Основная обработка почвы является самой ресурсозатратной и энергоемкой операцией при производстве растениеводческой продукции. На ее долю приходится около половины всех энергоресурсов влияет на сельского хозяйства. Вместе с тем, основная обработка существенно урожайность сельскохозяйственных культур. В настоящее время, как у нас в стране, так и за рубежом, для основной обработки почвы традиционно применяются плуги общего назначения, агрегатируемые комплектуются безотвальной требуемое с тракторами различного для тягового класса, которые и рабочими обработки органами почвы. Применяемые почвы с обеспечевуют тяговым качество обработки минимальным сопротивлением только в случае обработки пахотного слоя, находящегося в оптимальном физическо-механическом состоянии. При высокой и низкой влажности или твердости почвы, качество крошения почвы, а также некоторые показатели не соответствуют агротехническим требованиям.
Ход накопления плодовых ветвей хлопчатника, помимо метерологических условий, в значительной мере определяется условиями водоснабжения и питания растений. На первом этапе развития плод предъявляет повышение требования к теплу и влаге. В этот же период осуществляется рост волокна в длину, которое достигает почти полных размеров. С увеличением водоснабжения длина волокна увеличивается. Корневая система хлопчатника, играющая важную роль в его водоснабжении, развивается в зависимости от биологических особенностей растения, почвенных условий, режим орошения. Важно обеспечить растений влагой в период цветения и формирования завязей, который может рассматриваться как критический по отношению к влаге. Наличие достаточного количества влаги в это время резко снижает потери завязей, способствует нормальному прохождению массового формирования их, повышает крупность коробочек, увеличивает длину волокна, обеспечивает, при соблюдении других требований, получение высоких урожаев хлопка-сырца. По мере прохождения фаз и стадий развития все большее значение в жизни хлопчатника приобретают глубинные запасы влаги [2].
В Европе сроки службы беструбчатого дренажа определяют по устойчивости почвенных агрегатов путем сухого или мокрого ситового анализа. Исследования беструбчатого дренажа в Австрии показали его гидрологическую эффективность. Для болотных почв принимаются значения в зависимости от естественной плотности почв [5].
Таблица 1. Срок эксплуатации беструбчатого дренажа в болотных почвах [6]
Относительная плотность торфа |
Заключение предварительном осушении (на местности) |
Срок эксплуатации, годы |
Плотный |
Интенсивное, многолетнее |
Более 8 |
Сравнительно плотный |
Хорошее - умеренное |
5-8 |
Сравнительно рыхлый |
Умеренное-незначительное |
3-5 |
Рыхлый |
Очень слабое |
3-1 |
Почти плавающий |
Никакого |
Менее 1 |
Оценка эффективности дренажа зависит от затрат на его устройство и прибыли, получаемой в результате эксплуатации дренажа. Эффективность кротовых дрен, как средства регулирования воздушного и других режимов почвы, может быть показана на примере повышения урожайности схк в трех резко различных между собой почвенных и климатических зонах. На границе Барабы и Кулундинской степи, на землях колхозов с тяжелой суглинистой подпочвой, при закладке кротовин на глубину 0,5-0,6 м при расстоянии между ними 2 м ст. научный сотрудник ВНИИГиМ М.Н. Глотов в 1953-1956 гг. получил следующие результаты [4]. (табл.2).
Таблица 2. Эффективность кротовых дрен (М.Н. Глотов в 1953-1956 гг.)
Район |
Площадь, га |
Амбарный урожай очищенного зерна, ц/га |
Прибавка урожая |
||
по кротованию |
контроль |
ц/га |
% |
||
Озимая рожь |
|||||
Каргатский |
56 |
6,45 |
11,41 |
5,04 |
44,8 |
Чулимский |
26 |
14,08 |
8,8 |
5,28 |
60 |
Яровая пшеница |
|||||
Каргатский |
54 |
24,13 |
13,36 |
10,77 |
80,6 |
Чулимский |
30 |
24 |
15 |
9 |
60 |
На окультуренных аллювиальных суглинках в колхозах Московской области кротовые вентиляционные (аэрационные) дрены в сочетании с орошением на фоне высокой агротехники и удобрений дали следующую эффективность [3] (табл.3).
