Результаты исследований заделки пожнивных остатков зерновых культур плугами плн и пбс

Полный текст

Агрономическая эффективность использования незерновой части биологического урожая зерновых и зернобобовых культур (солома, стерня, корневая система) имеет важное значение в регулировании баланса органического вещества, поступающего в почву. Органика после перегнивания служит питательным веществом повторно при развитии растений нового урожая. Сокращается число проходов агрегатов по полю, уменьшается уплотнение почвы, в значительной степени улучшается плодородие почвы [1-4].

При возделывании колосовых культур урожайность незерновой части превышает урожайность зерна в 1,5-2 раза [2]. Весь объем побочной продукции необходимо осенью распределить в обрабатываемом слое так, чтобы он смог перегнить к началу посевных работ весной. Многочисленными опытами доказано, минерализация растительных остатков в почве проходит постепенно в течение осенне-зимнего периода и зависит от качества их заделки, влажности и температуры почвы, достатка кислорода [2, 5, 7]. Качество заделки характеризуется равномерным распределением пожнивных остатков на глубине в слое 0-10 см [2, 5, 6]. Наилучшие показатели заделки пожнивных остатков достигнуты при технологическом процессе основной отвальной обработки почвы, выполняемой лемешно-отвальными плугами общего назначения [2, 5, 6, 9]. Среди таких орудий наибольшее распространение получили плуги навесные серии ПЛН, ПНЛ [8]. Для управления заделкой стерни на раме плуга ПЛН устанавливается предплужник, в корпусе плуга применяются отвалы различной формы: культурный, полувинтовой или винтовой [9].

В ФГБОУ ВО Вавиловский университет разработан навесной лемешно-отвальный плуг серии ПБС, принципиально отличающийся от известного плуга ПЛН. Корпус плуга ПБС имеет ширину захвата 60 см. На стойке корпуса установлены правый лемех шириной 40 см и левый лемех шириной 20 см, полевая доска отсутствует. К правому лемеху на всю ширину примыкает сплошной отвал [10].

При работе такого корпуса плуга ПБС часть пласта почвы крошится левым лемехом, другая часть крошится правым лемехом, сдвигается, оборачивается и укладывается на раскрошенную левую часть [10, 11].

Цель исследований – повышение качества заделки в почву пожнивных и растительных остатков.

Задачи исследований – установить степень и характер заделки стерни и растительных остатков в обрабатываемый пахотный слой почвы лемешно-отвальными плугами общего назначения: серийным ПНЛ-8-40 и разработанным ПБС-8М.

Материал и методы исследований. Перед началом экспериментальных исследований определяли среднюю высоту растительных и пожнивных остатков на поле (рис. 1). Замеры проводились на учетных площадках пяти участков, расположенных по диагонали загона, путем наложения рамки размером 1м×3м. В пределах каждой учетной площадки подсчитывали количество стерни и растительных остатков и производили по 10 измерений с погрешностью ±0,5 см.

 

Рис. 1. Измерение высоты стерни проса

 

До начала движения пахотного агрегата в месте первого прохода на ширину захвата плуга устанавливали с помощью шнура контрольную линию. Шнур располагали горизонтально относительно дневной поверхности поля, который затем служил линией отсчета величин для построения профиля обработанного пласта почвы с распределением стерни по глубине. Глубину заделки растительных остатков измеряли по отвесной стенке вырытой траншеи перпендикулярно направлению движения агрегата. Заделку пожнивных остатков измеряли согласно СТО АИСТ 4.1-2010 «Испытания сельскохозяйственной техники. Машины и орудия для глубокой обработки почвы. Методы оценки функциональных показателей». На стенке через каждые 10 см (шкала нанесена на шнуре) измеряли расстояние от поверхности почвы до верхней части заделанных в почву пожнивных остатков и расстояние от дна борозды до нижней части пожнивных остатков. По полученным данным устанавливали среднюю глубину заделки пожнивных остатков, протяженность жнивья и площадь распределения жнивья по профилю обрабатываемого пласта почвы. Затем строили график профиля обработанного слоя почвы с нанесением распределения заделанных пожнивных остатков.

Результаты исследований. Исследования проводили в степной почвенно-климатической зоне Левобережного района Саратовской области в условиях хозяйства с. Степное Энгельсского района. Первый опыт включал выполнение технологии основной отвальной обработки почвы агрегатом из трактора К-701 и лемешно-отвального плуга ПНЛ-8-40 без предплужников (рис. 2, а).

