Факторы почвообразования

Создание технических средств, для совмещения технологических операций, ведется несколькими способами.

Первый способ, применяемый в хозяйствах, самый простой - это составление нескольких серийных одно операционных машин, работающих при необходимости самостоятельно, в один комбинированный агрегат. В основном такие комбинированные агрегаты составляются с помощью сцепок в последовательности, соответствующей технологическому процессу. Большой недостаток таких комбинированных агрегатов - это их значительная длина, которая требует соответствующую разворотную полосу, сильно ощущаемую на мелко контурных полях.

Другой способ, возможный, но мало применяемый в хозяйствах - это размещение на одной раме набора рабочих органов выполняющих несколько технологических операций за один проход. Данный способ требует укрепления рамы, но снижается ширина разворотной полосы.

Третий способ - создание специальных или комбинированных рабочих органов, производящих несколько технологических операций, например выравнивание и внесение минеральных удобрений, или прикатывание с рыхлением.

Комбинированные машины и агрегаты выбирают в зависимости от почвенно-климатических зон, состояния почвы, возделываемых культур и реальных погодных условий.

Из комбинированных машин с пассивными рабочими органами, при совмещении операций предпосевной обработки, используются комбинированные выравниватели поверхности почвы (ВПН-5,6А, ВП-8), комбинированные бороны (БНВ-3, БНВ-6, БИГ-3, ВИП-5,6), комбинированные культиваторы (КПС-4, КШП-8). Они качественно выполняют за один проход рыхление, выравнивание и прикатывание почвы с созданием уплотненного горизонта на глубине высева семян, т.е. формирует посевной слой в соответствии с агротехническими требованиями. Но иногда бывает недостаточно одного прохода при весенней обработке после зяблевой вспашки. Также недостатком является плохая герметичность подшипниковых узлов прикатывающих катков, которые приходится часто заменять за рабочий сезон.

Комбинированные агрегаты, составленные из отдельных существующих машин, обладают и рядом достоинств: возможность раздельного использования машин на одно операционных работах с тракторами меньшего тягового класса и на мелкоконтурных участках, что позволяет значительно повысить годовую загрузку, как машин, так и тракторов. Также важно, что для составления таких комбинированных агрегатов достаточно только наличия устройств для соединения машин (сцепки, навески и т.д.).

Существенного повышения производительности, снижения материалоёмкости, энергозатрат и вредного воздействия ходовых систем, при обработке и посеве, можно добиться при использовании комбинированных машин второго типа.

На данный момент подобные системы нашли распространение на почвообрабатывающе-посевных агрегатах АПП-3,6, АПП-4,5, АПП-3,0, АПП-7,2 (рис.1), АПП-6. Выпуском данных агрегатов занимается Брестский электромеханический завод.

 

Рис.1. Почвообрабатывающе-посевной агрегат АПП-7,2

Данные агрегаты состоят из рамы, к которой крепятся секции с S-образными пружинными зубьями, прикатывающие катки, бункер семян с пневматической системой и семяпроводы, сошники. Агрегат выполняет предпосевную обработку и посев за один проход. Недостатками машин данной серии является их большая длина, что требует значительной разворотной полосы, а также не всегда обеспечивается качество предпосевной подготовки почвы за один проход в соответствии с агротехническими требованиями.

В Западной Европе более 30 лет выпускаются различные комбинированные агрегаты. Эти комбинированные агрегаты, несмотря на их конструктивные отличия друг от друга, четко выдерживают необходимые требования к предпосевной обработке почвы. Равномерная глубина хода рабочих органов и небольшой шаг их расстановки способствуют: водопроницаемости почвы, созданию плодоносного посевного горизонта на необходимой глубине (2-3см) для сева с помощью рядовой сеялки, образованию над посевным горизонтом верхнего слоя почвы стабильной и неразмываемой структуры, быстрому прогреву почвы и хорошему газообмену с достаточным обеспечением ростков кислородным питанием, подключению посевного горизонта к почвенной влаге из нижних слоёв.

 

Рис.2. Сеялка прямого посева СПП-3,6

В данном направлении успешно работают такие зарубежные фирмы, как "Лемкен", "Амазоне", "Раух", "Рау", "Рабе" (Германия), "Квернеланд" (Норвегия), "Ховард", "Эберхард", "Кюн", "Нимайр" (Франция), "Коннор Шеа" (Австралия) и многие др.