Таблица 3. Эффективность орошения по АД [3]
Культура и процессы |
Урожай |
|
ц/га |
% |
|
Морковь: |
|
|
полито дождеванием+две сухие минеральные подкормки |
716 |
100 |
то же+кротовые вентиляционные дрены |
1033 |
144,2 |
полито по глухим бороздам+одна сухая подкормка |
541 |
100 |
то же подкормка |
826 |
152,6 |
Картофель: |
|
|
без полива и без подкормки |
363 |
100 |
то же+кротование |
416 |
114,5 |
без полива+одна сухая минеральная подкормка |
405 |
100 |
то же+кротование |
514 |
127 |
полито дождеванием+одна сухая минеральная подкормка |
537 |
100 |
то же+кротование |
605 |
112,6 |
полито дождеванием+одна сухая+одна жидкая минеральная подкормка |
740 |
100 |
то же+кротование |
859 |
116 |
Капуста Амагер: |
|
|
без полива+одна сухая минеральная подкормка |
453 |
100 |
то же+кротование |
676 |
149,2 |
полито дождеванием+одна сухая минеральная подкормка+ кротование |
739 |
163,2 |
Капуста Московская поздяя: |
|
|
без полива+одна сухая минеральная подкормка |
596 |
100 |
то же+кротование |
669 |
112 |
полито дождеванием+одна сухая минеральная подкормка+ кротование |
767 |
128,5 |
Огурцы: |
|
|
полито дождеванием на удобренной супесчаной почве |
208 |
100 |
то же+кротование |
269 |
129,3 |
Из таблицы видно, что чем выше агротехнический комплекс, тем выше эффект как от орошения, так и от кротования почвы. Еще более высокие результаты получены от совместного применения и орошения, и кротования.
В Голодной степи и под Ташкентом на лессовых почвах показали следующую, весьма высокую эффективность орошения по кротовым дренам [4] (табл. 4).
Таблица 4. Эффективность орошения по кротовым дренам [4]
Годы |
Место опыта |
Культура |
Кол. поли вов |
Поливная норма, м3/га |
Урожай, ц/га |
Урожай при поверх. поливе, ц/га (контроль) |
1938 |
Голодная степь |
маш |
8 |
113 |
31 |
20 |
1939 |
Голодная степь |
маш |
17 |
160 |
62 |
20 |
1940 |
|
Кок-сагыз на семена |
5 |
283 |
1,25 |
0,93 |
1942 |
под Ташкентом |
люцерна |
2 |
319 |
40 |
- |
1944 |
под Ташкентом |
редька на семена |
6 |
290 |
97г с1рас |
33г с1 растения |
1947 |
Опытная станция «Ак-Кавак» |
хлопчатник |
3 |
112 |
28 |
- |
1947 |
Опытная станция «Золотая Орда» |
хлопчатник |
4 |
112 |
39 |
- |
Первые опыты с орошением по кротовым дренам показали, что при этом способе можно получать урожай в три раза выше, чем при поверхностном орошении, а расход воды при этом уменьшается тоже примерно в три раза [4].
Одним из важнейших требований агротехники хлопчатника является выполнение ежегодной глубокой зяблевой пахоты с изменением фактической ее глубины по годам для уничтожения «плужной подошвы». На почвах с менее глубоким плодородием слоем пашут на полную глубину его и одновременно проводят мероприятия по углублению пахотного слоя. Глубокая пахота, улучшая водно-воздушный и пищевой режим почвы, создает также благоприятные условия для роста и развития стержневого и боковых корней хлопчатника. Перенесение вспашки на весну сопряжено с ухудшением условий жизни, запозданием в развитии хлопчатника и понижением его урожая [2].
В районах гумидного климата питательные вещества вымываются преимущественно в более глубокие слои почвы. В районах аридного климата вследствие интенсивного испарения влаги в верхних горизонтах и на поверхности почвы накапливаются водорастворимые соли.
Различают засоление почв в естественных услових, или первичное засоление, и засоление в искусственных условиях, или вторичное засоление. Последнее происходит при орошении, если оросительная система не имеет удовлетворительного дренажа.
По степени засоления наиболее неблагоприятное положение складывается на орошаемых землях Каракумского и Байрамалийского районов, где степень засоления в метровом слое выше средней степени составляют соответственно 54,8% и 45,6% от общей площади орошаемых земель Каракумского, Марыйского, Туркменкалинского, Мургабского районов расширяются площади вторичнозасоленных земель. В этих этрапов наблюдается наиболее высокая минерализация ГВ (более 5 г/л). В целом по велаяту необходимо проведению агротехнических и агромелиоративных мероприятий для улучшения качественного состояния почв; внесение органо-минеральных удобрений; введение севооборотов.
