СПОСОБ МЕЛИОРАТИВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ
METHOD OF RECLAMATION TILLAGE

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к способу безотвальной обработки почвы.
Известен способ фитомелиорации подпахотного горизонта почв (пат. РФ №2152146, А01В 79/00, БИ №19, 2000), включающий рыхление пахотного слоя с одновременным образованием в подпахотном слое щелей и заполнение их сыпучим концентрированным органическим удобрением, а межщелевое пространство засевают однолетними или многолетними культурами с хорошо развитой корневой системой.
Недостатком известного способа является то, что вертикально нарезаемые щели не перекрывают площади всего поля, поэтому воспользоваться удобрениями могут только те растения, чьи корни находятся непосредственно в щели, практически только за их счет и происходит окультуривание подпахотного слоя. Процесс этот длительный, малоэффективный и недешевый.
Наиболее близким к предлагаемому способу является способ мелиорации земель (пат. РФ №2229780, А01В 79/02, БИ №16, 2004), включающий рыхление почвы без оборота пласта, одновременное внесение органических удобрений в подпахотный слой и посев культуры-мелиоратора.
Однако указанный способ имеет ряд недостатков: высокие энергетические затраты на глубокое (0,5-1,2 м) разуплотнение почвы; метод применим только в условиях орошения; процесс мелиоративного воздействия растянут во времени.
Задачей изобретения является ускорить процесс мелиоративного воздействия органических удобрений на разрыхленный обработкой ранее уплотненный малоплодородный подпахотный горизонт, используя одноэтапную комбинированную обработку почвы, снижающую энергетические затраты. Способ осуществляется независимо от наличия условий для орошения.
Поставленная задача реализуется тем, что в способе, включающем рыхление почвы без оборота пласта, с одновременным внесением органических удобрений в подпахотный слой и посев культуры, рыхление почвы и заделку органических удобрений производят плугом-рыхлителем РН-4, причем рыхление почвы производят на глубину 0,3-0,4 м, в качестве органического удобрения в подпахотный слой вносят измельченные специально выращенные сидеральные культуры до 40% органической массы на глубину 0,18-0,28 м в щели, образованные в момент рыхления, а оставшуюся органическую массу вносят в слой 0-10 см с последующим выравниванием и прикатыванием поверхности поля. В качестве сидеральных культур используются однолетние травянистые растения (например, горох, вика, рапс, овес и др.). Способ осуществляется следующим образом.
Рыхление почвы без оборота пласта осуществляют плугом-рыхлителем РН-4 на глубину 0,3-0,4 м. Это позволяет разрыхлить ранее уплотненный малоплодородный подпахотный слой. Одновременно с рыхлением в подпахотный слой вносят органическое удобрение. Органическое удобрение в подпахотный слой вносят в виде измельченной специально выращенной сидеральной культуры, причем до 40% органической массы вносят на глубину 0,18-0,28 м в щели, образованные в момент рыхления, а оставшуюся органическую массу вносят в слой 0-10 см. В качестве сидеральных культур используют однолетние травянистые растения (например, горох, вика, рапс, овес и др.), образующие мощную корневую систему в данной зоне и высоту надземной массы к моменту обработки почвы 0,4-0,7 м. Технология возделывания сидеральных культур применяется зональная по известным параметрам, но с их посевом в направлении, перпендикулярном предполагаемому направлению обработки почвы. После внесения органического удобрения осуществляют выравнивание и прикатывание поверхности поля. Прикатывание почвы производят в зависимости от влажности обрабатываемой почвы игольчатой цепью или пластинчатым катком. В обоих случаях поверхность почвы мульчируется и исключается избыточное испарение за счет капиллярного подтока влаги.
Предлагаемый способ обработки малоплодородных почв заключается в обеспечении глубокого рыхления подпахотного горизонта одновременно с пахотным, но с принудительной заделкой в обрабатываемый подпахотный горизонт сидеральных удобрений в момент образования щелей за стойкой рыхлящих рабочих органов.