Компания "Рабе" выпускает различные типы сеялок для традиционного сева и сева в минимально обработанную почву. Пневматическая сеялка "МегаСид" состоит из двух рядов зубчатых дисков (вместо них могут быть и прутковые рыхлители), выравнивателей, уплотняющих катков (диаметр - 660 мм; над ними оборудован ящик с семенами), дисковых высевающих сошников, прижимающих колесиков, поддерживающих абсолютно точную глубину сева и надежно прижимают семена в ложе) и заравнивателей (рис.3).

 

Рис.3. Схема работы сеялки "МегаСид"

Дисковые сошники высева всех пневматических напорных сеялок воздействуют на поверхность почвы с нагрузкой 80 кг (0.8 кН). В сеялках инсталированна электрически управляемая система дозирования семян и пневматические тормоза. Рабочая скорость - до 15 км/час, транспортная - до 50 км/час.

Пневматическая высевающая система оборудована двумя дозаторами с гидроприводом дозирующих элементов. Эта система позволяет регулировать и контролировать норму высева в зависимости от условий посева: увеличивать при посеве на тяжелых почвах и уменьшать - на легких.

 

Рис.4. Комбинированный высокопроизводительный агрегат "Рапид 400С Супер ХЛ"

Агрегаты, оборудованные активными рабочими органами, даже при незначительной ширине захвата, позволяют более эффективно загрузить трактор или энергетическое средство. В большинстве случаев привод рабочих органов осуществляется от вала отбора мощности трактора. В основном при подготовке почвы под посев применяются почвообрабатывающие фрезы, с горизонтальным или вертикальным расположением оси вращения. Данные агрегаты позволяют за один проход подготовить почву под посев, а также выполнить данные операции совместно.

Применение ротационных борон в сельском хозяйстве приобретает всё большее значение. Благодаря их применению в комбинации с другими орудиями многие рабочие процессы выполняются быстрее и с меньшими затратами, а следовательно, результаты производства становятся рентабельнее.

Комбинированный агрегат включает:

навесную вертикально-роторную борону (ВРБ) с глубокорыхлителями, роторные рабочие органы, выравниватель, прикатывающий каток, навеску для присоединения сеялки;

сеялку навесную для посева пропашных культур;

на переднюю навеску, при наличии её у трактора или энергосредства, может навешиваться сеялка удобрений, либо разбрасыватель, адаптированные к ширине захвата агрегата.

Агрегат работает со скоростью 8…9 км/ч, глубина обработки под свеклу и кукурузу до 8 см, обслуживающий персонал - 1 человек, производительность до 5 га/ч, расход топлива до 8,5 кг/га.

Есть варианты использования комбинированного агрегата для возделывания озимых зерновых культур без вспашки по стерневым фонам, а также при возделывании подобным образом крестоцветных и однолетних культур на кормовые цели, что сегодня весьма актуально и даёт значительную экономию ресурсов.

Применение агрегата УКА-6 вместо одно операционных обеспечивает:

сокращение количества проходов по полю с четырех до одного;

экономию топлива 8,6 л на 1 га;

снижение уплотнения и эрозии почвы, сохранение влаги и повышение урожайности.

При этом увеличивается годовая загрузка энергосредства, что позволяет снизить срок его окупаемости и повысить экономическую эффективность всех комплексов "Полесье" на базе УЭС-2-250А (280А).

Рис.5. Комбинированный агрегат УКА-6

Рис.6. Технологические схемы комбинированных агрегатов фирмы "Рау"

Таким образом, для возделывания сельскохозяйственных культур, при традиционной отвальной системе обработки почвы, комплекс машин должен базироваться на высокопроизводительных универсальных комбинированных агрегатах, способных не только производить качественную подготовку почвы, но и снизить энергетические, материальные и трудовые затраты при одновременном улучшении экологического состояния корнеобитаемой зоны. Так же необходимо учитывать недостатки ресурсосберегающей обработки почвы, такие как: большая засоренность полей, производится посев в стерню, необработанную почву, высокая засоренность вредителями и сорняками, что приводит к использованию химических препаратов, вредных для здоровья человека.

 

35. Понятие об удобрениях, их классификация. Способы и сроки  внесения.

 

Удобрения – это вещества местного и искусственного происхождения, предназначенные для внесения в почву либо на поверхность растений с целью улучшения соответственно их свойств и питания. 

Классификация удобрений:  
1. По происхождению:  
- минеральные (искусственные) – содержат макро и микроэлементы в составе минеральных химических соединений.  
- органические (местные) – содержат органическое вещество и заключенные в нем элементы питания.  
2. По количеству элементов питания:  
- простые (однокомпонентные) – содержат по одному элементу питания  
- комплексные (многокомпонентные) – содержат два и более элементов питания.

