Введение

Перевод земледелия на адаптивно-ландшафтную основу в современных условиях не имеет себе альтернативы. Особое внимание на наш взгляд должно быть уделено аэроландшафтным территориям с глееватыми почвами, формирующимися при кратковременном избыточном увлажнении. Данным почвам недостаточно было уделено внимания при разработке основных элементов систем земледелия таких как: подбору адаптированных культурных растений и технологий их выращивания; определению энергосберегающих экологически безопасных систем обработки, удобрений, защиты растений и др. Вместе с тем эти почвы имеют большое стратегическое значение, особенно в засушливые годы, где рациональными приемами агротехники и их сочетанием можно управлять влагообеспеченностыо и другими показателями плодородия более результативно (Ю.Ф. Едименчев 2004).

Высокая энергозатратность системы отвальной обработки почвы и невозможность проведения её в классическом варианте в производственных условиях определяет необходимость минимализации, что в системе основной обработки должно стать основой комплексного эколого-ландшафтного подхода к разработке систем земледелия нового поколения базирующихся на принципах энергосбережения и экологической сбалансированности. При этом ми-нимализация обработки в контексте энергосбережения ни в коей мере не должна восприниматься как упрощение, что может быть причиной увеличения засоренности посевов, привести к деградации почвы, снижению продуктивности полевых культур и экологическим проблемам (Б.А.Смирнов, С.В.Щукин, Е.В. Чебыкина, В.И.Смирнова, 2005).

В настоящее время необходимо уточнить критерии допустимого уровня минимализации (периодичность проведения отвальной обработки в севообороте во времени) в зависимости от условий, которые могут лимитировать урожайность культурных растений и определять динамику показателей почвенного плодородия. При этом особое внимание следует уделить физическим свойствам почвы в связи с высокой их вариабельностью во времени. Особенно это актуально на дерново-подзолистых глееватых почвах, которые только в Ярославской области занимают 16,3% от всех пахотных угодий, и где влажность почвы во многом определяет эффективность механической обработки и направленность изменений ее агрофизического состояния. (Е.В. Копылов 2009)

Неоднозначность обобщенных результатов научных исследований по способам заделки минеральных удобрений как отдельно, так и совместно с соломой и почти полное их отсутствие по действию и последействию гербицидов на агрофизические показатели плодородия почвы требует детального изучения данных вопросов и выработки рекомендаций по оптимизации их использования.(Bibliofond.ru)

Глава 1. Обзор литературы

1.1 Влияние ресурсосберегающих систем обработки на биологические свойства и урожайность сельскохозяйственных культур

Обработка почвы коренным образом изменяет соотношение объемов твердой, жидкой и газообразной  фаз в почвенной среде и тем самым влияет на протекающие в ней разносторонние физические, химические и биологические процессы, ускоряя или замедляя темп синтеза и разрушения органического вещества, то есть, создавая определенные агрофизические свойства почвы обработкой посредством регулирования ее водно-воздушного, пищевого и теплового режимов можно сохранять, увеличивать или уменьшать ее плодородие и, таким образом, влиять на образование урожая и его экономическую целесообразность. Вот почему, при всем при этом почвообработка не должна носить шаблонный характер, а должна быть строго дифференцированной с ресурсосберегающей направленностью (Н.В. Лопоносова, 2001).

   В конечном итоге, растение должно быть тем фактором, который определяет, какая ему необходима для нормального развития подготовка почвы, то есть выполнение ее определенных регламентов.

Ресурсосберегающие технологии – основа решения многих проблем земледелия. Для получения хорошего урожая ничего изобретать не надо, а следует только воспользоваться известными агроприёмами, тщательно готовить и рационально использовать технику (www.Bibliafond.ru).

Считается, что ресурсосберегающие технологии – основа решения перечисленных и других проблем земледелия. Развитие таких технологий основано на усовершенствовании системы основной и предпосевной обработки почвы. Вот основные особенности этой обработки, получившей в последнее время относительно широкое развитие:

- необязательность ежегодного глубокого оборачивания пахотного горизонта;

- высокая влагонакопительная и почвозащитная эффективность безотвального рыхления почвы и сохранение на поверхности поля пожнивных остатков;

- возможность перехода при оптимальных агрофизических свойствах почвы без ущерба для урожая к мелким безотвальным и отвальным обработкам;

- замена или сокращение количества механических обработок с использованием химических методов как средства борьбы с сорняками;

- перспективность использования комбинированных почвообрабатывающих и посевных агрегатов. (А.И. Пупонин 1984г)

Научной основой для минимальной обработки почвы служит установленная закономерность: почвы с высоким содержанием гумуса (3,5% и выше) не нуждаются в интенсивных обработках для регулирования агрофизических свойств. Такие почвы способны поддерживать оптимальную для большинства культурных растений плотность под влиянием естественных факторов. (www.dissland.ru)

