Агропрофи » Blog Archive » Твердая почва под ногами
Регистрация

��������� - �������� ��������� �������

Твердая почва под ногами

Ольга Жукова

Потери урожая в результате переуплотнения почвы могут превышать 50%. Каковы причины
возникновения переуплотнения и каким образом можно определить его наличие?

Потери урожая в результате переуплотнения почвы могут превышать 50%. Каковы причины возникновения переуплотнения и каким образом можно определить его наличие?

Оптимальная плотность

До недавнего времени в России проблеме переуплотнения почвы уделяли мало внимания, причем зря, убеждены специалисты. Переуплотнение почвы отрицательно сказывается на ее плодородии и снижает урожайность сельскохозяйственных культур. Согласно данным ученых, в среднем из-за этой проблемы можно потерять порядка 25% урожая.

– Переуплотнение приводит к целому ряду негативных с агрономической точки зрения последствий: снижению поглощения влаги почвой, осложнению газообмена, уменьшению интенсивности микробиологических процессов, ослаблению роста корневых систем растений. Все это отрицательно сказывается на урожайности сельскохозяйственных культур, – поясняет Алексей Бирюков, к. б. н., заместитель генерального директора по науке компании «Агрокультура». – Ко всему прочему, при обработке переуплотненных почв серьезно увеличивается расход горюче-смазочных материалов, увеличивается нагрузка и износ сельскохозяйственных машин и орудий, снижается срок их службы.

– Для суглинистых почв оптимальная плотность находится в пределах 1-1,3 г/см3, у супесчаных оптимальный диапазон 1,2-1,5 г/см3, – сообщает Евгений Шеин, заведующий кафедрой физики и мелиорации почв факультета почвоведения МГУ. – При этом на песчаных почвах переуплотнение менее значимое явление. Это связано с тем, что такие почвы по своей природе меньше уплотняются и легче разрыхляются.

А вот вернуть в разуплотненное состояние суглинистые и глинистые почвы – большая проблема. Это невозможно сделать, просто распахав землю.

– При уплотнении разрушается агрегатная структура почвы, и она становится близкой к слитой, – комментирует эксперт. – Вернуть почву в прежнее, хорошо агрегированное состояние возможно только благодаря активной работе почвенной биоты. А для этого необходимо вносить органические удобрения, лучше всего сидераты. Тогда есть шанс, что структура почвы восстановится в течение полутора-двух лет.

Подсчитываем потери

Разные группы растений по-разному реагируют на переуплотнение. Особенно подвержены его последствиям пропашные культуры.

– В благоприятных условиях корневая система проса проникает до глубины 1 м, озимой пшеницы – 1,5-2 м, а кукурузы и сахарной свеклы – до 3 м. Там, где зерновые культуры могут нормально развиваться, те культуры, у которых стержневая корневая система, например подсолнечник, испытывают сильное угнетение из-за переуплотнения. Урожайность резко снижается, особенно в засуху, – рассказывает Алексей Трубников, к. б. н., генеральный директор компании «Агрокультура».

По наблюдениям эксперта, на черноземах снижение урожайности сельско-хозяйственных культур вследствие переуплотнения проявляется сильнее, чем на дерново-подзолистых и серых лесных почвах. Это связано с тем, что на фоне недостаточного увлажнения в черноземной зоне переуплотнение верхних горизонтов почвы тормозит рост корней растений. Верхние слои почвы к середине вегетации иссушаются, а проникнуть в более глубокие горизонты корням не удается.

Потери урожая на более сухих обыкновенных и южных черноземах за счет переуплотнения могут быть более 50%. Не менее опасны последствия переуплотнения в зонах избыточного и достаточного увлажнения, уверен Евгений Шеин.

– Из-за переуплотнения значительно снижается фильтрационная способность почвы в пахотном слое, влага застаивается, вследствие чего возникают вымочки, – поясняет эксперт. – В результате растения начинают страдать от недостатка почвенного воздуха.

При этом избыток воды с трудом переносит любая культура.

Причины и следствия

Как отмечает Алексей Бирюков, переуплотнение почвы возникает из-за ряда причин, связанных с деятельностью человека, и в первую очередь из-за длительного воздействия тяжелой сельскохозяйственной техники на почву, которое приводит к сильному уплотнению до глубины 50-80 см и более пахотных и подпахотных горизонтов.

Сегодня, когда трактор имеет вес 10-20 т, зерноуборочный комбайн – 20-30 т, а свеклоуборочный комбайн – 50-60 т и техника выезжает на поля согласно требованиям современных технологий порядка 12-15 раз, неудивительно, что проблема обострилась. Ведь переуплотнение почвы имеет накопительный характер, замечает Евгений Шеин.

