2.2.10. Особенности использования машин и агрегатов на мелиоративных землях и при почвозащитной системе земледелия

Под мелиорацией подразумевается совокупность организаци­онно-хозяйственных и технических мероприятий по коренному улучшению земель с неблагоприятными водными и воздушными режимами.

Основные виды мелиоративных работ: орошение, осушение, агролесомелиорация. Под орошением подразумевается комплекс мероприятий по подводу воды на поля, испытывающие недоста­ток влаги. В противоположность этому осушение предусматри­вает проведение комплекса мероприятий по удалению лишней влаги из корнеобитаемого слоя почвы. Агромелиорация преду­сматривает комплекс мероприятий по борьбе с засухой, эрозией почвы и др., включая создание защитных лесных насаждений, культуртехнические работы и др. Под культуртехническими работами подразумеваются мероприятия по освоению новых зе­мель и улучшению сельскохозяйственных угодий.

Различают три основных вида орошения: поверхностное, дождевание и подпочвенное. Разновидностью последнего явля­ется капельное орошение, при котором вода подается небольши­ми порциями к корням растений через отверстия в поливных шлангах, проложенных в почве.

При поверхностном орошении вода подается в почву одним из следующих способов: по бороздам; напуском по полосам; за­топлением (при возделывании риса). Дождевание — это подача воды распылением в виде капель с помощью специальных машин.

Подпочвенное орошение предусматривает подачу воды в корнеобитаемый слой почвы по пористым трубам – увлажнителям или по кротовым дренам. Выбор соответствующего вида орошения определяется типом почвы, видом возделываемой культуры, климатическими условиями, финансовыми и техническими воз­можностями хозяйства и т. д.

С учетом применяемого вида орошения возможно проведение следующих видов работ: прокладка оросительных каналов; стро­ительство дамб, водосливов, плотин; прокладка закрытых ороси­тельных систем и др.

Мероприятия по осушению почв предусматривают выполне­ние всех видов работ по прокладке различных осушительных систем как открытого, так и закрытого типа.

Основные культуртехнические работы: корчевка леса, расчист­ка кустарника; разделка кочек; удаление камней; планировка; глубокая первичная обработка почвы. К этой группе меропри­ятий относятся также работы по улучшению лугов и пастбищ, включая залужение, внесение удобрений и т. д.

Перед выполнением поверхностного орошения необходимо выровнять поверхность поля с целью обеспечения требуемого режима подачи воды. При предварительном выравнивании вновь осваиваемых земель используют обычные строительные бульдозеры, скреперы и грейдеры.

Завершающее выравнивание поверхности пашни проводится планировщиками типа П-4, агрегатируемыми с трактором Т-130, и выравнивателями типа ВП-8 с трактором ДТ-75М. При плани­ровке грунт срезают с возвышений и перемещают ковшом в в­падины. Агрегат типа ДТ-75М + ВП-8 одновременно с предпо­севным выравниванием боронует рельеф поля.

Комплектование агрегата сводится к обоснованию рабочей скорости при известной ширине захвата рабочего органа.

Особенности внесения удобрений. В условиях орошаемого земледелия существенно повышается эффективность примене­ния органических и минеральных удобрений, что объясняется улучшением водного режима почвы и влагообеспеченностью растений. При этом усиливается и деятельность полезных для растений микроорганизмов.

Многочисленные полевые опыты свидетельствуют о том, что в условиях орошаемого земледелия требуются повышенные дозы внесения удобрений. Причем они должны увеличиваться с рос­том оросительной нормы с учетом конкретных условий работы. Сплошное внесение органических и минеральных удобрений осуществляется осенью под зяблевую вспашку в соответствии с методами операционной технологии, изложенными в предыду­щей главе.

Особенности обработки почвы. В условиях орошаемого земле­делия в основном применяют зяблевую вспашку. При этом почву часто обрабатывают в состоянии механической спелости благодаря запасам остаточной влаги.

