НОВОСТИ

Сплошным покровом

ТЕГИ:

Роберт МакДоул, Роджер Весет, Айдахо

Равномерное распределение соломы и половы комбайном во время уборки урожая целесообразно при любой системе земледелия. Высокая концентрация пожнивных остатков в полосе прохождения комбайна создает серьезные проблемы при обработке и посеве и может создать неблагоприятные условия для роста культуры. Равномерное распределение пожнивных остатков — принципиальный вопрос при внедрении минимальной обработки или No-till, поскольку их успех напрямую связан с количеством и качеством мульчи, оставленной на поверхности почвы.

Причины увеличения растительных остатков 

В последние десятилетия существенно увеличилось число проблем, связанных с недобросовестным распределением пожнивных остатков комбайном. Две основные причины — использование слишком широких жаток и чрезмерное продуцирование растительных остатков новыми сортами пшеницы.

Ширина захвата жатки обычного комбайна выпуска 1950 г. увеличилась в среднем с 3,5 м до 6-7 м у современной модели. Нынешнему аграрию вполне доступны комбайны с рабочей шириной жатки 9 м и более. Без специальных приспособлений или модификаций большинство комбайнов с такой шириной захвата не могут равномерно распределять основную массу пожнивных остатков.

Появление новых высокоурожайных полукарликовых сортов пшеницы привело к увеличению количества соломы и половы, которые необходимо распределять при уборке урожая. Исследователь Пол Расмуссен (штат Орегон, США) сравнил показатели производства зерна и пожнивных остатков высокорослым сортом пшеницы селекции 1963 г. и высокоурожайным полу-карликовым сортом, выведенным через 40 лет (табл. 1). При использовании полукарликового сорта урожайность зерна повысилась на 56%, а общее производство пожнивных остатков — на 19%. Основное увеличение пожнивных остатков достигалось за счет прироста половы и составляло 782 кг/га. То есть 63% пожнивных остатков были половой, а 8% и 18%, соответственно, стеблями и листьями. Поскольку сегодня в агросекторе используются комбайны с большой шириной захвата жатки и культивируются в основном полукарликовые сорта зерновых, которые дают большой объем пожнивных остатков, то количество соломы и половы после прохождения комбайна увеличилось более чем в два раза, по сравнению с 1950 г.

Таблица 1. Увеличение производства зерна и пожнивных остатков при выращивании полукарликового сорта пшеницы в 2003 г. по сравнению с высокорослым сортом при возделывании в 1963 г.

Чтобы использовать высокий потенциал урожайности новых сортов зерновых, производители активно вносят большие объемы удобрений. Чтобы коррелировать показатели анализа почвы, определять чувствительность культуры к удобрениям и оптимизировать нормы их внесения, производители чаще делают анализ почвы. Технология определения времени и способов внесения удобрений также усовершенствовалась. Все эти новшества в области управления удобрениями увеличили производственный потенциал и, как правило, объемы пожнивных остатков, остающихся на поле после уборки урожая.

Последствия формирования валков соломы и половы 

Толстый слой соломы и половы, которые остаются после прохождения комбайна, могут быть причиной множества проблем. Среди них:

- неудовлетворительная работа сеялки (забивание, попадание соломы в посевной ряд, неравномерная глубина посева);

- неравномерное появление всходов (плохой контакт семян с почвой, менее доступная солнечная энергия);

- неинтенсивный рост культурного растения (затененность, более влажная, холодная почва);

- низкая доступность питательных веществ (иммобилизация N, P, S и других питательных веществ при разложении микроорганизмами чрезмерных количеств пожнивных остатков);

- благоприятные условия для заболеваний (черная ножка и другие заболевания, развитию которых способствует наличие источника пищи и прохладные, влажные условия; перенос иннокулума заболеваний, вызванных неинтенсивным разложением пожнивных остатков);

- снижение эффективности гербицидов (более позднее прорастание сорняков и самосевов, неэффективность гербицидов);

- повышение конкуренции в посевах (увеличение сорняков и самосевов приводит к снижению доступа культурных растений к питательным веществам, влаге и свету);

- нашествие грызунов (много доступной пищи, наличие укрытия, защищающего от хищников).

