Технология гребнеобразования при возделывании кукурузы
Tiger DT на тяжёлых почвах
Возделывание кукурузы не только с целью получения зелёной массы и закладки на силос становится всё более популярным. Особенно для севооборотов с превалированием зерновых колосовых кукуруза на зерно является удачным дополнением. При возделывании этой культуры технология полосовой обработки почвы с шириной междурядий в 75 см является алтернативой традиционной технологии.
Focus CS превосходно показал себя на лёгких и средних почвах, однако на тяжёлых и очень тяжёлых почвах эта технология наткнулась на свои пределы. За все годы её применения урожайность кукурузы на этих типах почв хоть и никогда не падала по сравнению с традиционной технологией возделывания, но также никогда существенно не изменялась и в большую сторону.
Историческая родина применения полосовой обработки почвы при возделывании кукурузы в Северной Америке (пояс вокруг 35-й параллели) имеет по сравнению с Центральной Европой существенные различия в температурном режиме, особенно в фазу вегетации растений. В традиционных регионах возделывания кукурузы в США температура воздуха в решающие для ёе вегетации месяцы (июль, август и сентябрь) ощутимо превышает аналогичные показатели в Европе.
Более высокая температура воздуха соответственно вызывает повышение температуры почвы. Это сказывается положительно на процессе минерализации имеющихся запасов азота в почве, чтобы растения кукурузы получили его в доступной нитратообразной форме в решающие фазы своего развития при формировании початка. Растение кукурузы не нуждается в период своей вегетации в постоянно высоких порциях азота, но эта потребность скачкообразно возрастает в июле-августе.
Здесь и скрывается изюминка классической полосовой обработки. Органический материал осенью был убран лишь с полос посева. В междурядьях же он, наоборот, остался нетронутым. Это «одеяло» из мульчи способствует тому, что температура почвы в междурядьях несколько ниже, чем в полосах посева. В условиях Центральной Европы это ведёт к тому, что образование нитрата в междурядьях происходит медленнее, чем необходимо для успешного развития растений. Более того, медленное образование нитратов ведёт к тому, что в период созревания початков нитраты продолжают поступать в растения и дополнительно тормозят процесс созревания плода. Этот факт ограничивает применение HORSCH CS кроме как, на легких и средних почвах.
В частности, на тяжёлых почвах с высоким содержанием глины очень трудно выбрать оптимальные сроки для проведения весенней предпосевной обработки почвы. Если её провести очень рано, на ещё «не созревшей» почве, высок риск образования колей и уплотнений; если опоздать, можно потерять драгоценные благоприятные для вегетации растений дни, а вместе с ними и часть потенциального урожая.
Исходя из этого, напрашивается вывод, что идеальным решением было бы создание таких условий, чтобы почва могла в достаточной мере просохнуть и прогреться и без проведения весенней предпосевной обработки. Но каким образом? Ответ лежит в области физических свойств почвы: большая поверхность получает большее количество солнечного тепла, а, следовательно, быстрее просыхает и прогревается. А применение технологии гребнеобразования создаёт как раз требуемые для этого предпосылки.
Следуя такой технологии, образование гребней следует проводить осенью, чтобы зимние морозы дополнительно способствовали улучшению физических свойств почвы во взрыхлённых полосах. Но учитывая «характер» тяжёлых почв, гребнеобразование как при возделывании картофеля – если вообще и возможно – требует значительных затрат энергии. Понимая это, мы начали разрабатывать комбинированный агрегат для использования в наших целях.
Сегодняшним результатом наших разработок является HORSCH Tiger DT, имеющий четырёхрядную рамную конструкцию с шагом рабочих органов 37,5 см.
Геометрия рабочих органов сформирована таким образом, что расстояния между серединами гребней составляет 75 см. Передние два ряда стоек глубокорыхлителя рыхлят почву под будущими полосами посева, а два задние – междурядья.
Глубина рыхления составляет в зависимости от состояния почвы 20 – 35 см. Для образования гребней используется предварительно взрыхлённая почва из междурядий, состоящая как из грубых комков, так и мелкой почвенной фракции. Высота гребней непосредственно после проведения обработки почвы такого типа составляет 20 – 40 см и за счёт усадки почвы зимой уменьшается примерно наполовину.
