СПОСОБ МУЛЬЧИРУЮЩЕЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ Российский патент 2001 года по МПК A01B79/02 A01C21/00 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано в полеводстве, в частности в зернопаровом севообороте.

Известны способы мульчирования, при которых мульчирующие материалы наносят на поверхность почвы после посева или в междурядьях растений, при этом рыхление почвы и перемешивание мульчирующих материалов с почвой не производят. Используемые мульчирующие материалы: торф, солома, измельченные растительные остатки, химические волокна. (Авт. свид. N 1541234 М.кл. C 09 K 17/00, авт. свид. N 783333 М.кл. C 09 K 17/00).

Недостатками этих известных способов является то, что они не пригодны для использования в полеводстве, требуют ежегодного возобновления мульчирующего слоя, ограничен выбор мульчирующих материалов.

Известен способ мульчирующей обработки почвы, включающий рыхление почвы с заделкой мульчирующих материалов (обычно пожнивных остатков) на глубину 10-12 см. (Ломакин М.М. Мульчирующая обработка почвы на склонах - М.: Агропромиздат, 1988 г., с. 183. Прототип).

Недостатком этого способа является то, что способ не обеспечивает достаточного плодородия почв из-за чрезмерного разбавления почвой действующего вещества мульчирующих материалов и вследствие этого их низкой эффективности, замедленное набухание и прорастание семян, размещенных в разрыхленном слое почвы. Глубокое рыхление почвы требует более значительных энергетических и экономических затрат.

Задача, решаемая изобретением, - это повышение почвенного плодородия и сохранение его в течение зернопарового севооборота при снижении энергетических затрат.

Указанная задача достигается тем, что в способе мульчирующей обработки почвы, включающем рыхление почвы с заделкой мульчирующих материалов, заделку мульчирующих материалов производят перед посевом на глубину заделки семян, но не более 6 см, создавая мульчирующий слой, а последующие обработки в зернопаровом севообороте производят рыхлением только на глубину мульчирующего слоя.

Кроме того, способ включает использование в качестве мульчирующих материалов минеральных мелиорантов. В качестве минеральных мелиорантов используют бентонитовую глину, цеолиты, известковые материалы в количестве 4-16 т/га.

Целесообразно в качестве мульчирующих материалов использовать минеральные и органические мелиоранты в смеси в соотношении 1:(2-15).

Внесение мульчирующих материалов на поверхность почвы до посева с последующей заделкой их в почву на небольшую глубину позволяет создать высокоокультуренный и хорошо оструктуренный слой, который значительно препятствует физическому испарению почвенной воды, увеличивает водопроницаемость почвы, сглаживает колебания температуры в пахотном слое. Заделка мульчирующих материалов на глубину посева семян, но не более 6 см, позволяет улучшить всхожесть семян за счет их размещения на уплотненном почвенном ложе, к которому поднимается капиллярная вода из нижележащих горизонтов. Улучшается также развитие растений за счет высокоокультуренного и оструктуренного именно верхнего слоя.

Заделка мульчирующих материалов в слой менее 2 см или размещение на поверхности почвы вызывает их пересыхание, не обеспечивает контакта действующего вещества мелиорантов с почвой, что значительно снижает их эффективность. Заделка мульчирующих материалов в слой болев 6 см приводит к излишнему разбавлению действующего вещества мелиорантов почвой, что также снижает их эффективность (табл. 1).

Создание мульчирующего слоя на глубину не более 6 см и обработка его рыхлением в зернопаровом севообороте позволяет сохранить его эффективность и не возобновлять в течение ряда лет, что доказывается прибавкой урожайности в течение 4 лет (таблица 2). Это также дает возможность проводить необходимые агротехнические работы по возделыванию сельскохозяйственных культур, например лущение стерни, предпосевную обработку, посев зерновых культур.

Кроме того, неглубокая заделка мульчирующих материалов в почву позволяет использовать в качестве мульчирующих материалов минеральные мелиоранты, так как она обеспечивает перемешивание действующего вещества мелиорантов с почвой. При такой глубине заделки в почву они являются одновременно и удобрительными и мульчирующими материалами, что также оказывает влияние на повышение плодородия почвы.

При увеличении дозы вносимых минеральных мелиорантов более 16 т/га стоимость мелиорантов уже не окупается повышением урожайности от их применения. При внесении минеральных мелиорантов менее 4 т/га их действие на свойства почвы не обеспечивает необходимого эффекта.

В качестве минеральных мелиорантов целесообразно использовать бентонитовую глину, цеолиты, известковые материалы, что подтверждается опытными данными (табл. 2). Цеолиты по своим свойствам подобно бентонитовой глине производят аналогичное действие. Повышение почвенного плодородия обусловило на мульчированных почвах в различные по погодным условиям годы математически достоверное увеличение урожайности полевых культур. По годам прибавки урожая изменялись незначительно и зависели от биологических особенностей выращиваемых культур и от погодных условий. Использование минеральных и органических мелиорантов в смеси позволяет повысить мульчирующий эффект. При применении минеральных мелиорантов в смеси с органическими мульчирующими материалами в смеси в соотношении менее, чем 1:2 снижается мульчирующий эффект, так как органические мульчматериалы не оказывают заметного влияния на свойства почвы. Применение в смеси минеральных и органических мульчирующих мелиорантов в соотношении более, чем 1:15, не дает минеральным мульчирующим материалам оказать воздействие на почву вследствие их низкой концентрации.

