Разработка адаптивно-ландшафтных систем земледелия и агротехнологий в условиях СХП "Аткарское"

Важным условием получения ровных и дружных всходов необходимой густоты является качество посевного материала. Оно всегда было одним из наиболее слабых мест в традиционных агротехнологиях.

3.4 Проектирование севооборотов и полевой инфраструктуры

3.4.1 Возможности специализации производства и выбор севооборотов

Возможность специализации производства определяется природными условиями, требованиями рынка, и производственно-ресурсным потенциалом товаропроизводителя. В рассматриваемом хозяйстве имеются возможности возделывания большого набора культур при высоких количественных и качественных показателях благодаря благоприятным условиям влаго- и теплообеспеченности. Эта задача решается путем освоения рациональных севооборотов, которые выполняют следующие функции: регулирование режима органического вещества почвы и минеральных элементов питания; поддержание удовлетворительного структурного состояния почвы; регулирование водного баланса агроценоза; предотвращение процессов эрозии и дефляции; регулирование фитосанитарного состояния агроценозов. Наиболее эффективно эти функции реализуются при адаптивно-ландшафтном подходе к формированию систем земледелия, позволяющем более дифференцированно разместить сельскохозяйственные культуры в соответствии с их агроэкологическими требованиями и средообразующим влиянием. Это достигается проектированием различных полевых севооборотов в пределах соответствующих агроэкологических групп земель. Там, где площади земель не позволяют развернуть севообороты в пространстве, чередование культур осуществляется лишь во времени. Это имеет смысл и в связи с изменяющейся конъюнктурой рынка, когда товаропроизводителям приходится корректировать структуру посевных площадей. В плане экологизации севооборотов в проектах решаются задачи оптимизации доли многолетних трав, чистого пара, введения пожнивных посевов, расширения посевов бобовых культур, максимально возможного поддержания поверхности под покровом растений или растительных остатков. При формировании севооборотов учитывают биоценотические взаимодействия культур, стремясь обеспечить лучшими предшественниками ведущие культуры.

В СХП «Аткарское» агроэкологическая адаптация севооборотов осуществляется применительно к пяти категориям земель: зональным, или автоморфным (черноземы обыкновенные на дренированных равнинах), эрозионным (черноземы на склонах 1-3? и 3-5?), литогенным (черноземы на неблагоприятных почвообразующих породах), солонцовым (комплексы черноземов с солонцами), полугидроморфных (лугово-черноземные почвы).

Из зерновых наиболее эффективно возделывание озимой пшеницы. Учитывая, что в данных климатических условиях весенние запасы влаги в почве по паровым и непаровым предшественникам близки, становится возможным возделывание озимой пшеницы по занятому пару (зернобобовые культуры, однолетние травы, кукуруза на зеленую массу и др.) и по пласту многолетних трав при условии преодоления засоренности посевов и болезней, применением пестицидов и устранения дефицита элементов питания внесением удобрений. Значение чистого пара сохраняется при неблагоприятном фитосанитарном состоянии полей, особенно повышенной засоренности многолетними сорняками при недостатке предшественников с короткой вегетацией. Помимо ремонтного, чистый пар имеет страховочное значение в сильнозасушливые годы, когда посев озимых (в сухую почву) исключается. Весьма эффективной парозанимающей культурой является горох, обеспечивающий в лесостепной зоне довольно высокую урожайность. Поскольку в данном хозяйстве, не имеющем животноводства, кормовые культуры в ближайшие годы не будут возделываться, единственным парозанимающим предшественником озимой пшеницы будет горох. Соответственно, доля озимой пшеницы, высеваемой по пару и по гороху, будут зависеть от совершенствования технологий возделывания гороха, ранней его уборки и от уровня интенсификации и культуры земледелия. Целесообразность и объемы возделывания другой зерновой культуры - ячменя - требуют особого обоснования. Традиционная их урожайность в лесостепи Саратовской области вдвое ниже по сравнению с озимой пшеницей.

Производство фуражного ячменя определяется местными потребителями (продажа населению, заказы птицефабрик и др.). Объемы производства зерна ячменя при крайней ограниченности потребностей животноводства будут определяться потребностями пивоваренных комбинатов. Соответственно в севооборотах должно предусматриваться возделывание пивоваренных сортов ячменя по специальной технологии.

Из культур, отвечающих агроэкологическим условиям хозяйства и имеющих спрос на рынке, важное место занимают просо и гречиха. Просо хорошо использует осадки второй половины лета и по урожайности зерна нередко превосходит яровую пшеницу. В данном отношении оно является страховой культурой в годы с ранневесенними засухами, когда не удаются урожаи озимых и ранних зерновых культур. Гречиха в данных условиях имеет весьма высокий потенциал продуктивности, но при условии достаточно полного опыления природными опылителями или пчелами при организации пасек. Поэтому желательно размещение посевов поблизости от лесных участков.

Из технических культур высокой продуктивностью в этих условиях характеризуются подсолнечник. Возделывание подсолнечника значительно повышает экономическую эффективность севооборотов, но ухудшает фитосанитарную ситуацию, вследствие накопления инфекций (серая, белая гниль и др.), поскольку они долго сохраняются в почве. Возврат подсолнечника на прежнее место возможен через 8 лет. При интенсивном возделывании подсолнечника с использованием фунгицидов возможно сокращение этого срока. В севообороте на эрозионных землях чистый пар вследствие опасности развития водной и ветровой эрозии заменяется занятым. Для повышения устойчивости почвы от эрозии целесообразно введение многолетних трав. Из-за отсутствия животноводства в хозяйстве многолетние травы не имеют хозяйственного применения, за исключением продажи кормов населению. В целях защиты почвы от эрозии на этих землях целесообразно повышение доли зерновых.

3.4.2 Севообороты, принятые в проекте

Севооборот на плакорных землях - севооборот №1:

1. Чистый пар

2. Озимая пшеница

3. Гречиха

4. Чечевица

5. Просо

6. Подсолнечник

Севооборот на эрозионных землях - севооборот №2:

1. Горох

2. Озимая пшеница

3. Ячмень

4. Чечевица

5. Подсолнечник

Для каждого севооборота создаются ведомости производственных участков, в которых отражаются номера и площади полей и производственных участков, коды групп и типов земель, ограничивающие факторы и рекомендации по использованию.

