Metódy obrábania pôdy: technologické operácie a úlohy

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-17 10:39

Obrábanie pôdnej vrstvy je hlavným stimulátorom procesov striedania plodín. Predovšetkým správne navrhnutý kultivačný systém zlepšuje prísun vlhkosti a prevzdušňovanie pôdy a tiež prispieva k aktivácii užitočných mikroorganizmov. Moderné spôsoby obrábania pôdy spájajú prvky tradičného obrábania pôdy a nové technológie, no v každom prípade treba pri ich použití brať do úvahy aj vonkajšie mikroklimatické podmienky a požiadavky na špecifickú vegetáciu.

Úlohy obrábania pôdy

Poľnohospodársky podnik alebo farmár na vlastnom pozemku s pomocou agrotechnického náradia organizuje proces vytvárania priaznivých podmienok v pôde z hľadiska rozvoja kultúrnych rastlín. Výhody mechanického spracovaniadosť vedecký dôvod. Priaznivé účinky sú ako na úrodnú vrstvu, tak aj na rastliny, pričom pôsobia viacerými smermi súčasne - na biologickej, fyzikálnej a chemickej úrovni. Zásadný význam má regulácia teplotného a vlhkostného režimu, ktorá sa dosahuje štrukturálnymi zmenami pôdneho krytu. Ako príklad pozitívneho vplyvu poľnohospodárskych nástrojov na proces vývoja rastlín možno uviesť rôzne hĺbkové spôsoby obrábania pôdy. Vplyv na úrodu ricínového bôbu pri intenzívnom využívaní tohto systému je pozitívny. Najvyššie ukazovatele úžitkovosti tejto plodiny v konkrétnych číslach zodpovedajú 1,25-1,28 t/ha. Samozrejme, nehovoríme o univerzálnom použití takýchto metód, pretože v každom prípade má mechanické pôsobenie iné účinky. Z tohto dôvodu sa vytvárajú viacúrovňové spracovateľské systémy, ktoré zohľadňujú sezónny stav rastlín a program aplikácie hnojív.

Podľa výskumu odborníkov sa percentuálny vplyv obrábania pôdy na vývoj plodín s povinným zvyšovaním úrody pohybuje v priemere od 3 do 12 %. V najpriaznivejších podmienkach môže toto percento dosiahnuť 26-60% v závislosti od použitých metód a operácií mechanického obrábania pôdy. Výzvy, ktoré predstavujú používatelia týchto postupov starostlivosti o pôdu na základe vedeckých poznatkov, sú nasledovné:

• Regulácia živného média pre kultúrne rastliny. Dosahuje sa tak cieleným umiestnením hnojív do pôdy, ako aj zvýšením aktivitymikrobiologické procesy.
• Premena vrstiev siatej a ornej pôdy s cieľom zvýšiť ich agrofyzikálne vlastnosti.
• Umelé zapracovanie do pôdneho krytu do hĺbky rastlinných zvyškov, trávneho drnu, hnojív, agronomických materiálov a meliorantov.
• Ničenie škodcov a redukcia ich populácie v orných vrstvách na optimálny prah škodlivosti.
• Poskytovanie bilancie vzduchu, vody a tepelného režimu.
• Minimalizácia rozvoja a výskytu pôdnej erózie.
• Vytvorenie mikroreliéfu, ktorý umožní produkciu kvalitnej poľnej práce počas celého cyklu od sejby až po pozberové činnosti v krátkom čase.
• Vytváranie priaznivých podmienok pre zvyšovanie kapacity ornej pôdy z hľadiska jej úrodnosti a pozitívnej biochemickej aktivity.