Способ осуществляют следующим образом. До посева семян производят обработку поля, например, чизельным плугом ПЧ-4,5. После оседания пахотного слоя на его поверхность наносят минеральные мульчирующие материалы в количестве 4-16 т/га или органические мульчирующие материалы в количестве 5-80 т/га, или их смеси в соотношении 1:(2-15).

Затем производят перемешивание этих мульчирующих материалов с почвой на глубину заделки семян, но не более 6 см, например, культиватором типа КВФ-2,8. После этого проводят посев семян. В последующие годы осуществляют подготовку почвы для посева другой зерновой культуры рыхлением слоя почвы до 6 см, например, средними дисковыми (БДС-6) или тяжелыми зубовыми (БЗТС-1) боронами. После завершения севооборотного цикла почву снова глубоко рыхлят и создают новый мульчирующий слой.

Пример 1.

Влияние комплекса агроприемов по созданию и сохранению мульчирующего слоя в течение ротации зернопарового севооборота на свойства почвы и урожайность полевых культур изучали в двух полевых опытах в учхозе "Июльское" Боткинского района Удмуртской Республики. Повторность опытов четырехкратная. Комплекс агроприемов включал в себя: глубокое рыхление пахотного горизонта, поверхностное внесение мульчирующих материалов, перемешивание их с пятисантиметровым слоем почвы, посев зерновых культур. Дальнейшие обработки осуществляли только на глубину до 6 см зубовыми или средними дисковыми боронами.

Мульчирующие материалы оказали положительное комплексное влияние на почву. После их внесения произошло снижение почвенной кислотности, увеличение суммы обменных оснований, улучшение пищевого режима, увеличение содержания продуктивной влаги в пахотном слое (табл. 1). Повышение почвенного плодородия обусловило на мульчированных почвах в различные по погодным условиям годы математически достоверное увеличение урожайности полевых культур (табл. 2).

Наиболее стабильное положительное влияние на урожайность оказали органические мульчирующие материалы и бентонитовая глина. Максимальное действие мульчирующих материалов наблюдалось в первый год после внесения.

Наиболее отзывчивой зерновой культурой на созданный в верхней части пахотного слоя мульчирующий слой оказался ячмень. Наименее отзывчивой культурой явилась озимая рожь, так как она обладала хорошо развитой корневой системой и меньше зависела от почвенного плодородия.

Мульчирующие материалы оказали наибольшее влияние на урожайность в засушливые годы, особенно если наблюдалась весенняя засуха.

Пример 2.

Способ повышения плодородия почв путем создания на ее поверхности мульчирующего слоя проверен в производственном опыте в колхозе им. Ленина Каракулинского района Удмуртской Республики. В производственных условиях полностью подтвердились результаты полевых опытов. Из мульчирующих материалов наибольшее влияние на свойства почвы оказала бентонитовая глина и известь, что обусловило прибавку урожайности озимой ржи, по сравнению с контролем, соответственно на 21,3 и 44,0%.

Предлагаемый способ мульчирующей обработки почвы повышает эффективное почвенное плодородие и позволяет сохранить его в течение зернопарового севооборота при снижении энергетических затрат на 20-30%, при этом урожайность зерновых культур повышается в среднем на 25%.

Изобретение предназначено для использования в области сельского хозяйства, в полеводстве в зернопаровом севообороте. Способ включает заделку мульчирующих материалов на глубину посева семян, но не более 6 см с созданием мульчирующего слоя и последующими обработками в зернопаровом севообороте рыхлением только на глубину мульчирующего слоя, при этом в качестве мульчирующих материалов используют минеральные мелиоранты: бентонитовую глину, цеолиты, известковые материалы в количестве 4 - 16 т/га; или смеси минеральных и органических мелиорантов в соотношении 1 : ( 2 - 15). Способ позволяет повысить и сохранить плодородие почвы в течение зернопарового севооборота при снижении энергетических затрат. 3 з.п. ф-лы, 2 табл.

1. Способ мульчирующей обработки почвы, включающий рыхление почвы с заделкой мульчирующих материалов, отличающийся тем, что заделку мульчирующих материалов производят перед посевом семян на глубину их посева, но не более 6 см, создавая мульчирующий слой, а последующие обработки почвы в зернопаровом севообороте производят рыхлением только на глубину мульчирующего слоя. 2. Способ мульчирующей обработки почвы по п.1, отличающийся тем, что в качестве мульчирующих материалов используют минеральные мелиоранты. 3. Способ мульчирующей обработки почвы по пп.1 и 2, отличающийся тем, что в качестве минеральных мелиорантов используют бентонитовую глину, цеолиты, известковые материалы в количестве 4 - 16 т/га. 4. Способ мульчирующей обработки почвы по п.1, отличающийся тем, что в качестве мульчирующих материалов используют минеральные мелиоранты в смеси с органическими мелиорантами в соотношении 1 : (2 - 15).