– Наиболее сильное уплотняющее воздействие техники на почву оказывается весной, – сообщает Алексей Трубников. – Это часто происходит из-за того, что почва на поле созревает неравномерно, и когда начинают весенние работы, местами она еще остается в избыточно влажном состоянии. В связи с тем что большинство тракторов и при нормальном состоянии почвы оказывают на нее переуплотняющее воздействие, во влажном состоянии это проявляется сильнее. Особенно это касается отечественных тракторов К-701, К-744. Созданные изначально как строительные тракторы, они уплотняют почву наиболее интенсивно. Впоследствии при уборке очень сильно «трамбуют» почву комбайны и автотранспорт.

– Влажность почвы, при которой сельскохозяйственная техника выезжает в поле, – один из важнейших факторов, которые оказывают влияние на процесс уплотнения, – считает Евгений Шеин. – Согласно принятым нормам, выводить технику в поле нельзя при влажности более 90% от наименьшей влагоемкости (количество воды, которое почва содержит сразу после снеготаяния). Но нередко эти требования нарушаются, а последствия вполне предсказуемы.

Кроме того, по словам Бирюкова, к переуплотнению пахотного горизонта приводит разрушение агрономически ценной структуры – «выпаханность» почвы, возникающая сейчас повсеместно в результате длительной обработки почв без пополнения органического вещества за счет навоза, сидератов, из-за сжигания соломы и т. п. Переуплотнение почвы появляется также в результате эрозии, что связано с вовлечением в распашку подпахотных горизонтов, от природы обладающих повышенной плотностью.

Так как переуплотнение почвы является следствием разрушения ее структуры, почвы с изначально худшим структурным состоянием легче других подвергаются переуплотнению. Это малогумусированные почвы среднего и тяжелого гранулометрического состава.

– Черноземы принципиально уплотняются меньше за счет высокого содержания органического вещества, а также активной  работы почвенных организмов, – подчеркивает Евгений Шеин. – Но и на таких почвах переуплотнение не редкость.

Опасная подошва

Сегодня у всех на слуху понятие «плужная подошва» – это переуплотненный горизонт почв, располагающийся ниже обрабатываемого слоя. Плужная подошва, как правило, образуется в результате ежегодной обработки почвы на одну и ту же глубину.

По словам Алексея Бирюкова, при минимальной обработке почв уплотненный слой начинается с 8-12 см, при вспашке – от 25-30 см и распространяется обычно до глубины 40 см и более. Причем плужная подошва в подавляющем большинстве случаев есть даже на благополучных черноземах.

– Если верхний слой почвы можно разрыхлить с помощью почвообрабатывающих машин, то на глубине 40 см по своей плотности почва близка к бетону, – комментирует Геннадий Клысак, директор Завода колесных систем «Консима». – В Украине такое явление встречается довольно часто. Думаю, что эта проблема затронула не только нашу страну, она, скорее всего, носит глобальный характер.

– Некоторые компании уже приходят к тому, что начинают работать щелерезами до глубины 60 см, чтобы убрать «плужную подошву» полностью, – рассказывает Алексей Трубников.

По его мнению, самая большая опасность плужной подошвы для посевов заключается в дефиците влаги. Весной, когда начинает таять снег, «плужная подошва» препятствует насыщению почвы влагой и вода с полей стекает в овраги и балки.

– Мне много раз приходилось наблюдать такое в Тамбовской области: несмотря на то что почва на момент схода снега уже оттаивала, из-за мощной «плужной подошвы» впитывание воды проходило очень плохо, в результате большая ее часть терялась со стоком, – говорит специалист.

Кроме того, переуплотненный слой препятствует проникновению корней растений. В результате их основная масса располагается в верхнем слое, который быстро пересыхает. По этой же причине у растений возникает дефицит не только влаги, но и элементов питания.

Программа-минимум

Проблемы с переуплотнением почвы, по наблюдениям Алексея Трубникова, очень часто возникают при использовании минимальной обработки почвы и прямого посева.

– Недаром за последние несколько лет у многих аграриев появилось выражение «Нулевой посев – нулевой результат», – отмечает эксперт. – Дело в том, что у этой перспективной технологии есть свои ограничения. Во-первых, она пригодна не для всех почвенно-климатических условий. В основном только черноземы имеют равновесную плотность, близкую к оптимальной для сельхозкультур, и на них можно отказаться от глубокого рыхления.