Základné technologické operácie pri obrábaní pôdy

Povaha deformácií, ktorým je pôdna štruktúra vystavená, ovplyvňuje ďalšie fyzikálno-chemické a biologické procesy v úrodnej vrstve. Každá operácia zahŕňa určitý vplyv, ktorý má svoju vlastnú úlohu v rámci všeobecného striedania plodín. Základné a najbežnejšie spôsoby obrábania pôdy možno zhrnúť takto:

• Drvenie. V procese expozície sa celá hmota pôdnej hmoty rozpadne na hrudky (malé alebo veľké). V pracovnej operácii drvenia sa používajú tanierové brány a pluhy. Z agronomického hľadiska sú hrudy cennéfrakcia od 0,25 do 3 mm v závislosti od typu pôdy.
• Uvoľňuje sa. Ak drobenie zmení veľkosť hrudiek, uvoľnenie ovplyvňuje konfiguráciu ich relatívnej polohy. Zvyšuje sa tak nekapilárna pórovitosť pôdy, jej vodná priepustnosť a celkovo únosnosť. V suchých oblastiach je kyprenie obzvlášť dôležité ako spôsob zvýšenia prevzdušnenia a hlbokého prieniku vodnej pary. Táto operácia sa vykonáva pomocou rotačných plečiek, parných kultivátorov a plochých fréz.
• Miešanie. Zvyčajne sa aplikuje v jednom procese s pridaním užitočných materiálov do pôdy, ktoré sú rozmiestnené po povrchu alebo v určitej hĺbke. Hlavnou úlohou je poskytnúť jednotnú štruktúru z hľadiska obsahu užitočných komponentov v rámci určitej stránky.
• Zarovnanie. Je potrebné uzavrieť vlhkosť vo vnútri pôdnej štruktúry, znížiť odparovaciu kapacitu a v dôsledku toho zvýšiť produktivitu krytu. Táto operácia je podobná povrchovým metódam mechanického obrábania pôdy pomocou brány. Na tento účel sa používajú brány, ľahké valce, sane atď.
• Pečať. Táto metóda slúži na to, aby horná časť vrstvy pôdy získala požadovanú štruktúru. Faktom je, že procesy mineralizácie v podmienkach nedostatočne hustého zapracovania pôdy sa spomaľujú v dôsledku odparovania vlhkosti v otvorenej štruktúre. Na vylúčenie takýchto procesov je teda potrebné mäkké tesnenie. Pracovná plocha je utláčaná valčekmi naplnenými vodou tlakom cca 50 kN.

Metódy obrábania pôdy pomocou vyklápacích a iných foriem

Mechanika vykonávania čepele je podobná baleniu, ale v rozšírenej forme. Samotné balenie v tomto prípade nemusí byť úplné, ale po tejto časti operácie nevyhnutne nasleduje kyprenie, miešanie a rezanie. V prípade potreby je možné použiť dočasné otvorenie zásobníka na hnojenie - zapracovanie.

Stojí za zmienku rôzne druhy obrábania pôdy:

• Rotorový disk. Poskytuje drobenie a miešanie, kým sa nevytvorí jednotný pás pre budúce siatie.
• Kombinovaná technika. Kombinuje vyššie uvedené operácie spracovania, ale poskytuje aj možnosť ich vykonania do hĺbky.

Pokiaľ ide o metódu bez nášľapnej dosky, uvoľnenie sa vykonáva bez omotávania. Tu je potrebné poznamenať, že samotná potreba obratu vrstvy vzniká v situáciách, keď sú nástroje povrchového maloformátového nárazu neúčinné pred hustou štruktúrou pôdy. Existujú však prípady, keď metóda výpisu nie je povolená. Napríklad v regiónoch s nízkym koeficientom vlhkosti môže otvorenie pôdnej štruktúry do hĺbky viesť k vysychaniu ornice. Metóda bez predradníkov pri hlavnom obrábaní pôdy spočíva v hlbokom kyprení (do 30 cm) každé 3-4 roky. Medzitým sa používa aj kyprenie, ale v uvoľnenej forme - do hĺbky 12 cm pomocou diskových podmietačov.

