Показана необходимость разработки противоэрозионных влагосберегающих технических средств обработки почвы в условиях Узбекистана. Приведены новые технологии и технические средства обработки почвы, способствующие предотвращению водной эрозии, сохранению и накоплению влаги в пахотном слое.
Ключевые слова: водная эрозия, влагосбережение,технология, плуг-рыхлитель, параплау, склон.
Почвенно-климатические условия Узбекистана позволяют получать высококачественную растениеводческую продукцию. Однако, дефицит почвенной влаги и неустойчивый характер увлажнения сдерживают рост сельскохозяйственного производства, особенно в богарном земледелии.
Особенностью климата является малое количество выпадающих осадков, частая повторяемость продолжительных без дождевых периодов (засух) и сильных горячих ветров, систематически возникающих при низкой относительной влажности и высокой температуре воздуха. Дефицит продуктивной влаги обусловлен не только недостатком атмосферных осадков, но и нерациональным их использованием. Анализ потерь влаги и оценка возможностей реализации агроприёмов по накоплению и сохранению почвенной влаги свидетельствуют о существенных резервах улучшения влагообеспеченности земледелия на основе разработки и применения более совершенных влагосберегающих технологий обработки почвы.
Следует признать, что существующая система машин для растениеводства, создававшаяся в основном для оптимальных почвенно-климатических условий, не отвечает требованиям наиболее полного накопления и сбережения почвенной влаги. В результате этого в Узбекистане более 70 % посевной площади в той или иной степени подвержены водной эрозии. Водная эрозия сильно проявляется на склоновых участках с мелко обработанной почвой, особенно во время ливневых дождей.
В системе агротехнических приемов главная влагосберегающая роль отводится способам обработки почвы, которые должны обеспечивать наиболее полное аккумулирование влаги атмосферных осадков в корнеобитаемом слое и предотвращение испарения ее через обработанный слой почвы. Поэтому, для предотвращения стока воды и смыва почвы необходимо применять специальные противоэрозионные технологии обработки почвы.
Известно, что одним из эффективных влагосберегающих способов является рыхление верхнего слоя почвы с сохранением на ее поверхности стерни и других пожнивных остатков. Такой мульчированный растительными остатками, хорошо разрыхленный слой почвы препятствует капиллярному испарению влаги из нижележащих слоев и позволяет больше сохранить остаточные запасы почвенной влаги. Влагозащитный слой в идеальном виде может быть создан почвообрабатывающей фрезой, выполняющей мелкокомковатое рыхление почвы, полное подрезание сорняков, заделку их семян, а также хорошее измельчение растительных остатков.
Наиболее реальным и достаточно эффективным способом представляется рыхление верхнего слоя почвы с измельчением растительных остатков с одновременным рыхлением пахотного слоя и прикатыванием. Сочетание этих операций может быть осуществлено комбинированным орудием (Рис.1а), состоящим из активных рабочих органов в виде фрезы, плоскорежущих рабочих органов и установленным за ними опорно-выравнивающим катком. Последний обеспечивает дополнительное крошение, придавливание к поверхности почвы стерни, разравнивание и уплотнение взрыхленного слоя почвы. Совмещение работ катка и плоскорежущих органов улучшает устойчивость хода их при небольшом заглублении. После прохода такого комбинированного плуга-рыхлителя на поверхности почвы сохраняется 85–95 % растительных остатков, которые существенно снижают испарение почвенной влаги.
Авторами разработан плуг-рыхлитель [1], снабженный разновеликими 1 и 2 рабочими органами типа «параплау» (рис.1б). При работе рыхлителя дно обработанного поля получается ступенчатым, что позволяет задержанию и накоплению почвенных влаг и устранению внутрипочвенной эрозии на склоновых землях. В зависимости от крутизны склона расстояние между нарезаемыми углублениями можно изменять расстановкой нижних рабочих органов 2 через несколько верхних рабочих органов 1.
При необходимости рабочие органы 2 с большей высотой могут быть снабжены отвалами 3 [2].При работе такого орудия на склонах получается ступенчатое дно борозды с периодическим углублением (внутрипочвенные гребни), пересекающим уплотненную подошву и поверхностные гребни (рис.1в). Совмещение внутрипочвенных гребней с поверхностными гребнями способствует полному задержанию и накоплению почвенных вод (особенно после ливневых осадков), что предотвращает водную эрозию.
Рис.1. Схемы орудий для осуществления влагосберегающих технологий: а) рыхлитель с активными и пассивными рабочими органами; б) двухъярусный плуг-рыхлитель с отвальными и безотвальными рабочими органами типа «параплау»; в) поперечное сечение поля, обработанного двухъярусным плугом-рыхлителем с отвальными и безотвальными рабочими органами; г) плуг для гладко-ступенчатой пахоты.
В разработанном плуге для гладко-ступенчатой пахоты [3] корпуса 1 и 3 расположены со смещением относительно друг друга, на которых установлены направляющие пластины 2 и 4 с рабочими поверхностями, обращенными к винтовым лемешно-отвальным поверхностям корпусов (рис.1, г). Четные корпуса 3 выполнены с большей высотой Н1 и шириной захвата b1, а нечетный корпус 1 — с меньшей высотой Н и шириной захватаb. Ширина захвата четного корпуса 3 равна b1=b+К(H1-H), где H — высота нечетных корпусов; H1 — высота четных корпусов; К — коэффициент, учитывающий отношение ширины захвата корпуса к глубине обработки.
Длина направляющей пластины 4 четных корпусов 3 меньше, чем длина направляющей пластины 2 нечетных корпусов 1 на 0,25L, т. е. L1 = 0,75L, где L — длина направляющей пластины нечетного корпуса.
При работе плуга поперек склона корпус 1 с меньшей высотой Н и шириной захватаb, внедряясь в почву, отделяет пласт толщиной а1 от дна борозды и, взаимодействия с направляющей пластиной 2, оборачивает его на 180о всобственную борозду. Затем, корпус 3 с большей высотой H1 ишириной захвата b1 отделяет пласт толщиной а2 от дна борозды и, взаимодействия с короткой направляющей пластиной 4, оборачивает его на 135о. После прохода плуга образовывается ступенчатое дно борозды и гребнистая поверхность пашни. Сочетание ступенчатого дна борозды с гребнистостью поверхности пашни способствует задержанию воды и исключению смыва почвы после ливневых осадков.
Литература:
1. Маматов Ф. М., Мирзаев Б. С. и др. Плуг-рыхлитель// Патент на полезную модель РУз FAP 00701. — Ташкент, Официальный бюллетень. — Ташкент, 2012. — № 3.
2. Маматов Ф. М., Мирзаев Б. С. и др. Плуг-рыхлитель //Патент на полезную модель РУз FAP 00956. Официальный бюллетень. — Ташкент, 2013. — № 1.
3. Маматов Ф. М., Мирзаев Б. С. и др. Плуг //Патент на полезную модель РУз FAP 0085. Официальный бюллетень. — Ташкент, 2013. — № 3.