Предлагаемый способ апробирован в производственном полевом опыте на поле со сложным почвенным покровом, типичным для лесостепной зоны Западной Сибири. Обработка почвы по описанной выше технологии производилась с осени при подготовке зяблевого фона. На поле выращивалась горохоовсяная смесь на зеленый корм. Осенью при уборке на контроле, без осенней обработки почвы на пятнах солонцов средних урожай составил 3 т/га зеленой массы, что в три раза ниже, чем на господствующей на поле лугово-черноземной почве (таблица 1). После комбинированной обработки он достиг уровня 10-11 т/га зеленой массы на всех компонентах почвенного покрова, тем самым обеспечив относительное равенство плодородия различных типов почв.
Таблица 1
Урожайность горохоовсяной смеси, т/га зеленой массы
Вариант
Урожайность
Лугово-черноземная почва
Контроль (без обработки)
9,44
Обработка РЧН-4,5
11,22
Обработка РН-4
14,33
Солонец средний
Контроль (без обработки)
2,87
Обработка РЧН-4,5
11,85
Обработка РН-4
11,89
Достигнутый результат обусловлен улучшением агрегатного сложения (таблица 2), которое создало предпосылки оптимизации водно-воздушного, теплового, питательного режимов и ускорило процесс мелиоративного воздействия органических удобрений на разрыхленный обработкой ранее уплотненный малоплодородный подпахотный горизонт. Так, за период с августа (при обработке зяби) до конца мая (в период посева) заделанные в почву измельченные дисками растения разложились на 93-97% (таблица 3).
Таблица 2
Агрегатное сложение почв солонцового комплекса по вариантам опыта, %
Вариант
Глубина, см
Размер фракции, мм
>10
3-10
1-3
<1
Лугово-черноземная почва
Контроль (без
0-20
25,9
30,9
31,7
11,5
обработки)
20-40
32,4
29,1
29,3
8,7
Обработка РЧН-4,5
0-20
14,3
27,5
39,5
18,9
20-40
24,5
30,6
33,6
11,4
Обработка РН-4
0-20
25,0
30,9
32,4
11,7
20-40
19,2
41,1
31,0
8,7
Солонец средний
Контроль (без
0-20
78,3
10,5
7,3
3,9
обработки)
20-40
96,4
2,8
0,7
0,1
Обработка РЧН-4,5
0-20
69,5
12,8
11,7
5,9
20-40
90,3
7,0
2,0
0,6
Обработка РН-4
0-20
54,7
15,9
18,1
11,4
20-40
59,2
17,3
19,5
4,0
Таблица 3
Разложение зеленой массы сидеральных культур в подпахотном горизонте почв солонцового комплекса, %
Почва
Культура
Разложение зеленой массы
Лугово-черноземная среднемощная
Горох
96,86
среднегумусовая среднеглинистая почва
Овес
93,98
Рапс
96,71
Солонец лугово-черноземный содово-сульфат
Горох
96,34
мелкий малонатриевый среднеглинистый
Овес
92,90
Рапс
94,54
Повышение плодородия подпахотного горизонта происходит за счет улучшения влагопроницаемости и равномерного распределения влаги в пределах метрового слоя почвы. Длительность сохранения щелевого пространства, обеспечивающего улучшение питательного и водного режимов роста и развития растений, обеспечивается заполнением щели смесью плодородной почвы из пахотного слоя с органической массой сидератов и пожнивных остатков. Рыхление уплотненного подпахотного горизонта создает условия для лучшего развития корневой системы растений. Оставшаяся на поверхности часть сидеральных удобрений служит мульчирующим барьером против иссушения почвы, предотвращает ветровую и существенно сдерживает водную эрозию почв.
Взрыхляя подпочвенный слой, рыхлитель обеспечивает его аэрацию без нарушения биологически активного гумусового горизонта, способствует окислению токсических почвенных соединений, ограничивающих проникновение корневой системы в горизонты естественного глубинного переуплотнения.
В предлагаемом способе обработки предусматривается принудительное заполнение щели в момент ее образования пожнивными остатками растений, которые ограничивает засыпание их землей, и в то же время после постепенного разложения во влажной среде создают в монолитном малоплодородном слое почвы вертикальные высокоплодородные фильтрующие колонки.
В отличие о других способов обработки почвы, использование заявляемого способа с применением плуга-рыхлителя РН-4 позволяет подготовить почву под посев за один проход и дает значительную экономию энергии, так как крошение почвы в свежем состоянии менее энергоемко. Кроме того, ресурсосбережение и экономия энергетических затрат достигается за счет уменьшения количества проходов техники по полю.