Zároveň zostávajú vrchné vrstvy pôdy nepremiešané, čo prispieva k akumulácii organických živínvďaka zvyškom jednoročných plodín. Na druhej strane, konzervácia pôdnych vrstiev kultiváciou bez predradníkov tiež prispieva k hromadeniu semien burín a patogénov v hornej vrstve, čo vedie k zhoršeniu fytosanitárneho stavu pôdy.

Základné postupy spracovania pôdy

V súlade s GOST 16265-89 je technika v kontexte kultivácie pôdy jediným zásahom do úrodnej vrstvy agrotechnickým nástrojom s cieľom vytvoriť jednu alebo sériu technologických operácií.

Oba je jednou zo základných metód základného obrábania pôdy. Spôsoby a prístupy k jej realizácii sa líšia v závislosti od aktuálnych požiadaviek na stav pôdy. Najčastejšie sa na to používajú pluhy s odvalmi rôznych tvarov. Napríklad skrutkovité pracovné telesá odhŕňačov umožňujú otáčanie a pluh s valcovým povrchom efektívnejšie drobí zem na malé hrudky.

K procesu orby možno pridať kyprenie. V jednom prevedení neseného kultivátora je inštalovaný pluh a kypriace labky, čo umožňuje súčasne dosiahnuť niekoľko pozitívnych spracovateľských efektov v hĺbke až 15 cm. Taktiež pluhy s krtincom sa používajú špeciálne na zabezpečenie odstraňovania prebytočná tekutina na poliach presýtených vodou. Ten v hĺbke pod 30 cm vytvára drenážne kanály s priemerom asi 5 cm. Na ťažkých hlinitých pôdach môžu drenážne siete tohto typu pretrvávať niekoľko rokov bez štrukturálnych zmien.

Na zle vyrovnaných povrchoch, ktoré tiež obsahujú veľké množstvo nežiaducich látokrastlinných zvyškov sa ako najvhodnejší spôsob spracovania pôdy používa mletie. Techniky s prepojením frézovacích a iných rezných nástrojov sú v zásade účinné v podmienkach tuhej štruktúry pôdy. Takéto podmienky sa nemusia nevyhnutne vytvárať z prirodzených dôvodov. Nesprávne použitá ročná orba v jednom smere môže dobre vytvoriť hustú pôdu s porušenou geometriou na povrchu - s hrbolčekmi, záclonami buriny a inými defektmi. Intenzívne frézovanie v hĺbke až 20 cm, po ktorom nasleduje drvenie a urovnávanie, čím sa vytvorí homogénna orná vrstva, len pomáha napraviť situáciu.

Postup pri plytkom obrábaní pôdy

Mechanický vplyv na plodnú vrstvu v hĺbke do 8 cm sa nazýva povrchový. Táto skupina často zahŕňa aj operácie plytkej kultivácie, pri ktorých môže hĺbka prieniku nástroja dosiahnuť 16 cm. Úlohy takéhoto vplyvu na štruktúru pôdy sa obmedzujú na vytváranie priaznivých podmienok na siatie. To znamená, že tvar reliéfu je prispôsobený optimálnym požiadavkám na pohodlné umiestnenie semien. Okrem toho sa povrchové metódy mechanického spracovania pôdy používajú aj v prípadoch, keď z nejakého dôvodu nie je možné vykonávať činnosti na hlbších úrovniach.

Po vyčistení polí od obilia sa vykoná šúpanie. Táto operácia je potrebná na zbavenie škodcov ich biotopov - vo zvyškoch bývalej vegetácie po jej zbere. V podmienkach sucha vám peeling umožňuje vyriešiť množstvoúlohy vrátane kosenia buriny, kyprenia ornice, aktivácie mulčovania, zníženia procesov odparovania vlhkosti.

