Биологические основы сельского хозяйства

Перед вспашкой поле разбивают  на загоны (участки) с параллельными сторонами, что позволяет обеспечить прямолинейное движение агрегата. Линию первого прохода агрегата отмечают вешками.

Безотвальная обработка почвы — прием рыхления почвы орудиями без ее оборачивания. Ее широко применяют в условиях недостаточного увлажнения, в степных районах, подверженных ветровой эрозии. При такой обработке почву рыхлят с оставлением до 50 % стерни на поверхности поля, а также хорошо подрезаются сорняки. Стерня задерживает снег, снижает в 1,5—2 раза скорость ветра в приземном слое и повышает устойчивость почвы против выдувания.

Чизелевание — прием обработки почвы с помощью чизельных орудий, обеспечивающий ее рыхление и частичное перемешивание. Чизелевание применяют для сплошного глубокого рыхления почвы без оборачивания пласта под культуры сплошного посева и пропашные, при уходе за парами, а также для углубления и окультуривания пахотного слоя подзолистых, засоленных и других почв. Глубина рыхления составляет 20—40 см.

Плоскорезная обработка — безотвальная обработка почвы плоскорежущими орудиями с сохранением большей части пожнивных, растительных остатков на поверхности поля, обеспечивающая рыхление почвы и подрезание сорняков. Ее применяют в районах ветровой эрозии и в засушливых условиях, при уходе за чистыми и кулисными парами, в системе зяблевой и предпосевной обработок почвы под озимые и яровые культуры.

Фрезерование — прием обработки почвы фрезой, обеспечивающий интенсивное рыхление, тщательное ее перемешивание. В основу работы фрезы положен роторный принцип: слои почвы захватываются ножами, укрепленными на горизонтально вращающемся барабане, и с силой отбрасываются к защитному кожуху. В результате почва крошится на мелкие комочки, хорошо разрыхляется, перемешивается с удобрениями и известью. За один проход фрезы можно качественно подготовить почву для посева зерновых, кормовых и овощных культур. Поэтому фрезерной обработкой заменяют вспашку, культивацию и другие приемы рыхления почвы.

Специальные приемы основной обработки почвы.

Это многослойные (ярусные) обработки  с использованием ярусных плугов, плантажную вспашку, щелевание, кротование и др.

Двухъярусная вспашка — глубокая (35—40 см) обработка почвы с оборачиванием верхней части пахотного слоя и одновременным рыхлением нижней части или взаимным перемещением в вертикальном направлении верхнего и нижнего слоев. При двухъярусной вспашке возможен и другой технологический процесс: рыхление верхней части пахотного слоя и оборачивание нижней. Она обеспечивает глубокую заделку сорняков, дернины, растительных остатков, что замедляет их разложение. При глубокой запашке семян сорняков, зимующих в стерне куколок, спор грибов пораженность культур снижается на 60—70 %.

Двухъярусную вспашку применяют  при окультуривании дерново-подзолистых почв, распашке пласта люцерны, при подготовке почвы под сахарную свеклу и другие технические культуры Выполняют ее двух-и трехъярусными плугами, плугами с вырезными корпусами.

Трехъярусная вспашка — обработка почвы (на глубину 40—50 см) с частичным или полным перемещением трех слоев (горизонтов): пахотный слой после оборачивания остается на поверхности, а подзолистый и иллювиальный горизонты меняются местами. Выполняется она трехъярусными навесными плугами. Корпуса этих плугов устанавливают в три яруса для послойной обработки трех слоев и в пахотный слой вовлекается почва нижних горизонтов. Такая обработка обеспечивает хорошее рыхление и крошение почвы при делении пласта на две части, глубокую заделку растительных остатков и семян сорняков. Это в 2—3 раза снижает засоренность поля, создает благоприятные условия для биологических процессов и накопления влаги.

      Применяют трехъярусную  вспашку под технические культуры  при окультуривании дерново-подзолистых  почв и солонцов.

Плантажная вспашка — обработка почвы специальными плугами на глубину более 40 см. Ее проводят при окультуривании засоленных, песчаных почв, под плодовые насаждения, лесопосадки. При плантажной вспашке почву рыхлят на большую глубину, что способствует улучшению физических свойств и окультуриванию глубоколежащих слоев. При этом создаются благоприятные условия для глубокого проникновения корней и роста растений.

Однако глубокая заделка плодородного гумусового горизонта, особенно на почвах с низким естественным плодородием, приводит к снижению урожайности. Это  обусловлено тем, что плантажные плуги не обеспечивают полного оборачивания пласта и на поверхность извлекаются почвы с худшими свойствами. Поэтому при плантажной вспашке вносят большие дозы органических, минеральных удобрений, извести или гипса. Для послойной обработки на плантажных плугах устанавливают почвоуглубители, вырезные корпуса, двойные корпуса на разных уровнях и другие глубокорыхлящие рабочие органы.

