Уплотнение почвы — причины и решения

Уплотнение почвы приводит к сдавливанию пор, которые должны проводить воду и воздух. Это препятствует росту корней и вызывает недостаток кислорода. Результатом уплотненности почвы может стать серьезное снижение урожайности.

Уплотнение грунта означает, что плотность почвы увеличивается, когда она сжимается — почва сжимается и каждый литр почвы весит больше, когда поры сжаты.

Почвенные поры – это полости, каналы и трещины в почве, которые заполняются либо водой, либо воздухом, в зависимости от текущей влажности.

Плужная подошва — это уплотненный слой почвы на границе пахотного и подпахотного горизонтов. В данном отчете наличие уплотнения и его глубина означает наличие и расположение плужной подошвы.

Разные культуры по разному реагируют на уплотнение почвы и наличие подплужной подошвы — злаковые (ячмень, пшеница, овес, просо, суданка) более устойчивые чем стержневые (рапс, подсолнечник, горчица и др.).

Кукуруза в силу своей мочковатой корневой системы более устойчивая к подплужной подошве, но учитывая то что влагопотребление и потребление питательных веществ культуры большое кукуруза нуждается в глубоких слоях почвы особенно в фазы начиная от цветения и до налива зерна.

Подсолнечник благодаря стрежневой корневой системе имеет больше возможности пробить небольшое уплотнение, но при этом он тратит энергию роста на поиск трещин в почве и изгибает стержневой корень. На переуплотненных участках встречаются здоровые упавшие растения с корнем, что указывает на то что слабый корень не смог удержать вес растения. Это также влияет на полноту питания растений.

Пример результатов обследования почвы на предприятии

Наличие уплотнения/глубина, см Площадь, га
10-15 2843
15-20 736
25-30 236
Глубже 30 534
Общая площадь 4349
Как видно из примера при обследовании полей кукурузы в фазу налива зерна было определено что на 65% площади посева уплотнение почвы находится на глубине до 15 см — что явно указывает на существующие проблемы в росте растений.

Поскольку наличие подплужной подошвы приводит к:

  • нарушению обмена влагой между верхним и нижним слоем почвы,
  • снижению доступности макро и микроэлементов.
  • переувлажнению верхних почвенных слоев и повышенному стеканию воды, даже при общем недостатке влаги
  • ухудшению воздушных и питательных условий развития корневой системы растений, что снижает урожайность.

Причины уплотнения почвы

  • Механические обработки почвы – особенно дисковыми боронами и культиваторами, которые сильно измельчают почву до пылеобразной структуры и делают уплотнение на глубине до 10 см, от пахоты уплотнение происходит на глубине вспашки 20-25 см.
  • Ранняя весенняя обработка почвы. Особенно на полях где проводилась поздняя уборка и подготовка почвы была перенесена на весну. Для того что бы успеть подготовить качественно посевное ложе под посев, начинается ранняя подготовка – дискование, культивация, внесение минеральных удобрений, боронование, прикатывание. Эти операции сами по себе измельчают почвенные агрегаты до состояния пыли плюс проходы тяжелой силовой техники (тракторов) уплотняют колесами влажную почву что дополнительно создает уплотненные колеи.
  • Переезды автотранспорта по полю, особенно груженной техники и во влажные периоды года во время уборки.
  • Низкий уровень органического вещества в почве – почва своей структурой не может противостоять сжиманию.

Агроприемы для устранения основных проблем с почвой

Основные проблемы с почвой — уплотнения, слеживания, покрытия коркой, заболачивания, опустынивания, выветривания и смывания.

  • глубокорыхление без оборота пласта

Глубокорыхление одходит для почв с малым количеством органических веществ и низкой активностью почвенной биоты (разнообразные почвенные организмы). Рекомендовано применять глубокорыхлители в комплексе с дисковыми агрегатами, для избежания накопления значительных растительных остатков на поверхности почвы. Не заделанные остатки растений в почву, при низкой активности биоты, не будут раскладываться на поверхности, а накопившись в значительной мере буду создавать проблемы при дальнейшей почвоподготовке и посеве.

Некоторые модели глубокорыхлителей, представленных на рынке эффективно утраняющих уплотнение в почве

Модель Производитель Ширина, м Мощность силового агрегата, л.с. Диски для поверхностной обработки
Ecolo-tiger 9300 Case 6,8 400/450 да
John Deere 512 John Deere 3,8/5,3/6,8 300/380/450 да
Delta-New Hatzenbichler 4-8 м 300/500 да
ARTIGLIO 400/500 Gaspardo 4-5 м 350/400 да
SOILPRO 513 Wil-Rich 4-5 м 220-350 да
Digger 3/4 FARMET 3-4 м 360/450 да
ГОРЫНЫЧ Агропрайд, Кременчуг 4 350 нет
V-SUB QUIVOGNE 4-6-8 м 280-550 да
ЧГ-4/ГР-5,4 Белоцерковмаз 3,4/5,4 250/410 нет
Helikrak Gregoire Besson 4-5-6 150-320 да
  •  Технология Strip-till

Эффективный прием на наиболее деградированных участках. Strip-till – точное внесение комплексных удобрений на глубину до 20 см, с расчисткой полосы внесения удобрений (полосы посева) и посев по тем же следам сеялкой прямого посева с использованием GPS координат внесенных удобрений.

Это позволит улучшить состояние почвы (провести рыхление) и повысить эффективность использования удобрений растением – поскольку удобрения расположены ниже строки посева или рядом и растения получат в процессе своей вегетации всю дозу удобрений, не потеряв ее в междурядье на питание сорняков. По данным Internetional Plant Nutrition Institute повышение эффективности использования удобрений составляет от 10 до 30%.

