Качество обработки почвы и сева: где теряем урожай

Я восстаю против тех,  

кто печатно или устно проповедует,  

что всё дело в удобрении,  

что, хорошо удобряя, можно кое-как пахать! 

Д.И. Менделеев

Урожайность сельскохозяйственных культур зависит от многих факторов: почвенно-климатических условий, сорта, состава и объёмов удобрений, средств защиты растений, распространённости вредителей и болезней, соблюдения технологии возделывания, а также от качества обработки почвы и посева. Причин разницы в урожайности несколько, и одна из них — большие потери урожая в ряде хозяйств из-за несоблюдения главных требований к качеству обработки почвы и посева. На практике чаще всего наблюдается:

• нарушение структуры почвы;
• неоптимальное распределение семян по глубине и площади поля;
• некачественное формирование семенное ложе;
• неправильный весенний уход за озимыми.

Основные мероприятия по ранневесеннему уходу за посевами озимых должны быть направлены на сохранение накопленной влаги, очищение посевов от сорных растений, плесени, на повышение микробиологической активности почвы. При необходимости посевы уплотняют или пересевают (при их полной гибели).

Мероприятия по сохранению влаги являются одними из важнейших, особенно на легких почвах. Песчаные почвы имеют постоянный дефицит влаги (600-700 м³/га), что и ведет к недобору 7-8 ц/га зерна или 50-60 ц/га картофеля.

Весной, особенно в солнечные и ветреные дни, за сутки может теряться до 3-5 мм почвенной влаги. Поэтому для большинства районов республики прием закрытия влаги чрезвычайно важен, а в системе ухода за озимыми — просто необходим. В солнечные дни посевы быстро теряют влагу, почва растрескивается, повреждается корневая система, что неизбежно ведет к снижению урожая. Чтобы избежать этого, необходимо проводить ранневесеннее боронование посевов озимых зерновых. В результате разрыхления верхнего слоя уменьшаются потери влаги, уничтожаются розетки перезимовавших сорняков, очищаются растения от плесени, усиливается микробиологический процесс в почве. По многолетним данным исследований аграрных институтов стран СНГ, весеннее боронование посевов озимых зерновых способствовало повышению урожая на 1,9-3,0 ц/га, при этом засоренность посевов снижалась на 20-44%.

Особенно эффективно боронование посевов озимых зерновых с подкормкой азотными удобрениями. Ранневесенняя подкормка растений азотом по таломерзлой почве при наличии максимального количества влаги в почве играет огромную роль в питании растений. Удобрения растворяются и усваиваются растениями с первых же дней весеннего развития и роста. Подкормленные посевы быстро оправляются, начинают куститься, увеличивают число продуктивных стеблей, что в дальнейшем отражается на размере колоса, числе колосков и крупности зерна. Прибавка урожая озимой ржи при весенней подкормке посевов азотом, по сравнению с предпосевной или осенней подкормками, в опытах БелНИИЗ составляла 4,7-6,8 ц/га.

Для качественного и высокоэффективного выполнения боронования посевов озимых зерновых разработаны специальные бороновально-прополочные агрегаты.

Способ обработки почвы — один из важнейших факторов, влияющих на рост, развитие и формирование урожая сельскохозяйственных культур, а также на степень деградации почв. От него зависят агрофизические характеристики почвы, создающие определенные водно-воздушные и термические условия, которые во многом определяют судьбу произрастающих растений. Агрономической наукой установлено, что в идеале для роста растений почва обрабатываемого слоя должна содержать примерно 45% минеральных веществ, 5% органических веществ и 50% пористого пространства, заполненного равным количеством (по 25%) воды и воздуха. Нарушение этого состояния ведет к недобору урожая. Поэтому основная задача при обработке почвы — сформировать посевной слой в соответствии с агрономическими требованиями культуры. В рамках этой задачи самым актуальным для Беларуси является вопрос формирования в обрабатываемом слое требуемой воздушной составляющей. 

Как показывают исследования, применяемые в настоящее время способы и техника для обработки почвы не в полной мере способствуют получению в обработанном слое почвы требуемого количества воздуха и в большинстве случаев ведут к его снижению, что в свою очередь чревато недобором урожая до 10-20%. Это происходит в основном из-за переуплотнения почвы колесами тракторов, наличия плужной подошвы и уплотнения слоев почвы после прохода культиваторных, плоскорезных и других лап. Особенно переуплотняется почва весной под действием ходовых систем техники. 

