В последние годы в Западной Европе при посеве кукурузы все шире используют 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 технологии, 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 применения гербицидов на основе глифосата, которые вносят уже за 7-14 дней до уборки зернового предшественника. Основной их принцип - уменьшение числа механических обработок. Климат, влажность и структура почвы влияют на выбор соответствующих операций и интенсивность ее рыхления (рис. 1).
Рис. 1. Необходимый уровень интенсивности рыхления почвы
При учете особенностей почвозащитной обработки почвы и применения соответствующих комплексных мероприятий (севооборот, применение гербицидов, фунгицидов и других средств защиты растений) с учетом условий данной местности можно достигать, по крайней мере, равных урожайностей.
Очень пригодны для почвозащитных технологий богатые известью глинистые и суглинистые почвы, хорошо дренированные суглинки и богатые гумусом 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. 1).
- снижают, особенно на пылеватых почвах, заплывание. Благодаря этому и повышенной активности дождевых червей (рис. 2) увеличивается инфильтрационная способность почвы для воды. Как видно из рисунка 3, 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. 2) за счет лучшего распределения капилляров при летней засухе. Вследствие заделки органической массы в поверхностный слой почвы повышается доля устойчивых к воздействию осадков стабильных почвенных частиц (рис. 4.)
- сохраняют благоприятное состояние почвы для осуществления технологических процессов. Она менее страдает от переуплотнения (рис. 5), не образуются уплотненные плужные подошвы. Глубина следов от проездов машин при уходе и уборке, а также переуплотнение под ними уменьшается (рис. 6).
- уменьшение числа рабочих приемов и переездов щадит не только почву, но и снижает затраты по возделыванию кукурузы.
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 |
Рис. 2. Количество дождевых червей и накопление биологической массы на суглинке после традиционной обработки почвы (А) и после посева в мульчу (Б).
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 |
Рис. 3. Влияние разных способов обработки почвы и рабочих органов на число особей дождевых червей, их биологическую активность, объем пор и экскременты
Рис. 45. Распределение растительных остатков в почве при разных способах обработки почвы.
Рис. 46. Глубина действия давления на грунт при проведении разных приемов по основной обработке почвы.
1 - одинаковое рыхление почвы в севообороте,
2 - дифференцированное рыхление почвы в севообороте,
3 - без рыхления
Рис. 47. Давление ходовых систем на грунт (10,6 т) при традиционной и консервирующей обработке почвы
В зависимости от использованных машин для обработки жнивья и основной обработки почвы значительно снижаются затраты труда и горючего (рис. 7).
Рис. 48. Затраты рабочего времени (чел.-мин/га) и горючего (л/га) на обработку жнивья и основную обработку почвы разными орудиями при традиционной (1) и консервирующей технологии (2-6)
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.
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 суглинистых почвах. Рыхление на полную глубину пахотного слоя можно провести оборудованными 2-ярусными стрельчатыми лапами и параплугами (плоскорезами), которые оставляют почву в естественном сложении. Для рыхления почвы вблизи поверхности можно применять простые тяжелые культиваторы, которые рыхлят и перемешивают почву. Ограниченное рыхление почвы улучшает стабильность сложения почвы, чем снижается опасность вредного уплотнения.
Предпосевную обработку почвы проводят в различных вышеназванных комбинациях, 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 почвозащитных технологий, ее следует испытать применительно к конкретным условиям хозяйства. При этом следует учитывать, что преимущества вариантов почвозащитной технологии обработки почвы, как правило, выявляются только после их многолетнего применения в севообороте. Длительная бесплужная обработка по-разному отражается на физических, химических и биологических свойствах почвы (табл. 3).
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, N, P, K | +++ | --- | +/- |
рН | --- | ++ | ++ |
Почвенная флора и фауна | +++ | --- | +/- |
Дождевые черви | +++ | +++ | +++ |
Минерализация азота | ++ | --- | +/- |
Проникновение корней | + (+/-) | - (+/-) | + (+/-) |
* Плужная подошва + = больше; - = меньше; +/- = без изменения |
Следующие, отчасти отрицательные, действия почвозащитных технологий необходимо особенно учитывать при внесении удобрений и борьбе с сорняками, 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.