Вертикальная обработка почвы: технология для засушливого века

Просмотры: 588
17.08.2021
Вертикальная обработка почвы: технология для засушливого века

На нашей планете становится все жарче. Так, совсем недавно в Италии зафиксировали рекордную для Европы температуру +48,8 градусов. И хотя многие регионы мира неожиданно столкнулись с невиданными здесь наводнениями, основной проблемой для сельского хозяйства, связанной с глобальным потеплением, остаются все-таки засухи. Одним из элементов решения проблемы дефицита влаги является применение современных методов обработки почвы, среди которых в последнее время все большую популярность приобретает вертикальная обработка.


Вертикальная обработка почвы, или Vertical tillage, или Verti-till, представляет собой один из вариантов бесплужной технологии. От плуга человечество начало отказываться уже давно. Еще в конце XIX века украинский ученый Иван Овсинский экспериментально доказал преимущества бесплужного земледелия. Правда, тогда к его выводам не прислушались, и к безотвалке в СССР обратились уже в 1950-1960-е годы, когда возникла необходимость бороться с ветровой эрозией почвы во время освоения целины. В 1970-х годах почвозащитное земледелие начали внедрять и в традиционных хлеборобских регионах Украины. 


Заинтересовались бесплужной обработкой и за океаном: в 1940-х годах американский фермер Эдвард Фолкнер начал успешно применять ее у себя на полях и привлек к ней внимание множества коллег. Фактически, это было началом разработки технологии нулевой обработки почвы, или No-Till. Несколько позже она модифицировалась, дав начало Strip-till и Mini-till. Для всех этих вариантов созданы комплексы машин и агрегатов, разработаны системы удобрения, защиты растений и т.д.


Если в самом начале эры безотвалки с плугов просто снимали отвалы (откуда, собственно, и произошло данное название), а позже стали использовать плоскорезы, то сейчас, в зависимости от конкретной технологии, для обработки почвы без оборота пласта применяют культиваторы, зубовые и дисковые бороны, щелеватели, лущильники, сеялки прямого посева и т.д. Verti-till представляет собой дальнейшее развитие бесплужного земледелия и отличается применением агрегатов с уникальными рабочими органами, оказывающими особое воздействие на почву.


"Классический" турбокультиватор RST компании Salford


Впервые машину нового типа под названием Residue Tillaqe Specialist (RST), что можно перевести с английского как «специалист по обработке растительных остатков», представила международная канадско-американская корпорация Salford в 2003 году. С момента своего основания в 1978 году компания производит оборудование для нулевой и минимальной обработки почвы, а также посевную технику. Новый агрегат RST появился в результате переосмысления и развития уже известных технологий и сейчас привлекает внимание все большего числа аграриев в разных странах. Инновационный подход уже выделили в отдельную технологию, которая получила название Verti-till.


Основной отличительной чертой агрегатов для вертикального земледелия, которые называют еще турбокультиваторами, является использование в качестве рабочих органов особых волнистых дисков – турбокултеров (другой вариант написания – турбоколтер) и режущих катков со спиралевидными лезвиями – турбочопперов. Между ними находится пружинная зубовая борона. 


Диски-турбокултеры, благодаря своей особенной форме и нулевому углу атаки, обрабатывают почву не так, как рабочие инструменты обычных дисковых борон. Диски стандартной формы тоже работают практически в вертикальной плоскости, но угол атаки у них все же не нулевой. Поэтому, срывая и разрыхляя верхний слой почвы, они также перемещают ее по направлению движения агрегата и уплотняют нижний слой. Турбоколтеры вообще не протягивают грунт за собой, а только прорезают его и одновременно разрыхляют. Таким образом, не происходит уплотнения почвы. 


Вертикальная обработка почвы


Более того, волнистые диски создают постоянную вибрацию в вертикальной плоскости, что вызывает «эффект отбойного молотка». Вибрация передается как в более глубокие слои почвы, так и грунту, находящемуся вокруг рабочих органов. При этом воздействие на грунт осуществляется с усилием 100–180 кг и частотой 25–45 Гц. В результате почва дробится, в ней образуются микротрещины. Все это делает ее более рыхлой, водо- и воздухопроницаемой.


Кроме того, волнистые диски расположены не на общем валу, а в шахматном порядке на индивидуальных пружинных стойках, которые обеспечивают эффективное копирование рельефа поля, предотвращают повреждения рабочих органов возможными препятствиями и забивание агрегата растительными остатками.


Глубина, на которой работают диски, может быть от 2 до 18 см, в зависимости от модели орудия, почвы и потребностей фермера. Но чаще всего она находится в пределах 5–7 см, что важно для наилучшего использования пожнивных остатков. Они хорошо перемешиваются с верхним слоем почвы, в нем же остаются и почвенные микроорганизмы. Таким образом, обеспечиваются условия для  максимально эффективной деятельности биоты и быстрого разложения растительных остатков. Способствует этому и их измельчение ребристыми лезвиями катков. К тому же, остатки равномерно распределяются по полю, а его поверхность выравнивается.


