Агромелиоративные мероприятия по ускорению внутрипочвенного стока и улучшению физических свойств подпахотных горизонтов

Для ускорения внутрипочвенного стока и улучшения физических свойств подпахотных горизонтов применяют чизелевание, кротование и глубокое мелиоративное рыхление почв.

Чизелевание — агромелиоративный прием, который позволяет осуществить сплошное рыхление подпахотных горизонтов на глубину до 40-45 см с помощью чизельных плугов.

Кротование — способ создания в почве кротовин с целью перераспределения избыточной влаги поверхностных горизонтов в глубокие слои профиля и их аэрации. Кротование выполняют в огле- енных суглинистых и глинистых почвах и тогда, когда кротовины обычно не обладают длительной устойчивостью. Кротовины возобновляют ежегодно или один раз в 2-3 года обычно одновременно с выполнением пахоты. Их устраивают на глубине 0,5-0,6 м. Они не только способствуют перераспределению избыточной влаги из поверхностных горизонтов в глубокие слои почвенного профиля и его аэрации, но и усиливают трещиноватость почв, их водопроницаемость, объем дренажного стока.

Кротование выполняют и отдельно от вспашки с помощью трехрядного кротователя KP-З, который навешивают на трактор.

Глубокое мелиоративное рыхление — прием, направленный на изменение плотности сложения почв в толще 0,6 м и более. Современные рыхлители позволяют осуществлять глубокое мелиоративное рыхление на глубину до 1 м. Это мероприятие необходимо сочетать на кислых почвах с их известкованием.

Разработана серия рыхлителей различного назначения — РУ.65.2,5 — рыхлитель универсальный (глубина рыхления 0,65; захват — 2,5 м) двух-, трехстоечный (рис. 34). Рыхлитель способен осуществлять одновременно глубокое рыхление и кротование; РК- 1,2 — рыхлитель-кротователь одностоечный. Осуществляет одновременно рыхление до 120 см и кротование минеральных и торфяных почв. Все отечественные рыхлители пассивного действия, т.е. они имеют неподвижный лемех. Зарубежные рыхлители нередко изготавливают с активным лемехом, который в процессе рыхления с частотой 30-40 колебаний в минуту поднимается и опускается с амплитудой 12-14 см. Колебания осуществляются по отношению к оси лемеха, которая закреплена на неподвижной стойке рабочего органа. В результате активные рыхлители производят не только рыхление, но и встряхивание почвы в толще 0-80 или 0-100 см. Наиболее эффективным в настоящее время является рыхлитель TLG-12 активного действия немецкой фирмы «Кэбле-Гмайнер».

Существуют две технологии глубокого рыхления — сплошное и по полосам. При сплошном рыхлении почва обрабатывается двух- и трехкорпусными рыхлителями. При этом происходит непрерывное равномерное разрыхление почвенного покрова. Сплошное рыхление предназначено для улучшения физических свойств и плодородия почв, их гидрологического режима. В этом случае на фоне высокой культуры земледелия возможно стабильное повышение продуктивности культур полевых севооборотов на 10-30%, улучшение условий работы сельскохозяйственной техники и дренажа.

При рыхлении по полосам используют обычно однокорпусные рыхлители (например, РК-1,2). Полосы рыхления перпендикулярно к линиям дрен создают при однократном проходе рыхлителя через каждые 6-9 м. Рыхление по полосам не оказывает заметного влияния на урожай, практически не изменяет плодородия почв и не улучшает их физические свойства. Его основное назначение заключается в увеличении объема дренажного стока на 25-30% и повышении эффективности дренажа.

Глубокое мелиоративное рыхление следует осуществлять после пахоты (на целине — разделки дернины фрезой), внесения извести, минеральных и органических удобрений.

В результате интенсивного использования почв после сплошного глубокого (80-100 см) рыхления в подпахотном слое обычно на глубине 25-40 см формируется вторичный уплотненный водоупорный горизонт. Скорость его возникновения различна. Она определяется свойствами почв, сельскохозяйственной техникой и транспортными средствами, производящими значительное давление. Через 3-5 лет после использования почв в полевых севооборотах формируется такой водоупорный горизонт. Вместе с тем под уплотненным слоем сохраняется ранее разрыхленный горизонт почвенного профиля с повышенной водопроницаемостью. Очевидно, для восстановления гидравлической связи пахотного горизонта с дренажом уплотненный слой необходимо разрушить с помощью рыхления. Но поскольку ниже этого уплотненного слоя залегает хорошо проницаемый горизонт, нет необходимости вновь применять глубокое мелиоративное рыхление. Здесь при повторном рыхлении вполне достаточными мероприятиями окажутся чизелевание, кротование или поверхностное (т.е. до глубины 40-45 см) рыхление (рис.35).