Первые полевые работы проводятся при повышенной влажности почвы, когда она сильно подвержена уплотнению. В результате при движении ходовых колес почва под ними уплотняется на глубину 50-60 см и более (рис. 2). При этом на глубине 20-30 см она может иметь плотность 1,4-1,5 г/см³, то есть близкую к критической (1,6-1,7 г/см³), при которой корневые волоски растений уже не распространяются. 

Учитывая, что глубина предпосевной обработки под яровые зерновые культуры не превышает 8-10 см, нижняя часть пахотного слоя (10-30 см) остается уплотненной на протяжении всей вегетации культуры. В результате культуры могут снижать урожай на 5-15% и более. Как показывают восьмилетние данные полевых опытов (А.И. Пупонин), процесс снижения эффективного плодородия почвы под воздействием ходовых систем колесных тракторов носит кумулятивный характер. Депрессия урожайности на уплотненных почвах возрастает из года в год. 

Таким образом, при обработке почвы весной следует соблюдать ряд важнейших условий:  

• Не начинать работы слишком рано, когда еще избыточно влажная почва и могут образовываться глыбы и глубокая колея от прохода машин. 
• Не вносить фосфорно-калийные удобрения тяжелыми агрегатами в весенний период. Более эффективно это можно сделать осенью на зябь. 
• Для увеличения опорной поверхности снижать давление в колесах трактора до значений 1,0-1,1 г/см³. 
• Использовать тяжелые трактора мощностью 200-350 л.с. и более, только со сдвоенными колесами. По данным полевых опытов А.И. Пупонина, использование на севе трактора К-700 со сдвоенными колесами приводило к повышению урожая ячменя на 12,9% по сравнению с тем же трактором, но без сдвоенных колёс. 

Не меньший ущерб урожаю, особенно пропашных культур, наносит плужная подошва (рис. 3). Многолетние исследования БЕЛНИИПА (1981-1985 гг.) и БелНИИМиЛ (2001 г.) показали, что глубокое (до 40 см) рыхление плужной подошвы на старопахотных почвах повышает урожайность культур, особенно пропашных (свеклы, картофеля), на 6-26,3% (табл. 1). На мелиорированных почвах при рыхлении на глубину до 65 см прирост урожая еще больший — 10,0-68,9%. 

Таким образом, для предотвращения потерь урожая, особенно пропашных культур, почву в севообороте необходимо глубоко рыхлить (30-50 см), причем только осенью при подготовке почвы «на зябь». 

* Данные БелНИИПЛ 1981-1985 гг. 

** БелНИИМиЛ, 2001 г., рыхление приспособлением РПП-20 одновременно со вспашкой 

Немаловажную, а иногда и решающую роль в судьбе урожая играют качество подготовки семенного ложа и равномерность распределения семян по глубине заделки и площади поля. От этих факторов зависит полевая всхожесть, равномерность и дружность всходов, выживаемость и эффективность дальнейшего развития растений. 

Так, будущий урожай во многом определяется глубиной заделки семян. Глубина заделки зависит от культуры, срока посева, влажности и механического состава почвы. Например, семена зерновых колосовых на тяжелых дерново-подзолистых и торфяных почвах рекомендуется заделывать на 2-3 см, на средних — на 3-4 см, на легких песчаных и супесчаных почвах — на 4-5 см. Все многочисленные агрономические и биологические исследования, проведенные в разных странах мира, говорят о преимуществах мелкой заделки семян. Биологическая наука (М. Краузе) это объясняет так: «Если мы сеяли слишком глубоко, то растение пытается исправить нашу ошибку, посылает ввысь стеблевой побег, который под поверхностью почвы образует основу всего тела – узел кущения. Но этим теряется драгоценное время, потребляется часть собранных в семени резервов питательных веществ так, что росток достигает поверхности почвы уже «в утомленном состоянии» при пониженной способности ассимиляции. У щуплых семян оставшихся резервов не хватает для проникновения ростка через почву, и росток погибает. 

Проростки из мелкозаделанных семян, наоборот, быстро устремляются к дневному свету, развитие стебля и корневое давление усиленно направляется на образование листьев, корней, боковых побегов. Получается мощное, стойкое растение с крепкими корнями и широкими листьями». 

