Оборудование и техника для ПРЗ​

Подготовка почвы

Обработка или подготовка почвы к посеву представляют собой одну из рутинных мер в большинстве систем земледелия. Часто, подготовка почвы начинается со сжигания паровой растительности или растительных остатков предыдущей культуры с целью очищения поля или отпугивания диких животных или змей.

Фото 1. Сжигание паровой растительности или растительных остатков предыдущей культуры

В зависимости от возможностей фермера, обработка может быть очень экстенсивной или интенсивной. Но почему фермеры прибегают к вспашке?  Прежде всего, для соответствующей подготовки почвы, чтобы достичь хорошей всхожести семян. Обычно полагают, что если почва хорошо подготовлена, рыхлая, выровненная и имеет множество мелких частиц, это благоприятно воздействует на контакт семян с почвой, что в свою очередь создает необходимые условия посеву на необходимой глубине. Во вторых, фермеры производят вспашку для борьбы с сорняками. Среди других причин обработки почвы могут быть увеличение способности почвы хранить воду и удерживать ее, а также обогрев почвы.

Функции обработки почвы

  • подготовка к посеву;
  • борьба с растительными остатками;
  • внесение удобрений и агрохимикатов;
  • борьба с сорными растениями;
  • разрыхление  плотных слоев почвы;
  • увеличение степени просачивания воды в низкие горизонты почвы;
  • выравненность поверхности почвы (выравнивание, окучивание).

К сожалению, метод, используемый для достижения любой из вышеприведенных задач обработки, может привести к конфликту с другими поставленными задачами. Каждая дополнительная работа по обработке почвы с целью борьбы с сорняками также закапывает большее количество остатков и выводит влагу на поверхность почвы, приводя к дополнительной потере воды. При увеличении объемов работ по обработке почвы снижается процесс образования структуры почвы, что приводит к еще большей уязвимости почвы к эрозии (Godwin, 1990).

Такая подготовка почвы в итоге окажет отрицательные последствия на плодородие почвы, а также на окупаемость затрат при возделывании культур.

Процессы обработки почвы способствуют разрушению частиц почвы и растительных остатков. Обработка почвы также оказывает воздействие на наличие воды и питательных элементов в почве. Среди расходов на обработку почвы необходимо также учитывать следующее:

  • повышение степени эрозии и потери плодородия;
  • рост степени испарения и потери влаги;
  • сокращение водоудерживающей способности почвы.

Почва смытая водой в результате эрозии может переносится на другие участки, такие как траншеи, озера и водоемы, цистерны для сбора поверхностных стоков, или на соседние поля, при этом унося с собой органические вещества, азот, фосфор и пестициды. Меры по предотвращению, такие как строительство террас, являются дорогостоящими. Намного эффективнее и дешевле воздержаться от обработки почвы и сохранять растительные остатки на поверхности почвы.

Обработка почвы

Обычно тип обработки почвы определяется видом проводимых работ (Friedrich, 2000):

  • Отвальная вспашка. При такой обработке почвы производиться оборот пласта.  При этом поверхностные слои почвы заделываются, а более глубокие слои почвы выносятся на поверхность. Установившееся утверждение о том, что вспашка способствует борьбе с сорными растениями, не имеет основу, потому что даже при ежегодном проведении вспашки все равно наблюдается такое же определенное количество сорных растений.
  • Рыхление. Этот способ обработки способствует разламыванию почвенных комков и разрыхлению почвы, например рыхление почвы при помощи глубокорыхлителя.
  • Измельчение. При этом методе комки почвы раздробляются до мелких агрегатов, которые позволят формировать гребни, грядки или просто рядки для посева семян. Обработка почвы при этом производится на глубине нескольких сантиметров.

Отвальная обработка и агрессивное смешивание воздействуют на качество растительных остатков, имеющихся на поверхности почвы. Плуги и диски переворачивают почву полностью, в то время как чизельные культиваторы ломают и смешивают почву, а культиваторы лишь смешивают. Бороны измельчают почву с тем, чтобы подготовить грядку.

В традиционной системе различаются, по крайней мере, четыре типа обработки почвы. (Krause et al ., 1984):

  • очистка почвы и регулирование растительных остатков, включая сжигание паровой растительности или растительных остатков;
  • первичная обработка;
  • вторичная обработка;
  • агротехнические меры, такие как удаление сорных растений, окучивание, разлом корок, и т.д.

Но иногда глубокая обработка или безотвальная обработка необходимы для разлома густых и уплотненных слоев почвы, расположенных глубже.

Рисунок 2. Последствия плохой практики обработки почвы

Вид, а также количество работ по подготовке почвы определяют объемы растительных остатков на поверхности почвы. Например, вспашка оставляет менее 15% на поверхности, а культиватор оставляет от 50 до 70% растительных неповрежденных остатков на поверхности.

Фото 3. Поле со всходами кукурузы после вертикальной культивации

Недостатки практики обработки почвы

  • потеря влаги;
  • ограничение степени просачивания воды через поверхностное заиление;
  • уничтожение структуры почвы;
  • увеличение риска эрозии;
  • увеличение текущих затрат;
  • большой спрос на энергию, время и оборудование.