Ежегодная вспашка приводит к сильной аэрации почвы и ускорению процесса минерализации гумуса. В результате почва деградирует. Структура разрушается, почва распыляется, быстрее после обработки переуплотняется и требует ещё большего механического воздействия. Такая почва сильнее подвергается эрозии. ( А.А.Борин 2009г)

В Нечерноземной зоне в технологии возделывания сельскохозяйственных культур удельный вес затрат на обработку составляет около 35% энергетических и 25% трудовых. Не случайно все время изыскивают пути их сокращения, заменяя энергоемкие приемы менее энергоемкими. Но не только экономические причины заставляют разрабатывать и внедрять энергосберегающие приемы обработки почвы. Не менее важно сохранить почву от переуплотнения в результате многочисленных проходов по полю тяжелой техники и транспортных средств, снизить отрицательное влияние на агрономические свойства почвы интенсивных обработок, защитить от эрозии, сохранить и повысить плодородие почвы. (Г.И. Пыхтин 2004г)

В последние годы определились три основных направления в разработке приемов и систем обработки почвы: 1) совершенствование традиционной для пахотного земледелия системы основной и предпосевной обработок почвы; 2) разработка приемов, способов и систем противоэрозионной обработки почвы; 3) минимализация обработки почвы путем сокращения их числа и глубины, замены вспашки менее энергоемкими поверхностными, чизельными и плоскорезными обработками, использования комбинированных агрегатов, замены механических обработок химическими.(Б.А. Смирнов 2005г).

Исследования последних лет показали, что при применении органических и минеральных удобрений, средств защиты растений и в Нечерноземной зоне возможна и необходима частичная замена вспашки безотвальными приемами обработки, включая поверхностные, кроме того, перспективна предпосевная обработка почвы комбинированными агрегатами.(Н.И. Придворьев 2010г)

В многолетних стационарных полевых опытах НИИСХ центральных районах Нечерноземной зоны были изучены системы обработки почвы на дерново-подзолистых среднесуглинистых и супесчаных почвах, включающие отвальные и безотвальные приемы, глубокие, мелкие, поверхностные и их сочетания. (Б.А. Смирнов 2002г)

Минимальная обработка почвы состоит в ограничении количества традиционных обработок почвы, в проведении минимума необходимых в данных почвенно-климатических условиях обработок, включающих в себя вспашку, дополнительную обработку и посев.

Основная задача минимальной обработки почвы заключается в уменьшении трудовых и энергетических затрат; при этом сокращается время, необходимое на обработку почвы и посев, а также сокращается число проходов трактора по полю, что ведет к уменьшению степени уплотнения почвы. В остальных вариантах минимальная обработка почвы имеет то преимущество, что связанный с ней отказ от вспашки предотвращает эрозию почвы. (Н.И. Придворев 2010г)

При минимализации основной обработки установлено, что в системе зяблевой обработки почвы под яровые зерновые культуры на супесчаных и суглинистых почвах вспашку на глубину 20 – 25 см можно периодически заменять мелкой вспашкой или обработкой тяжелыми дисковыми боронами на глубину 10 – 12 см. (Н.В. Лопоносова 2001г)

Минимализации предпосевной обработки почвы осуществляется и при уходе за культурами. Для ранних яровых культур (овес, вико-овсяная смесь, ячмень ) на чистых от многолетних сорняков полях, продискованных с осени, предпосевную обработку и посев можно совместить, применяя комбинированные агрегаты ( КА – 3,6; МКПП – 3,6 и др. ).

Вспашка один раз в 4 года ослабляет процесс минерализации гумуса, балансируя процессы его образования и потери, не допускает деградации почвы, делает систему обработки почвы и в целом технологию выращивания полевых культур почвозащитной, экологически безопасной. (Б.А.Смирнов, 1997г.)

Однако минимализация обработки почвы приводит и к негативным явлениям, чего нельзя не учитывать.

Во-первых, повышается засоренность, особенно многолетними сорняками, а при частых поверхностных и плоскорезных обработках, при монокультуре зерновых по зерновым наблюдается поражение растений корневыми гнилями.

Во-вторых, при безотвальных обработках затруднена заделка на оптимальную глубину органических удобрений, что снижает их роль в окультуривании почвы и повышении урожайности.

В-третьих, при длительной поверхностной обработке почвы из-за уплотнения подпахотных слоев снижается ее водопроницаемость и воздухопроницаемость. (Е.В. Копылов 2009г)

Это необходимо учитывать при изыскании путей повышения эффективности минимализации обработки почвы путем сочетания поверхностных плоскорезных обработок со вспашкой и использованием орудий глубокого рыхления: чизелей, щелевателей, плугов без отвалов. Это особенно важно при возделывании пропашных культур и при обработке паровых полей (как ремонтных). (Б.А. Смирнов 2005г)

Для ускоренного внедрения новых комбинированных агрегатов в сельскохозяйственное производство необходимо развернуть исследовательские и опытно-конструкторские работы для разработки конструкций в соответствии с технологиями возделывания культур.(Ю.А. Левин 2010г)