Книжная полка Сохранить
Размер шрифта:
А
А
А
|  Шрифт:
Arial
Times
|  Интервал:
Стандартный
Средний
Большой
|  Цвет сайта:
Ц
Ц
Ц
Ц
Ц

Научно-практические приемы совершенствования обработки почвы в современных адаптивно-ландшафтных системах земледелия

Покупка
Основная коллекция
Артикул: 660106.02.01
Доступ онлайн
от 336 ₽
В корзину
В монографии приводятся результаты многолетних научно-производственных исследований авторов в различных почвенно-климатических зонах Российской Федерации. Предназначена для широкого круга научных и практических работников отрасли АПК страны, может быть использовано в учебном процессе в высших и средних профессиональных учебных заведениях.
23

Только для владельцев печатной версии книги: чтобы получить доступ к дополнительным материалам, пожалуйста, введите последнее слово на странице №115 Вашего печатного экземпляра.

Научно-практические приемы совершенствования обработки почвы в современных адаптивно-ландшафтных системах земледелия : монография / А.И. Беленков, В.А. Шевченко, Т.А. Трофимова, В.П. Шачнев. — Москва : ИНФРА-М, 2023. — 279 с. + Доп. материалы [Электронный ресурс]. — (Научная мысль). — DOI 10.12737/monography_5cf8cb7557c166.38627605. - ISBN 978-5-16-014805-2. - Текст : электронный. - URL: https://znanium.com/catalog/product/1970297 (дата обращения: 14.10.2024). – Режим доступа: по подписке.
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
Москва
ИНФРА-М
2023

НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЕ 
ПРИЕМЫ 
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ 
ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ 
В СОВРЕМЕННЫХ 
АДАПТИВНО-ЛАНДШАФТНЫХ 
СИСТЕМАХ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ 

À.È. ÁÅËÅÍÊÎÂ
Â.À. ØÅÂ×ÅÍÊÎ
Ò.À. ÒÐÎÔÈÌÎÂÀ
Â.Ï. ØÀ×ÍÅÂ

МОНОГРАФИЯ

Беленков А.И.
Б43 
 
Научно-практические приемы совершенствования обработки 
почвы в современных адаптивно-ландшафтных системах земледелия : монография / А.И. Беленков, В.А. Шевченко, Т.А. Трофимова, В.П. Шачнев. — Москва : ИНФРА-М, 2023. — 279 с. + Доп. 
материалы [Электронный ресурс]. — (Научная мысль). — DOI 
10.12737/monography_5cf8cb7557c166.38627605.

ISBN 978-5-16-014805-2 (print)
ISBN 978-5-16-107311-7 (online)

В монографии приводятся результаты многолетних научно-производственных исследований авторов в различных почвенно-климатических 
зонах Российской Федерации.
Предназначена для широкого круга научных и практических работников отрасли АПК страны, может быть использовано в учебном процессе 
в высших и средних профессиональных учебных заведениях.

УДК 631.51(075.4)
ББК 41.43 

УДК 631.51(075.4)
ББК 41.43
 
Б43

© Беленков А.И., Шевченко В.А., 
Трофимова Т.А., Шачнев В.П., 2019 
ISBN 978-5-16-014805-2 (print)
ISBN 978-5-16-107311-7 (online)

Р е ц е н з е н т ы: 
Зинченко С.И., доктор сельскохозяйственных наук, профессор, заведующий отделом агрофизики Верхневолжского федерального аграрного 
научного центра;
Борисенко И.Б., доктор технических наук, старший научный сотрудник 
кафедры земледелия и агрохимии, заведующий лабораторией Волгоградского государственного аграрного университета

Материалы, отмеченные знаком 
, доступны 
в электронно-библиотечной системе Znanium

Светлой памяти учителей и наставников, профессоров
Шульмейстера Константина Георгиевича,
Сухова Александра Николаевича,
Жидкова Владимира Михайловича
посвящается

