гребни. Глубина вспашки зависит от конкретных почвенных условий. Нельзя слишком глубокой вспашкой перемешивать бедную гуму- сом и питательными веществами подпочву с пахотным слоем.

67

На почвах с нормальным водным и воздушным режимом осенью целесо- образно после глыбистой вспашки провести обработку поля. Этим дости- гается:

• более ровная и равномерно структурированная поверхность полей;

• удаление больших полостей в верхней части пахотного слоя (0 –15 см) путем раздробления глыб и комков;

• улучшение смешивания и распределения органических остатков;

• сокращение числа рабочих проходов весной во время высокой чувстви- тельности почвы к переуплотнению.

При оптимальных условиях для этого достаточно агрегатирования тяжелых зубовых борон с плугом.

Следует учитывать, что проход техники на тяжелых почвах ранней весной приводит к разрушению ее структуры.

Осенняя обработка обеспечивает более раннее весеннее созревание почвы, активизацию биологических процессов, а также быстрое прорастание сор- няков. Весной же требуется только мелкая предпосевная обработка почвы, что сохраняет влагу и предотвращает попадание семян сорняков из нижних в верхние слои почвы.

При выравнивании поля следует следить , чтобы поверхность поля до зимы не имела слишком мелкую структуру, т.к. в этом случае возникает опасность глинизации поверхности почвы и уплотнения. При этом создаются условия для возникновения водной эрозии. Не следует осенью выравнивать почвы, бедные гумусом и богатые илом, так как они легко заплывают.

На почвах, склонных к заплыванию, лучше создавать более комковатую структуру, т.к. такие комки труднее разрушаются дождями (табл. 42). Поверхностный сток при такой структуре почвы ниже (рис. 40).

Т а б л и ц а 4 2 . Требуемое количество осадков (мм) для заплывания комков почвы (суглинок) в зависимости от кинетической энергии осадков [329]

Кинетическая энергия 10 мм дождя, эрг*105

Необходимое количество дождя (мм) для заплывания почвенных комков диаметром, мм

2 – 5

5 –10

10 – 20

1,33

5,7

7,9

13,6

2,09

3,3

4,1

9,2

В связи с этим решение о выравнивании поля необходимо принимать с учетом местных условий. Надо учитывать, что при осеннем выравнивании почвы на полях накапливается меньше снега.

Очень негативно на структуру почвы и на урожайность влияет осенняя вспашка при переувлажнении, особенно когда колеса трактора идут по борозде плуга. При этом образуется подошва и естественные свободные ходы дождевых червей замазываются или уплотняются так, что растения могут поглощать питательные вещества и влагу исключительно из пахот- ного слоя почвы. В засушливый период это скоро приводит к недостатку

68

image

Р и с у н о к 4 0 . Поверхностный сток при 30 мм/ч осадков в зависимости от комковатости поверхностного слоя почвы [329]

питательных веществ, несмотря на наличие их в достаточном количест- ве. Поэтому очень важно проводить осеннюю вспашку при оптимальном состоянии влажности почвы. Такая зяблевая пахота обеспечивает создание хорошего строения пахотного слоя, который весной быстрее прогревается, имеет хорошую аэрацию и лучше обеспечивает снабжение молодых расте- ний кукурузы водой и питательными элементами.

5.2.1.2 Предпосевная обработка почвы

Весной обработку почвы следует проводить так, чтобы до минимума снизить механическое воздействие сельскохозяйственных машин на почву, сохра- нить сложившуюся за зиму структуру и обрабатывать только зоны заделки семян, а также уберечь почву от переуплотнения, пересыхания и распыления. Действие капиллярных сил сохраняется в оптимально осевшей зимой почве, где для высеянных семян созданы оптимальные условия всхожести.

Каждый дополнительный проход техники разрушает структуру пахотного слоя, сложившуюся за зиму, и ведет к потере влаги из почвы. В то же время ранней весной необходимо проводить мелкое рыхление почвы (закрытие влаги), в результате которого в поверхностном слое почвы разрушаются капилляры, образовавшиеся за осенне-зимний период.

Раннее закрытие влаги и крошение способствуют нагреванию почвы, моби- лизации деятельности микроорганизмов, прорастанию семян сорняков, которые затем легче уничтожить при предпосевной обработке. При закры- тии влаги очень эффективно использование комбинированных агрегатов из борон и шлейфов. Использование перед посевом агрегатов, состоящих из культиватора, шлейфа и грунтовых катков, позволяет обеспечить желаемую обработку почвы.