3. По  агрономическому назначению: 
- прямые – содержат необходимые растениями элементы питания 
- косвенные – улучшают физико-химические свойства почвы.

Способы внесения удобрений. 
Способы внесения удобрений следующие: 
1. Основное удобрение 
2. Припосевное 
3. Подкормка

Основное удобрение обычно применяют перед вспашкой и заделывают глубоко плугом с предплужником. При этом вносится основная доза 2/3-3/4 нормы, иногда вносят все 100%. Заделанное на достаточную глубину во влажном слое, удобрение обеспечивает питание растений на протяжении всего периода развития.

Припосевное удобрение, вносимое одновременно с высевом семян обеспечивает питание растений в начале их роста и способствует лучшему их развитию в первый период жизни. Припосевное внесение осуществляется комбинированной сеялкой, гранулированные удобрения вносятся вместе с семенами (в смеси).

Подкормка растений во время их вегетации резко повышается урожай. В первую очередь следует давать те вещества, которых не хватает в почве. Например, рано весной озимые испытывают азотное голодание, подкормка селитрой дает хорошую прибавку урожая.

Способы основного, припосевного внесения удобрения и подкормка не заменяют, а дополняют друг друга.

В настоящее время применяют еще один прием внекорневую подкормку растений.

В период роста культуры растворы минеральных солей (1-15%) опрыскивают на посевы. Проникая в листья они передвигаются и используются для питания. Такой способ дополняет корневое питание и повышает урожай до 10-12%. 

Минеральные удобрения

Азот. Среди трех макроэлементов азоту необходимо уделять особое внимание т.к. ему принадлежит определяющая роль в синтезе белковых веществ. Азот входит в состав беков. Являющихся главной составной частью протоплазмы и ядра клеток. 

В естественных условиях питание растений азотом происходит путем поглощения ими из почвы главным образом солей азотной кислоты или солей аммония. 

Поглощения азота растениями происходит в течении всей вегетации, но в различные фазы роста с разной интенсивностью. В молодых растущих органах преобладают процессы синтеза, а в более старых – процессы распада. 

При достаточном снабжении растений азотом синтез органических азотистых веществ в растении усиливается. Растения образуют мощные листья и стебли, которые имеют более интенсивную зеленную окраску, хорошо растут и кустятся: улучшается также формирование и развитие органов плодоношения. В результате резко повышается урожай и содержание белка в урожае.

При одностороннем избытке азота может задерживаться созревание растений, они образуют большую вегетативную массу, но мало зерна или клубней и корнеплодов. 

При недостатке азота рост растений заметно ухудшается. Листья бывают мелкие светло-зеленой окраски, преждевременно желтеют, стебли становятся тонкими и слабо ветвятся. Ухудшается формирование и развитие репродуктивных органов и налив зерна, резко снижается урожай и содержание белка в урожае. 

Производство азотных минеральных удобрений осуществляется только промышленным способом. Основное их достоинство хорошая растворимость в воде, что обеспечивает сравнительно высокую подвижность по профилю почвы и лучшее усвоение коренной системой растений.

Основные азотные удобрения

Условия эффективного использования азота:

- одностороннее  внесение N осуществлять только при  размещении зерновых культур  удаленных от парового поля  в дозах: до посева 30-90 кг/га, при  посеве 10-30 кг/га;

- совместное  внесение N с P под пшеницу по чистому  пару в норме 120-150 кг/га в соотношения 1:1,5. При повторных посевах пшеницы 100-120 кг/га в соотношении 1:3. 

- осуществлять  весеннюю подкормку озимых и  многолетних трав в дозах 20-50кг/га.

- в  богарных условиях запретить  поверхностное внесение N м.у. под  боронование и культивацию, использовать  только локально-ленточный способ  и внесение вразброс под отвальную  вспашку почвы. 

- планируемые  общие нормы N вносить не разовым  способом, а дробное использованием  различных приемов внесения удобрений (до и при посеве, прикорневая  и некорневая подкормка).

Фосфор

В растения фосфор находится в основном в составе органических веществ (нуклеиновые кислоты, фосфатиды, АТФ кислота). 
Фосфор, как и азот – важный элемент питания растений. Растения потребляют фосфор главным образом в виде солей ортофосфорной кислоты (H3PO4).

Фосфор входит в состав протоплазмы и ядра клеток. Особенно велика роль фосфора в углеводном обмене, в процессах фотосинтеза, дыхания и брожения. Фосфор играет также важную роль в обмене азотистых веществ в растении. При недостатке фосфора нарушается синтез белка и уменьшается содержание его в растении.