S pomocou kultivátorov sa vykonáva široká škála operácií na povrchových vrstvách. Ide o závesné zariadenie, ktoré zvyčajne realizuje niekoľko spôsobov obrábania pôdy súčasne. Metódy základného sortimentu, ktoré sa najčastejšie realizujú v rámci pestovania, zahŕňajú kyprenie, drvenie, valcovanie, miešanie, orezávanie atď. V závislosti od konfigurácie pracovných telies možno medziradové aj kontinuálne spracovanie. vykonávané v hĺbkach od 5 do 16 cm.

Funkcie obrábania pôdy pre lesné plodiny

Hoci v tomto prípade majú procesy spracovania celkom zjavné obmedzenia z hľadiska použitia rôznych technických prostriedkov, možno použiť celú škálu mechanických metód, ako aj chemických a tepelných metód ovplyvňovania úrodnej vrstvy. Ďalšia vec je, že samotná technológia sa upravuje v mechanike používania určitých prostriedkov.

Voľba konkrétnych metód obrábania pôdy pre lesné plodiny je daná podmienkami miesta rastu, charakteristikou lesnej zóny, ako aj bioekologickými vlastnosťami pestovanej vegetácie. Medzi najbežnejšie typy spracovania patrí čiastočné a kontinuálne. V prvom prípade hovoríme o kultivačných systémoch s tvorbou pásikov, brázd a miest pristátia. Cieľom je zlepšenie ovzdušia a vodného režimu, ničenie škodcov a likvidácia zvyškov napadnutej vegetácie. Čo sa týka priebežnéhospracovanie, potom sa aplikuje v oblastiach, ktoré neboli v pásme lesa. V tomto prípade sa rozsah operácií rozširuje o brány, valcovanie a orbu.

Práce na starostlivosti o pôdu v podmienkach kosiacich plôch majú špecifický charakter na pozadí všeobecného agrotechnického procesu striedania plodín. Je to spôsobené aj tým, že spôsoby obrábania lesných plodín majú vo všeobecnosti vytvárať podmienky na výsadbu sadeníc a sadeníc kríkov a stromov. Ďalšia vec je, že existuje univerzálny súbor mikrobiologických a chemických parametrov, ktoré by sa mali takýmto spracovaním zlepšiť.

Hodnotenie kvality spracovania pôdy

Samotná mechanizácia úrodnej vrstvy zeme samozrejme nezaručuje zvýšenie nutričných vlastností pôdy a potrebnú reguláciu charakteristík vody a vzduchu. Preto veľké farmy pravidelne analyzujú kvalitu spracovania, berúc do úvahy jeho súlad s agrotechnickými požiadavkami. Malo by sa začať tým, že činnosti by sa mali vykonávať včas. Porušenie harmonogramu alebo sezónnosti môže anulovať pozitívne účinky striedania plodín. Napríklad jesenné obrábanie pôdy pri skorej orbe je z hľadiska zabezpečenia vlahy a ochrany proti škodcom efektívnejšie ako v neskorších obdobiach. Oneskorené práce na poli môžu viesť k nerovnomernej výsadbe plodín, nehovoriac o riziku vysychania pôdy.

Okrem časovania sú potrebné parametre spracovania ako naprsmer a hĺbka. Smer sa volí striktne cez predchádzajúcu orientáciu alebo pod uhlom k nej. Ako bolo uvedené vyššie, každoročná jednosmerná orba môže viesť k stvrdnutej deformácii povrchovej vrstvy, po ktorej bude potrebné frézovanie. S ohľadom na hĺbku musí byť miera výskytu pracovných nástrojov primeraná. Táto hodnota priamo súvisí s možnosťou regulácie vlhkostnej bilancie spodných vrstiev. V každom prípade musia všetky spôsoby hlbokého spracovania pôdy zabezpečiť rovnomernosť a minimálny stupeň odchýlky. Takže pri hĺbke ornej pôdy do 20 cm maximálny povolený sklon dosahuje 2 cm.

