Обработка почвы в свекловичном севообороте
При полном обеспечении растений сахарной свеклы и других культур свекловичного севооборота влагой за счет вегетационных поливов и когда эффективность удобрений достигает максимальных значений, обработка почвы имеет свои специфические особенности.
Наряду с уничтожением сорной растительности и уменьшением потенциальной засоренности пахотного слоя необходимо также обработкой почвы создать оптимальное для растений строение пахотного слоя и поверхности почвы, при которых имеет место наиболее благоприятный режим питательных веществ, обеспечивается высокая полевая всхожесть семян, полные, дружные всходы, а также продуктивно используется поливная вода, происходит нормальная жизнедеятельность растений и достигается их максимальная продуктивность.
Высокие температуры в период вегетации растений в сочетании с высоким увлажнением почвы вызывают быстрое разложение растительных остатков и интенсивную минерализацию органического вещества. He менее важно обработкой почвы регулировать ход этого процесса, не допуская излишнего ускорения его и непродуктивных потерь гумуса и питательных веществ.
В этой связи особое значение имеют глубина, сроки вспашки и способы обработки пласта многолетних трав, а также последующие обработки почвы под сахарную свеклу и другие культуры севооборота.
Многолетними (с 1955 г.) исследованиями Киргизской опытноселекционной станции по сахарной свекле было установлено, что на сероземных почвах подъем пласта трав должен осуществляться путем отвальной культурной вспашки на глубину 32 см, а вспашка оборота пласта под свеклу — на 25 см. В дальнейшем вспашка на 32 см должна проводиться еще один раз под третье поле свеклы в севообороте для более глубокой заделки навоза, на 25 см — под второе поле свеклы и кукурузы, а под зерновые культуры — на 20—22 см. Такая система основной обработки почвы в севообороте по сравнению со всеми остальными (вспашка на 32 см проводилась в севообороте только при подъеме пласта или под все поля свеклы, глубокая вспашка на 32 см сочеталась с почвоуглублением на 10 см и обработками дисковыми орудиями; безотвальные обработки до 45 см) обеспечила суммарное увеличение урожая свеклы на трех полях севооборота за ротацию на 54—299, сбора сахара на 5,8—12 ц/га, или в среднем с одного поля соответственно на 17—100 и 2—14 ц/га
В среднем за ротацию уровень урожайности сахарной свеклы при этой наиболее эффективной системе обработки почвы составлял: с первого поля (по обороту пласта) — 608, со второго — 525, третьего — 597 ц/га, или в среднем с трех полей — 577 ц/га при сахаристости 15,6%, ячменя — 30,7 ц/га, озимой пшеницы — 44,5, кукурузы на силос — 440, сена люцерны — 247 ц/га за годы пользования, а условно чистый доход от ее применения — 44 руб. с каждого гектара севооборотной площади.
В КазахНИИЗ увеличение глубины отвальной вспашки с 25 до 30 см сопровождалось увеличением урожайности сахарной свеклы с 460 до 492 ц/га, сбора сахара с 85 до 93 ц/га.
На тяжелых почвах предгорной зоны в опытах КиргизНИИЗ увеличение глубины обработки до 45 см способствовало повышению урожайности на 57 ц/га (вспашка на 25 см — 541 ц/га, на 30 см — 556, на 30+15 см с почвоуглублением — 598 ц/га).
На темно-каштановых почвах юга Украины в опытах УкрНИИОЗ в среднем за 1967—1970 гг. углубление отвальной вспашки под сахарную свеклу, размещаемую по обороту пласта люцерны после озимой пшеницы, обусловило следующую урожайность: 20—22 см (контроль) — 633 ц/га, 28—30 см — 687, 33—35 см — 700, 38—40 см (1968—1969 гг.) — 656 ц/га. Наиболее эффективной была вспашка на 33—35 см (+67 ц/га корнеплодов), дальнейшее углубление не сопровождалось ростом продуктивности.
В стационарных опытах на темно-каштановых почвах в этой же зоне существенного увеличения продуктивности сахарной свеклы при углублении до 38—40 см также не наблюдалось как на неудобренном фоне, так и при внесении 30 т/га навоза и N120Р90 (табл. 142), хотя углубление вспашки, как правило, сопровождалось улучшением структуры почвы, водо- и воздухопроницаемости ее, биологической активности и большим содержанием подвижных питательных веществ.