Для повышения водопроницаемости почвы требуется более глубокая вспашка с учетом физико-механических свойств. Если после вспашки производится влагозарядковый полив, то это должно учитываться при выборе направления движения пахот­ного агрегата и способа его движения.

При ограниченной ширине поворотной полосы вспашку це­лесообразно выполнять беспетлевым комбинированным спосо­бом, но, с другой стороны, желательно свести к минимуму число свальных гребней и развальных борозд. Поэтому преимущественнее способ чередования всвал и вразвал.

Лущение стерни на засоренных полях можно проводить дваж­ды – непосредственно после уборки и при появлении розеток сорняков.

Предпосевная обработка почвы на орошаемых землях предус­матривает следующие основные операции: выравнивание и под­готовку поверхности поля для вегетационных поливов; рыхле­ние; борьбу с сорняками; подготовку почвы к посеву. К этой группе операций относятся боронование, сплошная культива­ция, а также специальные обработки тракторными волокушами и планировщиками-разравнивателями.

При поливе по полосам сплошную культивацию проводят глубже на 3...4 см по сравнению с глубиной заделки семян.

Особенности посева и посадки. Одной из основных особен­ностей посева и посадки большинства сельскохозяйственных культур в условиях орошаемого земледелия является увеличение норм высева и посадки. Например, посев озимых проводят пе­рекрестным или узкорядным способом с увеличением нормы высева на 10...20% по сравнению с посевом в условиях обычного земледелия. При посеве кукурузы квадратно-гнездовым спо­собом число растений на одном гектаре должно быть увеличено более чем в 2 раза.

Может изменяться и ширина междурядий. Например, когда сахарную свеклу поливают по бороздам, ее следует высевать с междурядьями 60 см вместо 45 см. В этом случае удобнее наре­зать борозды и обработать междурядья. При поливе дождевани­ем ширину междурядий обычно не увеличивают. При поливах по полосам и бороздам направления полива и движения посев­ных агрегатов должны совпадать. Это особенно важно для про­пашных культур, поливаемых по бороздам. Посев чаще проводят односеялочными агрегатами челночным способом.

Особенности ухода за посевами. Основная особенность ухода за посевами сельскохозяйственных культур в условиях ороша­емого земледелия — сочетание операций ухода с поливами.

Виды проводимых операций и предъявляемые к ним агротех­нические требования зависят от возделываемой культуры и почвенно-климатических условий. Все операции, связанные с ухо­дом за посевами, сводятся к послепосевному прикатыванию, бо­ронованию и междурядной обработке.

Боронование в зависимости от конкретных условий может проводиться как до, так и после появления всходов (например, на посевах кукурузы, подсолнечника, картофеля, сахарной свек­лы и других культур). После нарезки борозд и полива проводят междурядные обработки культиваторами с целью сохранения влаги, уничтожения почвенной корки и сорняков, улучшения проникновения к корням воздуха и осадков. Число и периодич­ность проведения междурядных обработок зависят от вида куль­туры, состояния почвы и растений.

Использование гербицидов позволяет сократить число опера­ций по уходу за посевами, в соответствии с чем уменьшается уп­лотнение почвы.

Особенности уборки. Перед уборкой соответствующих культур необходимо заравнивание временных оросителей с помощью канавокопателей-заравнивателей.

После этого для уборки зерновых используют обычные агре­гаты. Однако условия их работы сложнее, поскольку при ороше­нии растения более мощные и средние урожаи значительно выше. Соответственно для уборки зерновых колосовых культур требуются комбайны с более высокой пропускной способ­ностью.

Для кукурузы при орошении характерны большая высота рас­тений, более высокое расположение початков, повышенная влажность стеблей и листьев, увеличенная (до 90 см) ширина междурядий.

На орошаемых землях тяжелее также условия работы карто­фелеуборочных агрегатов, поскольку труднее отделить клубни от влажной почвы. В связи с этим чаще применяют раздельный способ уборки. Аналогичные особенности характерны и для са­харной свеклы.

На поливных землях существенно возрастают также урожай­ность сеяных трав и количество укосов.

