Климат Южного Казахстана отличается крайней засушливостью и резкоконтинентальностью. Почвенный покров Южного Казахстана включает в основном сероземы и светло-каштановые почвы. Механический состав почв представлен легким, средним и тяжелым суглинком. Почвы характеризуются бесструктурностью, склонностью к заплыванию, образованию корки, уплотнению после дождей и поливов, наличием различных видов эрозий. Поскольку данные типы почв сформированы скудной полупустынной и пустынной растительностью, они имеют небольшой запас органического вещества и низкую возможность самовосстановления после неблагоприятного воздействия на них как природных факторов, так и антропогенных, в том числе под воздействием обработок почвы при возделывании сельскохозяйственных культур [1-6].
В связи с этим возникает необходимость разработать мероприятия направленные на сохранение и восстановление плодородия почв, а также обеспечивающих получение высоких урожаев. Технология возделывания культур представляет собой комплекс приемов, направленных на создание наиболее благоприятных условий для их роста и развития, однако не всегда предлагает осуществление почвозащитных мероприятий.
Известны следующие технологии возделывания сельскохозяйственных культур:
• традиционные;
• интенсивные;
• ресурсосберегающие (минимальная, нулевая).
Интенсивные технологии предполагают оптимальное обеспечение растений влагой, минеральным питанием, защиту от сорняков, болезней и вредителей за счет высокого качества обработок почвы и посева с использованием высокопроизводительных современных технических средств. Применение таких технологий в условиях Юга Казахстана может позволить себе лишь ограниченное число хозяйств имеющих высокоэффективные технологические комплексы машин и специалистов высокой квалификации. Поэтому на Юге Казахстана применяется в основном рекомендованная ТОО «КазНИИЗиР» [7] традиционная технология, позволяющая получать удовлетворительные урожаи сельскохозяйственных культур.
Традиционная (отвальная) технология возделывания сельскохозяйственных культур предполагает ежегодную вспашку почвы с оборотом пласта, многократные проходы сельскохозяйственной техники по полю.
Отрицательное воздействие на агрофизическое состояние почвы начинается с отвальной вспашки. В результате длительного применения отвальной обработки происходит усиленная минерализация органического вещества почвы. В этих условиях почва быстро «выпахивается», сильно распыляется. Как отмечает немецкий ученый Г.Кант: «...отвальная обработка – одно из тяжелейших вмешательств в природную структуру почвы, отрицательные последствия которого трудно предвидеть на длительное время. Оно проявляется, например, в разрушении гумуса, заплывании, ветровой и водной эрозии».
В процессе основной обработки почвы из-за многократно повторяющейся отвальной вспашки на одну и ту же глубину образуется плужная подошва, формирование которой происходит как при воздействии на почву непосредственно рабочих органов почвообрабатывающих машин, а также вследствие систематического переуплотнения почвы движущими органами машинно-тракторных агрегатов (МТА). Этот процесс повторяется из года в год на 40-80 % обрабатываемой площади поля, вызывая уплотнение почвы до глубины 80-100 см и более при обработке почвы при высокой влажности. Плужная подошва также может формироваться за счет увеличения количества пылевидных частиц почвы из-за частых проходов МТА. Затем они постепенно промываются вниз с последующей аккумуляцией на грани пахотного слоя. Именно из-за закупорки грунтовых щелей и межагрегатного пространства в этой зоне формируется водоупорный и водонепроницаемый слой – плужная подошва, которая в дальнейшем может вызвать переувлажнение в микропонижениях в виде «блюдец», что обуславливает проявление эрозионных процессов путем формирования поверхностного стока на полях даже с незначительным уклоном. Сельскохозяйственные культуры весьма чувствительны к состоянию почвы, в частности её плотности (объемного веса). По разным оценкам ученых, недобор урожая на полях из-за плужной подошвы может составлять до 30-40%. Переуплотненная почва резко снижает свое водопоглощающее свойство. Исследования показывают, что усвоение атмосферных осадков уплотненной почвой снижается в три-четыре раза, а при орошении такая разница может быть на порядок выше. Особенно чувствительны к наличию в почве плужной подошвы подсолнечник, сахарная свекла, рапс, соя, что и предопределяет необходимость принятия мер по её предотвращению путем применения чизельного рыхления почвы на глубину до 45см [8].