В последние годы в связи с возрастающей интенсификацией производства, более рациональным размещением свеклы в севообороте, увеличивающимся количеством вносимых удобрений, более высокой влагообеспеченностью растений в период вегетации с применением дождевальных агрегатов, а также с уменьшением засоренности посевов введены следующие приемы обработки почвы; углубление пахотного слоя до 35—42 см, особенно при подъеме пласта трав; ярусные вспашки со строгим перемещением пожнивных (поукосных) остатков из верхнего, наиболее засоренного слоя в нижнюю часть пахотного слоя; усовершенствование поверхностной обработки пласта трав и полей после других предшественников; сочетание осенних планировок с предпахотными и влагозарядковыми поливами, вспашкой, поверхностными обработками для уничтожения сорняков и глубокими чизелеваниями для создания рыхлого сложения перед уходом почвы в зиму; рационализация (минимализация) и дифференциация предпосевных и междурядных обработок в зависимости от влажности почвы, плотности ее сложения, структурного состава, погодных условий, засоренности и состояния посевов.
Основой этих направлений были теоретические разработки в модельных опытах оптимальных для сахарной свеклы параметров плотности сложения почвы (табл. 143), многолетние исследования по динамике водно-физических свойств почв, режимам влажности, воздуха, питательных веществ и микробиологической активности в связи со способами обработки почвы.
Особое значение в этом отношении имели многофакторные опыты, в которых способы обработки почвы и изменения ее физического строения исследовались при различных уровнях влагообеспеченности и количества питательных веществ (удобрений).
Исследованиями А. П. Коломиец, В. А. Борисюк, Т. В. Третьяк установлено, что значение оптимальных величин плотности сложения почвы возрастало по мере улучшения водоснабжения растений и увеличения обеспеченности их элементами питания. При высоком количественном уровне этих факторов роста ухудшение физического сложения почвы сопровождалось наиболее резким падением продуктивности, то есть в условиях возрастающей интенсификации и культуры земледелия значение рациональной обработки почвы возрастает. Этот вывод также наиболее рельефно проявился в стационарном полевом многофакторном опыте В. П. Кириченко и С. Г. Козлова на Николаевской сельскохозяйственной опытной станции. В этом опыте совместное воздействие наиболее благоприятной влажности почвы — 80% ППВ, высоких доз удобрений — 40 т/га навоза, N200P160K60 и вспашки до 42 см обеспечило в среднем за 1971—1973 гг. максимальную продуктивность, то есть 737 ц/га корнеплодов и 116 ц/га сахара при сахаристости 15,8%. Только на таком фоне проявлялась эффективность углубления пахотного слоя: урожай увеличивался на 90 ц/га, сахаристость — на 0,9%, сбор сахара — на 20 ц/га. Одновременно положительная реакция растений на повышение дозы удобрений и более высокий режим увлажнения также возникла и была более значительной в условиях глубокого (до 42 см) пахотного слоя.
Исследованиями в Казахстане на каштановых и сероземных луговых почвах Киргизии была установлена эффективность ярусных вспашек пласта как под озимые культуры с последующим размещением свеклы, так и под свеклу непосредственно (табл. 144). Среднее повышение урожайности сахарной свеклы при двухъярусной вспашке на 40 см плугами ПТН-40 и ПЯ-3-35 составляет 27—77 ц/га. Как отмечают авторы, при ярусной вспашке на 40 см глубже и лучше заделываются растительные остатки, более рационально идет их разложение, уменьшается засоренность посевов, улучшаются деятельность микроорганизмов, агрофизические свойства и режим питательных веществ. Положительное воздействие проявляется и на последующих культурах.
В орошаемых районах Заволжья, по данным проф. П. К. Иванова, черноземы тучные и выщелоченные рекомендуется пахать на глубину 27—28 см, обыкновенные — на 30—35, южные — на 30—33, темно-каштановые почвы — до 33, а светло-каштановые — на 25 см с почвоуглублением до 35 см.