69

Главными ошибками при предпосевной обработке весной являются слишком раннее начало работ при еще сырой почве, слишком большое число рабочих проходов, т.к. отдельные операции не совмещаются, слишком высокая рабо- чая скорость и слишком глубокое предпосевное рыхление.

Весеннее рыхление надо проводить только на глубину посева семян, потому что более глубокие слои почвы весной еще влажные и при их обработке ухудшается структура строения почвы. Кроме того, при этом происходит потеря ценной для прорастания кукурузы почвенной влаги. При глубокой предпосевной культивации семена кукурузы не находят необходимого кон- такта с почвой и хуже обеспечиваются капиллярной влагой.

Если после зяблевой вспашки остались борозды, то весной их необходимо выравнивать дисковыми лущильщиками, хотя для этого и требуется дополни- тельный проход техники. Для предотвращения уплотнения почвы начинать ее обработку надо, когда она достигнет физической спелости, используя для работы легкие (ленточно-гусеничные) тракторы и колесные ходовые сис- темы с широкими или сдвоенными шинами. Чем тяжелее и влажнее почва, тем меньше должна быть глубина весеннего рыхления. Обычно достаточно обработки на глубину 3 –5 см. На легких почвах и при засушливых условиях ее увеличивают до 6 – 8 см.

Необходимо стремиться к тому, чтобы ко времени посева было достигну- то оптимальное состояние почвы для прорастания семян, роста и развития растений.

Оптимально подготовленная под посев почва состоит из разрыхленного слоя от 3 до 8 см и плотного семенного ложа, причем на поверхности находятся более крупные комки. При этих условиях к семени сверху могут поступать воздух и тепло, а снизу – влага (рис. 41).

image

Р и с у н о к 4 1 . Идеальное семенное ложе для кукурузы [329]

70

При помощи комбинации соответствующих рабочих органов (почво-уплот- нители, звездчатые или прутковые комкодробители, вращающиеся звездча- тые бороны, пружинные зубовые бороны и др.) на большинстве почв можно достичь необходимых размеров спектра почвенных агрегатов для посева (табл. 43).

Т а б л и ц а 4 3 . Распределение размеров почвенных агрегатов после вспашки в комбинации с предпосевной обработкой [418]

Величина фракций, мм

Процентное содержание фракций

Песок

Супесь

Песчаный суглинок

Пылеватый суглинок

Суглинистая глина

< 10

97

87

78

80

20

10 – 40

3

8

11

10

37

40 – 80

5

10

5

16

> 80

1

5

27

Т а б л и ц а 4 4 . Действие разных рабочих органов на почву [397]

Дисковая борона

Легкий культи- ватор

Борона

Рифленый каток

Почвоуплотни- тель

Комкодробитель

Вращающаяся звездчатая борона

Пружинные зубо- вые бороны

Волокуша

Выравнивание

0

0

0

+

Крошение

+

+

+

+

0

+

+

+

0

Рыхление

0

+

0

Уплотнение

0

+

+

+

0

0

0

0

Уничтожение сорняков

0

+

+

0

0

0

0

+ = пригоден; 0 = условно пригоден; – = не пригоден

В зависимости от исходной ситуации можно выбрать соответствующие рабо- чие органы. Для этого необходимо знать их действие (табл.44).

Оптимальные плотности разных типов и видов почв, установленные в России при выращивании кукурузы, приводятся в табл. 45.

Большое значение имеет и направление обработки почвы. Лучше всего применять диагональное к вспашке направление. При двукратной весенней обработке ее следует проводить перекрестно. Посев кукурузы после послед- ней обработки почвы следует проводить в течение 24 ч. Если для посева в течение этого времени поле слишком большое, то его можно разделить, но в таком случае получается больше проездов и поворотов при обработке.