При этом пожнивные остатки, которые остаются на поверхности почвы защищают ее от эрозии (водной, ветровой, солнечной), препятствуют пересыханию, служат кормом для почвенной биоты и препятствуют росту сорняков на первых этапах развития культуры (культура посеяна и растет в темной прогретой полосе почвы, а сорняки в междурядиях в холодной накрытой соломой).

Агрегаты для проведения Strip-till

Модель Производитель Ширина, м Мощность силового агрегата, л.с.
GLADIATOR Kuhn -Krause 6 220
СЕРИИ 357 Wil-Rich 5-6 м 280-330
серия 7600 Sunflower 5-6 м 280-350
John Deere 2510 John Deere 6-8 м 350-420
1tRIPr Orthman 8 420

Примеры рабочих органов для точного внесения удобрений и рыхления почвы.

Вид поля после стриптил по кукурузе

  • Междурядная прополка

Подходит для пропашных культур и тяжелых заплывающих почв, создающих корку на поверхности и пересыхающих во время засушливого периода. На пропашных культурах желательно использовать междурядную прополку с одновременным внесением минеральных удобрений в междурядие – карбамид, кальциевая селитра. При этом предусмотреть установку на культиватор агрегатов для окучивания растений при работе в посевах кукурузы.

В весенний период после проведения посевов, при выпадении осадков в виде ливней, на поверхности поля образовывается плотная корка, которая усложняет появление всходов пропашных культур (соя, подсолнечник, кукуруза). Выступая как механическое препятствие на пути появляющихся всходов, корка приводит к кислородному голоданию прорастающего растения, повышая таким образом риск возникновения болезней, изреженности или полной гибели посевов. Для избегания возникновения корки применяется два подхода, долговременны и оперативный:
  • Долговременный – накопление органических веществ в почве и улучшение структурности, а также накопление растительных остатков на поверхности.
  • Оперативный – применение механических приемов: боронование, применение игольчатых рабочих органов (ротационная борона).

Обработка поверхности поля с почвенной коркой ротационной бороной улучшает воздушное состояние верхнего слоя почвы, уничтожает сорные растения в фазе ниточки. Также применение данного агрегата на посевах озимой пшеницы, позволяет повысить эффективность использования аммиачной селитры, закрыть почвенные поры, по которым испряется весенняя влага, вентилирует прикорневую зону способствуя борьбе с гнилями,вырывает мелкие проростки сорняков.

Некоторые модели ротационных борон, представленных на рынке

Модель Производитель Ширина, м Мощность силового агрегата, л.с.
JOHN DEERE 400 JOHN DEERE 6-9-12 м 100-200
OKS-9000 Лозовские машины г. Харьков 9 150
БМР-6 г. Днепр 6 120
БР-6 Агрокуб г. Запорожье 6 120
Green Star Аверс_Агро, г. Днепр 4,2-24 м 120
БР-8 Ореховсельмаш, г. Орехов 8 м 150
Antoks Агромаш-Калина, г. Винница 14 м (6-9м) 150
  • Передвижение грузовых автомобилей по полю в момент уборки

Для избежания переуплотнения почвы, следует исключить одну из значительных операций по повышению уплотнения почвы – передвижение грузовых автомобилей по полю в момент уборки. Для этого следует применять бункеры накопители. Учитывая особенности уборки кукурузы в данном регионе (поздняя осень, когда повышенная влажность почвы, рекомендуется применять бункера накопители с большим количеством колесных пар или же на гусеничном ходу). Это уменьшит нагрузку на почву вследствии того что грузовые автомобили не будут выезжать на поля, а разгрузка бункера накопителя будет производится на краю поля. Использование бункера так же позволит уменьшить потребность в автомобилях, участвующих в вывозке урожая с поля.

Некоторые модели бункеров -накопителей

Модель Производитель Кол-во осей, шт Объём, м3 Мощность силового агрегата, л.с.
GC 1200 Bourgault 2 42 250
BRENT 1196 Avalanche 3/гусеницы 38 250
ПБН-40 Завод Кобзаренко 3 40 300
БНП-40 ООО ПК ПОЖМАШИНА г. Чернигов 3 40 250

, В систему не включены разные виды плугов, поскольку именно вспашка почвы приводит к формированию подплужной подошвы, обесструктуриванию почвы, разрушению структуры и водопроводящих капилляров. Вспашка почвы позволяет увеличить урожайность за счет активного насыщения кислородом и минерализации питательных веществ временно на один сезон, но при этом приходится каждый сезон ее проводить для разрыхления сбивающейся в брылы почвы. А также многие наблюдают что при этом потребность во внесении минеральных удобрений увеличивается — рост урожайности идет благодаря нещадному использованию пахотного слоя почвы. Если более детально просчитать балланс основных питательных веществ гумуса, фосфора, калия то он окажется отрицательным — почва истощается.

Таким образом, правильное устранение уплотненного пласта почвы, формирование структуры является важным шагом для экономии производственных ресурсов — снижения расхода ГСМ, трудозатрат, использования техники, а также является фундаментом для роста будущей урожайности культур в севообороте.

В любом случае все технологические приемы должны базироваться на точных фактических данных по обследованию состояния полей, которые включают комплексное рассмотрение данных анализа плодородия почвы, структуры, наличия уплотнения, активных процессов деградации, биоты, состояния растений на поле.

Эти и другие процедуры выполняются при проведении технологического аудита полей предприятия нашими агрономами, что позволяет экономить ресурсы и повысить или сохранить урожайность культур.