Введение

Современное сельское хозяйство основано на применении 
новых почвообрабатывающих машин и орудий, позволяющих, 
в значительной мере сохранять и поддерживать плодородие пахотных земель на должном уровне, стабильно наращивать урожайность полевых культур, экономно и эффективно использовать 
природный и техногенный ресурсный потенциал. Особенно важна 
экологическая и энергосберегающая составляющая современных 
технологий возделывания сельскохозяйственных культур, в первую 
очередь, касающаяся совершенствования приемов и способов обработки почвы, как под отдельные культуры, так и в различных севооборотах с учетом биологических особенностей растений.
В настоящий момент обработка почвы уже не рассматривается 
как неизбежно затратное и слабо прогрессирующее звено систем 
земледелия. Эта составная часть стала мобильнее и динамичнее 
в своем развитии. Теория и практика обработки почвы под отдельные культуры и в севооборотах подсказывает новые пути 
решения сложных задач экономии материальных и денежных 
затрат, что приводит, в свою очередь, к увеличению продуктивности культур и стабилизации почвенного плодородия. Обработка 
почвы, наряду с севооборотами, является важнейшей составной 
частью системы земледелия, так как определяет ее интенсивность 
и затратность, уровень антропогенной нагрузки на агроландшафт 
и устойчивость почвы к эрозии, особенности применяемых машин 
и орудий в агротехнологиях, характер процессов массоэнергообмена в агроэкосистемах [120, 199, 255].
Обработка почвы является наиболее энергоемким и дорогостоящим процессом в сельскохозяйственном производстве. На обработку почвы затрачивается 180–320 кВт-час/га, или 50–80 кг 
топлива на один гектар. Обработка почвы наряду с положительным 
влиянием оказывает отрицательное действие на ее плодородие. 
Так, применение тяжеловесных тракторов и орудий уплотняет 
пахотный и подпахотный слои почвы. Частые рыхления, активизируя биологические процессы и минерализацию органического 

вещества, приводят к значительным потерям не использованного 
растениями азота и снижению гумусированности почвы, а также 
к развитию эрозии. Поэтому разработка более экономичных технологий обработки почвы, обеспечивающих значительное снижение 
энергетических, трудовых затрат — важное условие современного 
земледелия.
При высоком уровне интенсификации земледелия (систематическое внесение удобрений, пестицидов, мелиорантов) изменяются функции обработки, и доля ее в варьировании урожайности 
не превышает 8–12%. Это характерно для почв с высоким потенциальным уровнем плодородия и благоприятными агрофизическим 
свойствами. В этих условиях воздействие на почву можно минимализировать и роль обработки свести к технологическим функциям 
заделки удобрений, мелиорантов, пестицидов.
При низком уровне интенсификации земледелия, недостаточном применении удобрений, средств защиты растений и т.д. 
роль обработки возрастает и заключается в мобилизации потенциального плодородия, повышении доступности питательных веществ, поддержании благоприятного для растений сложения почвы 
и хорошего фитосанитарного состояния. Современным системам 
земледелия соответствуют дифференцированные технологии основной обработки почвы в зависимости от биологических особенностей культур, ландшафтных условий, засоренности полей, климатических условий, степени проявления эрозии, наличия паров 
и ряда других сопутствующих условий [75, 76, 77].

Глава 1
НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ АСПЕКТЫ 
СОВРЕМЕННЫХ СИСТЕМ ОБРАБОТКИ 
ПОЧВЫ

ФУНКЦИИ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ

1. Оптимизация плотности и структурного состояния — 
придание пахотному слою почвы оптимальной плотности 
сложения и структурного состояния, при которых обеспечивается нормальный рост и развитие растений.
2. Регулирование водного баланса почвы — создание 
строения почвы, при котором она лучше впитывает, накапливает и сохраняет влагу для формирования урожая.
3. Предотвращение водной и ветровой эрозии почвы — 
проведение такой обработки почвы, которая позволяет надежно защитить почву от возникновения и проявления 
эрозии.
4. Заделка удобрений и мелиорантов в почву — тщательная заделка и равномерное распределение удобрений 
и мелиорантов по всему почвенному профилю пахотного 
слоя почвы.
5. Регулирование режима органического вещества — проведение почвообработки, обеспечивающей сохранение и накопление гумуса в пределах пахотного слоя почвы [104, 105, 
220].
6. Регулирование фитосанитарных условий почвы — предотвращение накопления в почве болезней, вредителей, токсинов, семян сорняков за счет правильной обработки почвы.
7. Создание условий для посева и появления всходов, создание благоприятного ложа для семян перед посевом, то 
есть равномерно взрыхленного, выровненного и хорошо разделанного поверхностного слоя почвы и уплотненной прослойки на глубине заделки семян (рисунок 1).
8. Энергосбережение и экономичность — проведение 
качественной обработки почвы с наименьшими затратами 
и высоким энергетическим и экономическим эффектом.
В таблице 1 изложены основные принципы построения 
системы обработки почвы в севооборотах [3].