Производители могут предотвратить или минимизировать многие из этих проблем посредством установки распределителей соломы промышленного производства или разных модификаций существующих сегодня на рынке распределяющих систем.

Исследования, проведенные американскими учеными, продемонстрировали, что самыми серьезными последствиями неравномерного распределения пожнивных остатков являются изреженная густота посевов, многочисленные популяции сорняков и запоздалое созревание.

Это является доказательством того, что равномерное распределение пожнивных остатков — важный фактор, гарантирующий успешность посева последующей культуры при применении технологий минимальной обработки или No-till. Определенные плюсы есть и при использовании традиционных систем земледелия.

Фото 1. Сплошным покровом

Оценка распределения пожнивных остатков 

Почвоведы USDA-ARS в течение двух лет исследовали, как распределяют солому и полову во время обыкновенной уборки урожая 26 комбайнов, среди которых были машины с ротационными и барабанными сепараторами с/без распределителей соломы. Распределение соломы и половы оценивалось посредством обычного сбора пожнивных остатков. Перед комбайном срезали полосу шириной 1,2 м, которая располагалась параллельно жатке и выступала как минимум на 1,8 м с каждой ее стороны. Затем на землю стелили брезент шириной 0,9 м, на который при прохождении комбайна попадали пожнивные остатки. Полова (частицы длиной менее 5 см) и солома с каждого участка брезента шириной 90 см (по ширине жатки) взвешивались отдельно. Вес срезанной стерни суммировался с полученным весом соломы и половы для выяснения общего количества пожнивных остатков. В среднем он составил 10,8 т/га соломы, 6,1 т/га половы и 4,7 т/га стерни.

Стандартные комбайны с барабанным сепаратором распределяли растительные остатки неравномерно (рис. 2). Распределение пожнивных остатков варьировало от 4,7 т/га (или только не срезанная стерня) по краям жатки до 20,16 т/га непосредственно за комбайном. В рядах, которые формировались после прохождения комбайна, на полову приходилось 65% растительных остатков (из 20,16 т/га).

Один из соломоизмельчителей, который анализировался в этом исследовании, сокращал длину соломы, но реально не оптимизировал распределение растительных остатков. Комбайн с барабанным сепаратором и разбрасывателем соломы промышленного производства распределял солому и полову более равномерно. Однако из-за выбрасывания пожнивных остатков за пределы рабочей ширины жатки образовывался своеобразный «нахлест», который сосредотачивался на границах смежных валков (рис. 2). Этот недостаток можно откорректировать, отрегулировав скорость распределителя соломы.

Стандартный комбайн с ротационным сепаратором без разбрасывателей соломы (рис. 3) распределял пожнивные остатки аналогично стандартному комбайну с цилиндрическим сепаратором без разбрасывателя соломы (рис. 2), но при этом наблюдался незначительный сдвиг вправо. По центру жатки концентрация пожнивных остатков достигала 20,16 т/га и по краям жатки снижалась до 4,7 т/га, иногда по краям полосы оставалась одна стерня (рис. 3).

При использовании разбрасывателей соломы пожнивные остатки распределялись более равномерно, но, опять же, в результате выбрасывания соломы и половы за пределы ширины захвата жатки образовывался нахлест смежных полос и вторичный уровень их скопления. Концентрация пожнивных остатков при использовании распределителя варьировала от 8 до 16 т/га.

Модификация комбайна с ротационным сепаратором (система цепей более подвижна, скорость выше, добавлены дополнительные битеры) позволила добиться равномерного распределения пожнивных остатков. Их концентрация варьировала в пределах 8,7-12,8 т/га по всей ширине захвата жатки. Производители могут модифицировать систему цепей самостоятельно или приобрести относительно недорогую модель промышленного производства.

