Виды обработки почвы. Агротехнические требования

МДК 01.02

Задание № 4 на 07.09.20

Часа

СВОЙСТВА ПОЧВЫ

Почва представляет собой образованный природой поверхнос­тный слой земной коры, обладающий плодородием, которое сни­жается при неправильном обращении с ней. Чтобы сохранить и повысить плодородие, необходимо применять рациональные при­емы и технические средства для обработки почвы с учетом ее фи­зических и технологических свойств, а также учитывать конкрет­ные почвенно-климатические условия.

Почва состоит из твердой, жидкой, газообразной и живой час­тей, частицы которых раздроблены и перемешаны. От соотноше­ния в почве жидкой и газообразной составляющих зависят ее тех­нологические свойства.

Основными физическими свойствами почвы считают грануло­метрический состав, скважность (порозность), плотность (объем­ную массу) и влажность.

Гранулометрический состав почвы — это относительное содер­жание в ней первичных элементарных частиц (механических эле­ментов) различного размера, которые подразделяют на фракции: камни (крупнее Змм), гравий (размер частиц З...1мм), песок (1.-0,05 мм), пыль (0,05...0,001 мм), ил (0,001...0,0001 мм), коллои­ды (менее 0,0001 мм).

В основу классификации почв по гранулометрическому составу положено условное разделение элементарных почвенных частиц на две фракции: физическую глину (размер частиц менее 0,01 мм) и фи­зический песок (более 0,01 мкм). В зависимости от содержания фи­зической глины почвы делят на глинистые (более 50 %), суглинистые (от 50 до 20 %), супесчаные (от 20 до 10 %) и песчаные (менее 10 %).

Почвы с высоким содержанием глинистых частиц относятся к тяжелым для механической обработки: во влажном состоянии они налипают на рабочие органы, а в сухом — образуют крупные глыбы. Такие почвы достаточно плодородны, растительные остатки разла­гаются в них медленно. Легкие почвы характеризуются высоким содержанием песчаных частиц. Они бедны элементами питания для растения, но хорошо крошатся и поглощают влагу, хотя и плохо ее удерживают, а растительные остатки и удобрения разлагаются в них быстро. Суглинистые и супесчаные почвы считаются лучшими по механическому составу: они легко крошатся, хорошо поглощают и удерживают влагу, обладают достаточным плодородием.

Очень важная характеристика почвы — структурность. Различа­ют следующие виды сложения почв: бесструктурные песчаные; гли­нистые со сплошной структурой, с агрегатной структурой (состоя­щие из почвенных комочков — агрегатов, образующихся в результа­те склеивания и слипания первичных механических элементов).

Структурные агрегатные почвы (с максимальным содержанием комочков размером 0,25...7 мм) наиболее благоприятны для земледе­лия и растениеводства, так как позволяют создать оптимальные вод­ный, воздушный и пищевой режимы для роста и развития растения.

Скважность почвы — это отношение объема пустот (пор, проме­жутков между агрегатами) к общему объему почвы, выраженное в процентах. Она зависит от размера почвенных частиц и составляет для песчаных и супесчаных почв 40...50 %, суглинистых и глинис­тых 50...60, торфяных 80...90 %.

Плотность — это отношение массы почвенного образца, взято­го без нарушения естественного сложения почвы, к его объему. Плотность почвы непосредственно связана с гранулометрическим и агрегатным составами почвы, ее скважностью и находится в пре­делах 0,9... 1,8 г/см³. Чем пористей и рыхлее почва, тем меньше ее плотность.

Культурные растения хорошо развиваются при оптимальной плотности и испытывают явное угнетение при более высокой или низкой. Оптимальная плотность для зерновых колосовых культур составляет 1,1... 1,3г/см³, картофеля и подсолнечника— 1,0... 1,2, сахарной свеклы—1,1... 1,5г/см³. Сравнение фактической плот­ности с оптимальной для той или иной культуры позволяет выб­рать рациональный способ обработки почвы.