Работа турбокультиватора по пожнивным остаткам


Конструкция агрегата и рабочих органов позволяет обрабатывать почву достаточно быстро: орудие может двигаться по полю со скоростью 15–20 км/час. Благодаря этому, двенадцатиметровым турбокультиватором за сутки можно обработать площадь до 500 га. Также отмечается значительное – до 30% – уменьшение расхода топлива. 

 
Еще одно достоинство агрегатов для вертикальной обработки – возможность работать с разными видами и состояниями почв. Так, украинские аграрии, которые уже испытали новую технологию, отмечают, что такими орудиями можно работать даже на переувлажненных, пересушенных и перемерзших грунтах. Например, весной турбокультиватор можно завести на практически мокрое поле, что дает возможность начать обработку и посев примерно на две недели раньше, чем при использовании агрегатов других типов. 


Впрочем, если использовать вертикальную обработку постоянно, структура почвы со временем улучшается, что препятствует застою воды и ее стеканию с поля. Поэтому влага от таяния снегов и дождей лучше впитывается, почва быстрее созревает и становится пригодной для обработки и посева.  


Хорошо справляется агрегат с почвенной коркой, образовавшейся из-за жары и высушивания поверхности поля ветрами. При этом потери влаги из более глубоких слоев оказываются меньше, чем после обработки другими орудиями.


Также турбокультиватор пускали осенью по промерзшей и даже покрытой неглубоким снегом почве. Обработка в такое время может понадобиться, например, после уборки кукурузы. Агрегат и в этих экстремальных условиях работал на довольно большой скорости, оставляя за собой рыхлую землю с хорошо измельченными стеблями.


Сельхозпроизводители, использующие Verti-till, считают, что эта технология довольно близка к No-Till и Mini-till. Тем не менее, она обеспечивает лучшее сохранение влаги в почве. Так, в отличие от нулевой обработки, на поле не остается стерни. Хотя стерня  помогает задерживать снег и препятствует эрозии почвы, через нее все же происходит испарение некоторого количества влаги. А в засушливые годы это может иметь решающее значение. Эффективнее использовать влагу позволяет и более ранняя подготовка поля к посеву весной.


Различия в развитии растений после разных видов обработки почвы

Развитие корней растений после традиционных видов обработки почвы (слева) и после вертикальной обработки

Отсутствие уплотненного слоя почвы при вертикальной обработке способствует лучшему развитию корневой системы культурных растений. Использование турбокультиватора также провоцирует прорастание семян сорняков, приводит к уничтожению их всходов, а заделка в почву растительных остатков уменьшает количество вредителей и предупреждает распространение ряда болезней растений.


Некоторые аграрии уверены, что турбокультиватор способен справиться практически с любыми задачами, которые ставят перед техникой для обработки почвы. Кроме того, многие агрегаты сконструированы таким образом, что их можно дополнить системами для посева или внесения удобрений. 


На украинских предприятиях, которые решили перейти на технологию Verti-till, в течение ряда лет проводили наблюдения за тем, как она влияет на результат работы по сравнению с другими системами. Выяснилось, что прибавка урожая зерновых может составлять до 8 центнеров с гектара, а иногда и больше. Особенно оценили турбокультиваторы в южных, более засушливых, областях.   


Ротационная борона для вертикальной обработки почвы на пастбищах и посевах многолетних трав


Также вертикальная обработка используется для ухода за пастбищами и посевами многолетних трав. Недавно для этих целей был разработан новый вариант ротационной бороны. Она укомплектована вращающимися ножами, угол атаки которых составляет от 0 до 10 градусов. С помощью этого орудия производится разуплотнение и аэрация почв, что необходимо на определенных этапах эксплуатации таких площадей. 


Агрегаты для вертикального земледелия сейчас выпускают и другие компании, например, AGCO и Great Plains. Кроме зарубежных фирм, освоили изготовление такой техники и некоторые украинские производители – Veles Agro, Avers Agro, «Хартехпром-97». Она имеет определенные отличия, но главный элемент – волнистые диски, работающие строго вертикально, – остается неизменным. Также часто машиностроители предусматривают возможность крепления вместо турбокултеров или в сочетании с ними других рабочих органов, что расширяет область применения агрегатов.


Агрегат для вертикальной обработки почвы украинской фирмы "Велес Агро"


Есть ли недостатки у Verti-till? Конечно, ни одна система почвообработки не является идеальной. К минусам вертикальной обработки, как и близких к ней технологий, обычно относят повышение засоренности полей. Поэтому необходимо принимать дополнительные меры для уничтожения сорняков. Тем не менее, уже немало сельхозпредприятий выбирают эту технологию, отмечая, что в их условиях она хорошо работает и оправдывает ожидания.

Текст сообщения*
Защита от автоматических сообщений