3.5 Проектирование системы обработки почвы

3.5.1 Особенности формирования системы обработки почвы в условиях хозяйства

Обработка почвы -категория, которая зависит от множества природных и производственных условий. Функции почвообработки: оптимизация плотности почвы и структурного состояния; регулирование режима влаги, органического вещества, биогенных элементов, фитосанитарных условий; размещение удобрений и мелиорантов в пахотном слое; создание оптимальных условий для посева и получения всходов, предотвращения эрозии почв. Часть этих функций выполняется севооборотами и другими агротехническими и агрохимическими приемами или совместно с ними. Интеграция всех приемов осуществляется в севооборотах с учетом агроэкологических требований культур.

Формирование системы обработки осуществляют в такой последовательности:

1) Выясняют тип почвы, ее агрофизические свойства (гранулометрический состав, мощность пахотного слоя, структурное состояние почвы, степень увлажнения, уровень грунтовых вод и другие гидрологические показатели), крутизну, форму и экспозицию склонов, подверженность почв водной эрозии;

2) Определяют место глубоких обработок под культуры в севообороте и их периодичность с учетом биологических особенностей культур. Планируют приемы минимизации основной и предпосевной обработок под культуры севооборота с учетом равновесной и оптимальной для роста и развития растений плотности почвы;

3) Определяют последовательность и сроки выполнения приемов основной, предпосевной обработок с учетом предшественников, способов и сроков внесения органических и минеральных удобрений, мелиорантов, гербицидов. Подбирают состав почвообрабатывающих агрегатов, не вызывающих переуплотнения почвы и обеспечивающих оптимальное качество ее обработки;

4) Рассчитывают потребность хозяйства в почвообрабатывающих и посевных агрегатах с учетом продолжительности выполнения агротехнических операций и интенсивности использования сельскохозяйственной техники.

По условиям рельефа и почвенного покрова территория хозяйства представляет достаточно разнообразную картину. Каждый из выделенных агроэкологических типов земель даже в пределах агроэкологических групп требует индивидуального подхода в отношении выбора системы и способов обработки почвы.

В наиболее общем виде сущность их дифференциации заключается в следующем:

1) Плакорные земли. Наименьшими агроэкологическими ограничениями в выборе приемов почвообработки характеризуются плакорные и близкие к ним земли (за исключением каменистых), представленные обыкновенными черноземами, луговато- и лугово-черноземными почвами.

Если равновесная плотность этих почв соответствует оптимальной плотности для возделывания большинства сельскохозяйственных культур, в частности, всех зерновых - нет необходимости рыхления этих почв механической обработкой с точки зрения улучшения физического состояния за исключением ситуаций, связанных с переуплотнением пахотного слоя в результате грубых антропогенных воздействий тяжелыми движителями. Это означает, что в хозяйстве имеются возможности достаточно глубокой минимизации обработки почвы на равнинных плакорных землях.

Оценивая значительные перспективы минимизации обработки почвы в хозяйстве и рассматривая ее как одно из важных направлений совершенствования земледелия (экологизация, энергосбережение, экономичность), следует отчетливо представлять, что эти возможности могут быть реализованы лишь при оптимизации систем земледелия, их адаптивной интенсификации, т.е. освоения рациональных севооборотов и современных агротехнологий, предполагающих комплексное решение вопросов влагообеспеченности и питания растений, их защиты от сорняков, болезней, вредителей, полегания. Нарушение этого принципа может лишь усугубить положение, поскольку в результате минимизации почвообработки обычно ухудшается фитосанитарная ситуация, особенно в отношении засоренности посевов, если не применяются мероприятия, компенсирующие этот ее недостаток. Не случайно в земледелии прижилась многовековая традиционная система вспашки как средства борьбы с сорняками, вредителями, болезнями и активизации процессов минерализации органического вещества почвы для высвобождения из него элементов питания растений.

Система обработки плакорных земель в хозяйстве должна развиваться поэтапно по мере перехода от экстенсивных технологий к нормальным и далее интенсивным и высокоинтенсивным. При этом система вспашки трансформируется в комбинированную систему обработки (разноглубинная отвальная обработка в сочетании с мелкими и глубокими безотвальными) с последующим сокращением глубины и частоты обработки и совмещением различных технологических операций. Возможности минимизации здесь практически не ограничены вплоть до прямого посева в необработанную почву.

Переход на безотвальную обработку, особенно с оставлением соломы, требует применения повышенных доз азотных удобрений и усиления мероприятий по борьбе с сорняками, болезнями и вредителями. На первом этапе это будет связано с повышенным применением химических средств защиты растений.

Применение мелких обработок в целях энергосбережения требует особого внимания в связи с отмеченными их недостатками. Следует иметь в виду также, что на полях, мелко обработанных, физическая спелость почвы наступает позже (на 3-5 дней и более), чем на вспаханных. Поэтому сроки посева сдвигаются в сторону поздних. Для ранних яровых культур это означает опасность повреждения скрытостебельными вредителями.

В целом преимущество минимальных и безотвальных обработок по сравнению с обычной вспашкой проявляется в засушливые годы, что обусловлено снегонакопительной ролью стерни и снижением физического испарения. В годы с повышенной влагообеспеченностью сильнее проявляются указанные недостатки безотвальных и плоскорезных обработок.

При всех рассмотренных условиях основная обработка почвы в значительной мере определяется особенностями культуры. В частности, глубокую обработку почвы (на 25-27 см и более) проводят под зернобобовые, кукурузу, подсолнечник, сахарную свеклу, картофель, многолетние травы. Разумеется, это общее положение корректируется условиями уплотнения почвы, ее структурного состояния.

Основная обработка почвы формируется в тесной взаимосвязи с предпосевной обработкой, а также уходом за посевами и паровыми полями.

Особое внимание должно быть уделено использованию многофункциональной техники, комбинированных агрегатов, ресурсо- и энергосберегающих машин. Для комплексной обработки почвы под озимые после гороха, занятых паров и кукурузы, а также под ранние яровые культуры следует использовать широкозахватные более производительные комбинированные агрегаты АПКМ-7,3; ВСЗ-5032; АПК-6НМ; АПУ-6,5; АКП-7,4; Kos 6,0SH; Kobra K-6 и др. Эти агрегаты за 1 проход выполняют рыхление и послойное крошение почвы, подрезание сорняков и пожнивных остатков, мульчирование ими поверхности, выравнивание и уплотнение почвы.