71

Т а б л и ц а 4 5 . Оптимальная плотность почв [165]

Тип

Вид

Равновесная

Оптимальная

почвы

почвы

плотность* почвы,

плотность почвы,

г/см3

г/см3

Дерново-подзолистая

Песчаная

1,5 –1,6

»

Супесчаная

1,3 –1,4

1,2 –1,35

»

Суглинистая

1,35 –1,5

1,1 –1,3

Дерново-карбонатная

»

1,4 –1,5

1,1– 1,25

Дерново-глеевая

»

1,4

1,2 –1,4

Луговая пойменная

»

1,15 – 1,2

Болотная

Степень разложения торфа 35 – 40 %

0,17 – 0,18

Серая лесная

Суглинистая

1,35 –1,4

1,15 –1,25

Чернозем

»

1,0 –1,3

1,2 –1,3

* Равновесная плотность почвы – плотность, которая формируется в необработанной почве (1– 2 года) в естественном состоянии

При этом лучше уменьшить направление предпосевной обработки к направ- лению вспашки от 45 до 10 –15 °С, что позволит начинать посев на данном поле до завершения на нем предпосевных работ.

Новые возможности для продвижения кукурузосеяния в северные районы и получения растений с початками молочно-восковой и восковой спелости открывает применение гребневого способа посева на связных (суглинистых) почвах. В полевых опытах, проведенных в Смоленской области, установ- лено, что такой посев кукурузы существенно улучшает водно-воздушный, тепловой и пищевой режимы почвы, особенно в апреле-мае и первой декаде июня.

При этом температура почвы на глубине заделки семян обычно на 0,5 –1,5 °С выше, чем на ровной поверхности. Кукуруза, выращиваемая на гребнях, меньше страдает от переувлажнения в течение вегетации. Урожай зеленой массы и сухого вещества при посеве кукурузы на гребнях в ранние сроки в среднем на 14 –26 % выше, чем на ровной поверхности.

Принимать решение о предпосевной обработке почвы надо с учетом конк- ретных почвенных и погодных условий, технических возможностей и срока проведения посева кукурузы. Но необходимо стремиться к тому, чтобы ко времени посева было достигнуто оптимальное состояние почвы для прорас- тания семян, роста и развития растений кукурузы.

5.2.2 Почвозащитные технологии

В последние годы в Западной Европе при посеве кукурузы все шире исполь- зуют почвозащитные технологии возделывания.

Под понятием «почвозащитные технологии» подразумевают все технологии, при которых не применяют ни осенней, ни весенней вспашки, но которые обеспечивают с учетом посевной техники покрытие почвы мульчей.

Только в последние 10 лет площади, на которых применялись такие техно- логии, увеличились больше чем в 10 раз. Это связано в первую очередь с ростом цен на энергоносители и, тем самым, дорогой плужной обработкой почвы, а также с опасностью водной и ветровой эрозии и возможностью при-

72

менения гербицидов на основе глифосата, которые вносят уже за 7–14 дней до уборки зернового предшественника. Основной их принцип – уменьше- ние числа механических обработок. Климат, влажность и структура почвы влияют на выбор соответствующих операций и интенсивность ее рыхления (рис. 42).

image

Р и с у н о к 4 2 . Необходимый уровень интенсивности рыхления почвы

При учете особенностей почвозащитной обработки почвы и применения соответствующих комплексных мероприятий (севооборот, применение гер- бицидов, фунгицидов и других средств защиты растений) с учетом условий данной местности можно достигать, по крайней мере, равных урожайнос- тей.

Очень пригодны для почвозащитных технологий богатые известью глинис- тые и суглинистые почвы, хорошо дренированные суглинки и богатые гуму- сом песчаные почвы. Содержание гумуса у них, соответственно, не должно быть ниже 2 %, у суглинистых – 3 и глинистых – 5 %.

Такие технологии:

• предотвращают водную и ветровую эрозию, чем снижается опасность пересева. При этом сток и смыв почвы уменьшается тем больше, чем гуще ее покрытие (табл. 46).

• снижают, особенно на пылеватых почвах, заплывание. Благодаря этому и повышенной активности дождевых червей (рис. 43) увеличивается инфильтрационная способность почвы для воды. Как видно из рисун-

ка 44, разные рабочие органы и интенсивности воздействия на почву по- разному влияют на количество и активность дождевых червей.

• создают улучшенный инфильтрационный режим почвы для воды

(табл. 47) за счет лучшего распределения капилляров при летней засухе.

Вследствие заделки органической массы в поверхностный слой почвы

повышается доля устойчивых к воздействию осадков стабильных поч-

венных частиц (рис. 45.)

• сохраняют благоприятное состояние почвы для осуществления техно- логических процессов. Она менее страдает от переуплотнения (рис. 46), не образуются уплотненные плужные подошвы. Глубина следов от проездов машин при уходе и уборке, а также переуплотнение под ними уменьшается (рис. 47).

