Способ основной обработки почвы в севообороте


 


Владельцы патента RU 2563936:

Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Тамбовский научно-исследовательский институт сельского хозяйства" (ФГБНУ Тамбовский НИИСХ) (RU)

Изобретение относится к области сельского хозяйства. Способ включает обработку почвы под зерновые, зернобобовые культуры и черный пар на глубину 20-22 см, а под пропашные культуры - отвальную вспашку на глубину 25-30 см. В севооборотах применяют комбинированный способ основной обработки почвы, включающий сочетание в севооборотах 75% безотвальной обработки почвы под зерновые - озимую пшеницу и ячмень, зернобобовые - горох и черный пар на глубину 20-22 см и 25% отвальной вспашки на глубину 25-30 см под пропашные культуры - кукурузу и сахарную свеклу. Такая технология позволит повысить урожайность возделываемых культур и продуктивность севооборотов, а также сохранить плодородие чернозема и снизить энергозатраты при производстве растениеводческой продукции. 3 табл.

 

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано в технологиях возделывания сельскохозяйственных культур в зернопропашных и зернопаропропашных севооборотах.

За прототип выбрали способ основной обработки почвы, основанный на разноглубинной отвальной вспашке в севообороте. (Методические рекомендации по обработке почвы в условиях Тамбовской области. - Тамбов.: 1980; Система земледелия Тамбовской области. - Тамбов: 1982; Система ведения сельского хозяйства Тамбовской области. - Тамбов: 1985; Сидоров М.И., Зезюков Н.И. Земледелие на черноземах: Учебное пособие. - Воронеж: 1992).

Основным недостатком применения этого способа является высокая затратность традиционно сложившихся технологий, основанных на постоянной отвальной вспашке, являющейся одной из основных причин снижения рентабельности производства растениеводческой продукции, и повышение процессов минерализации гумуса, что увеличивает темпы дегумификации черноземных почв. Неоправданно интенсивная отвальная вспашка ведет к распылению структуры почвы, ухудшению агрофизических и агрохимических свойств, к падению плодородия, уменьшению урожайности сельскохозяйственных культур.

Техническая задача - повышение урожайности сельскохозяйственных культур, продуктивности севооборотов, рентабельности производства растениеводческой продукции при одновременном сохранении плодородия чернозема и снижении энергозатрат за счет применения комбинированного отвально-безотвального способа основной обработки почвы (сочетание в севооборотах 75% безотвальной и 25% отвальной обработки).

Для достижения данной технической задачи были поставлены длительные стационарные полевые опыты по изучению влияния ресурсосберегающего способа комбинированной отвально-безотвальной основной обработки почвы в севообороте на урожайность культур, продуктивность севооборотов в целом, плодородие чернозема типичного и экономическую эффективность производства растениеводческой продукции.

Исследования проводили на черноземе типичном с повышенной и высокой обеспеченностью подвижными формами питательных веществ с содержанием гумуса в пахотном (0-30 см) слое почвы 7,0-7,5% в типичных для Центрально-Черноземного региона зернопропашном севообороте: горох - озимая пшеница - кукуруза на силос - ячмень и зернопаропропашном севообороте с чередованием культур: черный пар - озимая пшеница - сахарная свекла - ячмень.

Применяли следующие способы основной обработки почвы: 1) традиционную разноглубинную отвальную вспашку под пропашные культуры - кукурузу и сахарную свеклу на глубину 25-27 и 27-30 см; под горох, черный пар, озимую пшеницу и ячмень - на глубину 20-22 см; 2) комбинированную (отвальную в сочетании с безотвальной) обработку, в которой почву под кукурузу и сахарную свеклу пахали на глубину 25-27 и 27-30 см, а под горох, черный пар, озимую пшеницу и ячмень проводили безотвальную обработку на глубину 20-22 см.

Во всех случаях основной обработке почвы предшествовало дисковое рыхление после уборки предшественника на глубину 8-10 см.

Отвальную вспашку осуществляли плугом ПН-5-35, безотвальную обработку - чизелем ПЧ-2,5, послеуборочное рыхление - дисковой бороной БДТ-3,0.

В процессе исследований было установлено, что чернозем типичный для регулирования его агрофизико-химических свойств не нуждается в постоянной отвальной вспашке. Замена отвальной разноглубинной вспашки в севооборотах комбинированной отвально-безотвальной обработкой не приводила к каким-либо существенным изменениям показателей плодородия.

Регулирование почвенного плодородия в основном зависит от физического состояния почвы. Из агрофизических параметров плодородия в технологическую модель включается структура, водопроницаемость, плотность.