Сплошное глубокое рыхление орудиями такого типа на равнинных и склоновых землях применяют осенью (вместо зяблевой вспашки) по стерневым фонам и после пропашных и зерновых культур на глубину до 35см. Эффективность действия глубокого рыхления длительная, поэтому ее можно проводить реже – один раз в три-четыре года. Оптимальный уровень влажности почвы для проведения её чизелевания должен составлять 60-70% наименьшей влагоемкости. Щелевание как агромероприятие, наиболее эффективно при проведении его незадолго до предпосевной обработки под озимые культуры. При такой технологии влияние рыхления на качество всходов озимых практически отсутствует, а в процессе формирования стока влага обязательно найдет вновь щели. По зяби глубокое рыхление практикуют перед наступлением устойчивого промерзания почвы Предпосевная обработка почвы по традиционной технологии включает ранневесеннее боронование зубовыми боронами, дискование или культивацию с целью разуплотнения верхнего слоя почвы и уничтожения сорняков. Рекомендуется проводить 2 культивации: первую для разуплотнения почвы на глубину 12-14см, вторую – предпосевную– для уничтожения сорняков на глубину до 8см.
Весенние обработки почвы выполняются с 20 марта по 25 апреля, что связано с повторяющимися весенними заморозками. После 10-15 марта происходит резкое повышение температуры воздуха, что приводит к иссушению поверхностного слоя почвы. В результате комки почвы в верхнем слое затвердевают, их твердость достигает 3 и более МПА, и в дальнейшем они плохо поддаются крошению. Вследствие этого фракционный состав почвы после весенних обработок не соответствует агротребованиям для посева семян. Согласно агротехническим требованиям содержание комков почвы размером до 2 см должно быть не менее 70-80%. Наличие комков более 3 см не допускается. Фактически, после выполнения всех перечисленных выше операций предпосевной обработки почвы, содержание комков размерами более 3 см составляет 30-40%.
Многократно повторяющиеся проходы техники по полю особенно при низкой влажности почвы отрицательно воздействуют на ее агрофизические свойства и разрушают плодородие. Особенно интенсивно данный процесс разрушения почвы проходит при предпосевной обработке почвы под озимую пшеницу в августе-октябре, а также под поздно высеваемые пропашные культуры. Неконтролируемое воздействие МТА на почву приводит к тому, что ранее плодородные почвы становятся непригодными для возделывания сельхозкультур, забрасываются, а засуха и высокие температуры не дают возможность в полной мере им восстановиться.
В современных условиях, благодаря широкому применению химических средств защиты растений, появились возможности сокращения механических обработок до минимума, а в ряде случаев и полного отказа от них (нулевая обработка, прямой посев). По многочисленным данным прямой посев улучшает структуру почвы, способствует накоплению органического вещества, замедлению его разложения, повышению водоудерживающей способности и запаса влаги [9-10]. В настоящее время в мировом земледелии минимализация обработки почвы имеет глобальную тенденцию развития как важная составная часть наукоемких высоких агротехнологий. Поэтому в мировом земледелии интенсивно идет процесс переосмысления роли глубокой механической обработки почвы, ее функциональных особенностей и негативных последствий. Во многих странах широкое распространение получает новая технология возделывания сельскохозяйственных культур – минимальная. Необходимость минимализации обусловливается, во-первых, большими энергетическими и трудовыми затратами на обработку почвы (на ее выполнение расходуется около 40%), а также сохранением главного богатства стран почвенного плодородия.
Для Южной зоны Казахстана Казахским научно-исследовательским институтом земледелия и растениеводства (ТОО «КазНИИЗиР») разработаны почво-и ресурсосберегающие технологии возделывания сельскохозяйственных культур, которые не находят применения из-за отсутствия сельскохозяйственных машин адаптированных к почвенно-климатическим условиям этой зоны и агротребованиям к разработанным технологиям.
В таблице 1 приведена минимальная почвосберегающая технология возделывания озимой пшеницы. В данной технологии отвальная вспашка успешно заменена на плоскорезную обработку на глубину 10-12 см и периодическое раз в 3-4 года чизелевание на глубину до 35 см [9-10].
Плоскорезная обработка почвы в данной технологии обеспечивает сохранение стерни и защиту почвы от выдувания. Применение плоскорезной обработки дает возможность повысить урожайность зерновых культур на 2-4 ц с 1 га. Периодическое глубокое рыхление чизельными орудиями предусмотренное данной технологией позволяет сохранить на поверхности почвы пожнивные остатки и как следствие сохранить почву от выдувания, разрыхлить уплотненные нижние слои почвы для перевода поверхностного стока воды во внутрипочвенный для увеличения запасов влаги и снижения смыва почвы.
