Skip to content
Деградацията на почвата е процес на влошаване на нейните свойства и намаляване на плодородието й. Тя възниква под действието на естествени причини и най-вече, вследствие на неправилната дейност на човека.
Съчетанието между специфичните природни и стопански условия на територията на България, създава предпоставки за висок риск от развитие на процеси на деградация на почвите в земеделските земи – водна и ветрова ерозия, уплътняване, замърсяване, намаляване на почвеното органично вещество, загуба на биоразнообразие, засоляване и вкисляване. От тези деградационни процеси с най-голямо значение в нашата страна са водната ерозия, уплътняването и намаляването на почвеното органично вещество. Те са тясно свързани помежду си и между тях съществува определена зависимост. Установено е, че намаляването на органичното вещество в почвите, в обработваемите земи, е свързано главно с изнасянето на повърхностния почвен слой следствие ерозията, оксидацията на органичния въглерод поради висока аерация при интензивни обработки и деградация на почвената структура при уплътняване на почвата. Тези три деградационни процеса причиняват значителни загуби на земеделието на България. Водната ерозия води до разрушаване на почвената покривка, изнасяне на хранителни елементи с течния и твърдия отток, намаляване на съдържанието на хумус, влошаване на физико-химичните и механични свойства на почвата, изключване от производството на силно ерозирани, непригодни за ползване земи и др. Отрицателните последствия, които възникват от уплътняването са разнообразни и включват влошаване на водно-въздушния и топлинен режим на почвата, както и на условията на минералното хранене на растенията, забавяне развитието на кореновата система и намаляване на добивите от земеделските култури, усилване на почвената ерозия, заплевеляване на посевите и заразяването им с болестотворни бактерии и вредители, снижаване ефективността на торенето и нарастване разходите за обработка на почвата. Намаляването на органичното вещество в почвите, оценявано чрез съдържанието в тях на хумус и органичен въглерод, причинява влошаване на почвената структура и влагозадържащата способност, както и на нейната продуктивност. Наред с това значително намалява почвеното плодородие и добивите от отглежданите земеделски култури .
Всички тези щети, които се причиняват от водната ерозия, уплътняването и загубата на органичното вещество в почвата, до преди няколко години, не можеха да бъдат ограничени или напълно предотвратени ефективно с помощта на традиционно използваните в нашата страна технологии и системи машини за отглеждане на земеделски култури. Затова в Русенски университет „Ангел Кънчев“, съвместно с ИПАЗР „Никола Пушкаров“ – София, се разработиха, създадоха и изследваха шест почвозащитни технологии, както и система машини за тяхното осъществяване – противоерозионна технология за производство на пшеница на наклонени терени, противоерозионна технология за производство на царевица за зърно на наклонени терени, технологии за минимална обработка на почвата на склонови земи и усъвършенствани почвозащитни технологии за минимални и нетрадиционни (вертикално мулчиране с готов компост) обработки на почвата при отглеждане на земеделски култури (пшеница и царевица за зърно) на наклонени терени.
Същност и особености на почвозащитните технологии
I. Противоерозионна технология за производство на пшеница на наклонени терени
Противоерозионната технология за производство на пшеница на наклонени терени се използва за защита на почвата от водна ерозия при неполивни условия и включва в себе си следните противоерозионни агротехнически методи и технологични операции (обработки): вертикално мулчиране; прорязване с ходообразуване след поникване на растенията, през зимата; извършване на всички обработки напречно на наклона на склона.
Оптималният състав на средствата за механизация, формиращи технологичния комплекс от машини по основните операции (обработки) и процеси на технологията за производство на пшеница на наклонени терени са посочени графично на фиг. 1.
При прилагането на този технологичен комплекс машини за производство на пшеница на наклонени терени (при наклон на склона 5о – 8,7%) се получава: намаляване на обема на повърхностния воден отток средно с 5,8 пъти; намаляване на ерозията на почвата средно с 24 пъти; увеличаване добива на зърно пшеница средно с 32,4% (966,7 кг/ха), а на слама с 29,9% (699,7 кг/ха).