Таким образом, в зависимости от размещения сахарной свеклы в севообороте, почвенно-климатических и погодных условий зон поливного свеклосеяния, уровня культуры земледелия глубина основной обработки под эту культуру должна составлять 25—42 см.
В условиях орошаемого земледелия, кроме вспашки и внесения удобрений, имеют место лущение стерни (плоскорезная обработка), планировки площадей до или после вспашки, предпахотные или влагозарядковые поливы, дополнительные рыхления зяби, если в этом возникает необходимость.
Планировки. Высокое качество поливов с равномерным распределением воды и рациональным ее использованием может быть только в условиях выровненной поверхности поля, когда одновременно более эффективно используется техника, повышается производительность труда, особенно на поливах, а также создаются предпосылки для равномерной заделки семян и получения дружных и полных всходов.
Планировки, обеспечивая высококачественное проведение поливов, уменьшают поливные и оросительные нормы и повышают урожайность сельскохозяйственных культур на 10—12%. Они подразделяются на капитальные и текущие эксплуатационные.
Капитальные планировки, как правило, осуществляются в процессе строительства или в начале эксплуатации оросительных систем. Они производятся на полях со значительными неровностями естественного характера и связаны с перемещениями больших объемов грунта. Сначала снимают верхний гумусовый слой почвы, затем срезают повышенные места и засыпают пониженные. После этого верхний наиболее плодородный слой равномерно распределяют по всему полю. Этим работам предшествуют изыскания, составление проектов и схем, разбивка опорной сети и т. д.
В процессе эксплуатации оросительных систем такие планировки проводят обычно в конце ротации с внесением повышенных доз удобрений и последующим севом многолетних трав. Для этих целей используют бульдозеры, скреперы и грейдеры, которые осуществляют окончательное выравнивание поля.
Текущие (эксплуатационные), или поверхностные, планировки проводятся для устранения неровностей, возникших вследствие хозяйственной деятельности (развальные и оросительные борозды, размывы и т. п.). Используют длиннобазовые планировщики ПР-5, П-4, ПДН-10, ГН-4, ПА-3 и др. Небольшие изменения микрорельефа устраняют с помощью шлейфов и волокуш. Текущие планировки осуществляют в осенний период, так как весной при их проведении вследствие перемещения почвы происходит ее пересушивание, возникают участки с различной влажностью верхнего слоя, затягиваются сроки предпосевной подготовки почвы и сева, что отрицательно сказывается на дружности появления и густоте всходов.
Текущие планировки в зависимости от условий можно проводить перед или после вспашки.
Лущение стерни проводят без промедления после уборки предшествующей культуры (обычно озимых). Если поле было занято кукурузой, то его сначала дискуют, первый раз вдоль рядков для выравнивания поливных борозд, а второй раз поперек или наискось, чтобы выдернуть и измельчить пожнивные остатки кукурузы. Если почва чрезмерно сухая, что бывает, когда по каким-либо причинам лущение задерживается, то предварительно проводят полив для обеспечения более качественной работы лущильников.
В дальнейшем в зависимости от состояния поля (количества и видового состава сорной растительности, степени уплотнения почвы, ее влажности), погодных и организационно-хозяйственных условий повторяют лущения или пашут на зябь, предварительно осуществив планировку, внесение органических и минеральных удобрений, а также предпахотный или влагозарядковый поливы. Влагозарядковый полив может быть проведен и после вспашки.
Влагозарядковые и предпахотные поливы необходимы для увеличения запасов влаги в почве, создания условий для более производительной и качественной работы машин и орудий (при вспашке тяговое усилие снижается на 30%), а также с целью провоцирования прорастания сорняков. Улучшая условия весеннего увлажнения почвы, они повышают полевую всхожесть семян и отодвигают сроки вегетационных поливов.