Операционная технология полевых работ на осушенных зем­лях в значительной степени определяется применяемым спосо­бом осушения, обусловленным типом водного питания. Различают три основных типа водного питания: атмосферный, грунто­вый, намывной.

При атмосферном типе водного питания избыточное увлаж­нение почвы обусловлено превышением количества выпада­ющих атмосферных осадков над их расходованием (включая сток, испарения и впитывание в почву). Такой тип питания ха­рактерен для слабопроницаемых минеральных почв, располо­женных в малоуклонных областях водораздела с верховыми бо­лотами и подзолистыми почвами.

В данном случае основной способ осушения — ускорение по­верхностного стока избыточной влаги в результате выполнения следующих работ: удаления древесной и кустарниковой расти­тельности; узкозагонной вспашки; бороздования; кротования; глубокого безотвального рыхления.

Грунтовый тип водного питания характеризуется близким расположением грунтовых вод к поверхности почвы. Осушение таких почв достигается понижением уровня грунтовых вод за счет прокладки открытых каналов или закрытого дренажа, вклю­чая вертикальный.

Наиболее эффективен закрытый дренаж, обеспечивающий лучшие условия для использования МТА на полевых работах.

Намывной тип водного питания характеризуется поступлени­ем избыточной воды со склонов и из рек в период половодий и паводков.

С целью осушения в этом случае проводят в основном мероп­риятия предупредительного характера: ограждают соответству­ющие территории сетью каналов, регулируют речной сток за счет строительства плотин, водохранилищ.

Все полевые работы в рассматриваемых условиях следует про­водить таким образом, чтобы препятствовать избыточному ув­лажнению почвы.

Основная задача освоения осушенных земель на первоначаль­ном этапе заключается в создании глубокого высокоплодородно­го пахотного слоя путем соответствующей обработки почвы, из­весткования, внесения удобрений, посева требуемых культур с учетом предполагаемого севооборота. Глубина основной обра­ботки почвы зависит от возделываемой культуры, предшествен­ника и свойств осушенных земель. Например, под зерновые и сахарную свеклу на осушенных торфяниках рекомендуется зяб­левая вспашка на глубину 30...35 см.

Предпосевная обработка почвы под яровые зерновые в ука­занных условиях включает в себя дискование в два следа, вырав­нивание почвы и прикатывание. На осушенных торфяниках рекомендуются несколько меньшие нормы высева для зерновых культур.

Посевы сельскохозяйственных культур на осушенных землях больше засоряются сорной растительностью, поэтому необходи­мо проводить весь комплекс мероприятий по борьбе с сорняка­ми, включая соответствующие обработки почвы, а также хими­ческие методы.

Для уборки сельскохозяйственных культур на осушенных землях следует использовать агрегаты более высокой проходи­мости с меньшим удельным давлением на почву. В целом же при возделывании культур на осушенных землях применяют в раз­личных сочетаниях в основном те же операции, что и в условиях обычного земледелия с учетом изложенных выше особенностей.

Последовательность выполнения операций указана в соответ­ствующих технологических картах возделывания культур на осу­шенных землях. Для каждой отдельной операции справедливы изложенные ранее общие методы операционной технологии.

Основная задача культуротехнических мероприятий — приве­дение осваиваемого естественного угодья в культурное сельско­хозяйственное. При этом выполняют следующие основные рабо­ты: удаление лесокустарниковой растительности; удаление кам­ней; разработку кочек; очистку торфяной залежи от погребенной древесины; первичную обработку почвы; планировку поверхнос­ти и т. д. Для этого в основном используют агрегаты, комплекту­емые на базе тракторов, и по принципу действия схожие с поле­выми. Соответственно ранее изложенные методы операционной технологии механизированных работ будут справедливы и в дан­ном случае.

Для удаления кустарниковой растительности и мелколесья применяют кусторезы, которые при работе движутся от перифе­рии к центру или наоборот. Возможны также гоновый челночный способ движения и способ движения всвал или вразвал. Круговой способ движения наиболее эффективен на ровных участках. В зимних условиях кустарники можно срезать также и бульдозерами.