Фиг. 1 Технологичен комплекс от машини за производство на пшеница на наклонени терени
II. Противоерозионна технология за производство на царевица за зърно на наклонени терени
Противоерозионната технология за производство на царевица за зърно на наклонени терени се използва за защита на почвата от водна ерозия, при неполивни условия и включва в себе си следните противоерозионни технологични операции (обработки): прорязване с ходообразуване при дълбока оран, през зимата; междуредова противоерозионна обработка на почвата и сеитба на окопни култури на наклонени терени; междуредова обработка (окопаване) и проразване с ходообразуване; браздообразуване (зъгърляне) и прорязване с ходообразуване; извършване на всички обработки напречно на наклона на склона.
Оптималният състав на средствата за механизация, формиращи технологичния комплекс от машини по основните операции (обработки) и процеси на технологията за производство на царевица за зърно на наклонени терени, са посочени графично на фиг. 2.
Фиг. 2 Технологичен комплекс за производство на царевица за зърно на наклонени терени
При прилагане на този технологичен комплекс машини за производство на царевица за зърно на наклонени терени (при наклон на склона 5о – 8,7%) се получава: намаляване на обема на повърхностния воден отток около 4 пъти; намаляване ерозията на почвата около 14 пъти; увеличаване добива на зърно царевица средно с 29,8% (1048,1 кг/ха).
III. Почвозащитна технология за минимална обработка на почвата при отглеждане на пшеница на наклонени терени
Различията на тази технология с традиционно прилаганата се заключават в следното: включване на противоерозионния агротехнически метод вертикално мулчиране; прилагане на метода на директната сеитба; извършване на всички технологични операции (обработки) напречно на наклона на склона.
Включването на посочените почвозащитни методи в предлаганата технология за отглеждане на пшеница на наклонени терени дава възможност при тяхното прилагане за намаляване на повърхностния воден отток и износът на почва при ерозионните дъждове и бързо топящите се снегове, за намаляване на уплътняването на почвата, за увеличаване на влагозапасяването и аерацията й и за нарастване на добивите на пшеница и пшенична слама. Освен това условието всички обработки при тази технология да се извършват напречно на наклона на склона е едно от важните агротехнически изисквания за защита на почвата от водна ерозия и осъществяването му води до реализиране на допълнителен противоерозионен ефект.
Тази минимална почвозащитна система за обработка на почвата може да се прилага след стърнищни (зимно-житни) и окопни предшественици, на почви с лек и среден механичен състав (карбонатни, типични и слабо излужени черноземни, алувиално-ливадни почви и др.).
При всички тези типове почви и независимо от предшественика технологичният процес при тази система за обработка на почвата включва технологичните операции вертикално мулчиране и директна сеитба.
Вертикалното мулчиране се осъществява преди сеитбата, след основното торене на почвата, напречно на наклона на склона със специализирана машина – преустроен прорезвач-ходообразувател с бункер за мулч (фиг. 3).
Фиг. 3 Общ вид на преустроен прорезвач-ходообразувател ЩН-2-140 с бункер за мулч
В оформените с тази машина на повърхността на почвата и в дълбочина прорези с определени размери се внася мулч от слама, царевичак и други органични материали от растителен произход (фиг. 4).
Фиг. 4 Прорези запълнени с мулч (вертикално мулчиране)
Едновременно с вертикалното мулчиране се извършва еднократно дискуване с тежки дискови брани за повърхностно покриване на прорезите и за запазване на почвената влага.
Директната сеитба има за задача да осигури качествено засяване на семената на зърнено-житните култури без извършване на предварителна предсеитбена обработка на терена. При този начин на сеитба се запазва почвената структура, забавя се минерализирането на хумуса, подобрява се водопропускливостта на подорницата и се намалява ерозията.