Влагозарядковые поливы проводят нормой 1000—1400, предпахотные — 400—600 м3/га. Их эффективность зависит от почвенно-климатических условий. При высоком уровне залегания грунтовых вод норму воды снижают, не допуская смыкания первых с поливной водой. Если влажность почвы в осенний период высокая, то необходимость во влагозарядке отпадает. В опытах УкрНИИОЗ поливы нормой 1300 м3/га положительно на урожайности сахарной свеклы не сказались, а в опытах Николаевской сельскохозяйственной опытной станции они (1200 м3/га) обусловили увеличение урожая на 34 ц/га. Такое положение объясняется тем, что влагозарядка не исключает вегетационных поливов. В условиях Киргизии влагозарядка (1000—1200 м3/га) перед вспашкой повышает урожайность сахарной свеклы на 37—74 ц/га, а в Казахстане, по данным Алма-Атинского опытного поля, — на 110 ц/га, на Северном Кавказе, по материалам Кабардино-Балкарской сельскохозяйственной опытной станции и Ставропольской опытно-мелиоративной станции, — на 70—77 ц/га, в опытах Крымской сельскохозяйственной опытной станции — на 68—160 ц/га, а в исследованиях ВНИС в Лесостепи Украины — на 57—141 ц/га.
Предпахотные поливы, улучшая качество вспашки, позволяют спровоцировать прорастание семян сорняков в осенний период.
По разработкам КазахНИИЗ наиболее эффективна система обработки пласта трав, включающая после 3—4 укосов лущение лемешными лущильниками или культиваторами-плоскорезами КПГ-250, КПП-2,2. Для этой цели можно использовать и плуги с хорошо отточенными лемехами и ножами для полного подрезания корневых шеек люцерны с последующим подсушиванием их в течение двух недель. Корневища люцерны разрезаются на 8—12 см и хорошо заделываются в почву при пахоте. Такая система обработки почвы по сравнению с обычной (когда вспашка на 30 см на фоне предпахотного полива осуществлялась без предварительных лущений и подсушивания корневищ люцерны) уменьшила отрастание люцерны с 5,2 до 2,1 куста на 1 м2, улучшила режим влажности почвы и повысила урожайность сахарной свеклы.
По рекомендации КазахНИИЗ, при размещении свеклы после зерновых культур с подсевом сидератов перед запашкой зеленой массы проводят полив, через 5—6 дней вносят удобрения, зеленая масса измельчается дисковыми орудиями или косилкой-измельчителем КИР.
После вспашки, влагозарядковых поливов или планировок, если они проводились, и последующих осенних обработок почвы, как правило, имеет место ее уплотнение, которое потребует более интенсивной предпосевной обработки, сопровождающейся потерями влаги весной. В этих условиях необходимо позднеосеннее глубокое рыхление почвы чизелями или другими орудиями для создания рыхлого сложения пахотного слоя перед уходом в зиму.
На юге Украины в совхозе им. XXV съезда КПСС Николаевской области, где средняя урожайность сахарной свеклы за восьмую и девятую пятилетку составила 517 ц/га, применяют систему основной обработки почвы после озимых по пласту, включающую лущение стерни по мере необходимости, внесение удобрений, вспашку, эксплуатационное выравнивание длиннобазовым планировщиком ПТ-4, чизелева-ние на глубину 20—22 см. Это позволило повысить полевую всхожесть семян до 60,3%, а урожайность в среднем за 1967—1971 гг. с 506 до 625—680 ц/га в сравнении с участками, где планировку и чизелевание не проводили.
На КиргизМИС, где ежегодно получают урожай сахарной свеклы не менее 500 ц/га, применяя основную обработку почвы, состоящую из лущения стерни, внесения удобрений, предпахотного полива нормой 500—600 м3/га, вспашки с последующим выравниванием планировщиками П-4А или ПА-3, весной проводят менее интенсивную предпосевную обработку без излишнего пересушивания почвы, что позволяет осуществлять сев малыми нормами.
Весенняя обработка почвы имеет исключительно важное значение в засушливых условиях зоны орошаемого земледелия, где преобладают тяжелые, заплывающие, часто засоленные или солонцеватые почвы и, как правило, в весенний период быстро нарастают высокие температуры воздуха, дуют суховеи и отсутствуют осадки.
Ранневесеннее рыхление почвы дает наилучшие результаты при проведении его в период физической спелости почвы, который очень непродолжителен.