Рисунок 2. Распределение пожнивных остатков кобайном с барабанным сепаратором с/без распределителей соломы

Рисунок 3. Распределение пожнивных остатков комбайном с ротационным сепаратором с/без распределителей соломы

Связывание питательных веществ 

Снижение доступности питательных веществ, в частности азота, — одно из многих негативных последствий высокой концентрации пожнивных остатков в рядах, формирующихся после прохождения комбайна. Для полного разложения растительных остатков почвенными микроорганизмами необходимо, чтобы соотношение углерод/ азот (С/N) находилось в пределах 50:50 или ниже. Растительные остатки злаковых содержат незначительное количество азота, поэтому соотношение C/N, как правило, составляет 100:200. Дополнительное количество азота, необходимое для разложения микроорганизмами, по идее, должно поступать из доступных почвенных запасов азота или из вносимых азотных удобрений.

В результате микробиального разложения чрезмерной массы пожнивных остатков в рядах, формирующихся после прохождения комбайна, происходит связывание основного количества азота, что приводит к его дефициту при возделывании последующей культуры. Неравномерное содержание азота в почве также существенно снижает потенциал урожайности. Полосы желтоватых растений, испытывающих недостаток в азоте, зачастую четко соответствуют полосам пожнивных остатков, сформировавшихся при уборке предшествующей культуры.

В табл. 2 показано влияние обычных и модифицированных систем битеров, установленных на комбайнах с ротационным сепаратором, на концентрацию пожнивных остатков и площадь участков с потенциальным дефицитом азота. Общее количество соломы, половы и стерни составило 10,8 т/га.

При использовании обычной системы битеров промышленного производства концентрация растительных остатков по ширине валка варьировала от 5,4 т/га ближе к краям (1,2 м) до 16,4 т/га на отрезке посередине (3,7-4,8 м). Дефицит азота, возникающий в результате микробиального разложения, на отрезке 3,7-4,8 м был в три раза выше по сравнению с недостатком этого элемента на отрезках по краям (1,2 м) и составлял 57 кг/га по сравнению с 19 кг/га.

При использовании самостоятельно модифицированной системы битеров (система цепей более подвижна, скорость увеличена, добавлены дополнительные битеры) самая существенная разница в концентрации пожнивных остатков составляла только 2,5 т/га, а разница в дефиците азота — 19 кг/га.

Равномерное распределение пожнивных остатков комбайна поддерживает более ровный уровень содержания почвенного азота. Дополнительное внесение азотных удобрений для пополнения азота в рядах пожнивных остатков может минимизировать азот на находящихся по краям участках. Даже дополнительное внесение азота, как правило, не решает проблем, связанных с формированием рядов соломы и половы после прохождения комбайна, поскольку влияет на ряд других факторов, в частности, подверженность культурных растений заболеваниям, снижение температуры почвы, затененность и т. д.

Таблица 2. Влияние системы разбрасывания с цеповым битером, установленной на комбайне с ротационным сепаратором, на количество пожнивных остатков по ширине жатки и потенциальный дефицит азота, вызванный связыванием азота микроорганизмами в процессе разложения

Выводы 

Успех систем минимальной обработки и No-till напрямую зависит от равномерности распределения соломы и половы комбайном во время уборки урожая. Этот аспект принципиально важен для оптимизации внесения семян, а также для создания и поддержания благоприятных условий для роста культуры и повышения плодородия почвы.

Современным аграриям вполне доступны и разбрасыватели соломы промышленного производства, и модифицированные системы битеров, которые подходят для большинства моделей комбайнов. Для улучшения распределения пожнивных остатков многие производители самостоятельно модифицируют агрегаты и технику.

Более подробную информацию о том, как это сделать, вы можете получить у дилеров, занимающихся реализацией комбайнов, механиков или у специалистов сервисных центров.

Помните, хорошая система распределения пожнивных остатков вполне оправдывает незначительные финансовые и временные затраты.

ВИДЕО
СОБЫТИЯ