Сущность весенней обработки почвы заключается в создании оптимальных условий для получения всходов и начального развития растений, снижения засоренности посевов, уменьшения потерь влаги.

Ранневесеннее боронование выполняет функцию выравнивания поверхности почвы и разрушения почвенной корки. В последнем случае оно играет роль, так называемого, закрытия влаги. На выровненных полях с рыхлыми почвами боронование нецелесообразно. Такие поля достаточно редки. Большинство полей отличается неблагоприятным нанорельефом в связи с некачественной основной обработкой почвы и постоянным применением лущильников. Чтобы обеспечить эффективное уничтожение сорняков обработкой, создать условия для равномерной по глубине заделки семян и получения дружных всходов, необходимо тщательное выравнивание поверхности поля перед посевом. Для этого широко применяют шлейфы с бороновальными и культиваторными агрегатами, самостоятельные агрегаты шлейф-борон ШБ-2,5, выравниватели ВП-8 и ВПН-5,6. Особенно хорошие результаты дает применение катка КЗК-10. Прикатывание проводится после посева, а в необходимых случаях, особенно на карбонатных почвах, до и после посева. Для весенней подготовки почвы целесообразней применять широкозахватные агрегаты КШУ-18; КШУ-12; ККШ-11,3А; КПН-8,4 и комбинированные агрегаты АКШ-6,0; АКШ-7,2; Mars 3A; Viking 6,3;КППШ-6 и др.

В сложившихся условиях земледелия в данном регионе на плакорных землях основное назначение весенних обработок - борьба с сорняками. Применение боронования и культивации, особенно повторно, следует рассматривать как вынужденное. Эти операции приходится применять весной потому, что не удалось справиться с сорняками осенними обработками или в паровых полях. Именно там следует сосредоточить основные усилия по борьбе с сорняками всеми средствами.

Еще более вынужденными приемами весенней обработки являются довсходовое и послевсходовое боронование посевов. Применять их следует с известной осторожностью, выполняя легкими или средними боронами на гусеничной тяге поперек рядков на малой скорости. В современных условиях это очень эффективные приемы.

При всем этом следует иметь в виду, что идеальное решение весенне-посевной компании - посев зерновых, без предпосевной обработки или посев комбинированными агрегатами с одновременным внесением стартовых удобрений. Чем засушливее условия, чаще проявление засух, тем эффективнее данное решение на чистых от сорняков полях, которое становится оптимальным при высоком технологическом уровне земледелия.

При минимизации почвообработки и переходе к прямому посеву усложняется задача внесения удобрений. При прямом посеве в интенсивных агротехнологиях необходимо вносить удобрения на оптимальную глубину под предшественник, требующий глубокой обработки в дозах, рассчитанных на урожайность последующих культур, возделываемых при нулевой обработке. При минимальных обработках фосфорно-калийные удобрения вносятся комбинированными агрегатами. Хорошие результаты дает внесение этих удобрений сеялкой СЗС-2,1 на глубину до 15 см, которая в то же время хорошо выполняет функции культиватора благодаря хорошо сконструированным рабочим органам (прочнее, чем у КПС-4 и точнее, чем КПЭ-3,8).Ещё более эффективно эта задача решается комбинированным агрегатом Flexi Coill при использовании его для внесения удобрений.

Особо следует подчеркнуть недопустимость поверхностного разбрасывания фосфорно-калийных удобрений, эффективность которых при таком внесении сильно снижается.

2) Эрозионно-опасные земли. Часть пахотных земель хозяйства находится на склоновых землях и в разной степени подвержена смыву. По мере усложнения ландшафтов усиливается значение обработок почвы с сохранением на поверхности пожнивных остатков и измельченной соломы. Важно однако подчеркнуть, что в отличие от сокращения глубины обработки на равнинных плакорах, на склоновых землях уменьшение ее часто приводит к усилению поверхностного стока. При этом может не возникать эрозии благодаря защищенности поверхности растительной мульчей, но потеря влаги сказывается на снижении урожайности. Глубина обработки должна выбираться так, чтобы обеспечить оптимальную водопроницаемость почвы и сокращение поверхностного стока. Лучшие орудия для этой цели - рыхляще-подрезающие стойки СибИМЭ. Перспективно использование глубокорыхлителей АЧУ-2,8 и Kos-4,1S. При пересыхании почвы более эффективны рыхлители Параплау. Менее желательно применение плоскорезов-глубокорыхлителей типа КПГ-250, особенно на крутых склонах. Применение плоскорезов типа КПШ-9 для основной обработки почвы здесь нежелательно из-за усиления поверхностного стока.

3) Солонцовые земли. На солонцеватых черноземах и на комплексах черноземов с солонцами для основной обработки почвы наиболее эффективно применение рыхляще-подрезающих стоек СибИМЭ на глубину от 25 до 35 см.

4) Земли с повышенным поверхностным увлажнением. Лугово-черноземные почвы пониженных территорий отзываются на минимизацию почвообработки более выраженным ухудшением фитосанитарной ситуации, повышением засоренности и развитием болезней, в результате чего усиливается потребность в пестицидных обработках.

3.5.2 Система ухода за паровыми полями

1) Черный пар. Черные пары вводят на сильнозасоренных полях, особенно после подсолнечника, ячменя, проса и других культур со слабой конкурентоспособностью с сорняками. Значение паров усиливается при ограниченных возможностях применения пестицидов.

Сразу после уборки предшествующей культуры проводят обработку жнивья дисковыми или плоскорезными орудиями на 8-10 см. Для уничтожения многолетних сорняков проводят вторую обработку плоскорезами на глубину 12-14 см (или лемешными лущильниками).

Пашут черный пар на глубину 25-27 см через 2-3 недели после последнего лущения стерни вслед за внесением навоза. Минеральные удобрения и мелиоранты вносят до или после лущения, но до внесения навоза. После поздно убираемых пропашных культур паровое поле пашут сразу же после внесения минеральных и органических удобрений.

Вспашку проводят без свалов и развалов с боронованием, что особенно важно в засушливых условиях. Для пахоты лучше использовать оборотные плуги ПНО-430; ПГПО-5-35; ППО-8-40; Ibis 140BZ 36-48; Vis B40-6; Vis S40-6; Tur Vario 7B; LM-85; PO-09-SVZ и др. В зимний период проводят снегозадержание снегопахами.

