Системы обработки почвы и условия их применения

Под приемом обработки почвы понимают однократное воздействие машинами и почвообрабатывающими орудиями на почву. Различают приемы общие и специальные. К общим приемам обработки почвы относят вспашку, лущение, шлейфование, боронование, культивацию, прикатывание, щелевание, фрезерование, безотвальное рыхление, грядование; к специальным — двухслойную и трехслойную вспашку, плантажную вспашку с предплужником, лункование, кротование и т. п.

Отдельно взятый прием не может обеспечить решения задач, возлагаемых на обработку. Поэтому применяют несколько приемов или целую систему. Система обработки почвы - совокупность приемов обработки почвы, выполняемых в определенной последовательности и подчиненных решению главных ее задач, применительно к почвенно-климатическим условиям. При выращивании посадочного материала в питомниках применяют следующие системы обработки почвы:

-зяблевую,

- черного пара,

-раннего пара,

-занятого пара,

- сидерального пара.

Система зяблевой обработки почвы включает лущение, осеннюю вспашку и весеннее боронование. Лущение — рыхление поверхностного слоя почвы — проводят одновременно или следом за уборкой урожая на глубину 4—7 см. В этом случае прерываются выходящие на поверхность капилляры, что обеспечивает пополнение влагой пахотного горизонта из нижележащих. Запаханные на небольшую глубину семена сорняков прорастают, а попавший воздух в верхний слой почвы при лущении способствует усилению окислительных процессов и накоплению доступных для питания растений веществ. При засорении почвы корневищными и корнеотпрысковыми сорняками лущение проводят дисковыми орудиями на глубину 10—12 см в двух взаимно перпендикулярных направлениях.

Через 12— 15 дней после лущения проводят вспашку плугом с предплужником на глубину пахотного слоя. Если пахотный слой небольшой мощности, то на плуг устанавливают почвоуглубители так, чтобы общая глубина обработки почвы была не менее 30 см. При вспашке верхний, обогащенный, слой почвы (10—12 см) вместе с проросшими семенами сорняков, остатками растений, куколками и яйцами вредителей сбрасывается на дно борозды, а нижний, структурный, слой почвы с большим запасом питательных веществ выносится на поверхность и обогащается кислородом. Вынос подзола на поверхность не допускается. Обработанная таким образом почва на зиму остается не заборонованной для лучшего задержания влаги на ее поверхности. За осенне-зимний период почва восстанавливает капилляры. Одновременно в нижнем слое почвы при недостатке кислорода погибают проростки семян сорняков, живые корневища растений, вредители, а также проходят сложные анаэробные процессы, способствующие восстановлению структуры почвы. В верхнем вывернутом слое почвы хорошая структура сохраняется. Обилие влаги и воздуха в порах почвы, весеннее тепло усиливают жизнедеятельность микроорганизмов и окислительные процессы. В результате этого верхний корнеобитаемый слой почвы имеет достаточное количество доступной для сеянцев и саженцев пищи. Система зяблевой обработки почвы завершается ранневесенним боронованием, которое прерывает выходящие капилляры и тем самым сохраняет влагу; поверхностный слой почвы хорошо сохраняет тепловую энергию, поступающую от солнца.

Система черного пара включает зяблевую обработку, после которой в летний период проводят неоднократную (3— 4 раза) культивацию почвы, а осенью — глубокую вспашку плугом без отвалов, затем весеннее боронование.

Лущение, культурная вспашка, весеннее боронование, включенные в систему черного пара, преследуют те же цели, что и при зяблевой обработке почвы. Первую культивацию пара проводят в третьей декаде мая паровыми культиваторами на глубину 8—10 см, вторую культивацию — во второй декаде июня на глубину 10—12 см, третью—в конце июля на глубину 12— 15 см. Конкретные сроки культивации устанавливают в зависимости от образования корки на поверхности почвы и отрастания сорняков. При каждой культивации происходит обогащение почвы атмосферным воздухом, прерываются капилляры и уничтожаются сорняки. В результате этого почва сохраняет влагу, больше аккумулирует тепла, и в ней усиливаются аэробные и микробиологические процессы. В поверхностном слое почвы, наряду с сохранением влаги, накапливаются вещества, пригодные для питания сеянцев и саженцев древесных пород. Перепашку почвы проводят в конце лета или в начале осени без оборота пласта на глубину 30—35 см. Такой прием обработки почвы не допускает перемешивания ее слоев, но обеспечивает проникновение воздуха по всему пахотному слою. При этом в нижнем слое почвы, наряду с анаэробными процессами, усиливаются аэробные и образуются вещества, пригодные для питания древесных растений, развивающих глубокую корневую систему. После перепашки почва остается на зиму незаборонованной. В малоснежных районах с сильными морозами в конце осени проводят боронование с целью сохранения влаги в почве.

Система раннего пара включает: весеннюю культурную вспашку, трех-четырехкратную культивацию, осеннюю перепашку без оборота пласта, весеннее боронование. Каждый из этих приемов преследует те же цели, что и при обработке по системе черного пара. Используется при весенней выкопке посадочного материала. Черный и ранний пары называются чистыми. Существуют еще занятые пары.

Система занятого пара включает: лущение; культурную вспашку; боронование; посев сельскохозяйственных культур, имеющих короткий вегетационный период, или многолетних трав, способных связывать атмосферный азот посредством бактерий; уборку сельскохозяйственных культур; перепашку без оборота пласта; весеннее боронование. Приемы обработки почвы по системе занятого пара преследуют те же цели, что и при системе черного пара. Посев же сельскохозяйственных культур проводится для того, чтобы пополнить запасы почвы азотом, а также для образования прочной комковатой структуры в верхнем слое почвы.