Поэтому важно выбрать практику подготовки почвы, при которой обеспечивается охрана природных ресурсов и в тоже время улучшается продуктивность, а также низкие производственные затраты.  В условиях систем ПРЗ практика подготовки почвы сокращается почти до нулевой обработки почвы.

Нулевая обработка включает такой вид деятельности, при котором семена помещаются в почву при наименее возможной обработке почвы. Это означает, что посадку и посев необходимо производить поверх растительных остатков предыдущих культур и сорных растений. Поэтому, фермеры, консультанты и исследователи разрабатывали не только инструменты и оборудование для посева в растительные остатки, но также инструменты и приспособления для работы с растительными остатками и паровой растительностью.

Традиционная техника при механической обработке почвы (плуги, рыхлители)

Плуги различной формы, как например традиционное рало или отвальный плуг наверно самые популярные инструменты для подготовки почвы, используемые как в развивающихся, так и в развитых странах. Нет другого орудия, которое бы так символизировало сельскохозяйственное развитие. Инструменты для подготовки почвы, возможно, все еще будут востребованы для определенных конкретных работ даже в условиях ПРЗ. Однако в условиях ПРЗ они перестают быть общеупотребляемыми орудиями труда.

Фото 4. Вспашка поля плугом

Плуг в основном используется для первичной обработки: вскрытие почвы с целью ее рыхления  для хорошего проникновения корней и удаление и закапывания сорных растений. Плуг можно нести с помощью гужевой силы, на одном или двух ослах или рогатом скоте.

Среди недостатков плуга следующие:

  • в начале дождевого сезона требуются крепкая гужевая сила для того, чтобы тянуть плуг, а в это время года большая часть животных слабая;
  • повторная вспашка на той же глубине может создать подошву пахотного слоя (плужную подошву) или уплотненный слой;
  • оборачивание пласта приведет к потере влаги в почве через испарение;
  • приводит к появлению сорных растений из более глубоких слоев почвы на поверхности, тем временем зарывая свежие семена сорняков, в результате чего в долгосрочный период получается большее заражение сорняками в поле.

Строение отвала, то есть размер и изгиб определяет количество растительных остатков, сохраненных на поверхности и ту часть, которая смешивается с почвой. Чем больше и чем изогнутее отвал, тем больше объем растительных остатков, которые зарываются в почву и таким образом на поверхности остается меньше. В первую   очередь при переходе от традиционного пахотного земледелия к ПЗР фермеры могут использовать лаповые инструменты, такие как чизель или культиватор.

Чизель или рыхлители – это металлические приспособления с острой конечностью, которые можно присоединить к обычному плужному грядилю. (Moeller, 1997). Обычно фермеры, желающие избежать вспашки, при минимальной или сокращенной подготовке почвы используют чизели.

Фото 5. Гужевой рыхлитель

Фото 6. Рыхлитель с прикрепленной сеялкой

Его также можно использовать для вскрытия плужных подошв или других непроницаемых слоев почвы, как например корки.

Среди недостатков можно перечислить следующие:

  • недостаточная борьба с сорными растениями;
  • требует приемлемого состояния почвы (крошащаяся или более сухая) для проведения работ
  • остатки и растительность на поверхности закупоривают инструмент 
  • камни и комки убираются вручную.

Глубокорыхлитель используется для разрыхления твердых или уплотненных слоев почвы  с целью улучшения процесса просачивания воды и проникания корней. Его можно присоединить к обычному плужному грядилю. Его также можно использовать для рыхления сухой почвы. Наконечник работает под уплотненным слоем и его можно использовать до глубины почвы в 25-60 см. При работе с помощью гужевой силы максимальная рабочая глубина чизеля около 30 см. По этой причине безотвальная обработка не представляется возможным с помощью гужевой силы, но неглубокий слой почвы можно разрыхлить используя чизели подходящей формы.

Фото 7. Чизели

Техника в системе ПРЗ

Сеялка точного высева

Для достижения здорового развития культур и единообразного прорастания важны хорошая заделка семян и контакт с почвой. Устройства состоят из опоры, на которой крепятся пластиковые резервуары, соединяющиеся с горизонтальным высевающим аппаратом и двигателем устройства. Вес сеялки для нулевой технологии – 1800 кг. Емкость резервуара для пшеницы – 190 кг, емкость резервуара для удобрения – 505 кг. Рабочая ширина захвата для пшеницы – 2380 мм, а для культур рядового посева – 2400 мм. Тяга прицепного типа, что существенно облегчает транспортировку с одного места на другое. FANKHAUSER 2115 – универсальная сеялка для нулевой технологии, которую легко трансформировать как для высева полевых культур, так для рядового посева.

Сеялка точного высева для крупного зерна: Это четырех- или пятирядная сеялка с междурядным расстоянием 40-90 см. Для каждого рядка имеется секция, включающая баночный высевающий аппарат, дозирующий механизм, а также механизм привода и линия сошников. Каждая секция самостоятельно отмеряет семена для точного соблюдения интервалов в рядке, а также имеет независимую систему сошников, позволяющую аккуратно заделывать семена на нужную глубину. Регулировка рабочей глубины ножа осуществляется с помощью регуляторов на рамном выравнивателе машины.