С началом весенних полевых работ при физической спелости почвы поле черного пара боронуют и выравнивают.

Для преодоления засоренности следует применять послойную обработку почвы культиваторами. Первая обработка проводится на глубину 8-10 см, последующие - с уменьшением глубины до 5-6 см (предпосевная).

Все виды летних обработок черного пара сочетают с боронованием, а в условиях засушливой погоды - с прикатыванием почвы. При появлении всходов сорняков в фазе белой ниточки проводят боронование почвы. В условиях засухи глубокие иссушающие культивации заменяют как можно более мелкими или химическими обработками. После выпадения осадков и образования корки, а также при отсутствии многолетних сорняков можно обойтись боронованием средними или тяжелыми боронами (при необходимости в два следа).

Применение гербицидов при подготовке пара целесообразно преимущественно на землях, подверженных водной и ветровой эрозии, чтобы сократить число механических обработок почвы, а также при высокой засоренности полей злостными корнеотпрысковыми сорняками.

Начинать химпрополку в системе паровой обработки надо с выявления видового состава сорняков и степени засоренности. С учетом этих данных выбирают оптимальные сроки обработки, соответствующие гербициды или их смеси. Наиболее эффективное подавление корнеотпрысковых сорняков происходит во второй период их развития (при нисходящем потоке питательных веществ).

Наиболее чувствительной к препаратам фазой у бодяков и осотов является полная розетка листьев - начало стеблевания; у вьюнка полевого - начало цветения - полное цветение; пырея ползучего - растения высотой 15-20 см; гумая - 20-30 см. Для эффективного уничтожения корнеотпрысковых и корневищных сорняков действующее вещество препаратов должно переместиться в корневую систему, поэтому для их уничтожения обязательно применение системных гербицидов. К ним относятся производные глифосата (Раундап, Торнадо, Рап и др.), клопиралида (Лонтрел-300, Агрон, Банвел, Дианат), производные 2,4-Д (Октапон экстра, Элант, Эстерон), МЦПА (Агритокс, Гербитокс) и смеси на их основе (Диален Супер, Чисталан, Чисталан Экстра и др.).

В зависимости от степени и типа засорения: преобладания осотов, бодяков, латука татарского и вьюнка полевого - подбирается оптимальное сочетание гербицидов.

Так, например, при преобладании бодяка достаточно эффективны эфиры и соли 2,4-Д (Элант, Октапон экстра, Эстерон) в смеси с аммиачной селитрой, рекомендуется также применять их в смеси с Дикамбой (Банвел) или глифосатсодержащими гербицидами (Торнадо, Рап, Раундап). Осот полевой лучше уничтожается смесью солей МЦПА (Агритокс) с Дикамбой (Банвел) или глифосатов с Дикамбой. Для уничтожения латука татарского требуется увеличение расхода препаратов в смеси на 10-15%.

При равномерной засоренности бодяками, осотами и вьюнком полевым эффективны смеси на основе глифосатов (Раундап, Торнадо, Рап и др.) с Диаленом Супер или Чисталаном Экстра, или гербицидами группы сульфонилмочевины. Вьюнок полевой и молочай лозный наиболее устойчивы к глифосату, поэтому их подавление обеспечивается только смесями гербицидов.

При комплексной засоренности однодольными и двудольными видами сорняков предпочтительнее использовать глифосатсодержащие препараты или их смеси с Диаленом Супер, Чисталаном, Элантом и др., при этом норма расхода глифосатсодержащих препаратов не должна быть ниже 3,0 л/га.

Механические обработки почвы перед внесением гербицидов прекращаются за 2-3 недели, чтобы взошло как можно больше сорняков, а розетки корнеотпрысковых видов были хорошо развиты. В этом случае начинается отток питательных веществ в корневую систему, что обеспечивает лучшее проникновение в нее гербицидов, а затем и отмирание. После гербицидной обработки культивация пара возобновляется через месяц с тем, чтобы препарат проник как можно глубже в корневую систему, обеспечив наиболее полное отмирание корневой системы сорняков.

При высоком засорении пара вьюнком полевым в первой половине лета проводят 2-3 механические обработки почвы с незначительным углублением каждой последующей. После 10-15 июля обработки прекращают, чтобы в течение 20-30 дней сорняк развил мощную надземную массу, пустил горизонтальные побеги. В конце первой декады августа пары обрабатывают гербицидом. Вместе с пластическими веществами гербицид проникает через лист и корневую систему, основная масса вьюнка отмирает.

Введение гербицидов в пары, как правило, исключает необходимость их использования на первой культуре. Гербицидная обработка пара и систематическая химическая прополка посевов позволяют практически полностью уничтожить многолетние сорные растения. Применение гербицидов на паровых полях экологически всегда оправдано, экономически эффективно только при сильной засоренности многолетними корнеотпрысковыми сорняками, особенно вьюнком полевым.

2) Ранний пар. Этот вид пара предпочтительнее черного в условиях засушливой осени, когда вспашка пересохшей почвы, приводящая к образованию глыб, должна быть исключена.

На стерневых фонах весной осуществляют боронование игольчатыми боронами. Вспашку проводят рано весной при физической спелости почвы на глубину 20-22 см с помощью комбинированных пахотных агрегатов с одновременным боронованием и прикатыванием. В этих целях плуги оборудуют приспособлениями типа ПВР-2,3 (узкоклинчатые и кольчатые диски) для крошения глыб, выравнивания и уплотнения почвы. Перед вспашкой вносят навоз, а для лучшего его перемешивания поле дискуют. В ранних и средних парах возможен отказ от вспашки, замена ее обработкой почвы на глубину 14-16 см комбинированными агрегатами АПКМ-7,3; ВСЗ-5032; АПК-6НМ; АПУ-6,5; АКП-7,4; Kos 6,0SH; Kobra K-6.

Дальнейший уход за ранним паром осуществляют по той же схеме, что и за черным.

Учитывая относительно благополучные условия увлажнения, по мере повышения уровня интенсификации производства и культуры земледелия чистые пары уступают место занятым парам.

3) Занятый пар. В качестве парозанимающих культур используют эспарцет, донник, однолетние травы.