В наших опытах было установлено, что применение в севооборотах комбинированного отвально-безотвального способа основной обработки почвы не оказало заметного влияния на изменение содержания агрономически ценной структуры в пахотном слое почвы (табл.1). На фоне комбинированной отвально-безотвальной обработки агрономически ценных почвенных агрегатов размером 10-0,25 мм содержалось: в зернопропашном севообороте 64,1%, зернопаропропашном - 62,2%. При традиционной разноглубинной отвальной вспашке этот показатель составил 64,2 и 61,8% соответственно севооборотам.

Содержание водопрочных агрегатов по способам обработки почвы также было практически одинаково - 55,9 и 56,3% по разноглубинной отвальной вспашке и 57,6 и 56,9% на фоне комбинированной отвально-безотвальной обработки в севооборотах. Наиболее оптимальные условия для роста и развития сельскохозяйственных культур на черноземах обеспечиваются при плотности почвы в пределах 1,06-1,21 г/см3.

Наши исследования показали, что плотность сложения почвы по способам основной обработки имела незначительные различия. Объемная масса пахотного слоя почвы в весенний период по комбинированной отвально-безотвальной обработке и разноглубинной отвальной вспашке находилась практически на одном уровне - 1,11 и 1,06 г/см3 и 1,12 и 1,04 г/см3 соответственно.

Изучение изменения водопроницаемости почвы в зависимости от способов основной обработки в севооборотах показало, что лучшим этот показатель был на варианте с комбинированной отвально-безотвальной обработкой - 49,2 мм/мин в зернопропашном и 34,5 мм/мин в зернопаропропашном севообороте, что больше, чем по разноглубинной отвальной вспашке, на 9,0 и 6,8 мм/мин, или на 22,4 и 24,5% соответственно.

К периоду посева культур прослеживалась тенденция большего накопления продуктивной влаги по комбинированной отвально-безотвальной обработке, где в метровом слое почвы содержалось 201,6 и 217,0 мм, что на 6,0 и 14,9 мм, или на 3,1 и 7,4% больше, чем на фоне традиционной разноглубинной отвальной вспашки. Расход влаги в расчете на единицу произведенной продукции (коэффициент водопотребления культурами) в севооборотах был наиболее продуктивным по комбинированной отвально-безотвальной обработке. На 1 тонну зерновых единиц было израсходовано 72,4 мм влаги, что на 3,5 мм меньше, чем в технологиях с разноглубинной отвальной вспашкой.

Способы основной обработки почвы оказали заметное влияние на содержание элементов питания в пахотном слое. При этом как в одном, так и в другом севооборотах наибольшее их количество было по комбинированной отвально-безотвальной обработке. В период посева, в среднем по полям севооборотов, содержание подвижного фосфора (P2O5) на фоне комбинированного отвально-безотвального способа обработки было на 13,0 и 15,7 мг/кг, а обменного калия (K2O) - на 14,0 и 12,3 мг/кг выше, чем при традиционном способе отвальной вспашки.

Содержание органического вещества является основным показателем уровня плодородия почвы. Исследованиями отечественных научных учреждений установлено, что не менее 80% урожая гарантируется за счет накопления в почве потенциального плодородия ее органического вещества. Гумус оценивается как потенциальный запас питательных веществ, переходящих из органических соединений в минеральные формы.

Исследования показали, что способы основной обработки почвы по-разному влияли на содержание гумуса (табл.2). Так, если при закладке опыта содержание гумуса в пахотном слое составляло 7,00 и 6,53%, то по завершении третьей ротации севооборота (через 12 лет) по вспашке оно снизилось на 0,50%, а на фоне комбинированной отвально-безотвальной обработки отмечалась тенденция к повышению этого показателя на 0,07%, что можно объяснить снижением темпов минерализации органического вещества, обеспечивающимся за счет сочетания вспашки и безотвальных способов обработки почвы в севообороте.

Из изучаемых способов основной обработки почвы наиболее высокую урожайность культур и продуктивность севооборотов обеспечил комбинированный отвально-безотвальный способ (табл.3), где на долю отвальной вспашки приходилось 25%, а безотвальной - 75%.

Применение комбинированного способа основной обработки почвы (сочетание вспашки с безотвальными обработками) обеспечило повышение продуктивности зернопропашного севооборота на 0,15 т/га зерновых единиц по сравнению с традиционной отвальной вспашкой. В зернопаропропашном севообороте по комбинированной отвально-безотвальной обработке выход зерновых единиц с 1 га пашни составил 6,36 т, что выше, чем по традиционному способу обработки почвы, на 0,18 т/га зерновых единиц.

Целесообразность применения того или иного способа зависит от их экономической эффективности. При этом важным критерием оценки способа обработки является расход горючего. По комбинированной отвально-безотвальной обработке, в среднем по севообороту, этот показатель снизился на 4,5 л/га.

Важным экономическим показателем любого производства является уровень рентабельности. В наших опытах снижение производственных затрат при одновременном повышении продуктивности севооборотов на фоне комбинированной отвально-безотвальной обработки позволило повысить уровень рентабельности по отношению к традиционному способу обработки почвы на 7,8-13,0%.