Система сидерального пара включает: лущение, культурную вспашку, весеннее боронование, посев сидератов (люпина однолетнего, вико-овсяной смеси, донника, чины и др.), запашку сидератов, культивацию, перепашку без оборота пласта, весеннее боронование. Сидеральный пар применяют с целью повышения плодородия почвы. Цели отдельных приемов обработки почвы в системе те же, что и при системе занятого пара. Запашку сидератов проводят на глубину 12—15 см в период образования завязей или цветения, т. е. в период, когда в зеленой массе этих растений содержится наибольшее количество азота. В конце июля или в первой декаде августа проводят культивацию на глубину 8—10 см с целью уничтожения сорняков, сохранения влаги в почве и внесения воздуха для ускорения разложения зеленой массы сидератов. Перепашку проводят без оборота пласта так, чтобы сидераты оставались на глубине 15 см и интенсивно разлагались, превращаясь в форму, пригодную для питания сеянцев и саженцев.

Оптимизация почвенного плодородия на основе использования композиционных полимерных материалов.

В Беларуси более 80% всех питомников расположены на дерново-подзолистых почвах, развивающихся на песках и супесях и лишь менее 20% на суглинках легких и средних. Использование композиционных полимерных материалов (КПМ) в качестве искусственного структурообразователя имеет большое значение на легких почвах. Как правило, эти почвы подвержены ветровой эрозии. Сотрудниками Института леса проведены исследования по влиянию различных КПМ на изменение физико-химических свойств песков. Исследования проведены на бесструктурных, мелкозернистых и рыхлых песках. В качестве КПМ использовали 0,40% и 0,60% (к массе сухой почвы) полиакриламид (ПАА) и натриевую соль карбоксилметилцеллюлозы (Nа КМЦ).

При обработке композиционными полимерными материалами верхнего слоя песка, структурный состав его изменился. На контрольном варианте опыта песок практически не имел (0,02%) никакой структуры и размеры фракции были представлены только песчинками различной величины.

На вариантах с применением структурообразователей в верхнем слое почвы имелись агрегаты различной величины. Так, например, на варианте с полиакриламидом количество неэрозионных фракций составило 13,0%, а на варианте натриевой солью карбоксилметилцеллюлозы – 14,6%. Исследования показали, что водопрочность полученных агрегатов неэрозионных фракций с применением композиционных полимерных материалов находится в пределах 37,4-51%. Необходимо отметить, что с увеличением размера неэрозионных фракций соответственно повышается их водопрочность.

Одной из важнейших особенностей физических свойств песчаных и супесчаных свойств является влажность. На опытных участках с искусственным оструктуриванием почвы влажность почвы в июне и сентябре месяце значительно превосходила контрольный вариант.

Условием нормального роста и развития растений служит наличие в почве доступных элементов питания. Исследования показали, что внесение искусственных структурообразователей способствует увеличению содержания в почве элементов минерального питания и особенно легкогидролизуемого азота.

Таким образом, для оптимизации почвенного плодородия легких песчаных и супесчаных почв можно использовать искусственные полимерные структурообразователи. Композиционные полимерные материалы при оструктуривании почвы обладают высокой физико-химической прочностью и значительно повышают ее влажность. Полиакриламид и натриваевая соль карбоксилметилцеллюлозы могут использоваться при выращивании посадочного материала в базисных питомниках и при создании лесных культур.

В лесных питомниках проводят основную, предпосевную (предпосадочную) и послепосевную (послепосадочную) обработку почвы.

Основную обработку почвы осуществляют во время закладки питомника и в начале освоения севооборота. При закладке питомника почву чаще всего обрабатывают по системе черного пара или зяблевой обработки почвы.

Система черного пара предусматривает осеннюю (зяблевую) вспашку плугами с предплужниками и почвоуглубителями (ПЛН-4-35, ПЛН-3-35, ПКУ-3-35 и др.). Глубина вспашки зависит от многих факторов и, прежде всего от назначения той или иной хозяйственной части питомника.

Таблица – Средняя глубина вспашки при основной обработке почвы в питомниках лесной зоны

Хозяйственная часть	Глубина вспашки, см
Посевное отделение и поля в севооборотах других отделений под посев зернобобовых смесей, сидератов и под пикировку сеянцев	20-25
Школы кустарников и ягодных культур	25-30
Древесные школы	30-35
Маточные плантации	35-40
Маточный плодовый сад	45-50

Ранней весной, как только почва несколько подсыхает, приступают к боронованию. В результате разрушается почвенная корка, разрыхляется верхняя часть пахотного горизонта, вычесываются корневища сорняков, выравнивается поверхность обрабатываемого поля. Бороновать лучше по диагоналям плужных борозд, в два следа. В летний период проводят неоднократную культивацию, позволяющую содержать почву в рыхлом и чистом состоянии.

К предпосевной (в посевных отделениях) или предпосадочной (в школьных отделениях) обработке почвы, приступают непосредственно перед посевом или посадкой. Она заключается в бороновании, культивации, волочении или шлейфовании почвы. Боронование свежих почв проводят зубовыми боронами (ЗБЗС-1,0; ЗБП-0,6), тяжелых заплывающих — дисковыми (БДНТ-2,2; БДН-3,0; БДН-1,ЗА и др.). Культивацию почвы на глубину 5—12 см осуществляют паровыми культиваторами (КПС-4 и др.) или культиваторами-растениепитателями (КРСШ-2,8А; КРН-2,8МО и др.). При посеве мелких семян поверхность почвы укатывают гладкими катками (ЗКВГ-1,4).

Послепосевная (послепосадочная) обработка почвы чаще всего сводится к культивации, обусловливающей поверхностное рыхление, уничтожение сорняков и корневую подкормку молодых древесных и кустарниковых растений. Она также проводится культиваторами-растениепитателями.