Южнее – в зоне каштановых почв – часто встречаются солонцы и солонцеватые почвы, они переуплотнены по своей природе и требуют регулярного глубокого рыхления.

По словам эксперта, из-за той же причины природного переуплотнения не идет «минималка» и в таежно-лесной зоне на дерново-подзолистых почвах.

Даже в черноземной зоне, согласно данным обследований, проведенных специалистами компании «Агрокультура», в среднем до трети пашни в хозяйствах неприменимо для минимальной обработки из-за почвенных условий. Смытые, солонцеватые, выпаханные, литогенные почвы нуждаются в регулярном глубоком рыхлении.

– Так, в прошлом году в Саратовской области на соседних полях подсолнечник при глубокой обработке давал до 15 ц/га, а по минимальной технологии обработки – 4-5 ц/га, – говорит Трубников. – Кукуруза и другие зерновые гораздо чаще по минимальной обработке гибли полностью по той же самой причине. Поэтому, прежде чем переходить к минимальной обработке, нужно убрать «плужную подошву».

Трость агронома

Разобраться, на каких полях проявляется переуплотнение, можно по хорошей почвенно-ландшафтной карте. Кроме того, плотность почвы определяют, используя специальные приборы – плотномеры, – рассказывает Евгений Шеин.

Однако, по его словам, работа с ними – это довольно трудоемкий процесс. Поэтому для выявления переуплотнения часто используют такой показатель, как сопротивление пенетрации, или твердость почвы.

– Измерения осуществляют твердомером, пенетрометром, или, как его часто называют, «тростью агронома». Прибор представляет собой щуп, который вставляют в почву на глубину до 45 см и по шкале определяют глубину и мощность переуплотненного горизонта, – поясняет Алексей Бирюков.

С помощью пенетрометра можно определить, существуют ли уплотнения в почве, насколько они серьезны и какова их глубина, насколько глубоко прорабатывается земля и есть ли необходимость в углублении культивации, как глубоко может проникнуть корневая система растения, перечисляет Александр Хорошкин, к. с/х н., ведущий специалист компании «ТД «Агромастер».

Прибор также помогает найти лучшее решение для устранения проблемы уплотнения.

– Самое главное, что решить проблему уплотнения можно, только определив степень и зоны ее распространения, – добавляет эксперт.

По словам специалистов, эти приборы стоят недорого и общедоступны. Можно подобрать оптимальный для себя вариант, в том числе и с электронным накопителем.

– На рынке, как правило, представлены пенетрометры с пружинным (Dickey John, США) и гидравлическим механизмом (Eijkelkamp, Голландия), – рассказывает Алексей Бирюков. – Мы используем в своих обследованиях голландские приборы. Пружинные хоть и дешевле, но менее надежны – пружина со временем ослабевает и показания прибора завышаются.

Другие способы

Евгений Шеин отмечает, что помимо пенетрометра есть и другой вариант измерения сопротивления пенетрации (твердости). Для этого на плуге устанавливаются специальные приборы, которые замеряют этот показатель в процессе движения агрегата. Данные записываются в онлайн-режиме. На основе этих данных составляются карты уплотненности. Этот способ из области точного земледелия.

– Сельхозпроизводители даже не подозревают о напрасной трате времени и топлива при обработке почвы на большую глубину, чем требуется, – сетует Николай Рябов, директор по развитию в СНГ компании «Амити Технолоджи». – В действительности есть такие участки поля, где можно обойтись и без глубокой обработки. Чтобы выяснить наличие переуплотненных участков, можно использовать датчик компактности «Амити».

Датчик представляет собой щуп, который устанавливается на любое транспортное средство. В среднем такой датчик отбирает порядка 100-120 проб в час, он также может быть дооборудован для сбора другой почвенной информации. Данные, полученные таким датчиком компактности, можно прочитать при помощи любой геоинформационной системы (ГИС). Впоследствии на их основе составляются карты уплотненности. Эти данные могут использоваться для управления гидравлическим цилиндром, изменяющим глубину почвообрабатывающего агрегата.

При проведении почвенного обследования помимо указанных методов косвенно о переуплотнении почвы судят по описанию морфологических признаков горизонтов почв в специально заложенных почвенных разрезах, дополняет Алексей Бирюков. Наиболее полную информацию о переуплотнении почв, его происхождении и методах борьбы с ним можно получить в результате полевого почвенного обследования, проведенного специалистами-почвоведами.

Отправить ссылку другу
Оставить отзыв