Использование чизельных рыхлителей целесообразно при подготовке почвы для возделывания всех сельскохозяйственных культур, выращиваемых на Юге Казахстана. Чизельные орудия не образуют плужной подошвы. Профиль дна борозды при обработке этими орудиями получается неровный, с чередованием разрыхленных и не разрыхленных участков, что предохраняет почву от уплотненного действия колес сельскохозяйственных машин и орудий. При этом решается ключевая задача глубокого рыхления – нарушаются жесткие связи плотной структуры подпахотного горизонта без выноса малоплодородных нижних слоев на поверхность.
Пропашные культуры, такие как кукуруза и сахарная свекла, соя поздно замыкают ряды. При обработке междурядий происходит распыление сухой почвы, а в результате вегетационных поливов и осадков мелкие частицы почвы вымываются. ТОО «КазНИИЗиР совместно с ТОО «КазНИИМЭСХ» предложили проект возделывания пропашных культур по полосовой технологии Strip-till (таблица 2), которая позволяет оставить 2/3 площади почвы необработанной. Сохранение пожнивных остатков между полосами и сохранение большей части почвы с ненарушенным сложением и структурой. Внедрение почвосберегающих технологий позволит предотвратить разрушение почвы, улучшить состояние почв и повысить урожайность сельскохозяйственных культур.
Основным препятствием для внедрения в производство почво-сберегающих технологий возделывания сельскохозяйственных культур на Юге Казахстана является отсутствие технических средств для глубокого чизельного рыхления почвы и комбинированных машин для совмещения технологических операций по предпосевной обработке почвы, внесению удобрений, посеву. Выпускаемые зарубежными фирмами такие машины и орудия имеют высокую металлоёмкость, их рабочие органы не всегда приспособлены к работе на почвах Юга Казахстана, и качество обработки почвы не отвечает агротехническим требованиям на технологические операции и требованиям почвозащитной технологии.
В настоящее время в ТОО «НПЦ Агроинженерии» разработаны технические средства для внедрения почвозащитных технологий в хозяйствах Юга Казахстана: чизельные глубокорыхлители к тракторам кл. тяги 30 и 50 кН; комбинированные орудия для предпосевной и основной обработки почв к тракторам кл. тяги 14, 20 и 30 кН; комбинированное орудие для полосовой обработки почвы по технологии Strip Till при возделывании пропашных культур в условиях орошаемого земледелия.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1 Экологическое состояние земель республики Казахстан. https://studbooks.net/967381/pravo/ekologicheskoe_sostoyanie_zemel_respubliki_kazahstan
2 Деградация земель Казахстана. Эрозия почв. https://studbooks.net/1190234/agropromyshlennost/literaturnyy_obzor
3 Джамалбеков Е.У., Бельдибаева Р.М. Основы почвоведения. Алматы, Изд-во «Санат», 199.
4 Фаизов К.Ш., Асанбаев И.К. Светло-каштановые пустынно-степные почвы Казахстана. Алматы, Изд-во «Галым», 1998 г.
5 Алимбаев А.К., Джанпеисов Р.Д., Науменко А.А. «Эрозия почв Заилийского Алатау. г.Алматы. Изд-во КазГУ, 1998 г.
6 Состояние и использование земельного фонда республики Казахстан. - Земельные ресурсы Казахстана. № 1 (46), 2008. - С 22-30.
7 Диверсификация – путь к созданию устойчивой и продуктивной агроэкосистемы: Рекомендации / МСХ РК. - Астана, 2013. - 28 с.
8 Проблема плужной подошвы у почвы и пути ее решения. [Электронный ресурс] - URL: https://propozitsiya.com/problema-pluzhnoy-podoshvy-u-pochvy-i-puti-ee-resheniya (Дата обращения: 10.09.2018).
9 Методические рекомендации по применению минимальной и нулевой обработок почвы на богарных землях Юго-Востока Казахстана / МСХ РК. - Алмалыбак, 2011. - 22 с.
10 Минимализация обработки почвы под озимую пшеницу на богаре: Рекомендации / МСХ РК. - Алмалыбак, 2008. - 16 с.
РЗАЛИЕВ А.С., к.т.н., заведующий отделом инновационной деятельности ТОО «НПЦ агроинженерии»;
ГОЛОБОРОДЬКО В.П., к.с.-х.н., ведущий научный сотрудник лаборатории механизации
возделывания сельскохозяйственных культур ТОО «НПЦ агроинженерии»;
БЕКМУХАМЕТОВ Ш.Б., магистр агроинженерии, заведующий лаборатории механизации
возделывания сельскохозяйственных культур ТОО «НПЦ агроинженерии».
Информационное агентство «Светич»
Газета «АгроЖизнь» №2 (93), февраль 2019
.gif)
Нет комментариев. Ваш будет первым!