 

Рис. 2. Исследование заделки стерни: а – вспашка плугом ПНЛ-8-40; б – профиль пахотного слоя

 

Агрофоном выбрано поле после уборки проса комбайнами с измельчителями-разбрасывателями соломы [8]. Рельеф поля был ровный, микрорельеф маловыраженный, не засоренный камнями. Влажность почвы по глубине обрабатываемого слоя 0-24 см составляла 20,2-22,0%.

Масса пожнивных и растительных остатков составляла в среднем 436 г/м², высота стерни 18 см. Заделку в почву соломы и стерни проводили после выполнения нескольких проходов агрегата К-701+ПНЛ-8-40 по полю с рабочей скоростью 8,6 км/ч. Профиль обработанного слоя почвы на установочную глубину 24 см в среднем был равномерным (рис. 2, б).

Дневная поверхность обработанного поля имела волнистую форму. Величина высоты гребней составляла не более 9,0 см. Вспушенность обрабатываемого пласта почвы в среднем составляла 8,0 см. Крупных глыб и комков нераскрошенной почвы не наблюдалось. При исследовании профиля было установлено, что незерновая часть урожая – стерня и растительные остатки проса были заделаны в пахотный слой неравномерно как по глубине, так и по ширине захвата плуга (рис. 2, б). Солома уложена рядами различной формы и различной величины. Расстояние между рядами соломы на глубине заделки 12-20 см составляло от 20 до 30 см.

На дневной поверхности поля наблюдались частицы соломы в рядах смыкания пластов почвы на расстоянии 30-60 см. При этом стерня и солома на этой глубине находилась в наклоненном и в горизонтальном положении.

Во втором опыте исследовали технологические показатели плуга ПБС-8М на этом же поле аналогично исследованиям плуга ПНЛ-8-40. Плуг ПБС-8М агрегатировался с трактором тягового класса 5 К-744Р3 (рис. 3, а). При исследовании технологических показателей плуга ПБС-8М при ширине захвата 4,8 м (у плуга ПНЛ-8-40 3,2 м), установочной глубине 24 см и скорости движения агрегата 7,9 км/ч были получены следующие показатели.

 

Рис. 3. Исследование заделки стерни: а) вспашка плугом ПБС-8М; б) профиль пахотного слоя

 

Стерня и растительные остатки проса были заделаны в пахотный слой также неравномерно как по глубине, так и по ширине захвата плуга (рис. 3, б). Однако стерня более равномерно перемешена с почвой и находилась на глубине 8-15 см. Толщина слоя соломы на глубине заделки составляла от 5 до 12 см. Дневная поверхность пашни не перемешана с органикой, стерня уложена горизонтально и ближе к поверхности пашни.

 

Заключение. В результате проведенных экспериментальных исследований, включающих основную отвальную обработку почвы в первом опыте агрегатом К-701+ПНЛ-8-40 и во втором опыте агрегатом К-744Р3+ПБС-8М, установлены глубина и характер распределения незерновой части урожая проса по профилю пахотного слоя. Полученное сечение обработанного пласта плугом ПБС-8М на глубину 24 см в вертикально-поперечной плоскости почвы свидетельствует о распределении стерни слоем 5-12 см на глубине 8-15 см. Технологические показатели заделки стерни плуга ПБС-8М способствуют лучшей интенсификации процессов минерализации и гумификации.

Об авторах

Василий Михайлович Бойков

Саратовский государственный университет генетики, биотехнологии и инженерии имени Н. И. Вавилова

Email: elenaboikova06@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-6933-8216

доктор технических наук, профессор

Россия, Саратов

Сергей Викторович Старцев

Саратовский государственный университет генетики, биотехнологии и инженерии имени Н. И. Вавилова

Автор, ответственный за переписку.
Email: kingofscience@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-3310-0035

доктор технических наук, профессор

Россия, Саратов

Андрей Владимирович Павлов

Саратовский государственный университет генетики, биотехнологии и инженерии имени Н. И. Вавилова

Email: andrej.pavloff2015@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0001-4447-3964

кандидат технических наук, доцент

Россия, Саратов

Евгений Сергеевич Нестеров

Саратовский государственный университет генетики, биотехнологии и инженерии имени Н. И. Вавилова

Email: nesterov21@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-0870-7516

кандидат технических наук, доцент

Россия, Саратов

Список литературы

Дополнительные файлы