Перспективные технологии и технические средства основной обработки почвы в условиях Туркменистана

Внедрение интенсивных технологий с ипользованием энергонасыщенных и тяжелых агрегатов увеличило уплотнение почвогрунтов и ускорило образование почвенной уплотненной подошвы. Этот процесс усугубляется увеличением количества операций применением повышенных доз удобрений и пестицидов. Наиболее распространенным способом борьбы с почвенной подошвой является механическое рыхление на глубину 50 см [4].

В основном водные ресурсы Туркменистана используются для выращивания сельскохозяйственных культур на орошаемых землях и лишь незначительная часть используется промышленностью и на коммунально-бытовые нужды. Дальнейшее развитие всех отраслей экономики и особенно сельского хозяйства требует принятия действенных организационно-технических мероприятий для качественного преобразования водного сектора.

Оптимизация физических условий почвенного плодородия в первую очередь определяется строением почвы, под которым понимают соотношение объемов твердой фазы, капиллярной и некапиллярной пористости. Наилучшие условия аэрации почвы, воздухообмена между почвой и атмосферой, а следовательно, и благоприятные условия для роста и развития растений складываются в суглинистой и глинистой почве, когда общая пористость составляет 46-56 %, некапиллярная 18-25, капиллярная – 28-31 %, а твердая фаза занимает 44-54 % объема почвы.

С помощью обработки улучшается строение пахотного слоя почвы: рыхлением при основной и предпосевной обработках увеличивают некапиллярную пористость и, наоборот, уплотняя рыхлую почву, уменьшают ее и снижают аэрацию. Обрабатывать почву следует разумно, не по шаблону. Лишние обработки увеличивают себестоимость продукции и могут принести вред полю.

Целесообразность обработки можно установить, зная требования растений к плотности сложения почвы и агрофизическое состояние поля. Почвы с высокой равновесной плотностью сложения обрабатывают чаще и глубже, чем с низкой. Некоторые почвы в естественном состоянии достаточно рыхлы, поэтому надо применять на них только требуемое для возделывания культурных растений число обработок. Многочисленность причин обработки почвы обуславливает разнообразие приемов механического воздействия на нее.

Высококачественное и своевременное выполнение комплекса агротехнических мероприятий обеспечивает получение очень высоких урожаев хлопка-сырца.

Частое и в малых дозах внесение навоза при поверхностной заделке способствует интенсивной минерализации почвы, а в больших дозах при глубокой заделке усиливет его мелиорирующее воздействие на плодородие почв. Там где нет возможности вносить необходимое количество органических удобрений, целесообразно использовать растительные остатки. В исследованиях последних лет установлен ряд положений, которые могут быть приняты в качестве теоретических основ для изучения и формирования зональных систем обработки почвы [5].

В условиях развивающегося орошения зачастую накладывающегося на стабилизировавшиеся до орошения массы солей и соленых вод, возникли последствия нарушения естественных процессов водо- и солеобмена, особенно в зонах с недостатком или отсутствием подземного естественного оттока, приводящие к изменению минерализации грунтовых вод, созданию вторичной их напорности, к усилению соленакопления, развитию вторичного засоления земель и усилению притока солей в реки и другие воды – солеприемники.

Содержание влаги в почве в значительной степени влияет на ее механическую прочность и, следовательно, на качество ее обработки. Почвы с малым содержанием влаги имеют большую механическую прочность, поэтому при их обработке образуется множество глыб, крупных комков, тяговые сопротивление почвообрабатывающего орудия растет. Влажная почва из-за значительной пластичности крошится плохо, залипает на поверхность рабочих органов.

Тем не менее, понимание этих сложностей привело во второй половине нашего столетия к инженерному строительству и развитию дренажных систем на орошаемой территории. Началась активная борьба с засолением; было усвоено понятие мелиоративных мероприятий как сочетание параметров орошения и дренажа; разработка и организованное проведение строительства систем и на их фоне успешных мероприятий по промывке как первично засоленных земель, так и предотвращение вторичного их засоления. Почвенный покров территории Туркменистана сформирован целым комплексом природных почвообразующих факторов и исторически сложивщейся хозяйственной деятельности. После ввода в строй Каракумского канала на ирригационно неподготовленных землях стала увеличиваться площадь вторичнозасоленных земель, особенно в Мургабском оазисе Марыйского велаята. Влияние канала на засоление почв очень велико. Оно начиналось в первую очередь вблизи канала, затем расширялось вширь.

Таблица 1. Данные механического состава на орошаемой территории

Туркменистана в разрезе велаятов

Как видно из таблицы, наибольшая с тяжелосуглинистым и глинистым механическим составом почв находится в Ахалском велаяте, с песчаным и супесчаным в Марыйском велаяте. Однако, в целом по Туркменистану преобладающими являются почвы легко и среднесуглинистого мехсостава 57%, лишь Балканском велаяте тяжелосуглинистые и глинистые почвы составляют 50% от всех орошаемых земель. Опыты, проведенные на опытных участках совхозов «Ак-Алтын», «Целинный», имени Магтымгулы (КОМС) Каракумского этрапа показали, что на хлопковых полях оптимальная глубина нарезки АД составляет 0,6 м. При более мелком заложении (до 0,5 м) происходило значительная деформация кротовых дрен. При увеличении глубины нарезки до 0,9 м возрастали тяговые усилия. На участках с заложением АД по сравнению с чисто рыхлением наблюдалось более сильное воздействие на водно-воздушный и солевой режим почвы, особенно в период проведения промывки. Рассматриваемые агромелиоративные приемы во многом способствуют формированию благоприятного водно-воздушного режима корнеобитаемого слоя почвы.