Таким образом, соблюдение оптимальной глубины заделки семян является одним из важнейших агротехнических требований к посеву. Посев с отклонением от заданной глубины ведет к резкому снижению продуктивности растений (рис. 4). 

Согласно исследованиям, отклонение от оптимальной глубины сева на 10 мм снижает полевую всхожесть семян на 5-10%, а в дальнейшем урожайность –— на 10-30% в зависимости от культуры.  

Теоретически оптимальной с точки зрения использования влаги, солнечного света, углекислоты воздуха и питательных веществ, а также ослабления отрицательного взаимодействия растений является площадь питания каждого растения, приближенная к кругу. На практике достичь этого требования при посеве зерновых культур невозможно. Наиболее приемлемым для практики, как доказано многими исследованиями, является вариант, при котором площадь питания приближается к квадрату. 

Агротехнически обоснованные оптимальные площади питания в зависимости от норм высева представлены в таблице 2. Для сравнения здесь же представлена картина фактического распределения семян и площади их питания при использовании сеялок с междурядьем 125 мм. Как видно, даже в идеальном случае семена располагаются в рядке на расстоянии 16-23 мм друг от друга, а форма площади питания имеет ярко выраженную форму вытянутого прямоугольника, что, естественно, не может способствовать повышению урожайности из-за нерационального использования предоставленной растениям площади питания. С увеличением междурядий эта картина еще больше усугубляется. 

Переход от обычного рядового к узкорядному посеву позволяет более равномерно распределять растения по площади. При этом сокращение расстояния между рядами на 10 мм дает прирост урожая до 1%. Еще лучший результат обеспечивает ленточный посев. Так, ленточный посев с шириной ленты 70 мм и расстоянием между сошниками 125 мм позволяет повысить урожайность до 6% по сравнению с рядовым посевом с междурядьем 125 мм. Однако сдерживающим фактором применения такого посева является современный сошник, который качественно выполняет посев только при качественно подготовленном посевном слое и отсутствии растительных остатков. 

На практике применяются различные способы подготовки сплошного семенного ложа. Однако исследованиями, выполненными в 80-90-е годы Институтом экспериментальной ботаники им. В.Ф. Купревича АН БССР совместно с Центральным НИИ механизации сельского хозяйства Нечерноземной зоны СССР, обоснованы параметры посевного слоя, при котором важнейшие факторы внешней среды сочетаются наиболее оптимально. На основании этих параметров установлены требования к технологическому процессу и рабочим органам формирования семенного ложа: 

• Посевная бороздка должна создаваться с плотным дном, поскольку оно позволяет влаге поступать по капиллярам к высеянным семенам. 

• Обеспечить контакт семян с влажным дном семенной бороздки, определяющий скорость их набухания и прорастания. 

• Влажная уплотненная почва с семенами должна быть закрыта слоем рыхлой почвы, снижающей испарение влаги. 

• рыхление посевного слоя почвы;
• подуплотнение его колесными или катковыми почвоуплотнителями перед каждым сошником;
• укладку семян в бороздки, раскрытые сошником;
• прикатывание бороздок с семенами обрезиненными каточками, ширина обода которых несколько больше ширины дна бороздки, благодаря чему семена полностью закрываются обжатой почвой (рис. 5).  

Прикатанные бороздки закрываются рыхлой почвой, для чего предусмотрены пружинные боронки (загортачи за сошниками). 

1. невзрыхленный (капиллярный) слой почвы ниже дна обработки;
2. взрыхленный слой почвы на глубину обработки;
3. подуплотненный слой колесными или катковыми уплотнителями;
4. уплотненная зона цилиндрическими катками сошников;
5. рыхлая почва в бороздках. 

Достоинства варианта: 

• хороший контакт семян с почвой и обеспеченность влагой; 
• прикатанная почва в бороздках уменьшает толщину слоя залегания семян, повышает равномерность их заделки по глубине; 
• полосовое прикатывание посевного слоя улучшает воздухообмен почвы по сравнению со сплошным прикатыванием; 
• заполненные рыхлой почвой бороздки замедляют процесс испарения влаги из уплотненного слоя почвы с семенами. 

Таким образом, несоблюдение основных требований к качеству обработки почвы и посева может привести к недобору урожая культур до 10-30% и более. 

Подготовлено по материалам, опубликованным в журнале «Наше сельское хозяйство» (2018 г., № 3).