Одним из
отрицательных факторов, который ухудшает водно-физические состояния
почв, является уплотнение почв – движителями
сельскохозяйственных машин и орудий. Для улучшения таких почв
применяют рыхлители, щелеватели и кротователи.
Применение таких
мелиоративных орудий направленные на ускорение фильтрации
поверхностных вод способствует аккумуляции влаги в почвенном профиле
и ускоряет сбор избыточных вод. Из них наиболее широко применяемым
методом регулирования водно-физических состояний почв является
кротовой дренаж. В дрену и почву поступают и воздух, и тепло, а с
воздухом и водой – микрофлора и микрофауна. Происходит
оживление биологической деятельности, а также возникает процесс
химического выветривания почвы в присутствии воды, кислорода и
углекислоты, что в совокупности повышает плодородие почвы. Дело в
том, что после полива в почве над дреной, главным образом, оседает
весь плотный осадок из поливной воды как минеральный, так и
органический. Благодаря этому улучшается структура почвы, отводится
излишек влаги из сельскохозяйственных угодий, происходит аэрация
почв, в результате повышается урожайность культур [3].
Оценка эффективности АД зависит от затрат на его устройство и прибыли, получаемой в результате эксплуатации АД. Экономическая эффективность АД может быть определена по трем основным составляющим: экономическая эффективность от применения новой конструкции и технологии его нарезки; экономическая эффективность от прибавки урожая сельскохозяйственных культур; экономия промывной и поливной воды. Результаты исследований свидетельствует о том, что проведение промывного режима на землях подверженных сплошному рыхлению почвы позволяет снизить содержание солей на 40%, а при полосном рыхлении – на 20%.
Влияние конструкции АД на устойчивость и эффективность работы, для опыты, проведенные на опытных участках совхозов «Ак-Алтын», «Целинный», имени Магтымгулы Каракумского района показали, что на хлопковых полях оптимальная глубина нарезки АД составляет 0,6 м.
Следовательно, при нарезке АД обеспечивает следующие преимущества по сравнению с первоначальным состоянием почвы: в результате понижения ГВ повышается способность почв накапливать влагу атмосферных осадков в течение вегетационного периода, и, таким образом, растения лучше обеспечиваются влагой; корни глубже проникают (до 100 см) почву; мощное развитие корней улучшает структуру почвы; кротовинах накапливается вода; благодаря улучшению микроклимата увеличивается вегетационный период на 12 дней; дает возможность возделывания разных культур; переходит некапилярной порозности в капилярную; становиться хорошая водо- и воздухопроницаемость почвогрунтов.
Установлено, что воздействие АД снижалось с течением времени, т.е. практически на 4-ем году эксплуатации коэффициент фильтрации стабилизировался, незначительно превышая контрольный вариант. Для нарезки АД и рыхления подпахотного уплотненного слоя теоретически и экспериментально исследованы и разработаны оптимальные параметры АД и глубокорыхлителя. Обоснована технология нарезки АД и рыхления подпахотного слоя глубокорыхлителем, которая позволяет улучшить агротехнические показатели работы орудий при наименьших затратах. Технико-экономические расчеты показали, что нарезка АД позволяет снизить эксплуатационные расходы до 30%, обеспечить оптимальной водно-воздушной режим почвы в аридной зоне. В трехлетных опытах на трех опытных участках прибавки урожая находились урожайность хлопчатника в пределах 25-45% [1].
Рис. 1. Изменение объемного веса почвы в результате нарезки АД
-
1 -
Расстояние между дренерами
0,6 м
2 -
то же
0,9 м
3 -
то же
1,2 м
4 -
то же
1,5 м
5 -
то же
1,8 м
Рис. 2. Кривая изменения урожайности хлопчатника от частоты нарезки АД
Литература:
Данатаров, А., Байджанов, Г. Оптимизация параметров аэрационного дренажа. «Молодой ученый» ежемесячный научный журнал. №8. 2010. Чита. с.76-82.
Лысогоров, С.Д. Орошаемое земледелие. Госиздат. М. 1959. с.178-194.
Панарин, М.Н. Кротовый дренаж при орошении в Нечерноземной полосе. В кн.: Кротовый дренаж. –М.: 1943. –с.72-122.
Ридигер, В.Р. Подпочвенное орошение по кротовым дренам. Изд. «Колос» -М.-1965.–с.3-69.
Эггельсманн, Р. Руководсто по дренажу. Москва. Колос. 1978. –с.80-103.
Baden, W., Eggelsman, R. Maulwurfdränung im Moor. Z.f. Kulturt. 2. s. 146-160. 1961.