Ольга Жукова

Втрати врожаю в результаті переущільнення грунту можуть перевищувати 50%. Які причини

виникнення переущільнення і яким чином можна визначити його наявність?

Втрати врожаю в результаті переущільнення грунту можуть перевищувати 50%. Які причини виникнення переущільнення і яким чином можна визначити його наявність?

оптимальна щільність

До недавнього часу в Росії проблеми переущільнення грунту приділяли мало уваги, причому дарма, переконані фахівці. Переущільнення грунту негативно позначається на її родючості і знижує врожайність сільськогосподарських культур. Згідно з даними вчених, в середньому через цієї проблеми можна втратити близько 25% врожаю.

- Переущільнення призводить до цілого ряду негативних з агрономічної точки зору наслідків: зниження поглинання вологи ґрунтом, ускладнення газообміну, зменшення інтенсивності мікробіологічних процесів, ослаблення зростання кореневих систем рослин. Все це негативно позначається на врожайності сільськогосподарських культур, - пояснює Олексій Бірюков, к. Б. н., заступник генерального директора з науки компанії «Агрокультура». - До всього іншого, при обробці переущільнених грунтів серйозно збільшується витрата паливно-мастильних матеріалів, збільшується навантаження і знос сільськогосподарських машин і знарядь, знижується термін їх служби.

- Для суглинкових грунтів оптимальна щільність знаходиться в межах 1-1,3 г / см3, у супіщаних оптимальний діапазон 1,2-1,5 г / см3, - повідомляє Євген Шеїн, завідувач кафедри фізики і меліорації грунтів факультету грунтознавства МДУ. - При цьому на піщаних грунтах переуплотнение менш значуще явище. Це пов'язано з тим, що такі грунти за своєю природою менше ущільнюються і легше розрихлюються.

А ось повернути в розущільненого стан і глинисті грунти - велика проблема. Це неможливо зробити, просто розоравши землю.

- При ущільненні руйнується агрегатна структура грунту, і вона стає близькою до злитої, - коментує експерт. - Повернути грунт в колишнє, добре агреговане стан можливо тільки завдяки активній роботі грунтової біоти. А для цього необхідно вносити органічні добрива, найкраще сидерати. Тоді є шанс, що структура грунту відновиться протягом півтора-двох років.

підраховуємо втрати

Різні групи рослин по-різному реагують на переущільнення. Особливо схильні до його наслідків просапні культури.

- У сприятливих умовах коренева система проса проникає до глибини 1 м, озимої пшениці - 1,5-2 м, а кукурудзи та цукрових буряків - до 3 м. Там, де зернові культури можуть нормально розвиватися, ті культури, у яких стрижнева коренева система , наприклад соняшник, відчувають сильне пригнічення через переущільнення. Врожайність різко знижується, особливо в посуху, - розповідає Олексій Трубніков, к. Б. н., генеральний директор компанії «Агрокультура».

За спостереженнями експерта, на чорноземах зниження врожайності сільськогосподарських культур внаслідок переущільнення проявляється сильніше, ніж на дерново-підзолистих і сірих лісових ґрунтах. Це пов'язано з тим, що на тлі недостатнього зволоження в чорноземної зоні переуплотнение верхніх горизонтів грунту гальмує ріст коренів рослин. Верхні шари грунту до середини вегетації висушуються, а проникнути в більш глибокі горизонти коріння не вдається.

Втрати врожаю на більш сухих звичайних і південних чорноземах за рахунок переущільнення можуть бути більше 50%. Не менш небезпечні наслідки переущільнення в зонах надлишкового і достатнього зволоження, впевнений Євген Шеїн.

- Через переущільнення значно знижується фільтраційна здатність грунту в орному шарі, волога застоюється, внаслідок чого виникають вимочкі, - пояснює експерт. - В результаті рослини починають страждати від нестачі грунтового повітря.

При цьому надлишок води з працею переносить будь-яка культура.

Причини і наслідки

Як зазначає Олексій Бірюков, переущільнення грунту виникає через низку причин, пов'язаних з діяльністю людини, і в першу чергу через тривалого впливу важкої сільськогосподарської техніки на грунт, що призводить до сильного ущільнення до глибини 50-80 см і більше орних і підорних горизонтів.

Сьогодні, коли трактор має вагу 10-20 т, зернозбиральний комбайн - 20-30 т, а бурякозбиральний комбайн - 50-60 т і техніка виїжджає на поля згідно з вимогами сучасних технологій близько 12-15 разів, не дивно, що проблема загострилася. Адже переуплотнение грунту має накопичувальний характер, зауважує Євген Шеїн.