После подсыхания срезанный кустарник и древесину сгребают в валы или на край обрабатываемого участка кустарнико­выми граблями и корчевателями-собирателями. Собираемую при этом древесину целесообразно использовать на топливо и другие хозяйственные цели. Сжигание не рекомендуется по эко­логическим соображениям.

На не засоренных камнями почвах возможна прямая запашка низкорослого кустарника (высотой до 3 м). Глубина запашки за­висит от высоты самого кустарника и мощности гумусового слоя почвы.

После запашки пласт разделывается тяжелыми дисковыми боронами в несколько следов. При этом агрегат движется беспет­левым комбинированным способом. Наиболее пригодны для описанной технологии ольшаники, характеризу­ющиеся большой хрупкостью.

Осина и береза менее пригодны для такой технологии вслед­ствие большой упругости как корней, так и древесины. Не реко­мендуется запахивать также иву, которая при этом дает много­численную поросль.

Запаханная древесина перегнивает за 3...4 года.

Кроме описанной выше технологии применяют также фрезе­рование кустарника на глубину 0,6 м машиной типа МНФ-1,7. Перед фрезерованием с обрабатываемого участка удаляют де­ревья диаметром более 12 см и подрезают пни диаметром более 20 см на высоте не более 10 см над почвой. Фрезерование кор­ней и пней целесообразно также после срезания и сгребания густого кустарника.

Для удаления мохового очеса используют плантажный или двухъярусный плуг, который выполняет рыхление и прикатывание с последующим запахиванием. Затем пласт разделывается тяжелыми дисковыми боронами.

Полнота удаления камней определяется характером последу­ющего использования обрабатываемых угодий. Если они вклю­чаются в севооборот, то камни удаляются со всего пахотного слоя, а на лугах — только с поверхности.

Для всех рассмотренных культуротехнических работ справед­ливы рассмотренные ранее методы операционной технологии. При этом соответствующие агрегаты комплектуют так же, как и полевые.

Почвозащитная система земледелия в общем случае преду­сматривает комплекс мероприятий, направленных на уменьшение отрицательного воздействия на почву машин и агрегатов в процессе выполнения работ по возделыванию сельскохозяйствен­ных культур. Такая система земледелия должна обеспечить наиболее благоприятное для развития культурных растений сочетание в почве теплового, водного, воздушного, биологического, пита­тельного и других режимов.

Необходимость разработки почвозащитной системы земледе­лия вызвана тем, что уровень отрицательного воздействия ма­шин и агрегатов на почву очень высок. Это выражается в пере­уплотнении почвы, разрушении ее структуры и развитии эрози­онных процессов, накоплении в почве плохо разлагающихся компонентов масел, топлива, тяжелых металлов и т. д.

Число проходов агрегатов по единице площади при возделы­вании сельскохозяйственных культур колеблется в диапазоне 5... 15. При этом суммарная площадь следов ходовых систем МТА в 2 раза и более превышает площадь обрабатываемого поля. Помимо уплотнения, распространяющегося на глубину до 1 м, значительно интенсифицируются также процессы разруше­ния (распыления) структурных частиц почвы с последующим развитием ветровой и водной эрозии. В результате этого, по дан­ным многих исследований, ежегодно в реки и водоемы смывает­ся до 1,5 млрд. т. продуктов разрушения почвы.

Снижение указанных отрицательных явлений возможно толь­ко за счет системы комплексных почвозащитных мероприятий химического, биологического, механического и иного характера с учетом видов возделываемых культур и зональных почвенно-климатических условий.

В связи со сложностью рассматриваемой научной проблемы пока сформированы лишь общие направления почвозащитных технологий обработки почвы. Основными задачами таких техно­логий являются борьба с эрозией и загрязнениями почвы, а так­же восстановление нарушенного экологического равновесия.