Обработку почвы под парозанимающую культуру проводят так же, как и под яровые культуры. Выбор приемов обработки почвы после уборки парозанимающей культуры определяется засоренностью поля, увлажнением почвы и продолжительностью периода от уборки предшественника до посева озимых культур.

При повышенной засоренности полей на тяжелых почвах при достаточной влажности сразу после уборки однолетних трав проводят вспашку. При ранней вспашке до посева озимых проводят одну-две культивации с боронованием для уничтожения всходов сорняков. Для крошения глыб используют комбинированные агрегаты типа РВК-3,6; РВК-5,4, которые позволяют за один проход подготовить почву для посева озимых.

Вспашка после парозанимающих культур скорее исключение (кроме выше рассмотренной ситуации запашка органических и минеральных удобрений), чем правило. В большинстве случаев она не имеет преимущества перед мелкими обработками. Поверхностная обработка, особенно в условиях засушливой второй половины лета, обеспечивает благоприятное строение верхнего слоя почвы, сохранение влаги, лучшее качество посева и развитие растений в осенний период по сравнению со вспашкой. Эффективность поверхностной обработки почвы значительно возрастает, если она проводится сразу после уборки предшественника. Дальнейший уход за парами заключается в культивации с боронованием и шлейфованием по мере появления сорняков. Для этой цели можно использовать комбинированные агрегаты АКШ-6,0; АКШ-7,2; КППШ-6; Viking 5,4; Viking 6,3, которые не только уничтожают сорняки, но и выравнивают и уплотняют почву,тем самым, провоцируя прорастание сорняков.

После обработки почвы дисковыми орудиями поле необходимо обработать культиваторами в агрегате с боронами с целью выравнивания поверхности. После рыхления почвы плоскорежущими орудиями эффективна в данном отношении обработка игольчатой бороной.

В дальнейшем уход ведут, как и за чистыми парами. Высокую эффективность по подготовке занятых паров и непаровых предшественников обеспечивают агрегаты АКП-2,5; АКП-5,1; АКП-6НМ; АП-6; КНК-4000; КНК-6000. Качественно подготовленное под посев поле должно содержать в обработанном слое не менее 80 % по массе почвенных агрегатов размером 1-5 см. Наличие агрегатов более 10 см крайне нежелательно.

4) Уход за чистым паром на слабоэрозионных землях. Наиболее существенным недостатком чистого пара при традиционной системе ухода является повышенная эрозионнопасность в связи с незащищенностью поверхности почвы. Поэтому в эрозионных ландшафтах обычно рекомендуют избегать применения чистого пара. Тем не менее, необходимость в нем возникает, особенно при повышенной засоренности полей. Эта задача имеет положительное решение в случае применения почвозащитной системы ухода за паровыми полями, которая обеспечивает уменьшение стока воды и смыва почвы за счет оставления на поверхности почвы пожнивных остатков (а еще лучше всей соломы) и глубокого рыхления. Оно проводится осенью в системе черного пара, чтобы обеспечить впитывание влаги и уменьшить весенний сток.

Первая обработка почвы в такой системе проводится игольчатыми ротационными боронами БИГ-3; БМШ-15 или игольчатыми дисками ЛДГИ-15 сразу после уборки.

Рыхление на глубину 25-27 см лучше всего проводить стойками СибИМЭ, АЧУ-2,8, Kos 4,1 S.

5) Создание кулис по паровым и непаровым предшественникам. Кулисы целесообразно выращивать на месте будущей технологической колеи, чтобы использовать ее весной в качестве разметки.

В чистых парах кулисы создают из подсолнечника, который высевают 10-20 июля однорядно по 20-25 семянок на 1 м сошником зерновой или секцией кукурузной сеялки СКНК-6, приспособленной к культиватору или к сцепке с межкулисьями 10,8 м.

Таким же образом создают поукосные кулисы и в ранних занятых парах. В позднем занятом пару и по беспарью кулисы можно создать из поздних сортов подсолнечника при совместном посеве его с парозанимающей культурой. Сошник, расположенный в середине или с краю трехсеялочного агрегата, высевает семянки подсолнечника (по 20-25 шт./м), а смежные с ним сошники нужно «заглушить». Получаются межкулисья 10,8 или 21,6 м. Зеленую массу в межкулисьях убирают косилками Е-301, КПС-5Г, комбайнами КСК-100, Е-280 и др. Зерновой горох в межкулисьях скашивают жатками ЖРБ-4,2 и др., укладывая валки в сторону от кулис. Обмолот ведут комбайнами с одновременным измельчением и уборкой соломы. При наличии влаги в почве после уборки относительно поздних предшественников можно создать хорошие однорядковые кулисы из белой горчицы, высевая ее до 5-10 августа на глубину 2-3 см по 60-70 семян/м с межкулисьями 10,8 м свекловичными сеялками ССТ-12А. Озимые сеют вдоль или поперек кулисных рядков.

Полноценные кулисы получаются и после силосной кукурузы, если оставить несрезанным каждый 31-й рядок во время нарезки загонок. Ширина образующихся межкулисий (21,7 м) кратна двойному проходу агрегата из трех сеялок СЗП-3,6. Эти сеялки, двигаясь вдоль кулис, высевают семена вблизи них без огрехов.

6) Создание постоянной технологической колеи. При возделывании сельскохозяйственных культур по интенсивной технологии постоянную технологическую колею создают с учетом противоэрозионной организации территории, рельефа и эрозионной опасности участков полей севооборота. При этом посев и постоянную технологическую колею размещают поперек склона.

Незасеянная постоянная технологическая колея применяется в первую очередь на равнинных плато водоразделов, приводораздельных слабопологих частях склонов до 1? и надпойменных террасах рек, защищенных от транзитного стока.

На полях с односторонними склонами 1-3?, с несмытыми и слабосмытыми почвами, а также на склонах меньше 1?, но расчлененными ложбинами и потяжинами, постоянная технологическая колея должна быть засеянной.

На склонах более 3?, а также на участках с крутизной 1-3?, расчлененных ложбинами, со слабо- и среднесмытыми почвами, постоянную технологическую колею применять не рекомендуется.