- Найбільш сильне уплотняющее вплив техніки на грунт виявляється навесні, - повідомляє Олексій Трубніков. - Це часто відбувається через те, що грунт на полі дозріває нерівномірно, і коли починають весняні роботи, місцями вона ще залишається в надмірно вологому стані. У зв'язку з тим що більшість тракторів і при нормальному стані грунту роблять на неї переущільнюють вплив, у вологому стані це проявляється сильніше. Особливо це стосується вітчизняних тракторів К-701, К-744. Створені спочатку як будівельні трактори, вони ущільнюють грунт найбільш інтенсивно. Згодом при збиранні дуже сильно «трамбують» грунт комбайни і автотранспорт.

- Вологість грунту, при якій сільськогосподарська техніка виїжджає в поле, - один з найважливіших факторів, які впливають на процес ущільнення, - вважає Євген Шеїн. - Відповідно до прийнятих норм, виводити техніку в поле не можна при вологості більше 90% від найменшої вологоємності (кількість води, яке грунт містить відразу після сніготанення). Але нерідко ці вимоги порушуються, а наслідки цілком передбачувані.

Крім того, за словами Бірюкова, до переущільнення орного горизонту призводить руйнування агрономічно цінної структури - «випаханность» ґрунту, що виникає зараз повсюдно в результаті тривалої обробки ґрунтів без поповнення органічної речовини за рахунок гною, сидератів, через спалювання соломи і т. П. переущільнення грунту з'являється також в результаті ерозії, що пов'язано із залученням в оранку підорного горизонтів, від природи володіють підвищеною щільністю.

Так як переуплотнение грунту є наслідком руйнування її структури, грунту з самого початку гіршим структурним станом легше за інших піддаються переущільнення. Це малогумусірованние грунту середнього та важкого гранулометричного складу.

- Чорноземи принципово ущільнюються менше за рахунок високого вмісту органічної речовини, а також активної роботи ґрунтових організмів, - підкреслює Євген Шеїн. - Але і на таких ґрунтах переуплотнение не рідкість.

небезпечна підошва

Сьогодні у всіх на слуху поняття «плужна підошва» - це переущільнення горизонт грунтів, що розташовується нижче оброблюваного шару. Плугова підошва, як правило, утворюється в результаті щорічної обробки грунту на одну і ту ж глибину.

За словами Олексія Бірюкова, при мінімальній обробці грунтів ущільнений шар починається з 8-12 см, при оранці - від 25-30 см і поширюється зазвичай до глибини 40 см і більше. Причому плужна підошва в переважній більшості випадків є навіть на благополучних чорноземах.

- Якщо верхній шар грунту можна розпушити за допомогою грунтообробних машин, то на глибині 40 см по своїй щільності грунт близька до бетону, - коментує Геннадій Клисак, директор Заводу колісних систем «Консіма». - В Україні таке явище зустрічається досить часто. Думаю, що ця проблема торкнулася не тільки нашу країну, вона, швидше за все, носить глобальний характер.

- Деякі компанії вже схиляються до думки, що починають працювати щелерезамі до глибини 60 см, щоб прибрати «плужную підошву» повністю, - розповідає Олексій Трубніков.

На його думку, найбільша небезпека плужной підошви для посівів полягає в дефіциті вологи. Навесні, коли починає танути сніг, «плужна підошва» перешкоджає насиченню грунту вологою і вода з полів стікає в яри і балки.

- Мені багато разів доводилося спостерігати таке в Тамбовській області: незважаючи на те що грунт на момент сходу снігу вже відтавала, через потужну «плужної підошви» вбирання води проходило дуже погано, в результаті велика її частина губилася зі стоком, - говорить фахівець.

Крім того, переущільнення шар перешкоджає проникненню коренів рослин. В результаті їх основна маса розташовується у верхньому шарі, який швидко пересихає. З цієї ж причини у рослин виникає дефіцит не тільки вологи, але і елементів живлення.

Програма-мінімум

Проблеми з переущільненням грунту, за спостереженнями Олексія Трубнікова, дуже часто виникають при використанні мінімального обробітку грунту і прямого посіву.

- Недарма за останні кілька років у багатьох аграріїв з'явився вираз «Нульовий посів - нульовий результат», - зазначає експерт. - Справа в тому, що у цій перспективній технології є свої обмеження. По-перше, вона придатна не для всіх грунтово-кліматичних умов. В основному тільки чорноземи мають рівноважну щільність, близьку до оптимальної для сільгоспкультур, і на них можна відмовитися від глибокого розпушування.