Таблица 1
Принципы построения системы обработки почвы в севооборотах

№ 
п/п
Принципы
Характеристика принципов

1
Комбинированности
предусматривает последовательное сочетание в севооборотах различных способов и приемов обработки 
почвы (отвальной, безотвальной, поверхностной, 
«нулевой») с использованием соответствующих 
машин и орудий

2
Разноглубинности
предусматривает обоснованное чередование глубокой, средней, мелкой и поверхностной обработок 
почвы в соответствии со складывающимися условиями

3
Минимализации
подразумевает сокращение количества и глубины 
обработки почвы или отказ от нее с использованием 
в т.ч. комбинированных машин и агрегатов или прямого посева

4
Почвозащитной 
целесообразности

направлен на предупреждение развития водной 
и ветровой эрозии почвы с использованием почвозащитных агрегатов и орудий

5
Экологической 
адаптации

уменьшение возможного отрицательного влияния 
обработки на почву и окружающую среду

Риc. 1. Ложе для семян

Принцип комбинированности основной обработки в севооборотах 
основан на выявлении преимущества того или иного способа под отдельные культуры, их отзывчивость и конкретную целесообразность 
сочетания отвальных, безотвальных, минимальных приемов обработки почвы. Так эффективность отвальной обработки определяется 
необходимостью глубокой заделки удобрений, сорняков, вредителей 
и возбудителей болезней, формированием гомогенного окультуренного плодородного пахотного слоя, более полным использованием 
растениями минеральных элементов, улучшением агрофизических 
свойств почвы. Безотвальные обработки являются влагонакопительными и эрозионноустойчивыми, сохраняют органическое вещество 
почвы и экологическую обоснованность их проведения. Минимальные несут функцию ресурсосбережения и охраны.
Принцип разноглубинности предусматривает чередование глубокой, 
мелкой и поверхностной обработок в соответствии с условиями агроландшафта, биологическими требованиями культур, их отзывчивостью 
на мощность создаваемого пахотного слоя. Система обработки почвы 
в севообороте должна строиться на основе чередования глубины отвальных и безотвальных обработок различными орудиями и машинами.
Принцип минимализации применим на хорошо окультуренных 
почвах, с высоким плодородием и оптимальными агрофизическими 
свойствами. Борьбу с сорняками на таких землях можно вести с помощью гербицидов. Наиболее эффективны в плане минимализации 
обработки комбинированные агрегаты с различными рабочими органами (дисковыми, роторными, чизельными, плоскорежущими) в сочетании с мульчированием почвы соломой и растительными остатками. 
Минимализация обработки почвы сосредотачивается на снижении 
переуплотнения почвы, уменьшении потерь гумуса и питательных 
веществ, сокращении энергетических и трудовых затрат. Минимализация обработки почвы за счет сокращения числа и глубины основных 
обработок в севооборотах на почвах с благоприятными свойствами 
для роста растений, совмещения технологических операций, уменьшения числа проходов агрегатов по полю позволила сократить сроки 
выполнения работ, повысит производительность труда в 1,5–2 раза, 
снизить энергетические затраты на 30—40%.
Недостатком приемов минимализации обработки почвы является 
ухудшение фитосанитарного состояния почвы: повышение засоренности посевов, поражаемости культур болезнями и вредителями. Снижение при этом темпов минерализации гумуса ухудшает обеспеченность культур азотом, особенно после стерневых предшественников.
Принцип почвозащитной целесообразности и экологической адаптивности приемов и технологий обработок почвы. Он направлен на предупреждение эрозии и защиту почвы, уменьшение до нормативных пределов 
отрицательного влияния на почву и окружающую среду [2, 11, 218, 228].

В России выделяют следующие системы обработки почвы: отвальная разноглубинная, безотвальная, плоскорезная, мульчирующая, нулевая, минимальная, комбинированная (таблица 2).

Таблица 2
Классификация систем основной обработки почвы [98]

№ 
п/п
Система обработки почвы
Характеристика системы

1
Отвальная
Обработка почвы отвальными орудиями с полным 
или частичным оборачиванием ее слоев
2
Безотвальная
Обработки почвы плоскорежущими орудиями с сохранением большей части послеуборочных остатков 
на ее поверхности
3
Минимальная
Обработка почвы, обеспечивающая уменьшение 
энергетических, трудовых или иных затрат путем 
уменьшения числа, глубины и площади обработок, 
совмещения операций, применения гербицидов
4
Мульчирующая
Сочетание механической обработки почвы и оставления на ее поверхности измельченных растительных 
остатков
5
Комбинированная
Сочетание отвального, безотвального и поверхностного способов обработки почвы
6
Нулевая
Отсутствие механической обработки, посев культуры 
в необработанный слой почвы
7
Гребнегрядовая
Обработка орудиями со специальными приспособлениями с нарезкой гребней и гряд

Для реализации вышеназванных систем обработки почвы используются соответствующие приемы и глубина в зависимости 
от почвенно-климатических условий, чередования культур в севообороте, фитосанитарного состояния и наличия эрозионных процессов (таблица 3).

