Обзор литературы.
Изучение разных методов обработки почвы неотъемлемо связано с воздействием их на продуктивность растений, сохранение и поддержание плодородия почвы.
Отвальная вспашка является традиционным приемом обработки почвы. Основополагающие теоретические аспекты отвальной обработки разработал В. Р. Вильямс. Он считал, что в основе создания мощного, плодородного слоя лежит культурная вспашка плугом с предплужником. Альтернативой данному методу служит технология обработки почвы, высказанная еще в 19 веке И. Е. Овсинским. В своей работе «Новая система земледелия» он доказал преимущества мелкой обработки почвы, но как оказалось данной обработке сопутствует, высокая засоренность посевов и понижение урожайности культур, в связи с чем она не получила всеобщего распространения.
«Система обработки почвы, основывается на том, что верхний слой почвы в ходе обработки необходимо оставлять на верху, так как именно в нем, разлагаясь органические остатки растений будут формировать обогащенный перегноем слой. Именно этот слой является источником улучшения поглотительной способности почвы, а именно способствует наилучшему проникновению влаги в почву и нормальному газообмену.» (И. Е. Овсинский, 1909г.)
Следует отметить, что еще до Овсинского, первые детальные указания о роли мульчи, естественно сформированной структуре слоев почвы и ненадобности вспашки, дал Д.И.Менделеев. Эту систему продвигали и в других странах (Германии, Голландии, Франции).
Еще в 80-гг. 19 столетия русские ученые П. А. Костычев и Д. И. Менделеев допускали, что обработка с оборотом пласта не является необходимым и обязательным приемом.
Значительным продвижением в развитии агрономической науки стала система безотвальной обработки почвы, предложенная Т. С Мальцевым.Так, Мальцев Т. С. определил основную цель безотвальной технологии –помогать однолетним культурам регулярно повышать плодородие почвы.
Традиционная глубокая обработка сильновлияет на процессыжизнидеятельности микроорганизмов, разрушает структуру почвы посредством нарушения нормального протекания режимов в ней. Мальцев утверждал, что необходимо проводить лишь мелкую поверхностную обработку, а не пахать поле каждый год. Помимо поверхностной обработки он предложил проводить в паровом поле глубокое безотвальное рыхление, что приведет к наиболее положительному развитию питательного и водно-воздушного режимов, повысит уровень окультуренности как верхних, так и нижних слоев почвы.
В 1943 году амереканский фермер Э. Фолкнер выдвинул идею замены
отвальной вспашки поверхностной безотвальной обработкой, обоснованием которой было мнение, что глубокая вспашка с оборотом пласта приводит к нарушению, протекающих в почве режимов, что в конечном счете способствует развитию эрозионных процессов.
Последующее развитие идея безотвальной обработки почвы получила в исследованиях, проведенных ВНИИ зернового хозяйства и, стала неотъемлемой составляющей в системе почвозащитного земледелия, созданной А. И. Бараевым.
Исследования, проведенные Бараевым и его сотрудниками, показали, что плоскорезная обработка способствует не только сохранению, но и накоплению гумуса. Как свидетельствует практика максимальный эффект плоскорезной обработки, достигается в условиях засушливого климата и на мало плодородных почвах.
Благодаря плоскорезной системе обработки на поверхности почвы накапливается больше растительных остатков, сохраняется стерня, а также запас продуктивной влаги. При использовании безотвальных орудий этот запас примерно на 15-35 процентов больше, нежели при вспашке с оборотом пласта.
Таким образом, безотвальная система заметно снижает негативные последствия, которые возникают при воздействии плуга, катков и борон. Она направлена на получение высоких урожаев при одновременном снижении трудовых материально-технических и энергетических затрат.
Почвозащитная система земледелия внедрялась в период активного освоения больших площадей залежных и целинных земель степи. Использование традиционной обработки привело к нарушению структуры почвы, развитию ветровой эрозии.
Отвальная обработка способствует глубокой заделке семян сорных растений, предотвращая их уничтожение. Безотвальнаяже обработка позволяет истреблять сорняки более эффективно, так как семена остаются в верхних слоях почвы и дружно прорастают, а постоянная обработка этого слоя приводит к тому, что большая часть семян сорняков уничтожается.
Многочисленные наблюдения на практике и в хозяйствах, и в отдельных опытах показали, что рационально осуществляемая почвозащитная система обработки препятствует росту сорняков.
Как показали исследования многих ученых, поверхностная обработка наиболее эффективна и выгодна после пропашных предшественников. Затраты в 1,5 раза ниже по сравнению с плужной обработкой. (Шевченко М. В., Буденный Ю. В 2002 г., Попов С. И., Буденный Ю. В. и др.2004 г.)
Овсинский И. Е. (1911)писал: «Плодородие почвы можно повысить, используя только мелкую обработку, которая позволяет сформировать рыхлый верхний слой, обогащенный растительными остатками, служащие источником энергии для почвенных организмов».
Исходя из опытов на полях, обрабатываемых плоскорезами, гумус накапливается в верхнем слое в значительно большей степени, чем в нижележащих слоях (Кирюшин, Лебедева, 1972).
Таким образом, внедрение безотвальной технологии обработки, должно основываться на объективности ее использования. Как говорил Д. Н. Прянищников: «…Всякий прием хорош на своем месте. Глубокая вспашка необходима во влажное время года, для накопления влаги, в сухое же время, для сбережения влаги уместна поверхностная обработка почвы».
Ивановская область расположена южной части почвенной подзолистой зоны. Преобладающие почвообразовательные процессы подзолистый, дерновый и болотный. Тип почв- дерново-подзолистый, с небольшим содержаниемгумуса,тяжелого и среднесуглинистого механического состава, местами заболоченные, а в долинах рек аллювиальные, суглинистый в северо – восточной части региона, супесчаный в центральной и южной. С агрономической точки зрения почвы ивановской области всегда относили к низкопродуктивным, требующим постоянного окультуривания. Среднее содержание гумуса по области колеблется в районе 1,8 %.
Исследования показали, что замена отвальной системы обработки безотвальной технологией не оказало значительного влияния на урожай, однако имело место более высокая засоренность посевов. С другой стороны плоскорезная обработка требует меньших экономических затрат. Так, расход топлива при вспашке составляет 14,9 кг/га, а производительность 0,85га/ч, при безотвальной обработке эти показатели составляют 8,2 кг/га и 1,4 га/ч, соответственно. (Борин А. А., Блинов А. М., 1989)
Решение проблемы обработки почвы - это одна из важнейших задач, стоящих перед системой земледелия. Поэтому обработка почвы должна быть направлена на: поддержание всех режимов протекающих в почве (питательного, водного, воздушного); накопление и сохранение влаги; улучшение агрофизических свойств; поддержание жизнидеятельности микроорганизмов; заделку растительных остатков; создание мощного плодородного пахотного слоя почвы; борьбу с вредителями, болезнями и сорной растительностью; предотвращение деградации почв.