Південніше - в зоні каштанових грунтів - часто зустрічаються солонці і солонцюваті грунти, вони переуплотнени за своєю природою і вимагають регулярного глибокого розпушування.

За словами експерта, через ту ж причини природного переущільнення не йде «мінімалка» і в таежно-лісовій зоні на дерново-підзолистих грунтах.

Навіть в чорноземної зоні, згідно з даними обстежень, проведених фахівцями компанії «Агрокультура», в середньому до третини ріллі в господарствах застосовується для мінімальної обробки через грунтових умов. Змиті, солонцюваті, виорала, літогенна грунту потребують регулярного глибокому розпушуванні.

- Так, в минулому році в Саратовській області на сусідніх полях соняшник при глибокій обробці давав до 15 ц / га, а за мінімальною технологією обробки - 4-5 ц / га, - говорить Трубников. - Кукурудза і інші зернові набагато частіше за мінімальною обробці гинули повністю по тій же самій причині. Тому, перш ніж переходити до мінімальної обробці, потрібно прибрати «плужную підошву».

палиця агронома

Розібратися, на яких полях проявляється переущільнення, можна за хорошою грунтово-ландшафтної карти. Крім того, щільність грунту визначають, використовуючи спеціальні прилади - густиноміри, - розповідає Євген Шеїн.

Однак, за його словами, робота з ними - це досить трудомісткий процес. Тому для виявлення переущільнення часто використовують такий показник, як опір пенетрації, або твердість грунту.

- Вимірювання здійснюють твердоміром, пенетрометри, або, як його часто називають, «тростиною агронома». Прилад являє собою щуп, який вставляють в грунт на глибину до 45 см і за шкалою визначають глибину і потужність переущільнення горизонту, - пояснює Олексій Бірюков.

За допомогою пенетрометра можна визначити, чи існують ущільнення в грунті, наскільки вони серйозні і яка їхня глибина, наскільки глибоко опрацьовується земля і чи є необхідність у поглибленні культивації, як глибоко може проникнути коренева система рослини, перераховує Олександр Хорошкін, к. С / г н ., провідний спеціаліст компанії «ТД« Агромастер ».

Прилад також допомагає знайти краще рішення для усунення проблеми ущільнення.

- Найголовніше, що вирішити проблему ущільнення можна, тільки визначивши ступінь і зони її поширення, - додає експерт.

За словами фахівців, ці прилади коштують недорого і загальнодоступні. Можна підібрати оптимальний для себе варіант, в тому числі і з електронним накопичувачем.

- На ринку, як правило, представлені пенетрометри з пружинним (Dickey John, США) і гідравлічним механізмом (Eijkelkamp, ​​Голландія), - розповідає Олексій Бірюков. - Ми використовуємо в своїх опитуваннях голландські прилади. Пружинні хоч і дешевше, але менш надійні - пружина з часом слабшає і показання приладу завищуються.

інші способи

Євген Шеїн відзначає, що крім пенетрометра є й інший варіант вимірювання опору пенетрації (твердості). Для цього на плузі встановлюються спеціальні прилади, які вимірюють цей показник в процесі руху агрегату. Дані записуються в онлайн-режимі. На основі цих даних складаються карти уплотненности. Цей спосіб з області точного землеробства.

- Сільгоспвиробники навіть не підозрюють про марне витрачання часу і палива при обробці грунту на велику глибину, ніж потрібно, - нарікає Микола Рябов, директор з розвитку в СНД компанії «Аміті Технолоджі». - Насправді є такі ділянки поля, де можна обійтися і без глибокої обробки. Щоб з'ясувати наявність переущільнених ділянок, можна використовувати датчик компактності «Аміті».

Датчик являє собою щуп, який встановлюється на будь-який транспортний засіб. В середньому такий датчик відбирає близько 100-120 проб в годину, він також може бути дообладнуваний для збору іншої грунтової інформації. Дані, отримані таким датчиком компактності, можна прочитати за допомогою будь-якої геоінформаційної системи (ГІС). Згодом на їх основі складаються карти уплотненности. Ці дані можуть використовуватися для управління гідравлічним циліндром, що змінює глибину грунтообробного агрегату.

При проведенні грунтового обстеження крім зазначених методів побічно про переущільнення грунту судять за описом морфологічних ознак горизонтів грунтів в спеціально закладених грунтових розрізах, доповнює Олексій Бірюков. Найбільш повну інформацію про переущільнення ґрунтів, його походження і методах боротьби з ним можна отримати в результаті польового грунтового обстеження, проведеного фахівцями-грунтознавцями.