Влажность почвы определяется наличием в ней воды в свобод­ном и связанном состоянии. На технологические свойства почвы (в том числе пластичность и липкость) влияет только доступная корням растений свободная влага. При оптимальной влажности структурная почва легко и хорошо крошится, на ее обработку рас­ходуется минимальное количество энергии. Такое состояние по­чвы называют физической спелостью.

Количество влаги в почве можно оценить по ее абсолютной влажности, %,

(1.1)

где т_в, т_с — масса соответственно влаги и сухой твердой фазы в исследуемом об­разце; т=т_в + т_с — масса влажного образца почвы.

Степень насыщения почвы водой характеризуется относитель­ной влажностью, %,

 (1.2)

где w_n — полевая (общая) влагоемкость — абсолютная влажность почвы (при есте­ственном залегании) после ее полного насыщения и последующего свободного оттока гравитационной влаги.

Физическая спелость почвы наступает при относительной влаж­ности 40...70 %, что соответствует абсолютной влажности 15...30 %.

Твердость — способность почвы сопротивляться смятию (вне­дрению твердого тела —деформатора). Ее измеряют специальны­ми приборами — твердомерами, плунжеры которых вдавливаются в почву. Согласно государственному стандарту среднюю твердость определяют по формуле

 (1.3)

где h — средняя ордината диаграммы твердомера, см; к — калибр (жесткость) пру­жины, Н/см; s — площадь поперечного сечения плунжера, см².

Фрикционные свойства почвы проявляются при ее обработке в виде трения почвы о поверхность рабочих органов (внешнее тре­ние) или слоев почвы между собой (внутреннее трение).

Липкость — способность частиц почвы склеиваться и прилипать к различным предметам. Она характеризуется удельным сопротив­лением отрыва прилипшей к ней пластины (усилием, необходимым для отрыва от сырой почвы прилипшего предмета, отнесенным к площади последнего). Липкость почвы зависит в основном от ее гранулометрического состава и влажности, а также от материала ра­бочего органа. Липкость начинает проявляться при определенной относительной влажности: для структурных почв — при влажности 60...70 %, для почв с нарушенной структурой — при 40...50 %.

В зависимости от липкости различают почвы предельно вязкие (липкость более 1500 Па), сильновязкие (1500...500 Па), средне-вязкие (500...200 Па), слабовязкие (200...50 Па) и рассыпчатые (50...10 Па). С увеличением липкости ухудшается качество обра­ботки почвы и повышается тяговое сопротивление орудий.

Удельное сопротивление почвы — усилие, необходимое для об­работки (обычно вспашки) единицы площади поперечного сече­ния пласта. По затрачиваемому усилию почвы делят на тяжелые, среднетяжелые, средние и легкие.

ВИДЫ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ. АГРОТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

Обработка почвы предусматривает механическое воздействие рабочих органов машин и орудий, обусловливающее изменение ее свойств и состояния. Цель обработки почвы — создание наиболее благоприятных условий для роста и развития культурных расте­ний при одновременном непрерывном повышении уровня по­чвенного плодородия. Технологический процесс обработки почвы состоит из следую­щих технологических операций: резания, оборачивания, рыхле­ния, перемешивания, выравнивания, уплотнения и др.

Резание применяют для отрезания пласта от стенки и дна бо­розды при вспашке, отрезания порций почвы при фрезеровании, отрубания почвы при выполнении земляных работ бульдозерами, скреперами и т. д.

Оборачивание — разделение обрабатываемого слоя почвы на структурные агрегаты, которое сопровождается увеличением рассто­яния между ними и, как следствие, уменьшением плотности почвы.

Рыхление зачастую сопровождается крошением почвы, т. е. раз­рушением ее агрегатов. При этом образование агрегатов размером менее 1 мм нежелательно, так как они относятся к эрозионно опас­ным. Образование пылеватых структур размером менее 0,25 мм еще более нежелательно, так как это приводит к распылению почвы.

Рыхление выполняют для уменьшения плотности почвы, а так­же для разрушения корки и капиллярных пор, образующихся пос­ле дождей и поливов.

Выравнивание — уменьшение размеров неровностей поверхнос­ти почвы.