Щелевание — глубокое прорезание почвы с помощью щелевателей с целью повышения водопроницаемости, накопления воды и улучшения аэрации. Щелевание — эффективный прием борьбы с водной эрозией на склоновых землях, так как уменьшает сток воды и смыв почвы. При движении агрегата поперек склона щелеватель нарезает в почве щели шириной 3—5 см, глубиной 40—60 см с расстоянием между щелями 70—140 см, а на пологих склонах до 2 м. Специально оборудованные устройства заполняют щели рыхлой почвой со стерней и одновременно образуют над щелью водозадерживающие валики. Это позволяет обеспечить хорошую сохранность щелей до весны. На посевах озимых культур, многолетних трав, пастбищах осеннее щелевание по мерзлой (до 5—7 см) почве предупреждает гибель растений от вымокания и существенно повышает урожайность. Щелевание можно проводить одновременно со вспашкой переоборудованными плугами, плоскорезами-глубокорыхлителями и другими орудиями.

Жротование — агромелиоративный прием, обеспечивающий  образование в подпахотных слоях на глубине 35—40 см дрен-кротовин диаметром 6—8 см на расстоянии 0,7—1,4 м друг от друга. Полости-кротовины служат для отвода лишней воды на переувлажненных почвах, улучшают аэрацию почвы, а на склоновых землях предотвращают сток воды и смыв почвы. Выполняют кротование одновременно со вспашкой специальными кротователями, установленными на корпусе плуга, или рыхлителями-кротователями. Этот прием эффективен на тяжелых переувлажненных почвах, при близком залегании грунтовых вод, на осушенных дренажем землях.

2.3 Приемы  поверхностной обработки

Лущение — прием обработки почвы лущильниками, обеспечивающий рыхление, перемешивание и ее частичное оборачивание, а также подрезание сорняков. При лущении заделывают часть стерни, а вместе с ней семена сорняков во влажный слой почвы и тем самым создают благоприятные условия для их прорастания. Всходы и проростки сорняков затем легко уничтожают последующими обработками. Лущением частично уничтожают вредителей, возбудителей болезней, обитающих на стерне. С помощью лущения на поверхности поля создают рыхлый, мульчирующий слой почвы, который защищает почвенную влагу от испарения.

Культивация — прием сплошной или междурядной обработки почвы культиваторами, обеспечивающий ее крошение, рыхление, перемешивание, выравнивание поверхности пашни и подрезание сорняков. Основная задача культивации — подрезание всходов проростков сорняков, разрыхление почвы и выравнивание поверхности поля. В результате рыхления почвы, крошения глыб и крупных комков при культивации на поверхности создается рыхлый слой почвы. Это улучшает водный и воздушный режимы, ускоряет прогревание почвы весной, усиливает микробиологическую деятельность и создает благоприятные условия для накопления доступных растениям питательных веществ, роста культур. Культивацию проводят на глубину 5—12 см, чаще с одновременным боронованием.

Боронование — прием обработки почвы зубовой или игольчатой бороной, обеспечивающий крошение, рыхление и выравнивание поверхности поля, а также уничтожение проростков и всходов сорняков. Его применяют в системе предпосевной обработки почвы или как прием ухода за посевами культур, парами, пастбищами и многолетними травами. Боронование можно проводить раздельно или одновременно со вспашкой, культивацией, посевом и другими приемами. Например, предпосевное боронование чаще всего совмещают с культивацией и применяют его для рыхления и выравнивания почвы, заделки удобрений и подготовки ложа для семян.

Прикатывание — прием обработки почвы катками, обеспечивающий ее уплотнение, крошение глыб и частичное выравнивание поверхности поля. Его проводят для предпосевного уплотнения и выравнивания поверхностного слоя предварительно вспаханной или разрыхленной почвы, для предупреждения усиленного испарения почвенной влаги.

При иссушении почвы и снижении ее влажности ниже 60— 70 % ПВ в рыхлой почве преобладает интенсивное  диффузное испарение. Оно приводит к потере влаги (до 30—40 т воды с 1 га ежедневно) на физическое испарение.

Прикатывание создает уплотненную  прослойку в верхнем слое почвы, которая прерывает капиллярность, а следовательно, и конвекционно-диффузный  ток воды, что существенно снижает  физическое испарение воды.

Шлейфование — прием поверхностной обработки почвы шлейф-бороной, обеспечивающий рыхление и выравнивание поверхности поля. Шлейф-борона состоит из ножа для срезания гребней, граблей для рыхления почвы и шлейфа из соединенных между собой стальных уголков для выравнивания поверхности почвы. Шлейфование проводят весной для предпосевного выравнивания предварительно вспаханной почвы, весеннего боронования зяби с целью закрытия влаги, выравнивания почвы после культивации, в летне-осенний период по уходу за чистыми парами и в условиях орошения. На хорошо оструктуренных почвах оно заменяет боронование.