3.5.3 Принципиальные схемы систем обработки почвы в севооборотах

С учетом вышеизложенного все разнообразие приемов обработки почвы концентрируется на трех направлениях:

- система отвальной или комбинированной обработки;

- система безотвальной обработки;

- система минимальной обработки;

Первая практикуется в условиях повышенной засоренности посевов и отсутствия гербицидов с целью преодоления неблагоприятной фитосанитарной ситуации. В интенсивных технологиях вспашка практикуется при заделке повышенных доз удобрений, особенно при возделывании пропашных культур. Система безотвальной обработки с оставлением пожнивных остатков и измельчением соломы рекомендуется на склоновых землях, солонцах и уплотненных почвах. Минимальная система практикуется при переходе к интенсивным агротехнологиям на плакорных землях. При высоком уровне интенсификации, оптимальной обеспеченности агрохимическими ресурсами осуществляется переход к прямому посеву, если оптимальная плотность почвы для конкретных культур близка к равновесной плотности почв. В технологических схемах возделывания культур представлены принципиальные схемы обработки почвы в севооборотах с учетом агроэкологических условий и требований культур.

3.6 Проектирование системы применения удобрений

Эффективность минеральных удобрений, включая такой показатель, как их окупаемость произведенной продукцией растениеводства, во многом зависит от соответствия применяемых доз удобрений требованиям сельскохозяйственных культур и уровню плодородия почвы. Разработка методов оптимизации доз различных видов и форм минеральных удобрений с учетом этих условий является ключевой проблемой агрохимической науки с начала ее зарождения. На разных этапах химизации отечественного земледелия разработка таких методов отражала как уровень научных знаний в данной области, так и производственно-экономические условия применения удобрений. В настоящее время в связи со структурными изменениями в экономике производства и применения минеральных удобрений, рыночными формами их распределения и потребления, ужесточением не только экономических, но и экологических требований, задача оптимального применения минеральных удобрений становится особенно актуальной. По этой причине представляется необходимым уточнение методов оптимизации минерального питания растении, соответствующих новым условиям хозяйствования.

Современные требования к оптимальным результатам баланса элементов дифференцированы в зависимости от плодородия почв и требовательности культур к нему таким образом, что при совпадении этих требований баланс по фосфору - нулевой (бездефицитный), по калию - слабо дефицитный (на 20% против выноса), а по азоту - от нулевого до слабодефицитного (да 20%), причем независимо от уровня совпадения требований культур с фактическим плодородием почвы. Результаты баланса фосфора и калия в случаях несовпадения требований культур с фактическим уровнем плодородия почвы на каждый класс (или группу) изменяются в среднем на 20% таким образом, что на более богатых, чем требуется культурам, почвах появляется дефицит этих элементов, а на более бедных - баланс этих элементов становится все более положительным. Такой дифференцированный подход к результатам баланса элементов обеспечивает получение качественной продукции планируемого (или возможного) количества каждой культурой с одновременной оптимизацией обеспеченности почвы питательными элементами для возделываемых культур. При реализации разработанной таким образом системы удобрений обязательна ежегодная коррекция доз удобрений по результатам почвенной и растительной диагностики для поддержания заданных результатов баланса элементов.

Разработка общих доз, соотношений (комбинаций), а также видов, форм, способов и сроков внесения удобрений в каждом севообороте осуществляется с учетом средневзвешенной обеспеченности почв всех полей каждого севооборотного участка подвижным фосфором и обменным калием, которая по результатам последнего агрохимического обследования 2009 года на всех группах земель в большинстве полей составляет по фосфору 50-100 мг/кг, т.е. соответствует 3 классу (средняя), а по калию 120-180 мг/кг, т.е. соответствует 5 классу (высокая).

Средневзвешенная оптимальная потребность культур (при квалифицированном удобрении их) к обеспеченности почв подвижным фосфором и обменным калием, возделываемых во всех севооборотах колеблется в пределах 3,0-3,2 класса.

Ориентированные на возделывание культур по экстенсивным технологиям системы удобрения всех севооборотов разработаны, естественно, с максимально дефицитным балансом всех питательных элементов, но даже при этом обязательно системное применение всех имеющихся ресурсов органических удобрений, в том числе соломы зерновых культур, по предлагаемым схемам. Если не использовать с развитием животноводства имеющийся хотя бы в минимальных количествах навоз, в течение только одного года от него останется не более 25 % исходной массы и будет потеряно не менее 50 % исходного количества питательных элементов. Будут иметь место не только экономические убытки, но и одновременно локальное загрязнение территорий продуктами разложения навоза. Суммарные потери сил и средств на уборку и транспортировку соломы зерновых культур с каждого поля не меньше затрат по измельчению и оставлению этой соломы на том же поле, поэтому этот прием рекомендуется даже при экстенсивной технологии.

В севообороте на плакорных землях приведен годовой план применения удобрений с указанием возможного размещения культур по полям при нормальной и интенсивной технологиях возделывания с указанием доз, сроков и способов внесения и заделки каждого вида (формы) удобрения (табл. 18 - 20).

Дозы минеральных удобрений для допосевного внесения и подкормок в годовых планах применения удобрений при нормальных и интенсивных агротехнологиях под каждой культурой необходимо ежегодно корректировать с учетом конкретного размещения их по полям и различий в показателях плодородия полей и участков в каждом севообороте, а также в зависимости от конкретных погодно-агротехнических и материально-экономических условий прошедшего и текущего года следующим образом:

1. По материалам последнего агрохимического обследования почв (картограммы и паспорта полей) определяется класс обеспеченности подвижным фосфором и обменным натрием почвы полей и участков, на которых будет размещаться та или иная культура севооборота на следующий год. Если содержание подвижных форм указанных элементов питания в почве соответствует средневзвешенной обеспеченности всего севооборотного массива, доза соответствующего удобрения остается неизменной (поправочный коэффициент к дозе равен 1). Если почва в этом поле (участке) беднее, чем в среднем по севообороту на 1 или 2 класса, доза соответствующего удобрения возрастает на 20 или 40 %, т.е. поправочный коэффициент к дозе будет 1,2 или 1,4, а если почва в этом поле (участке) богаче, чем в среднем по севообороту на 1 или 2 класса, доза удобрения снижается на 20 или 40 %, т.е. поправочный коэффициент к дозе будет 0,8 или 0,6.

Общее количество минеральных удобрений при этом неизменно, но более бедные поля и участки получат больше удобрений, чем богатые, что приведет за несколько лет к выравниванию плодородия почвы всех полей и участков каждого севооборота.