Фото 8. Сеялка точного высева для крупного зерна

Для данной сеялки количество семян на метр можно варьировать от 2,2 до 63,1 в зависимости от культуры. Для культур рядового посева скорость не должна превышать 6 км/ч, чтобы избежать повреждения семян. В случае с высокими и жесткими растительными остатками высокая скорость помогает их срезать, однако скорость более 6 км/ч может разрушить семена. При проведении калибровки для точного высева, требующего точного количества семян на гектар, крайне важно правильно отрегулировать сеялку для того, чтобы добиться нужного конечного стеблестоя с учетом выбранного для посева сорта и процента всхожести. Еще один важный фактор получения хороших стеблестоев – правильный выбор высевающих дисков, основанный на форме и величине семян.

Привод для удобрения расположен на левой стороне сеялки. Когда выбрана норма внесения удобрения, следует установить необходимые шестерни. Перед тем как привести сеялку в движение, проверьте, правильно ли совмещены неприводной вал, цепь и зубчатые колеса. Для дозирования удобрения имеются два шнека: один для низкой нормы внесения удобрения, другой – для высокой.

Проблема сеялки в том, что ее переоборудование от полевых культур к культурам рядового посева и обратно – процесс сугубо технический, затратный по времени, поэтому в этой связи могут возникнуть определенные трудности в регионах, где мало квалифицированных технических специалистов. Требуется приблизительно полтора дня, чтобы переоборудовать сеялку для рядового посева в сеялку для полевых культур.

Ручные сеялки

Ударные сеялки помещают заданное количество семян и удобрений в почву. Обычно они оборудованы двойным носиком, чтобы выход семени и удобрения происходил одновременно. Расход удобрения и семян можно регулировать.

Используют их следующим образом: втыкают в землю с закрытым носиком, затем рукоятки раздвигают, позволяя семени и удобрению упасть в гнездо, а после закрытия носики для семян и удобрения заполняются снова.

Фото 9. Ударная сеялка (Фото Б. Сафаров)

Сеялка мотыжного типа представляет собой другой тип ручной сеялки. Это орудие сделано в виде раздвоенной мотыги, у которой лезвие мотыги заменено носиками для выпуска семян и удобрения (в заданных количествах) при каждом ударе «мотыги».

Фото 10. Сеялка мотыжного типа

Опрыскиватели

Штанговые опрыскиватели

Применение агрохимикатов необходимо для обеспечения более продуктивного и экономичного производства, однако может представлять угрозу для человека, окружающей среды и сельскохозяйственных культур. Поэтому всегда следует внимательно следить за тем, чтобы консольные распылители использовались правильно, эффективно и безопасно.

Фото 11. Штанговый опрыскиватель

Успешное распыление зависит не только от хорошего распылителя или правильного использования химикатов, но и от факторов, которые определяются на поле с учетом специфики его ориентации. Из числа таких факторов некоторые концепции должны войти в состав критерия оценки с тем, чтобы можно было достигнуть положительных результатов в рамках программы борьбы с вредителями.

Идеальное время для распыления следует выбирать в зависимости от характеристик химической продукции, а также от полевых условий:

  • уровень заражения вредителями, болезнями, засоренности сорняками;
  • уровень патогенности болезней;
  • стадия развития сорняков;
  • погодные условия.

Правильная норма внесения. Внесение химикатов любого рода требует, чтобы в течение всей процедуры распыления поддерживалась правильная норма. Такую возможность может обеспечить только хороший, правильно откалиброванный распылитель.

Калибровка необходима для того, чтобы:

  • гарантировать, что объем смеси соответствует обрабатываемой площади;
  • иметь возможность добавить требуемый объем пестицида.

Калибровка призвана проверить:

  • в случае небольшого износа наконечников необходимость регулировки давления;
  • в случае износа наконечников необходимость их замены;
  • правильную скорость обработки;
  • наличие резких перепадов напора или неисправностей датчика;
  • наличие поврежденных или закупоренных наконечников;
  • хорошее состояние распылителя и отсутствие протечек.

Калибровка состоит из четырех ступеней:

  • проверка скорости двигателя;
  • вычисление требуемого потока в наконечнике и выбор размера наконечника;
  • проверка жидкостной системы;
  • проверка расхода жидкости.

Ранцевые опрыскиватели

Ранцевые опрыскиватели широко используются на мелких фермах и в домохозяйствах Центральной Азии и Азербайджана. На местных рынках встречаются три вида ранцевых опрыскивателей, а именно: напорные опрыскиватели, ранцевые опрыскиватели ручного управления и опрыскиватели с механическим (бензиновым или электрическим) приводом, однако основные составные элементы и требования к их использованию – общие для всех.

Фото 12. Ранцевый опрыскиватель

Составные элементы ранцевого опрыскивателя такие же, как и у консольных распылителей.

Эти элементы следующие:

  • емкость для химического раствора;
  • ручной насос для создания давления;
  • система фильтрации под наконечником для снижения ее закупоривания;
  • клапан управления для контроля напора и включения опрыскивателя.