За осъществяване на директната сеитба се използват специализирани сеялки, извършващи едновременно почвообработка на площта и сеитба по един от трите начина: разпръснато, в редове или на ивици, като семената във всеки един от тези случаи се засяват на оптимална дълбочина, гарантираща редовността на посева.
В предлаганата технология тази сеитба на зимните зърнено-житни култури се извършва редово с междуредия 12,5 см или 18,75 см на дълбочина от 2 до 7 см (в зависимост от земеделската култура, състоянието на почвата и скоростта на движение на машината) със сеялки на фирмата “Amazone“ от типа „Cirrus-3001 Special“ (фиг. 5) или „DMC – Primera 3000“ (фиг. 6).
При прилагане на тази почвозащитна технология за отглеждане на пшеница на наклонени терени (при наклон на склона 5о – 8,7%) се получава: намаляване на обема на повърхностния воден отток от 2,6 до 3,2 пъти; намаляване на ерозията на почвата от 6,1 до 8,8 пъти; увеличаване на добива на зърно пшеница средно с 22,8% (601,9 кг/ха), а на слама с 21,7% (419,2 кг/ха).
IV. Почвозащитна технология за минимална обработка на почвата при отглеждане на царевица за зърно на наклонени терени
При тази технология различията й с традиционно прилаганата се заключават в следното: замяна на основната обработка на почвата с обръщане на пласта с безотвалната (безплужна) технологична операция разрохкване; включване на противоерозионния агротехнически метод проразване с ходообразуване, съвместно със сеитбата на царевицата в оформените междуредия и заедно с окопаването на културата; включване на комбинирания противоерозионен агротехнически метод браздообразуване с проразване и ходообразуване в междуредията едновременно с осъществяването на технологичната операция загърляне на царевица; извършване на всички технологични операции (обработки) напречно на наклона на склона.
Включването на тези почвозащитни методи в тази новопредлагана технология, както в случая и при предходната, води също до значително намаляване на повърхностния воден отток, на износът на почва и на нейното уплътняване. Тя също може да се прилага на почви с лек и среден механичен състав и след предшественици от зимни зърнено-житни и окопни култури.
Технологичният процес при тази система за обработка на почвата, включва технологичните операции: разрохкване на почвата, предсеитбени обработки, сеитба с прорязване и ходообразуване в оформените междуредия, окопаване с прорязване и ходообразуване и загърляне с браздообразуване, прорязване и ходообразуване.
Разрохкването на почвата се извършва през есента, след подходящо наситняване на растителните остатъци от предходната земеделска култура и при осъществено основно торене на обработваната площ, като то замества основната оран с обръщане на почвения пласт. Тази обработка се провежда напречно на склона на терени с наклон до 8о (14,1%) на дълбочина до 40 cm с помощта на десеткорпусен разрохквач КРН-2.4 (фиг. 7).
Фиг. 7 Култиватор-разрохквач КРН-2,4.
Предсеитбените обработки се извършват през пролетта и броят и видът им зависят от почвените и климатичните условия и от степента на заплевеляването на терена. При чисти от плевели площи, непосредствено преди сеитба се извършват напречно на склона, две култивирания с култиватор за слята обработка от типа КПГ-4 (КСН-4,2).