Таблица 3
Приемы основной обработки почвы и их дифференциация по регионам 
России [175]

Приемы и глубина обработки

Условия применения
Краткая характеристика

1. Отвальная
Во всех зонах, на землях, 
не подверженных водной 
эрозии и дефляции, 
изменяется по глубине, 
в зависимости от мощности пахотного слоя

Проводится плугами с различной формой отвалов на глубину с учетом биологических 
особенностей культур

Приемы и глубина обработки

Условия применения
Краткая характеристика

1.1. Глубокая,
28–30 см
На почвах с мощностью 
пахотного слоя более 
30 см

Под пропашные культуры 
с глубоко проникающей корневой системой
1.2. Обычная,
20–22 см
На почвах с мощностью 
пахотного слоя до 25 см
Под все культуры севооборота

1.3. Мелкая,
8–16 см
На почвах с мощностью 
пахотного слоя менее 16 см
Под озимые зерновые и технические не пропашные культуры
1.4. Разноглубинная
На почвах с мощностью 
пахотного слоя более 
20–22 см

Глубокие обработки под пропашные и многолетние травы, 
обычные — под яровые зерновые, 
мелкие и поверхностные — под 
озимые зерновые
2. Плоскорезная почвозащитная

В степной и лесостепной зонах при проявлении дефляционных 
процессов

Под все культуры сплошного сева на глубину с учетом 
мощности и глубины проникновения корневой системы, 
гранулометрического состава 
почвы и условий ее увлажнения
3. Комбинированная почвозащитная 
(отвальноплоскорезная, 
плоскорезноотвальная и др.)

Во всех зонах на почвах, 
подверженных эрозии, 
на склонах крутизной 
более 3o

Под яровые зерновые с подсевом мн. трав — отвальная, без 
подсева трав — плоскорезная, 
под озимые – отвальная или 
чизельная

4. Комбинированная ресурсосберегающая 
(отвально-фрезерная, чизельнофрезерная)

На торфяных и пойменных почвах, а также 
на тяжело суглинистых 
и глинистых заплывающих почвах

В овощных и пропашных севооборотах: основная — отвальная или чизельная, предпосевная — фрезерная

5. Минимальная ресурсосберегающая, прямой 
посев

На почвах с высоким 
уров нем окультуренности с равновесной 
плотностью, близкой 
к оптимальной. Для 
поддержания оптимального фитосанитарного 
состояния необходимо 
использовать высокоэффективные средства 
защиты

Мелкая и поверхностная под 
культуры сплошного сева с периодическим безотвальным 
глубоким рыхлением, для 
прямого посева используют 
специальные сеялки, обеспечиваюшие качественную заделку 
семян в необработанную почву, 
в стерню

Окончание таблицы 3

В зависимости от глубины и энергетических затрат приемы обработки почвы классифицируются следующим образом (таблица 4).

Таблица 4
Классификация приемов обработки почвы по глубине и энергоемкости 
[175]

Прием обработки почвы
Глубина,
см
Коэффициент 
энергоемкости
Параметры 
обработки
Прикатывание, боронование, лущение, культивация, фрезерование
1–8
0,3
поверхностная
Лемешное лущение, дискование, 
фрезерование, культивация, обработка чизель-культиватором

9–16
0,4–0,5
мелкая

Вспашка, плоскорезная обработка, 
роторная обработка, обработка 
стойками СибИМЭ, обработка 
Параплау, Ранчо

17–23
0,8–1,0
обычная 
(средняя)

Безотвальное рыхление, чизельная 
обработка, двух-, трехъярусная 
вспашка

24–40
1,3–1,5
глубокая

Глубокое мелиоративное рыхление, плантажная вспашка, щелевание, кротование

более 40
более 1,5
мелиоративная

Эффективность применения различных систем (технологий) основной обработки почвы под отдельные культуры и в севообороте 
зависит от ряда сопутствующих условий (таблица 5).

Таблица 5
Условия эффективного применения систем (технологий) основной 
обработки почвы под отдельные культуры и в севообороте [175]

Обработка 
почвы
Культуры
Условия эффективного применения

Нулевая
Озимая пшеница, озимая 
рожь, тритикале

Предшественники: зернобобовые, однолетние травы, гречиха. Слабая засоренность многолетними сорняками. Легкий 
и средний гранулометрический состав
Ячмень, овес, 
многолетние 
травы

Вспашка под предшественник. Слабая 
засоренность многолетними и малолетними сорняками
Поверхностная 8–10 
см

Озимая пшеница, озимая 
рожь, тритикале

Засушливые погодные условия. Равновесная плотность пахотного слоя. Слабая 
засоренность многолетними сорняками. 
Срок до посева озимых менее 30 дней

Доступ онлайн
от 336 ₽
В корзину