• уменьшение числа рабочих приемов и переездов щадит не только почву, но и снижает затраты по возделыванию кукурузы.

73

Т а б л и ц а 4 6 . Влияние мульчи на поверхностный сток и вынос почвы (на основе данных десятилетних наблюдений) [417]

Покрытие почвы мульчей, %

Растительные остатки, т СМ /га

Поверхностный сток, %

Вынос почвы, %

0

0

45

100

< 20

0,5

40

25

< 30

1

25

8

= 50

2

0,5

3

= 70

4

0,1

< 1

> 90

8

не измерим

< 1

image

Р и с у н о к 4 3 . Количество дождевых червей и накопление биологической массы на суглинке после традиционной обработки почвы (А) и после посева в мульчу (Б) [264]

Т а б л и ц а 4 7 . Изменение инфильтрации воды на кукурузных полях при плужной и бесплужной обработке почвы [486]

Способ обработки

Инфильтрация, мм /единицу времени

в начале мая 1996 г.

в конце июня 1996 г.

8 лет бесплужно

55

79

8 лет бесплужно, 1996 с плугом

45

33

Постоянная обработка плугом

10

5

74

image

Р и с у н о к 4 4 . Влияние разных способов обработки почвы и рабочих органов на число особей дождевых червей, их биологическую активность, объем пор и экскременты [687]

75

image

Р и с у н о к 4 5 . Распределение растительных остатков в почве при разных спосо- бах обработки почвы.

image

1 – одинаковое рыхление почвы в севообороте,

2 – дифференцированное рыхление почвы в севообороте,

3 – без рыхления

Р и с у н о к 4 6 . Глубина действия давления на грунт при проведении разных при- емов по основной обработке почвы. [264]

76

image

Р и с у н о к 4 7 . Давление ходовых систем на грунт (10,6 т) при традиционной и консервирующей обработке почвы [329]

В зависимости от использованных машин для обработки жнивья и основ- ной обработки почвы значительно снижаются затраты труда и горючего (рис. 48).

чел.-мин./га л /га

image

1 – ротационная борона с вырезными дисками,

2 – тяжелая сетчатая борона,

3 – тяжелый культиватор для рыхления почвы,

4 – культиватор сплошного рыхления,

5 – культиватор для междурядной обработки,

6 – щелеватель.

Р и с у н о к 4 8 . Затраты рабочего времени (чел.-мин /га) и горючего (л /га) на обра- ботку жнивья и основную обработку почвы разными орудиями при традиционной (1) и консервирующей технологии (2 – 6) [367]

77

Для бесплужной основной обработки почвы пригодны дисковые бороны и дисковые культиваторы, тяжелые культиваторы и фрезы. Дисковые орудия хорошо работают на песчаных почвах, хуже – на сухих, а также суглинис- тых почвах. Рыхление на полную глубину пахотного слоя можно провести оборудованными 2-ярусными стрельчатыми лапами и параплугами (плоско- резами), которые оставляют почву в естественном сложении. Для рыхления почвы вблизи поверхности можно применять простые тяжелые культивато- ры, которые рыхлят и перемешивают почву. Ограниченное рыхление почвы улучшает стабильность сложения почвы, чем снижается опасность вредного уплотнения.

Предпосевную обработку почвы проводят в различных вышеназванных ком- бинациях, используя частично такие рабочие орудия, как зубовые роторы, роторные фрезы и роторные бороны.

Все системы почвозащитной обработки под кукурузу – не примитивные формы хозяйствования. Напротив, они требуют высокого уровня культуры земледелия и профессиональных знаний крестьян и специалистов. Прежде чем принять окончательное решение по использованию одной из форм поч- возащитных технологий, ее следует испытать применительно к конкретным условиям хозяйства. При этом следует учитывать, что преимущества вари- антов почвозащитной технологии обработки почвы, как правило, выявля- ются только после их многолетнего применения в севообороте. Длительная бесплужная обработка по-разному отражается на физических, химических и биологических свойствах почвы (табл. 48).