2. Учет погодных и агротехнических условий прошедшего года осуществляют по уровням полученных урожаев предшественников культур, размещаемых в конкретных полях. Если урожайность предшественника соответствует планировавшейся по конкретной технологии, то скорректированные по плодородию этого поля дозы фосфорных и калийных минеральных удобрений остаются неизменными, т.е. поправочный коэффициент равен 1,0. Если урожайность предшественника оказалась на 20-30 % выше (ниже) планировавшейся, то дозы фосфорных и калийных минеральных удобрений соответственно снижают (повышают) на 20-30 %, т.е. поправочные коэффициенты к дозам удобрений будут равны соответственно 1,2-1,3 (0,8-0,7).

3. Материально-экономические условия зависят от ежегодных возможных изменений в накоплении органических (навоза) и приобретении минеральных удобрений. Их учет осуществляют, изменяя дозы, полученные после первых двух коррекций. Если количество навоза за текущий год возросло (уменьшилось) на 10-20 %, его вносят в изменившейся дозе под ту же культуру, но при этом, одновременно, уменьшают (увеличивают) дозы всех применяющихся минеральных удобрений под эту культуру соответственно на 10-20 %, т.е. применяют поправочный коэффициент 0,9-0,8 или 1,1-1,2 соответственно. Если изменилось количество минеральных удобрений на 10-20 %, то дозы их изменяют на соответствующую величину под всеми культурами, обязательно сохраняя установленные соотношения N : Р₂О₅ : К₂О, согласно предыдущей коррекции. Одновременно на соответствующую величину изменяют уровни планируемых урожаев. Если общее количество минеральных удобрений осталось прежним, но изменилось соотношение между их видами (N : Р₂О₅ : К₂О), то снижают дозы преобладающих видов до уровня минимального, соблюдая те же соотношения под всеми культурами, что были после предыдущей коррекции. Одновременно снижают уровни ожидаемых урожаев. Избыток преобладающих видов минеральных удобрений может быть использован в других севооборотах и угодьях или останется переходным фондом их на следующий год. Ежегодную коррекцию доз различных видов удобрений для каждого конкретного года удобнее всего осуществлять по дозам допосевного (основного) внесения их и в подкормки под каждой культурой, оставляя неизменными при этом дозы припосевного удобрения указанных видов.

Перед внесением ранее откорректированные в годовом плане дозы азотных удобрений под всеми культурами при нормальной, интенсивной и высокоинтенсивной технологиях обязательно следует еще раз скорректировать по результатам почвенной и растительной диагностики в следующем порядке:

1. За 1-2 дня до внесения любых азотных минеральных удобрений в почву перед посевом осенью или весной под каждой культурой определяют экспресс-методами содержание нитратов в пахотном слое (считая, что каждые 10 мг/кг эквивалентны 30 кг/га N) и вычитают полученную величину из ранее скорректированной дозы. Если оставшаяся доза окажется менее 20 кг/га N при разбросном внесении, или менее 10 кг/га N при локальном внесении, их нет смысла вносить вообще, т.к. столь малые дозы экономически невыгодны (не окупают затрат по применению). Такие минимальные дозы (20-10 кг д.в./га) фосфорных и калийных удобрений под любыми культурами при допосевном внесении также экономически неэффективны. Поэтому, если после всех коррекций в годовых планах будут получены столь малые дозы, их следует добавить к соответствующим дозам предшествующей культуры.

2. При корневых подкормках дозы азотных удобрений корректируются по результатам экспресс-анализов растений (растительной диагностики) с помощью поправочного коэффициента К₁ к скорректированной дозе годового плана, рассчитываемого по любой из следующих формул:

К₁ = (1)

К₁ = (2)

где N_о, P_о, K_о - оптимальное,

N_ф, P_ф, K_ф - фактическое содержание азота, фосфора и калия в данную фазу в анализируемом органе или массе растений в % или в мг/100 г сока.

Экономически эффективны после подобных коррекций дозы корневых азотных подкормок более 20 кг/га при разбросном и более 10 кг/га при локальном способах внесения. Локальное внесение в почву не только азотных, но и фосфорных, калийных и органических удобрений повышает их оплату прибавками урожаев всех культур на 20-30 % и более по сравнению с разбросным внесением и последующей заделкой в почву. Во всех севооборотах под всеми культурами в качестве допосевного (основного) удобрения рекомендуются следующие: Мочевина (карбамид) - CO(NH₂)₂ c содержанием азота - 46%; аммофос - NH₄H₂PO₄ с содержанием азота 10% и фосфора - 50%. Для припосевного (припосадочного) удобрения под разные культуры рекомендуются: гранулированный аммофос - NH₄H₂PO₄ с содержанием азота 10% и фосфора - 50%. Для корневых подкормок под разные культуры применяется аммиачная селитра (NH₄NO₃) c содержанием азота около 35%, для некорневых подкормок - мочевина (CO(NH₂)₂), которую следует применять в виде водных растворов указанных доз в концентрациях 20-25% в расчете на удобрение. При возделывании культур с применением предлагаемых доз минеральных макроудобрений во всех севооборотах хозяйства следует применять и некоторые микроудобрения под наиболее отзывчивые на них культуры. Экономически наиболее выгодно и экологически наиболее безопасно применять микроудобрения под всеми культурами путем обработки ими посевного материала (семян) или при некорневых подкормках вегетирующих растений. Бор наиболее эффективен при возделывании зерновых, зернобобовых, культур и трав в дозах соответственно 20-30 г. д.в. на 1т семян, или 20-30 г при некорневых подкормках. Лучшей формой борного удобрения для указанных способов применения является техническая борная кислота, содержащая 17,3% бора.

Молибден наиболее эффективен под всеми бобовыми культурами, включая смеси их со злаками; оптимальные дозы его при обработке семян - 40-50 г.д.в. на 1 т. семян, или 15-20 г/га при некорневых подкормках, лучшей формой молибденовых удобрений является молибденовокислый аммоний, содержащий 50-52% молибдена. Под всеми бобовыми культурами высокоэффективны наряду с молибденом и бактериальные препараты - нитргин и ризоторфин - со специфическими для каждой культуры высоковирулентными и активными штаммами клубеньковых бактерий. На гектарную норму семян достаточно 500 г бактериального препарата, причем обрабатывают только ту часть семян, которая будет высеяна в этот же день. Инокуляцию можно совместить с обработкой молибденом (в одной порции воды растворяют молибденовокислый аммоний и готовят бактериальную болтушку), но нельзя с протравливанием семян. Протравливание семян следует проводить за 3-4 недели до посева, причем его можно совмещать с обработкой молибденовыми удобрениями. Среди других микроэлементов под пшеницей, овсом, кукурузой, подсолнечником, горохом, рапсом, и свеклой может быть эффективным марганец в дозах 80-100 г.д.в. на тонну семян. Лучшей формой является сульфат марганца с содержанием 70% марганца.