При проведении работ по глубокому мелиоративному рыхлению на фермерских землях необходимо иметь в виду и ряд существенных условий, лимитирующих целесообразность применения глубокого рыхления. Так, глубокое мелиоративное рыхление оглеенных почв без дренажа ухудшает условия сельскохозяйственного производства и обычно снижает урожай. При этом в нижних слоях профиля может длительно застаиваться гравитационная влага, которая провоцирует глееобразование. Последнее приводит к дезагрегированию почв, снижению их водопроницаемости (на порядок), резкому ухудшению свойств.

При проектировании мелиоративных мероприятий следует учитывать, что сплошное глубокое мелиоративное рыхление тяжелых заболоченных подзолистых почв и подзолов с мощными горизонтами А2 (более 10 см) выполняют обязательно при внесении крупных доз извести (до 18т/га), органических и минеральных удобрений. Если применение удобрений и извести невозможно к началу работы по глубокому рыхлению, то следует отказаться на этом этапе от их выполнения, поскольку механическое разрыхление будет сопровождаться интенсивной деградацией почвенного покрова (табл. 27).

Агрономические мероприятия при осушении минеральных почв. Эффективное осушение почв может быть достигнуто только в том случае, если целесообразно и гармонично используют все три группы взаимосвязанных мероприятий по устранению избытка влаги в корнеобитаемой толще — гидротехнические, агромелиоративные и агрономические.

Специальные агрономические мероприятия, связанные с осушением почв, являются одновременно и обязательными элементами земледелия. При этом чем выше уровень плодородия почв, чем выше урожай, чем лучше физические свойства поверхностных горизонтов профиля, тем легче и эффективнее осушительная система выполняет свои функции.

Гидротехнические мероприятия рассчитаны на функционирование в течение многих лет (например, нормативный срок действия дренажа 30-50 лет).

Агромелиоративные мероприятия могут действовать в течение года или на протяжении нескольких лет (2-3, например, кротование; 5-10 лет — планировка, глубокое мелиоративное рыхление). Агрономические мероприятия осуществляют, как правило, ежегодно. Они направлены на решение трех следующих задач.

Увеличение мощности пахотного горизонта и улучшение его свойств. На суглинистых и глинистых почвах целесообразно стремиться к созданию пахотного, хорошо гумусированного горизонта мощностью 28-30 см. Это может быть достигнуто в условиях травопольных севооборотов, применения известкования, внесения органических удобрений, постепенного припахивания и поверхностного рыхления почв на глубину 25-30 см. На тяжелых почвах мощный гумусовый горизонт определяет поступление в дрены до 5070% избыточных вод. Создание мощного гумусированного пахотного горизонта усиливает внутрипочвенный сток.

Особое значение имеет травопольное земледелие, ликвидация монокультуры пропашных. В частности, тяжелые подзолистые почвы нецелесообразно использовать для возделывания картофеля. Здесь может оказаться эффективным развитие животноводства, организация пастбищно-лугового использования почв, посевы зерновых культур.

Ускорение поверхностного стока на пахотных почвах. Ускорение поверхностного стока осуществляют с целью улучшения гидротермических условий и повышения несущей способности почв, а также увеличения продолжительности вегетационного периода Эта задача может успешно решаться не только агромелиоративными, но и агрономическими приемами. Так, в европейской части страны с этой целью эффективна замена зяблевой обработки почв на весновспашку. На тяжелых подзолистых почвах СевероЗапада такая замена сокращает сроки их созревания для обработки, улучшает условия работы техники, увеличивает вегетационный период, несущую способность почв, способствует повышению урожайности. По наблюдениям в центральном Нечерноземье зяблевая пахота почв на склонах способствует сокращению поверхностного стока на 50-75%.

Защита почв от переуплотнения, повышение проходимости сельскохозяйственной техники и транспортных средств. Этот комплекс вопросов решается, главным образом, путем применения сельскохозяйственных машин и транспортных средств, оказывающих минимальное давление на почву. Практическое решение задачи сводится к применению такого парка машин, которые оказывают давление на почву в пределах 80-100 кПа. Подбор таких машин особенно актуален для почв тяжелого гранулометрического состава, а также для органогенных (торфяных) почв.