Т а б л и ц а 4 8 . Влияние длительной бесплужной обработки почвы на ее физи- ческие, химические и биологические свойства по сравнению со вспашкой с оборотом пласта [375]

Свойство или признак

Глубина почвы, см

0 –10

10 –25

> 25*

Плотность почвы

+ + +

+ +

– –

Объем пор

– –

+

Крупные поры

– – –

+/–

+

Непрерывные поры

+ + +

+ + +

+ + +

Стабильность почвенных частиц

+ + +

+ +/–

+/–

Инфильтрация воды

+ + +

+ + +

+ + +

Газообмен

+/– (–)

+/– (–)

+/–

Нагревание

– –

– –

+/– (–)

Cорг., Nt, P, K

+ + +

– – –

+/–

рН

– – –

+ +

+ +

Почвенная флора и фауна

+ + +

– – –

+/–

Дождевые черви

+ + +

+ + +

+ + +

Минерализация азота

+ +

– – –

+/–

Проникновение корней

+ (+/–)

– (+/–)

+ (+/–)

* Плужная подошва

+ = больше; – = меньше; +/– = без изменения

78

Следующие, отчасти отрицательные, действия почвозащитных технологий необходимо особенно учитывать при внесении удобрений и борьбе с сорня- ками, вредителями и болезнями:

• более позднее прогревание почвы;

• более низкая полевая всхожесть кукурузы;

• более медленное поступление и более низкий уровень минерализации азота;

• усиленное засорение корнеотпрысковыми, корневищными, а также менее распространенными сорняками, как, например, разными видами костра (Bromus spp.);

• возрастание поражения посевов мышами и слизнями.

С этими проблемами можно справиться, если осуществлять постоянный контроль за посевами и проводить соответствующие мероприятия.

5.2.2.1 Посев кукурузы в мульчу после выращивания проме- жуточных культур

В регионах с годовой суммой осадков более 600 мм, с повышенной опаснос- тью водной эрозии и при рано убираемых предшественниках можно прово- дить посев кукурузы в мульчу после выращивания промежуточных культур. Он проводится прямо в мульчу, которая зимой вымерзает или которую весной уничтожают гербицидами. Его можно осуществлять и после предпосевной обработки почвы (рис. 49). В первом случае остатки пожнивной культуры сохраняют свою почвозащитную роль.

Если солома предшественника не убирается, необходимо ее хорошо измель- чить и равномерно распределить по всей площади поля. При использовании широкозахватных комбайнов, особенно на склонах, это может быть пробле- мой (рис. 50). Для равномерного распределения соломы применяют специ- альные культиваторы для распределения и измельчения соломы и стерни.

Сразу после уборки целесообразно заделывать солому и растительные остат- ки. Для этих целей применяют дисковые или роторные бороны с вырезными дисками, зубчатые бороны или роторные культиваторы. При этом достигает- ся высокий смесительный эффект, уничтожение сорняков и падалицы. Кроме того, одновременно можно вносить органические и минеральные удобрения. После мелкой обработки жнивья проводят вспашку или глубокое рыхление без оборота пласта. Дополнительная предпосевная обработка выполняется для того, чтобы можно было вовремя и качественно провести посев пож- нивных культур.

Предпосевная обработка и посев могут быть проведен за один рабочий проход с использованием комбинации орудий предпосевной обработки с сеялкой (рис. 51).

79

image

Р и с у н о к 4 9 . Схема традиционной и консервирующей обработки почвы под кукурузу [354]

солома

полова

image

Р и с у н о к 5 0 . Распределение соломы и половы при уборке озимой пшеницы на склонах [687]

80

image

Р и с у н о к 5 1 . Комбинация рыхлящих сошников, роторного зуба и сеялки с шин- ными уплотнителями [329]

Наиболее пригодными в качестве промежуточных культур являются фаце- лия, редька масличная и горчица белая. Если почва влажная, они прораста- ют быстро и скоро покрывают всю ее поверхность. Фацелию высевают до 10 августа из расчета 10 –15 кг/га, редьку масличную – с 15 по 20 августа по норме 20 –25 кг/га, а горчицу – с 20 августа по 5 сентября по норме 18 –20 кг/ га. Азот вносят в количестве 40 – 60 кг/га в виде минеральных или органи- ческих (жидкий навоз) удобрений. Он способствует разложению соломы и росту промежуточных культур с таким расчетом, чтобы они достигли до зимы оптимальной фазы развития (начала цветения).

Положительное действие промежуточных культур, кроме улучшения струк- туры почвы, проявляется и в том, что они могут использовать питатель- ные вещества, которые остались в почве после уборки предшественника, и которые без растительного покрова могут вымываться в грунтовые воды.