Уплотнение — изменение взаимного расположения почвенных агрегатов с уменьшением расстояния между ними (уменьшением объема почвы). Уплотнение позволяет увеличить капиллярную пористость почвы, что способствует подводу влаги к семенам и ускоряет их прорастание.

Система обработки почвы определяется природными условия­ми, состоянием поля, последующей культурой, применением удобрений в севообороте. Обработка почвы может быть основной, поверхностной и специальной.

Основная обработка почвы — первая по очередности обработка почвы, выполняемая на глубину 20...27 см с оборотом пласта (плу­гом) или без его оборота (глубокорыхлителем) после уборки сельс­кохозяйственной культуры.

Поверхностную обработку предусматривают при подготовке по­чвы к посеву и уходу за растениями (рыхление верхнего горизон­та, подрезание сорняков и уплотнение почвы).

Специальная обработка почвы —это плантажная, ярусная вспашка, глубокое рыхление, фрезерование, щелевание, образова­ние противоэрозионных поверхностей.

Агротехнические требования, предъявляемые к качеству обра­ботки почвы, зависят от технологии возделывания сельскохозяй­ственной культуры. Качество вспашки оценивают по равномерно­сти глубины обработки, устойчивости хода плуга по ширине зах­вата, гребнистости пашни, степени заделки растительных остат­ков и отсутствию огрехов.

Глубина вспашки зависит от мощности плодородного слоя, особенностей возделываемой культуры, засоренности поля, необдимости заделки органических и минеральных удобрений. Аг­ротехника возделывания яровых зерновых и зернобобовых куль­тур предусматривает вспашку на глубину 20...22 см, озимых зерно­вых — на 23...25, пропашных — на 25...27 см. При этом возможное отклонение от установленной глубины вспашки не должно превы­шать ± 2 см.

Отклонение фактической ширины захвата плуга от конструк­тивной не должно превышать 10 %, так как при большем отклоне­нии ухудшается заделка сорняков и растительных остатков, увели­чивается удельное сопротивление плуга.

Поверхность вспаханного поля должна быть слитной или сла­богребнистой (зяблевая вспашка), при этом высота гребней долж­на быть до 5 см. Развальные борозды и свальные гребни необходи­мо тщательно разделывать, чтобы они не выделялись на общем фоне пашни. При вспашке необходима полная заделка сорняков и растительных остатков. Не допускаются огрехи и незапаханные клинья, а поворотные полосы необходимо тщательно запахать.

Обработка без оборота пласта предусматривает равномерность по глубине (отклонение ± 2 см), однородность структуры взрых­ленного слоя, отсутствие глыб и пустот. На поверхности поля пос­ле прохода рыхлителя должно оставаться не менее 75 % стерни.

Средняя глубина лущения почвы не должна отличаться от за­данной более чем на ± 2 см. Поверхность почвы должна быть ров­ной и слитной, а для исключения огрехов перекрытие смежных проходов лущильников должно быть 10... 15 см.

При бороновании обработанная почва должна быть мелкоком­коватой, с полностью выровненными гребнями и глубиной борозд не более 3 см. Боронование озимых, пропашных культур и много­летних трав предусматривает полное уничтожение сорняков при допустимом повреждении культурных растений до 3 %.

Прикатывают почву с уплотнением на глубину до 7 см с одно­временным разрыхлением поверхностного слоя на глубину 2...3 см.

При культивации добиваются мелкокомковатости верхнего слоя, отклонения средней глубины рыхления не более чем на ± 1 см от заданной, высоты гребней 4 см, неровностей дна 2 см, перекрытия между смежными проходами агрегатов при сплошной культивации 15 см. Количество неподрезанных сорняков допуска­ется не более 3 %. Нижний влажный слой не должен перемещать­ся на поверхность. Обычно сплошную культивацию проводят с одновременным боронованием, что позволяет лучше выровнять поверхность поля.

Все операции поверхностной обработки почвы проводят поперек или под углом к направлению выполнения предыдущих операций.

Почвообрабатывающую технику в соответствии с видами меха­нической обработки почвы подразделяют на машины и орудия об­щего назначения для основной и поверхностной обработки по­чвы, а также специального назначения.