За защита от водна ерозия на посевите с окопни култури, засети на наклонени терени в периода непосредствено след сеитбата, когато почвата и растенията са най-слабо защитени от падащите ерозионни дъждове, както и за намаляване на нейното уплътняване, технологията включва едновременно със сеитбата и противоерозионната обработка прорязване с ходообразуване. За осъществяването им се използват пневматични сеялки за точна сеитба от типа SPC-6 с прорязващи работни органи (фиг. 8), агрегатирани с трактори с номинален теглителен потенциал 14 KN. При движението си напречно на наклона на склона машината засява в редове съответната окопна култура, в случая царевица за зърно и едновременно с това прорязващите й работни органи, преминавайки по средата на всяко междуредие оформят прорез с дълбочина 25 см с малки гребени от двете му страни по почвената повърхност. В дъното на всеки прорез ходообразувателите създават подземен ход (канал), успореден на повърхността на почвата, който заедно с прореза поема повърхностните води, формирани от ерозионните дъждове. Ефектът на тази почвозащитна обработка се изразява в това, че се намалява повърхностния воден отток и количеството на изнесената почва при ерозионните дъждове, падащи след сеитбата, увеличава се влагозапасяването, аерацията и температурата на почвата, а също така се ограничава и нейното уплътняване. Вследствие на това се ускорява поникването на растенията и се подобрява тяхното по-нататъшно развитие. Освен това използваните прорязващи работни органи (фиг. 9) повишават напречната устойчивост на сеялката, с което се избягва опасността от странично унасяне и се подобрява качеството на сеитба напречно на склона.
Фиг. 8 Сеялка SPC-6 с прорязващи Фиг. 9 Прорязващи работни органи
работни органи
Прорязването с ходообразуване се извършва и съвместно с първото машинно окопаване, напречно на наклона на склона, в междуредията на разстояние 1,4 м (през ред) и дълбочина 25 см с помощта на устройство за междуредова противоерозионна обработка. То се монтира на култиватор КРН-4,2 след окопаващите работни органи (фиг. 10).
Фиг. 10 Общ вид на култиватор КРН-4,2 с устройство за прорязване и ходообразуване
Освен това прорязващите и ходообразуващите работни органи намаляват уплътняването на почвата и стабилизират работата на машината в напречно направление, както и не позволяват страничното й унасяне и изсичане на растения. Това дава възможност за ориентиране на редовете на окопните култури напречно на склона, което е целесъобразно от противоерозионни и агротехнически съображения.
Браздообразуването с прорязване и ходообразуване се прилага заедно с второто окопаване (загърляне). Тази комбинирана противоерозионна обработка се осъществява напречно на наклона на склона и при нея технологичните операции браздообразуване (загърляне) и прорязване с ходообразуване при отглеждане на окопни култури на наклонени терени се извършват последователно и едновременно. За целта се използват култиватори за междуредова обработка от типа КРН-4,2 или КОВ-4,2 с устройство за браздообразуване, прорязване и ходообразуване (фиг. 11).
Фиг. 11 Общ вид на устройство за браздообразуване, прорязване и ходообразуване
Тази комбинирана противоерозионна машина се агрегатира с трактори с номинален теглителен потенциал 14 KN (ТК-80). При своето действие напречно на наклона на склона този машинно-тракторен агрегат осъществява едновременно и последователно противоерозионните операции браздообразуване, прорязване и ходообразуване в междуредията на дадената окопна култура (царевица за зърно) във фаза 5 – 7 лист. В резултат на това растенията в редовете се загърлят, а в междуредията се оформят бразди с дълбочина 12 – 15 см и прорези с подземни ходове в средата на всяко четно или нечетно междуредие на дълбочина 25 см. Тези бразди, прорези и подземни ходове се явяват преграда на дъждовните води при тяхно оттичане по склона, при честите ерозионни валежи, падащи в този период на годината. Това води до редуциране на повърхностния воден отток и на количеството на изнесената почва, до увеличаване на влагозапасяването на почвата, до запазване на почвеното плодородие и до нарастване на добива на земеделската култура.
При прилагане на тази почвозащитна технология за отглеждане на царевица за зърно на наклонени терени (при наклон на склона 5о – 8,7%) се получава: намаляване на обема на повърхностния воден отток от 3,2 до 4,2 пъти; намаляване на ерозията на почвата от 10,8 до 13,8 пъти; увеличаване на добива на зърно царевица средно с 25,6 % (829,0 кг/ха).
чл.-кор. проф. д.т.н. инж. Христо Белоев,
РУ „А. Кънчев“
Проф. д.т.н. инж. Петър Димитров,
ИПАЗР „Никола Пушкаров“ – София
(Следва)