Т а б л и ц а 4 9 . Влияние посева в мульчу на структуру почвы [334]

Вариант

Глубина почвы, см

5 –11

12 –18

20 –28

28 –34

Удельная масса скелетной фракции почвы, г/см3

Зяблевая вспашка

1,36

1,34

1,35

1,40

Посев в мульчу

1,32

1,32

1,43

1,38

Эффективная пористость, > 10 % объема, %

Зяблевая вспашка

19,0

20,0

18,6

15,8

Посев в мульчу

20,3

22,4*

20,6*

17,1*

Полная влагопроводность, м/день

Зяблевая вспашка

0,35

0,41

0,31

0,20

Посев в мульчу

0,45

0,62*

0,37

0,28

* Значимая

81

Если зеленая масса осенью не убирается и не стравливается скотом, то под пожнивными культурами почва сохраняет до весны достаточно рыхлое сло- жение, осадки полностью проникают в почву, не размывая ее поверхност- ную структуру. Это положительное влияние наглядно показывают резуль- таты опыта, который проводился в зоне лессовых черноземов в Германии (табл. 49).

Почвозащитные технологии с пожнивными культурами имеют преимущес- тва и в борьбе с сорняками. Интенсивной предпосевной обработкой почвы, которая проводится перед посевом мелкосеменных промежуточных культур, стимулируются к прорастанию сорняки и падалица зерновых. Плотным стеб- лестоем промежуточных культур они подавляются. Многие сорняки отми- рают еще осенью и ослабляются зимой.

В зависимости от степени покрытия почвы мульчей и при раннем отмирании промежуточной культуры в связи с заморозками, и при последующей мяг- кой зиме могут развиваться сорняки, особенно звездчатка средняя, яснотка, ярутка, пырей ползучий и др. Их надо уничтожать гербицидами перед посе- вом кукурузы. После посева с ними трудно бороться, поэтому необходимо, особенно после посева промежуточной культуры без плуга, внести герби- цид сплошного действия типа Раундап (глифосат). Вносят гербициды до первой обработки почвы. После внесения гербицида сплошного действия можно отодвинуть сроки первой послевсходовой химической обработки. Если сорняков не очень много, гербицид сплошного действия применяют до появления всходов через 1–2 дня после посева, в результате отпадает необходимость послевсходового опрыскивания.

До посева кукурузы в зависимости от состояния мульчи и типа почвы прово- дят рыхление на глубину заделки семян культиватором с плоскорежущими лапами для того, чтобы остатки пожнивной культуры сохранили свою поч- возащитную функцию после посева, или проводят посев кукурузы специ- альными сеялками без обработки почвы. В этом случае остатки пожнивной культуры сохраняют свою почвозащитную роль.

Если мульча не очень густа (степень покрытия 10 –15 %), посев можно проводить сеялками с нормальными сеющими агрегатами. При этом важ- ным условием является отсутствие длинных растительных остатков. Этого можно достичь измельчением отмерших растений промежуточных культур уже по замерзшей почве.

Обычно же для посева в мульчу требуется специальное оборудование. На рынке предлагается техника с режущими или очищающими дисками и с двойными очищающими дисками, идущими перед высевающими сошни- ками, которые очищают ряды высева узкой лентой от растительных остат- ков.

При посеве в мульчу очень важна работа посевных агрегатов сеялок, закры- вающих и уплотняющих посевные рядки. Для разных видов почвы и мульчи на рынке имеется большой выбор разных уплотняющих катков, которые рекомендуется испытывать на пригодность в конкретных условиях.

Для достижения необходимой глубины высева при посеве в мульчу необ- ходимо значительное давление высевающего агрегата на почву, что дости- гается его более высоким собственным весом и специальными пружинами или гидравлическими системами.

82

Сеялки, оборудованные для посева в мульчу, могут без проблем использо- ваться и при традиционной обработке почвы.

Предпосылкой для успешного выращивания кукурузы на поле, мульчиро- ванном промежуточными культурами, является достаточное обеспечение почвы влагой. В регионах с недостаточным количеством осадков осенью и зимой эти технологии не дают положительных результатов. При летней засухе промежуточные культуры плохо всходят, так что степень покрытия почвы бывает недостаточной. Кроме этого, ими расходуется много влаги, которой потом недостает кукурузе (рис. 52). В таких регионах влаги в почве хватает только для одной культуры.

image

Р и с у н о к 5 2 . Влияние урожайности пожнивных культур на обезвоживание поч- вы на деградированном черноземе (суглинистый лесс) [334]

5.2.2.2 Посев кукурузы в соломенную мульчу.