Таблица 37. Общая схема системы удобрения культур севооборота №1 (1238,6 га) при разных агротехнологиях

Чередование культур	Технология Урожайность, т/га	Удобрения
		органические, т/га	минеральные, кг д.в./га
			N	P2O5	K2O
1. Чистый пар	Б - нормальная В - интенсивная	Измельченные стебли подсолнечника 4-5 т/га
2. Озимая пшеница	Б -3,4 (3,2-3,6) В - 4,1 (4,0-4,2)		30 45	45 60	- -
3. Гречиха	Б - 1,4 (1,3-1,5) В - 1,7 (1,6-1,8)	Солома пшеницы 2,5-3 т/га	40 50	45 50	- -
4. Чечевица	Б - 1,7 (1,6-1,8) В - 1,9 (1,8-2,0)		- -	15 15	- -
5. Просо	Б - 2,1 (2,0-2,2) В - 2,6 (2,5-2,7)		- 30	15 15	- -
6. Подсолнечник	Б - 1,4 (1,3-1,6) В - 1,9 (1,8-2,0)		30 30	30 50	- -

Таблица 38 Способы внесения удобрений под культуры в севообороте №1 (1238,6 га)

Культура	Технология	Дозы удобрений (кг д.в./га)
		до посева	при посеве	в подкормки
1	2	3	4	5
Озимая пшеница	Б В	Р30 Р45	Р15 Р15	N30 N25 +N20
Гречиха	Б В	Р20+ N40 Р30+ N50	Р15 Р15	- -
Чечевица	Б В	- -	Р15 Р15	- -
Просо	Б В	- -	Р15 Р15	- N30
Подсолнечник	Б В	Р15 + N30 Р35 + N30	Р15 Р15	- -

Таблица 39. Сроки внесения и дозы конкретных удобрений под культуры севооборота №1 (1238,6 га)

Культура	Сроки и способы внесения	Технология	Виды и дозы удобрений (известь и органические в т/га, минеральные - кг/га)
Озимая пшеница	Под основную обработку почвы		Стебли подсолнечника	Аммофос
		Б	4-5	60
		В	4-5	90
	При посеве	Б-В	Аммофос - 30
	корневая подкормка в фазу выхода в трубку	Б	NH4NO3 - 85
	некорневая - в фазу налива зерна	В	1. NH4NO3 -70; 2. CO(NH2)2 -45
Гречиха	Врезание на 12-14 см до посева	Б В	Солома	СО(NH2)2	Аммофос
			2,5-3	85	80
			2,5-3	105	100
	При посеве	Б-В	Аммофос - 30
Чечевица	При посеве	Б-В	Аммофос (10:50) - 30
Просо	При посеве	Б-В	Аммофос (10:50) - 30
	Подкормка корневая в фазу кущения	Б-В	NH4NO3 - 85
Подсолнечник	Под основную обработку почвы	Б В	СО(NH2)2	Аммофос
			65	30
			65	60
При посеве	Б-В	Аммофос (10:50) - 30

3.7 Мелиорация и использование солонцовых почв

Солонцовые почвы представлены комплексами черноземов с солонцами (менее 30% солонцов).

В этом случае целесообразна выборочная химическая мелиорация пятен солонцов в пашне. Помимо резкого снижения урожайности на пятнах солонцов наличие их снижает эффективность использования черноземов, исключает возможность применения интенсивных агротехнологий.

В качестве мелиоранта применяют природный сыромолотый гипс и фосфогипс (сульфат кальция), получаемый в качестве отхода при производстве фосфорных удобрений.

Дозу гипса рассчитывают по следующей формуле:

, (3)

где Д - доза гипса или фосфогипса, т/га СаS0₄?2Н₂О;

0,086 - мг-экв гипса;

Na - содержание обменного натрия, м-экв/100 г почвы;

Т - емкость поглощения, м-экв/100 г почвы;

h - глубина мелиорируемого слоя, см;

V - плотность почвы мелиорируемого слоя, г/см³.

(Na - 0,05 ? Т) - показатель количества активного натрия в солонцеватых почвах

При расчете доз мела или дефеката на СаСО₃ формула остается прежней, только 0,086 (мг-экв гипса) заменяется на 0,05 (мг-экв СаСО₃).

3.8 Защита почв от эрозии

Площадь эрозионно-опасных и эрозионных земель в пашне в СХП «Аткарское» составляет 979,6 га.

Вследствие умеренной эрозионной опасности выделенной эрозионной группы земель в хозяйстве нет необходимости в освоении контурно-мелиоративных противоэрозионных систем земледелия и применении сложных гидротехнических и лесомелиоративных мероприятий. В этих условиях предотвращение водной эрозии может быть достигнуто за счет применения противоэрозионных агротехнических мероприятий.

Важнейший прием - обработка почвы с оставлением на поверхности пожнивных остатков всей измельченной соломы. При этом в отличие от мелкой или нулевой обработки на плакорных землях на склонах должно применяться чизелевание на глубину до 30 см либо рыхление почвы рыхлящее-подрезающими стойками СибИМЭ при засоренности полей корнеотпрысковыми сорняками. На пологих склонах (1-2?) можно ограничиться щелеванием. Все эти мероприятия необходимы для улучшения водопроницаемости почвы и, соответственно, уменьшения поверхностного стока и развития эрозии. Это важно также для сокращения потерь влаги, поскольку на каждые 8 мм стока приходится потеря урожая 1ц зерна. На склоновых землях в первую очередь должно проводиться снегозадержание с регулированием снеготаяния. Для обеспечения хорошего впитывания влаги в период весеннего снеготаяния желательно производить чизелевание или щелевание через 2-4 м как можно позже осенью, перед замерзанием почвы, чтобы сохранить щели.