Плужная подошва, корка, условия их образования и борьба с ними
Физическая спелость почвы
Основные физические, физико-механические и водные показатели почвы в совокупности определяют пригодность ее к механической обработке. Состояние почвы, при котором в процессе механической обработки она хорошо крошится и не прилипает к орудиям обработки, характеризуется физической спелостью. При таком состоянии почва физически спелая, созревшая и пригодна для качественной механической обработки. За пределами физической спелости почва обрабатывается плохо, процесс обработки требует большего тягового усилия, больших затрат труда, времени и средств. Поэтому почву надо обрабатывать только в момент физической спелости.
Физическая спелость почвы определяется гранулометрическим составом, структурой и содержанием гумуса и воды в почве. Эти факторы неравнозначны. На почвах тяжелого гранулометрического состава, с большим содержанием физической глины влажность почвы оказывает первостепенное влияние на «поспевание» — готовность почвы к качественной обработке. Оптимальная влажность при обработке тяжелых почв составляет 50 % полевой влагоемкости. Незначительное отклонение влажности от этой величины в большую или в меньшую сторону делает почву непригодной для качественной обработки.
С уменьшением содержания в почве глинистых фракций утрачивает свое значение и влажность почвы. При этом расширяются верхняя и нижняя границы влажности для пригодности почвы к обработке. Оптимальные сроки обработки почвы увеличиваются. Если тяжелоглинистые почвы имеют незначительный период готовности к обработке, исчисляемый минутами или часами, то с облегчением гранулометрического состава в связи с расширением границ влажности для пригодности к обработке этот период удлиняется до нескольких дней (табл. 16).
Наряду с гранулометрическим составом и влажностью почвы на физическую спелость большое влияние оказывают содержание гумуса, структура и сложение. Эти факторы значительно расширяют границы влажности для пригодности почвы к обработке, так как высокогумусированные, хорошо оструктуренные почвы с высокой порозностью лучше поглощают избыточное количество влаги и медленнее отдают (теряют) ее, чем уплотненные почвы.В практике сельского хозяйства о наступлении физической спелости судят по влажности почвы, а также по посерению гребней и по способности смятой в руке и брошенной с высоты 1— 1,5 м почвы распадаться на отдельные комочки.
В результате агротехнического воздействия на почву (лущение, вспашка, культивация, боронование, прикатывание и т. п.) и естественных процессов (осадки, ветер, высушивание и т. д.) происходят изменения физических свойств почвы — образование плужной подошвы, почвенной корки.
Плужная подошва — это уплотненный слой почвы на границе пахотного и подпахотного горизонтов. Она значительно снижает поступление воды в почву, в подпахотные слои ее, вызывает переувлажнение верхних слоев и увеличивает сток воды с полей даже при общем дефиците влаги. Образуется плужная подошва в результате проведения основной обработки почвы в течение длительного времени примерно на одинаковую глубину. Под тяжестью почвообрабатывающих машин, в основном плугов, происходит уплотнение почвы на глубине обработки. В то же время в результате длительной интенсивной обработки наблюдается разрушение структуры почвы. В ней возрастает доля пылевидных частиц. Эти частицы под действием воды и других факторов опускаются вниз по профилю, до уровня уплотненного почвообрабатывающими машинами слоя, аккумулируются в нем, окончательно закупоривая поры и межагрегатные пустоты этого слоя, и практически превращают его в водоупорный, водонепроницаемый слой — плужную подошву. Она ухудшает водный, воздушный и пищевой режимы, условия роста и развития культурных растений, снижает их урожайность.
Для предотвращения образования плужной подошвы и ее устранения необходима система дифференцированной обработки почвы, предусматривающая чередование различных (отвальной и без отвальной) разноглубинных технологий обработки почвы. Наряду с отвальной обработкой (вспашкой) следует шире применять безотвальные орудия — чизели, плуги типа «параплау» и т.д., учитывая реакцию возделываемых культур на эти способы обработки почвы. Чизели, плуги типа «параплау», имея значительно меньшую площадь соприкосновения с подпахотным горизонтом, значительно меньше и не по всей плоскости уплотняют почву и предотвращают формирование плужной подошвы.
Почвенная корка — это уплотненный слой самого верхнего горизонта почвы. Она служит механическим препятствием на пути появляющихся всходов культурных растений, значительно ухудшает газообмен почвы с приземным слоем воздуха, обрекая проростки культурных растений на кислородное голодание, способствует развитию болезней и в целом приводит к изреживанию и даже полному уничтожению всходов, резко снижает урожайность сельскохозяйственных культур.
Почвенная корка чаще всего образуется на полях, не занятых культурными растениями, преимущественно весной, до появления всходов или в процессе их появления. Она — результат совместного действия антропогенных и естественных факторов: интенсивная систематическая механическая обработка почвы приводит к ухудшению ее структуры, накоплению пылевидных, илистых фракций, снижению водопрочности почвенных агрегатов. Выпадающие на такую почву ливневые осадки усиливают распыление агрегатов, заиливают капилляры и межагрегатные поры верхнего слоя почвы, превращая ее после высыхания в сплошной, непроницаемый монолит.
Образованию почвенной корки может способствовать прикатывание почвы до наступления физической спелости, особенно на бесструктурных почвах. Выпадающие сразу после прикатывания осадки также усиливают этот процесс.
Приемы борьбы с почвенной коркой разделяют на долговременные и оперативные. К долговременным относятся мероприятия, улучшающие структуру и прочность агрегатов, а также способствующие повышению содержания органического вещества (гумуса) почвы.
К оперативным методам борьбы с коркой относятся механические приемы разрушения уплотненного слоя почвы: боронование довсходовое и по всходам, обработка почвы и посевов игольчатыми рабочими органами и т д. Формирование на поверхности почвы рыхлого мульчирующего слоя толщиной 1,5—2 см, прерывающего капилляры, препятствует возникновению почвенной корки или по меньшей мере снижает темпы ее образования и вредоносность. Поэтому в агрегате с катками следует применять легкие бороны, которые и формируют этот мульчирующий слой.