Эффективным диаметром кротовых дрен, как показали опыты на хлопковых полях, оказался диаметр 0,04 м двух спаренных дрен, расположенных на расстоянии 0,08 м. Смежные стенки дрен при формировании их дренерами диаметром 0,04 м были достаточно плотными (1,5-1,6 г/см³), а наружные имели плотность монолита грунта. При этом щель, образования ножом-стойкой кротователя было заполнена вытесненным грунтом, который смещалься к центру дренами. При увеличении диаметра дренеров наблюдалось снижение на 20-30% производительности кротователей, а также сильное уплотнение междренного пространства, а также образование ядра уплотнения грунта (1,6-1,8 г/см³). В результате проведения кротования-рыхления почвы, рыхление почвы происходит на всю глубину V-образной формы, ширина которой по верху составляет 65-70 см. При этом средняя комковатость почвы составляет 30-60мм. Кротование дрены сформованы в монолите грунта с плотностью скелета 1,5-1,7 г/см³, влажность 8-12%.

Исследования влияния междренных расстояний АД на его устойчивость показали, что густота нарезки дрен в основном влияет на урожайность хлопка и практически не отражается на устойчивости дрен. Для предупреждения суффозионных явлений и повышения срока службы дрен было разработано техническое решение конструкции кротователя, которое позволило исключить прямой приток воды к дрене через ножевую щель. Кротователи представляют собой усеченные спаренные цилиндры, установленные в плане на расстоянии 0,08 м друг от друга и жестко закрепленные на коромысле.

В производственных опытах, выполненных в совхозе «Ак-Алтын» и совхозе «Целинный» на сильно и слабозасоленных почвах, лучшее мелиоративное состояние было получено при густоте нарезке АД 0,6-0,9 м. В данном случае наблюдалось существенное снижение расхода промывной воды и оптимальный режим рассоления. Следует отметить, что полученные результаты полевых исследований параметров кротового АД хорошо согласуются с теоретическими (рис. 1).

Рис. 1. Зависимость урожайности хлопка от частоты нарезки АД

Оптимальная глубина нарезки АД на хлопковых полях 0,5-0,6 м. При более мелком заложении до 0,4 м происходила деформация кротовин в период промывки, из-за слабой устойчивости вода кротовин, т.к. они формировались практически в зоне объемного рыхления грунта, при заложении АД на глубине 0,7-0,9 м более сильного влияния на водно-воздушный и солевой режимы практически не наблюдалось. Кроме того, эффективность АД в данном случае сильно снизилась из-за увеличения удельных энергетических затрат (рис.2). Характер разрушения кротовин, как показали раскопки, наблюдается в первую очередь в верхнем своде, ослабленном вследствие прохода нож-стойки.

Раскопки дрен позволили прийти к выводу, что в почвах с тяжелым механическим составам (50-60% глины), основной приток к дренам происходил через наружные стенки, т.к. коэффициент фильтрации грунта в междренном пространстве был менее чем в монолите. Однако, благодаря наличию двух спаренных кротовин, интенсивность поступления воды в дрены была значительно больше чем в одиночные дрены. Следует отметить, что при данной конструкции АД количество воды, отводимой дренажем по сравнению с притоком воды непосредственно через щель в дрену, уменьшилась (до 0,08-0,27 м\сут.) и практически определялось фильтрационными способностями грунта. Благодаря такой конструкции АД, схема притока воды к дренам значительно изменилась, что позволило снизить градиент напора, а следовательно, и предотвратить суффозионный вынос частиц грунта.

Устойчивость кротовых дрен определялась с помощью лабораторно-полевых методов: лабораторным (Р.Ф. Астапова) [1]; полевым (М.Н. Глотова) [2]; лабораторно-полевым (Ф.Р.Зайдельмана) [3]. Описание способы устройство АД различаются не только характером применения и эффективностью. При соблюдении технологии нарезки АД, а также правил эксплуатации АД, эффективность и продолжительность действия его на тяжелых почвах аридной зоны составила 4 года.

Как показали исследования, важным условием нормальной продолжительности работы АД являлась глубине нарезки дрен.

Рис.2. Изменение энергетических затрат нарезки АД в зависимости от глубины нарезки дрен

Следовательно, по основной обработке применяемые агрегаты должны базироватся следующими научно-обоснованными исследованиями: разработать рациональные новые технологии для обработки тяжелых почв в условиях аридной зоны; агрегатирововать и специализировать для современным тракторам; уменьшить энергоемкость, металлоемкость, а также, расход топлива и другие затраты; увеличить производительность и ширину захвата; добиваться простату и надежность оборудования; улучшить качество выполнение работы; разуплотнение по новому технологии и средств механизации; открыть новые методы расчетов для сокрашения тяговые усилие; создание благоприятные условие для развитие сельхоз культур путем увеличением корнеобитаемой зоны; сокращение промывной и поливной воды; повышение общие технико-экономические показатели; увеличение урожайности сельхоз культур.

Литература:

1. Астапов, С.В. Устойчивость кротовых дрен при закладке кротового дренажа. –В кн.: Кротовый дренаж. –М.: 1943. –с.79-97.
2. Глотов, М.Н. Кротовый дренаж и его применение.В. кн.:Кротовый дренаж.–М.:1943.с.8-3.Зайдельман Ф.Р. Режим и условия мелиорации заболоченных почв. 2-е изд., перераб. и дополн. – М.: Колос. 1975. 308с.

3. Панов, И.М., Сучков, И.В., Ветохин, В.И. Вопросы теории взаимодействия рабочих органов глубокорыхлителей с почвой. В. кн.: Исследование и разработка почвообрабатывающих и посевных машин НПОВИСХОМ :М.1988. –с.30-56.

4. Применение комбинированно-ярусной системы обработки почвы в интенсивном земледелии. НПО «Подмосковье» М. ВО «Агропромиздат» 1988. с.3-29.