2.4 Посев. Уход за растениями.

Посев — одна из важнейших технологических  операций при возделывании сельскохозяйственных культур, от которой зависит продуктивность растений, а следовательно, и их урожайность.

Посев (посадка) — это размещение семян, зерновок (клубней, рассады) по площади поля на установленную глубину с учетом обеспечения растениям оптимальной площади питания. Он должен обеспечить не только равномерное размещение семян по площади поля, но и распределение их в почве с учетом глубины посева, чтобы создать благоприятные условия для появления дружных всходов, оптимальной площади питания, хорошей освещенности растений и механизированного ухода за культурами.

Основными требованиями, предъявляемыми к посеву, являются посев районированными  сортами, семенами высоких репродукций  с лучшими сортовыми и посевными  качествами, соблюдение оптимальных норм высева, глубины и сроков посева, а также выбор способа посева с учетом вида культуры, увлажненности зоны и других условий.

Наибольшую урожайность культур  можно получить при создании оптимальной площади питания. Площадь питания — это площадь, занимаемая одним растением и обеспечивающая наилучшие условия его роста и развития. Она зависит от вида и густоты стояния растений, т.е. ихколичества, приходящегося на 1 м² (или на 1 га), от степени кущения и ветвления, увлажненности зоны, продолжительности вегетационного периода.

Например, для позднеспелых сортов требуется большая площадь питания по сравнению с раннеспелыми сортами. Чем теплее и засушливее климат, тем больше площадь питания, а следовательно, и норма высева. Так, для Нечерноземной зоны оптимальная площадь питания для одного растения озимой пшеницы составляет 20 см², а для Поволжья (Левобережье) — 25 см²

На почвах с высоким уровнем плодородия можно уменьшить площадь питания по сравнению с менее плодородными почвами. На орошаемых землях возможно увеличение густоты стояния растений. Наиболее высокая продуктивность растений достигается при оптимальной площади питания, по форме близкой к квадрату. Площадь питания для каждой культуры, сорта определяют экспериментальным путем применительно к условиям возделывания.

Глубина посева — расстояние от поверхности почвы до нижней части высеянных семян. Оптимальной считается глубина посева, при которой обеспечивается наибольшая полнота всходов, причем дружных и неослабленных.

Глубина посева зависит от биологических  особенностей растений, гранулометрического состава и влажности почвы, а также от размера семян. Чем крупнее семена, тем глубже их необходимо заделывать в почву. Бобовые растения, которые выносят семядоли на поверхность, например люпин, требуют неглубокой заделки (4— 5 см). Мелко (2—3 см) заделывают семена клевера, льна, злаковых трав. Глубина посева составляет: у озимых зерновых колосовых 5— 7 см, яровых зерновых 4—5 см, кукурузы 6—8 см, сахарной, кормовой свеклы 3—4 см. При посеве в сухую почву глубину посева увеличивают для того, чтобы улучшить влагообеспеченность прорастающих семян. Глубокая заделка семян на тяжелых заплывающих почвах приводит к изреживанию и замедленному появлению ослабленных всходов. Поэтому на тяжелых суглинистых и глинистых почвах семена сеют мельче по сравнению с легкосуглинистыми и супесчаными почвами.

Норма высева — это количество всхожих семян, высеваемых на 1 га, или их масса с учетом посевной годности, обеспечивающая нормальные по густоте всходы и хороший полноценный урожай. Она выражается числом всхожих семян (млн, тыс. шт.) и массой семян (кг, ц) на 1 га.

Норма высева различных культур  изменяется соответственно требованиям  растений к площади питания и  зависит от крупности семян (массы 1000 семян), цели возделывания (на зерно, силос и т. д.), окультуренности  почвы, условий увлажнения, способов посева и других условий. У мелкосеменных культур, как правило, норма высева больше по сравнению с крупносеменными. Например, у гороха она составляет 1,2 млн шт/га (при массе 1000 зерен 250 г), а у озимой пшеницы — 5 млн шт/га (при массе 1000 зерен 44 г).

При широкорядном посеве норма высева ниже, чем при обычном рядовом; в засушливых условиях ее уменьшают, а в зонах достаточного увлажнения или при орошении увеличивают.

Для разных природных зон экспериментально установлены примерные нормы высева семян с учетом биологии высеваемого сорта, метеорологических и других условий. Изменяя норму высева, можно регулировать густоту стояния растений, а следовательно, и условия жизни растений: влатообеспеченность, освещенность, обеспеченность элементами питания и др.