Определенное развитие в научном и практическом плане по­лучили следующие почвозащитные технологии обработки: ми­нимальная; мульчирующая; нулевая, или химическая; безгерби­цидная; гребневая, или грядковая. Минимальная обработка почвы предусматривает комплекс технологических операций по возделыванию сельскохозяйственных культур, который обеспе­чивает существенное уменьшение эксплуатационных затрат и отрицательного воздействия на почву.

Различают следующие основные варианты минимальной об­работки почвы с учетом почвенно-климатических условий:

сокращение числа основных (включая замену отвальной вспашки плоскорезной обработкой), предпосевных и междуряд­ных обработок в сочетании с применением средств биологичес­кой и химической защиты растений;

совмещение операций с помощью комбинированных машин и агрегатов;

замена механических обработок почвы относительно безвред­ными химическими;

посев в необработанную почву специальными сеялками (ну­левая обработка);

частичная обработка поля в пределах зоны расположения культурных растений.

Однако при минимальной обработке почвы возможны рост уровня засоренности полей; поражение растений корневыми гнилями; худшая заделка органических удобрений при замене отвальной вспашки плоскорезной обработкой; снижение водо- и воздухопроницаемости почвы при длительном применении толь­ко поверхностной обработки. Следовательно, наибольшего эффекта от минимализации обработки почвы можно достичь при оптимальном сочетании глубокой с оборотом пласта и по­верхностной обработок. Например, на основании опытных дан­ных установлено, что после трех-четырех лет плоскорезной об­работки должна следовать отвальная вспашка.

Мульчирующая технология обработки предусматривает пок­рытие поверхности почвы мульчей (измельченными пожнивны­ми и другими растительными остатками). При этом снижается испарение влаги, улучшается температурный режим за счет уменьшения его колебаний, предотвращается образование поч­венной корки, уменьшается разрушение структуры почвы, уси­ливается жизнедеятельность микроорганизмов, подавляется рост сорняков.

При нулевой, или химической, технологии обрабатывается только та часть площади поля, куда непосредственно вносятся семена, например рядок. При этом сорняки уничтожаются толь­ко химическими методами.

Безгербицидная технология возделывания предусматривает получение экологически чистых продуктов без применения лег­корастворимых удобрений и пестицидов. При этом с целью по­вышения плодородия почвы рекомендуется использовать орга­нические удобрения, а также высевать бобовые культуры на оп­ределенной части площади. Одновременно можно применять методы минимальной обработки почвы с использованием более эффективных почвообрабатывающих орудий.

Гребневая, или грядковая, технология эффективна при возде­лывании таких пропашных культур, как овощи, картофель, ку­куруза и соя, в зонах избыточного и достаточного увлажнения. Число операций и соответственно проходов МТА по полю при этом существенно сокращается. Для образования гребней ис­пользуют горизонтальные и вертикальные фрезы или другие спе­циальные рабочие органы.

Следует отметить, что рассмотренные почвозащитные техно­логии не исключают, а лишь ослабляют отрицательное воздей­ствие на почву ходовых систем и рабочих органов машин.

Вопросы для самопроверки

1. Что подразумевают под мелиорацией земель и какие работы при этом

вы­полняют?

2. Назовите основные виды орошения и их принципиальные особен­ности.

3. Какие виды работ предусматриваются при осушении земель, а также

при культуротехнических мероприятиях?

5. Какие основные дождевальные агрега­ты, навешиваемые на тракторы,

используют для поверхностного орошения?

6. От каких параметров и факторов зависит рабочая скорость дождевального аг­регата?

7. Назовите основные особенности технологии механизированных работ в условиях орошаемого земледелия.

8. Перечислите особенности выполнения по­левых работ на осушенных землях.

9. Чем вызвана необходимость применения почвозащитной системы земледелия?

10. Укажите основные виды почвозащитных технологий обработки почвы.

11. Какими особенностями характеризуется мини­мальная обработка почвы?

12. Какие отрицательные явления имеют место при практическом применении почвозащитной технологии обработки почвы?

13. Применимы ли методы операционной технологии к механизированным поч­возащитным работам?