Энергоемкость затрат на проведение основной обработки в севообороте при использовании комбинированного отвально-безотвального способа снизилась на 17,0%.

Таблица 1
Показатели основных элементов почвенного плодородия в зависимости от способов основной обработки почвы в севооборотах
Показатели Севооборот Способ основной обработки почвы
традиционная разноглубинная отвальная вспашка комбинированная отвально-безотвальная
Агрономически ценные почвенные агрегаты (10-0,25 мм) в слое 0-30 см, % 1* 64,2 64,1
2** 61,8 62,2
Водопрочные почвенные агрегаты в слое 0-30 см, % 1 55,9 57,6
2 56,3 56,9
Плотность сложения почвы 0-30 см, % 1 1,12 1,11
2 1,04 1,06
Водопроницаемость почвы, мм/мин 1 40,2 49,2
2 27,7 34,5
Запасы весенней доступной влаги в слое почвы 0-100 см, мм 1 195,6 201,6
2 202,1 217,0
P2O3 1 125,0 138,0
2 139,1 154,8
K2O 1 134,0 148,0
2 170,7 183,0
1* - зернопропашной севооборот
2** - зернопаропропашной севооборот
Таблица 2
Влияние способов основной обработки в севообороте на динамику гумуса в пахотном слое почвы, %
Способ основной обработки почвы Исходное содержание гумуса (1989 г.) Содержание гумуса по завершении третьей ротации севооборота (2000 г.) Разница, +, -
Традиционная разно-глубинная отвальная вспашка 7,00 6,50 -0,50
Комбинированная отвально-безотвальная 6,53 6,60 +0,07
Таблица 3
Урожайность культур и продуктивность севооборотов в зависимости от способов основной обработки почвы, т/га
Способ основной обработки почвы Зернопропашной севооборот (1989-2000 гг.) Зернопаропропашной севооборот (2007-2011 гг.)
горох озимая пшеница кукуруза на силос ячмень выход продукции с 1 га пашни, т.з. ед. озимая пшеница сахарная свекла ячмень выход продукции с 1 га пашни, т.з. ед.
Традиционная разноглубинная отвальная вспашка 1,63 3,20 28,4 2,85 3,26 4,40 63,8 3,73 6,18
Комбинированная отвально-безотвальная 1,86 3,24 30,6 2,93 3,41 4,58 65,0 3,95 6,36

Способ основной обработки почвы в зернопропашном и зернопаропропашном севооборотах, включающий обработку почвы под зерновые, зернобобовые культуры и черный пар на глубину 20-22 см, а под пропашные культуры кукурузу и сахарную свеклу отвальную вспашку на глубину 25-30 см, отличающийся тем, что в севооборотах применяется комбинированный способ основной обработки почвы, включающий сочетание в севооборотах 75% безотвальной обработки почвы под зерновые - озимую пшеницу и ячмень, зернобобовые - горох и черный пар на глубину 20-22 см и 25% отвальной вспашки на глубину 25-30 см под пропашные культуры - кукурузу и сахарную свеклу.



 

Похожие патенты:

Способ может быть использован в сельскохозяйственной промышленности для обработки почвы в междурядьях сада. После операции рыхления осуществляют сдвиг части взрыхленной почвы от краев в среднюю часть междурядья.
Изобретение относится к области сельского хозяйства Нечерноземной зоны, а также к технологиям комплексной мелиорации агроландшафтов и использования минеральных почв.

Изобретение относится к области мелиорации и природообустройству природных ландшафтов и предназначено для противоэрозионной защиты склонов от водной эрозии. На склоне, поперек поверхностному стоку по кривой линии, все точки которой имеют одну и ту же высоту над начальной уровенной поверхностью, прорезают щели с помощью рычажной лопаты.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и комплексной мелиорации агроландшафтов и может быть применено в Нечерноземной зоне как при проектировании, строительстве, реконструкции, ремонте и эксплуатации дренажных систем, так и при использовании дренируемых среднесуглинистых почвогрунтов с высоким плодородием и атмосферным водным питанием почвы.

Способ включает подрезание почвы по горизонталям склона, его оборот и укладку не в свои борозды. Пласт подрезают в поперечном сечении в виде прямоугольников разной ширины.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и предназначено для заделки в почву трудноизмельчаемых растительных остатков, например стеблей льна масличного.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению. Способ включает фрезерование почвы полосами.