Princípy minimálneho spracovania

Aj pri dodržaní všeobecných pravidiel obrábania pôdy pretrvávajú riziká jej vyčerpania pri dlhodobom mechanickom pôsobení na úrodnú vrstvu. Okrem toho sa zvyšuje pravdepodobnosť erózie pôdy a jej fyzikálnej degradácie, proti čomu klesá aj schopnosť absorbovať humus. Tieto a ďalšie negatívne faktory techník a metód mechanického obrábania pôdy určili aktuálnosť témy zavádzania princípov minimalistického pôsobenia poľnohospodárskych nástrojov na pôdu. V praxi je to vyjadrené v nasledujúcich princípoch:

• Znížte frekvenciu aplikácie hlbokého spracovania bez povrchových úprav vrstvy.
• Pôdy v optimálnom stave sa obrábajú šetrne.
• V rámci jednej technologickej operácie sa vykonáva viacero pracovných postupov.
• Zníženie počtu operácií zahŕňajúcich pripojeniekolesové a pásové vozidlá. Toto opatrenie znižuje tlak na pôdu.

To logicky vyvoláva otázku rizík používania optimalizovaných metód obrábania pôdy, ako je pokles výnosov. Niektoré ukazovatele odrážajúce úrodné vlastnosti pôdy sa skutočne znižujú na pozadí zníženia intenzity mechanického pôsobenia v tej či onej forme. Ale na druhej strane je toto poškodenie plne kompenzované všeobecnou stimuláciou pozitívnych pôdnych procesov spojených s reguláciou živín a mikroorganizmov. Obzvlášť priaznivé účinky sa pozorujú v biochemických procesoch metabolizmu enzýmov a transformácii rôznych organických zlúčenín.

Alternatívne metódy obrábania pôdy

Popri princípoch minimalistického pestovania vznikajú alternatívne systémy obrábania pôdy. Medzi tie najpozoruhodnejšie patrí technológia Strip-till umierneného spracovania a metóda No-till. V prípade techniky Strip-till sa predpokladá hlboké uvoľnenie pásu, pri ktorom sa hojne zavádzajú posuvné prvky. Hnojivo na jednej strane ďalej stimuluje rast vysadených plodín a na druhej strane podporuje biochemické procesy v samotnej štruktúre pôdy. Metóda spracovania Strip-till má zásadný rozdiel, ktorý spočíva v zachovaní medziriadkového pásu nedotknutou zeminou. Ide tiež o technologické riešenie zamerané na zachovanie prirodzenej štruktúry zeme. Najmä ľavá oblasť podporuje prácu zachovaných kapilár s cirkuláciou vlhkosti a živín.stopové prvky, ktoré tvoria prospešný ekosystém. V prípade technológie No-till hovoríme o úplnom odmietnutí mechanického nárazu. Optimálny stav pôdy pre striedanie plodín je zabezpečený udržiavaním rovnováhy v procesoch biocenózy pôdnych organizmov. V praxi sa táto úloha dosahuje aplikáciou špeciálnych hnojív, bylín a mikroorganizmov.

Záver

Naliehavosť problémov v agrosektore poľnohospodárstva zdôrazňuje závislosť zásobovania ľuďmi potravinami od prírodných biologických a chemických systémov. Zdá sa, že doteraz neznámy vývoj technických prostriedkov a syntetizovaných látok na výživu pôdy by mal zaručiť stabilitu procesov striedania plodín. Ale ani inovatívne metódy, metódy a systémy obrábania pôdy neodstraňujú riziká negatívnych procesov, ktoré sa po rokoch prejavia v podobe vyčerpania úrodných vrstiev. Problémy tohto druhu sú spôsobené skutočnosťou, že pôda je viacúrovňový komplexný ekosystém, ktorý je prepojený s obrovským množstvom vonkajších faktorov vplyvu. Zasahovaním do usporiadania tejto biologickej infraštruktúry človek okamžite porušuje množstvo prírodných procesov. Na tomto pozadí sa objavujú nové princípy kultivácie pôdy, ktoré do značnej miery súvisia so znížením mechanického vplyvu na jej štruktúru.