Если выращивание промежуточных культур в засушливых условиях из-за низкого уровня осадков осенью и зимой рискованно и в нет достаточных запасов нитратного азота, то поверхностному уплотнению почвы, эрозии и оглиниванию можно противодействовать путем мульчирования почвы соло- мой.

Посев в соломенную мульчу рекомендуется:

• в засушливых регионах при опасности почвенной эрозии, особенно при возделывании кукурузы на склонах;

• если предшественник поздно убирается, и нет времени для посева пож- нивной культуры;

• по экономическим причинам (затраты ниже, чем при мульчировании промежуточными культурами).

83

Как правило, в более засушливых условиях при выращивании кукурузы по экологическим и экономическим причинам растет значение бесплужной обработки почвы в соломенную мульчу. В таких регионах успешно прово- дят прямой посев (рис. 53).

image

Р и с у н о к 5 3 . Влияние климатических условий на технологии обработки почвы [329]

Предпосылкой для успешного посева при мульчировании соломой является равномерное ее распределение по полю. Для этого требуется,

• хорошая спелость соломы при уборке;

• по возможности низкий срез соломы;

• хорошее измельчение соломы (длина резки около 5 см);

• равномерное распределение соломы по всей поверхности поля.

На склонах это трудно выполнить, но можно за счет оборудования комбайнов соответствующими направляющими щитками. Так как масса соломы при засушливых условиях тоже снижается, проблема ее распределения в таких регионах не так остра. Для более равномерного распределения мульчи из соломы поля иногда обрабатывают специальными орудиями (скребницами), однако это повышает затраты.

Для мульчирования более пригодна солома пшеницы и ржи, чем солома ячменя, которая быстрее разлагается.

Все операции по обработке жнивья по основной и предпосевной обработке должны быть направлены на сохранение достаточного покрытия поверх- ности почвы мульчей из соломы. Часть соломы равномерно заделывают в поверхностный слой почвы на глубину до 15 см. Для этого все мероприятия необходимо проводить так, чтобы замедлить разложение соломы выбором соответствующих сроков проведения обработки и видов техники.

84

Чем позже проводят обработку жнивья и заделку соломы, тем медленнее она разлагается. В зависимости от условий через 2–3 недели после уборки проводят мелкую обработку жнивья культиватором со стрельчатыми лапами или дисковыми боронами на глубину 5 – 8 см, а осенью – вторую обработку на глубину 15 –20 см чизельными или лапчатыми культиваторами или плос- корезами. Иногда проводят только одну обработку жнивья осенью. Каждая обработка уменьшает покрытие почвы мульчей. При обработке почвы куль- тиватором со стрельчатыми лапами и дисковой бороной, которые лучше заделывают и перемешивают солому с почвой, степень покрытия достига- ет 15 – 20 %. Обработка культиваторами с чизельными или стрельчатыми лапами, которые рыхлят почву при слабом перемешивании ее с соломой, позволяет достигать степени покрытия 25 – 35 %.

Ранней весной решают вопрос о необходимости проведения рыхления и предпосевной обработки почвы. При этом принимается во внимание состо- яние структуры почвы, засоренность, выровненность поля, распределение растительных остатков, возможность возникновения эрозии, а также осна- щенность высевающей техникой. Критерии для принятия решения такие же, как при посеве в мульчу из промежуточных культур. Как правило, вес- ной необходимо внесение гербицида сплошного действия. Если разными рабочими проходами степень покрытия мульчей снижена до 10 –15 %, посев можно провести нормальными сеялками. При более высоких степенях пок- рытия следует применять сеялки, оборудованные двойными режущими или двойными очищающими дисками. Если почва рыхлая, физически спелая или мокрая, режущие диски недостаточно измельчают солому. При этом они укладывают плохо измельченную солому под семенное ложе, что приводит к нарушению связи с капиллярным слоем почвы. При таких условиях пре- имущество следует отдать очищающим дискам.

Измельчающее действие двойных режущих дисков можно улучшить за счет использования дисков с вырезами, которые работают более агрессивно.

85

 

Наши спонсоры