Устройство относится к области сельского хозяйства, в частности к технологиям точного земледелия. Устройство содержит несущую раму, соединенную со средством передвижения по полю, опорный элемент, установленный на раме и определяющий ее положение над почвой, размещенный на раме нож-щелерез, создающий при движении продольный щелевой канал в почве, измерительный блок с измерительными датчиками, выполненный вытянутым вдоль направления движения, одинаковой толщины с ножом-щелерезом и установленный за ним в направлении движения, узел ступенчатой регулировки глубины положения измерительного блока в продольном щелевом канале при движении по полю, узел защиты измерительного блока от повреждения при наезде ножа-щелереза на препятствия, блок управления измерениями, сбора и преобразования измерительной информации, бортовой компьютер и приемник системы геопозиционирования для регистрации измерительной информации и картирования.

Группа изобретений относится к области сельского хозяйства, в частности к овощеводству. Способ осуществляют посредством укладки отфрезерованной почвы формируемых борозд на поверхность необрабатываемой почвы.

Способ включает подрезание, крошение обрабатываемого пласта почвы, оборот пласта, разрушение «плужной подошвы» и образование щелей с межщелевым расстоянием 70-90 см.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к способам и устройствам для обработки почвы. Способ включает рыхление почвы с нарезкой прерывистых по ходу борозд с перемычками по их длине. Рыхление выполняют с чередованием полос с сохраненными на поверхности поля растительными остатками и полос с заделанными в почву растительными остатками. Глубину прерывистых борозд выполняют не меньше 10 см. Сбоку перемычек формируют лунки. Длина участка борозды, ограниченного перемычками, больше длины перемычки, по крайней мере, в три раза. Ширина безотвально разрыхленной полосы составляет 0,25…0,8 м и больше ширины борозды. Общая ширина полосы с заделанными растительными остатками и размещенной на ней прерывистой бороздой и лунками не превышает 0,4 м. Борона содержит ряды дисковых рабочих органов. Диски последующего ряда размещены в междуследии дисков предыдущего ряда. Дисковые рабочие органы выполнены в виде двухдисковых секций, вертикальная ось поворота секции и ось вала с дисками лежат в одной плоскости. Двухдисковые секции снабжены игольчатыми и сферическими дисками. Сферические диски заднего ряда секций выполнены с вырезом в секторе 50…90° на глубину 0,4…0,6 радиуса R диска, секции заднего ряда по ширине захвата бороны смещены в сторону вогнутости сферы дисков предыдущего ряда на величину, не превышающую ширины захвата сферического диска с вырезом, обращенного вогнутостью к смежному по ходу сферическому диску предыдущего ряда. Такие технология и конструктивное выполнение позволят предотвратить эрозию почвы за счет уменьшения поверхностный стока, а также обеспечить накопление влаги в почвенном слое. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к послепосевному прикатыванию почвы озимых культур. Способ включает выравнивание и уплотнение почвы в верхнем горизонте с одновременным формированием волнового рельефа почвы, при котором высота гребней не превышает глубину заделки семян озимых культур. Впадины и гребни имеют симметричную зигзагообразную форму. Передние вершины каждого последующего зигзага находятся посередине линий, соединяющих соседние вершины предыдущего зигзага. При этом продольные оси симметрии впадин ориентированы с востока на запад или поперек склона, или перпендикулярно направлению господствующих в данной местности ветров. Ширина впадины составляет не менее 1,75 высоты гребней. Такая технология позволит повысить урожайность озимых культур за счет обеспечения необходимых условий подготовки растений к зиме и защиты от заморозков в весенний период посредством формирования требуемого рельефа почвы в процессе послепосевного прикатывания, а также снизить эрозию почвы. 4 ил.

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может найти применение при защите склоновых земель от водной эрозии. Способ включает выполнение поперек склона параллельных земляных валиков, покрытых полимером. Затем выравнивают гребень валиков и осуществляют насыпку 0,20-0,25 метрового слоя гравия, который накрывают водопроницаемым геотекстилем плотностью 200-250 г/м2. Способ обеспечивает повышение надежности защиты склона от водной эрозии. 1 ил.
Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано в адаптивном обустройстве аридных территорий при создании пастбищных агроценозов на открытых песках. Способ закрепления открытых песков в очагах дефляции с большой амплитудой колебания рельефа включает проведение посадочных работ на открытых песках. В качестве фитомелиоранта используют джузгун безлистый, который высаживают на открытых барханных песках с большой амплитудой колебания рельефа. При этом применяют ручную посадку сеянцев или саженцев джузгуна 5,0 м (ширина) × 1,5 м (длина) - 1333 штук/га. Посадка проводится под защитой разложения по всей длине посадки матов из камыша или тростника южного размерами 1,2 м × 6,0 м. На месте ручной посадки джузгуна из них создают рулоны диаметром 10 см, что позволяет выложить из одного камышового мата строчку длиной 70 м. Изобретение позволяет повысить приживаемость пескоукрепительных растений (джузгуна), улучшить их развитие, а также улучшить экологическую обстановку аридных территорий. 2 з.п. ф-лы.
Наверх