Глубокое рыхление: назначение, применение и виды

1. Глубокое рыхление: назначение, применение и виды

Основная задача сельскохозяйственного производства - повышение урожайности посевных культур. Это напрямую связано с созданием благоприятных условий для роста растений, то есть с обработкой почвы. Под обработкой понимают механическое воздействие на почву рабочими органами почвообрабатывающих машин и орудий в целях создания оптимальных условий жизни для выращиваемых растений, уничтожения сорняков, защиты почвы от эрозии. Обработка почвы – основное агротехническое средство регулирования почвенных режимов, интенсивности биологических процессов и главное – поддержание хорошего фитосанитарного состояния почвы и посевов. Качественная обработка почвы повышает плодородие и урожайность культур. 

С помощью механической обработки почвы достигают следующих целей:

• придание почве структурного состояния, оптимального для растений 

(плотности,  пористости и др.), при которых создавались  бы благоприятные для роста растений  и микрофлоры условия  водного, воздушного, питательного и теплового режимов;

• поддержание хорошего  фитосанитарного  состояния почвы  и посевов: заделка  семян, подрезание  сорняков, уничтожение  вредителей сельскохозяйственных  культур;
• предотвращение  эрозионных процессов, чрезмерного переуплотнения почвы, уменьшение потерь из почвы воды, гумуса, питательных веществ в целях сохранения потенциального плодородия и защиты почвы от эрозии.
• обработка почвы  необходима для  углубления и увеличения мощности пахотного слоя, разрыхления плужной подошвы подпахотного слоя, а также для заделки органических и минеральных удобрений в целях воспроизводства и окультуривания почвы.

С помощью обработки почвы улучшается аэрация почвы (АЭРАЦИЯ ПОЧВЫ

воздухообмен  почвы с находящимся над ней  слоем наружного воздуха. А. п. зависит от разности суточных температур почвы и воздуха, изменяющегося давления воздуха, степени увлажнения и структуры почвы. А. п. в сильной степени влияет на микробиологические процессы в почве, а след. и на питание с.-х. раст. Путем правильной обработки почвы и создания комковатой структуры чел. может изменять А. п. в желательном направлении. Аэрация почвы, газообмен почвенного воздуха с атмосферным. А. п. необходима для успешного роста и развития растений. При А. п. происходит обогащение почвенного воздуха кислородом, а приземного надпочвенного — углекислотой), влагообеспеченность растений, активизируется жизнедеятельность целлюлозоразлагающих, азотфиксирующих и других почвенных организмов, повышается доступность растениям влаги, питательных веществ. При разрыхлении и выравнивании поверхности почвы создаются не только хорошее ложе для семян, но и оптимальные условия для роста культур, качественного выполнения полевых работ: посев, уход за растениями, уборка урожая.      

 В степных засушливых  условиях, на склоновых землях глубокое рыхление почвы способствует накоплению влаги атмосферных осадков в корнеобитаемом слое. И, наоборот, в районах избыточного переувлажнения с помощью обработки почвы можно отводить избыточную воду с поля, в результате чего улучшается воздушный режим почвы.      

 Однако обработка  почвы иногда имеет  и негативные последствия. При механической обработке может нарушаться динамическое равновесие в экологической системе «почва – растение – окружающая среда». Например, интенсивная обработка активизирует деятельность почвенной микрофлоры и ускоряет разложение гумуса, увеличивает потери питательных веществ и энергии, необходимой для формирования урожая.

Однако в настоящее  время при обработке почвы  в течении года около 90 % площади  полей подвергается воздействию колес тракторов и сельскохозяйственных машин, масса которых постоянно увеличивается, в результате чего недобирается около 20...50 % урожая [78, 124, 127] . При перемещении машин и агрегатов почва уплотняется и образуется слой, который чрезвычайно затрудняет фильтрацию воды вглубь. Вследствие чего происходит размывание почвы на склонах и заболачивание в низинах, а также вымывание легкорастворимых минеральных питательных веществ с верхних слоев почвы. Уплотнение подпахотных горизонтов особенно проявляется на переувлажненных почвах тяжелого механического состава. Этот уплотненный горизонт залегает на глубине 0,35...0,60 м, и плотность его в 1,5...1,9 раза больше плотности почвы на поверхности [124] .

Наряду с уплотнением  почвы движителями и опорными поверхностями сельскохозяйственных машин, уплотнение почвы и образование  плотных подпахотных прослоек может  происходить и естественно, за счет сил гравитации. Это в большей степени наблюдается в почвах болотного, подзолистого и солонцового типа, где глинистые частицы вымываются в более глубокие слои почвенной толщи с образованием иллювиального горизонта, плотность которого достигает 1800...2000 кг/и [ 61 ]. Глубина залегания уплотненных прослоек и их плотность для некоторых типов почв, по данным Б.И.Мичурина [ 61 ] , приведена в табл. I.I.

Наличие в почвах плотных сцементированных прослоек (мергелистые глины, мергели и  др.), образовавшиеся под влиянием почвообразовательного процесса и находящихся на небольшой глубине (до 1м), также отрицательно влияют на водно-воздушный режим почв и жизнь растений [ 88 ].

Зависимость водопроницаемости  почвы от ее плотности, по данным И.Б.Ревута [ 88 ], показана на рис. I.I. Из которого видно, что даже при незначительном уплотнении тяжелых почв их водопроницаемость падает до нуля.

При многократном  движении по полю  тяжелых почвообрабатывающих  машин и орудий происходит чрезмерное переуплотнение почвы пахотного слоя, что приводит к ухудшению ее свойств, интенсивному стоку воды, сносу почвы, особенно на склонах, и снижению ее плодородия. При уплотнении уменьшается некапиллярная порозность, увеличивается объем более мелких капиллярных пор, происходит более плотное соприкосновение семян с почвой. В засушливых условиях уплотнение уменьшает проветривание почвы, испарение влаги и обеспечивает лучшее снабжение прорастающих семян водой и дружное появление всходов. В районах с недостатком тепла уплотненная почва весной лучше прогревается. Уплотнение почвы проводят катками с различной рабочей поверхностью и другими орудиями.

Главная задача обработки почвы заключается в поддержании воспроизводства плодородия, регулировании водного режима и защите почвы от эрозии.

Под воздействием орудий происходит изменение физического  состояния почвы  и ее свойств,  которое характеризуется  рядом технологических  операций. Основными из них являются: оборачивание, рыхление, крошение, перемешивание, уплотнение, выравнивание поверхности почвы, подрезание сорняков и создание на поверхности почвы микрорельефа (гребней, лунок, борозд, щелей и т.д.) и сохранение стерни.

Рыхление почвы – это изменение взаимного расположения почвенных отдельностей (комков, агрегатов) с образованием более крупных пор. Оно увеличивает некапиллярную пористость и аэрацию почвы. При рыхлении улучшаются водо- и воздухопроницаемость, изменяется тепловой режим, что активизирует деятельность почвенных микроорганизмов. В этих условиях повышается доступность к растениям влаги, питательных веществ, облегчается проникновение корней растений в глубокие слои почвы и перенесение засухи. Более рыхлое состояние почвы необходимо для пропашных культур и в меньшей степени – для культур сплошного посева.

Поверхностным рыхлением  уничтожают почвенную  корку, создают  мульчирующий слой. Рыхление выполняют  орудиями с пассивными и активными рабочими органами: плугами, культиваторами, лущильниками, боронами, фрезами и др.