При таком рыхлении происходит ее крошение до мелких комочков и одновременно поверхность поля выравнивается. Осуществляют этот прием в течение не более чем одного дня на одном поле сложным агрегатом, состоящим из борон, шлейфов, типы и сочетания которых, как и количество проходов агрегата, определяют отдельно для каждого поля в зависимости от состояния почвы, поверхности поля и погодных условий. Если выпадают дожди и происходит заплывание почвы, то рыхления повторяют. Важно, чтобы до сева поверхность почвы представляла собой рыхлый выравненный слой 2—3 см с мелкокомковатой структурой, что обеспечивает лучшее сохранение влаги на глубине заделки семян, а также позволяет провести предпосевные рыхления без образования глыб и пересушивания почвы.
Предпосевная обработка с одновременным внесением гербицидов должна обеспечить мелкокомковатую структуру, слабоуплотненное сложение верхнего слоя почвы и уничтожение сорняков. При ее проведений необходим дифференцированный подход в зависимости от уплотнения почвы, ее влажности, состояния поверхности, прорастания сорняков, погодных условий. Для обработки применяют различные рыхлящие орудия и рабочие органы их, легкие, средние или тяжелые катки Глубина заделки семян может варьировать от 2 до 5 см в зависимости от расположения слоя с повышенной влажностью, вида почвы и погодных условий.
По исследованиям Киргизской опытно-селекционной станции по сахарной свекле, использование для этих целей на сероземных почвах шлейфов в агрегате с боронами при глубине рыхления на 5—6 см было наиболее эффективным (табл. 145).
Опытами В. А. Минакова на сероземно-луговых среднесуглинистых почвах Киргизии обоснована система дифференцированного применения орудий и глубины рыхления в зависимости от плотности почвы и ее влажности (табл. 146).
Для получения полевой всхожести порядка 68—74% необходимо, чтобы слой почвы под семенами на 50% и более состоял из частиц 1—7 мм при влажности почвы 72—81% ППВ и плотности 1,22— 1,32 г/см3. При влажности почвы 78—90% ППВ рекомендуется применять шлейфование с боронованием и культивацию лапами-бритвами в агрегате со шлейф-боронами или боронами. При влажности до 80% хороший результат в этих опытах был получен от дискования.
На Украине в исследованиях А. А. Федоровского на черноземах южных Николаевской сельскохозяйственной опытной станции в среднем за 1973—1974 гг. наивысшие урожаи корнеплодов (796 ц/га) и сбор сахара (131,3 ц/га) при сахаристости 16,5% получили, применяя бороны-культиваторы ВНИС-Р для обработки почвы на глубину 6—8 см. Культивация стрельчатыми рабочими органами, а также боронование без культивации, применяемые на фоне основной обработки почвы, состоящей из лущений, планировки, вспашки на 30—32 см и чизелеваний, снижали урожайность на 30—70 и сбор сахара на 6—12 ц/га.
При рыхлом сложении почвы, особенно при низкой ее влажности, допосевное прикатывание кольчато-шпоровыми катками в опытах А. А. Бровкина на сероземах Киргизии способствовало увеличению урожайности на 52 ц/га, на черноземах суглинистых Армении, по данным А. Д. Хочелева, — на 12—21 ц/га. Допосевное прикатывание легкими катками, особенно почв с глыбистым рыхлым сложением, позволяет несколько выравнять поверхность и более равномерно высеять семена.
Для культивации используют культиваторы различных типов (2КРН-2,8М, УСМК-5,4А, КГС-4,8), бороны ВНИС-Р и др. Культиватор КГС-4,8 оборудуют 24 лапами-бритвами или полольными стрельчатыми лапами, шлейф-боронами, легкими посевными боронами или прутковыми катками.
Наилучшие результаты обеспечиваются при совмещении предпосевной обработки почвы и сева с помощью одного агрегата. При этом за счет ликвидации разрыва между обработкой почвы и севом почва меньше пересушивается, сокращаются сроки сева, увеличиваются полевая всхожесть семян, густота всходов и урожайность.
Послепосевное прикатывание, особенно в условиях сухой жаркой погоды и при недостатке влаги в почве, уплотняя ее, обеспечивает большую площадь соприкосновения семян с почвенными частицами, подтягивание влаги к ним и меньшие потери ее из почвы в связи с уменьшением конвекционно-диффузных токов почвенного воздуха. Этот прием в условиях Киргизии повышает урожайность на 72 и сбор сахара на 5 ц/га, в Армении — соответственно на 57,3 и 12,4 ц/га.