Наш опыт показывает, что чем грубее выглядели гребни осенью, тем интенсивнее проходило восстановление физического состояния почвы под воздействием зимних морозов.
Для рыхления почвы Tiger DT оснащается двумя вариантами рабочих органов: для работы на лёгких и средних почвах предлагаются хорошо зарекомендовавшие себя на культиваторах серий Terrano и Tiger лапы MulchMix шириной 80 мм, для тяжёлых почв долотообразные наконечники шириной 40 мм. Очевидно, что более узкие рабочие органы позволяют снизить тяговое усилие при работе с данным агрегатом, в пику интенсивности заделки пожнивных остатков.
Предохранять стойки от перенагрузок призваны крепления TerraGrip с гидравлической защитой. Эта система (с усилием срабатывания блока превышающим 800 кг) позволяет даже при рыхлении на глубину до 35 см в самых жёстких условиях сохранить требуемую стабильность положения рабочих органов. В случае встречи с непреодолимым препятствием каждая стойка обладает диапазоном движения назад-вверх на высоту до 30 см, что позволяет в большинстве стандартных случаев избежать повреждения машины. Выдерживание глубины работы машины осуществляется при помощи интегрированных в раму опорных колёс.
Такой концепт рамной конструкции позволяет избежать образования колей на уже обработанной почве. Машина, имея рабочую ширину 6 м, располагает 17 рабочими органами, что позволяет полноценно готовить почву для посева восьми рядков кукурузы с шириной междурядья 75 см.
Для того чтобы не нарушить ширину междурядий при севе культуры, очень важно получить чёткие ровные гребни и – что особенно важно – быть точным на стыке двух соседних проходов, где допустимая погрешность не должна превышать 5 см.
Каждый земледелец-практик прекрасно понимает, что основная обработка почвы с такой высокой точностью – особенно если учесть, что используется тяжёлое прицепное орудие с присущей ему тенденцией «бокового хода» - хоть и красивая, но очень трудно реализуемая задача. Как же быть?
Попытавшись разобраться, почему почвообрабатывающее орудие «уходит» с идеальной линии, мы пришли к выводу, что наибольшие отклонения вызваны изменениями плотности почвы из-за присутствующих в ней колей и других уплотнений. Приняв это к сведению, мы установили на каждой стороне Tiger DT по два активных «подруливающих» диска.
Эта гидравлически управляемое активное подруливающее устройство (Implement Steer) является интегрированной частью спутниковой навигационной системы с корректировкой сигнала в режиме реального времени (Real Time Kinematik), установленной в тракторе. Погрешность таких систем параллельного вождения находится в пределах 2 см, что позволяет с очень высокой точностью удерживать не только трактор, но и почвообрабатывающее орудие на заданной полосе движения.
Управление обеими машинами осуществляется с одного терминала, установленного в кабине трактора. Это возможно только благодаря двум GPS-приёмникам, монтированным соответственно на каждой из машин.
Для корректировки сигнала в режиме реального времени может использоваться как ближайшая стационарная установка, поддерживающая GPS-сигнал, так и мобильная станция, предварительно устанавливаемая на край обрабатываемого поля. Система позволяет сохранять данные о месторасположении созданных осенью гребней и полос, чтобы вновь использовать эту информацию уже при посеве следующей весной.
Обработка почвы
Наш четырёхлетний опыт применения технологии гребнеобразования при возделывании кукурузы наглядно продемонстрировал ряд очевидных преимуществ этого метода. Во-первых, осенняя обработка почвы может проводиться на протяжении достаточно длинного временного отрезка. Если предшественником для кукурузы являются зерновые колосовые, то гребни вполне могут быть сформированы уже в августе-сентябре, ещё до прихода сезона осенних дождей.
Образование гребней можно проводить как на необработанной стерне, так и после одной или двух поверхностных стерневых обработок, например дискований. Последний вариант более предпочтителен, так как он позволяет на ранних стадиях спровоцировать всходы падалицы и контролировать рост сорняков.
В случае если предшественником кукурузы на зерно являлась опять-таки кормовая или зерновая кукуруза, время проведения осеннего цикла обработки почвы смещается на более поздние сроки. И здесь наш опыт показал, что проведение перед гребнеобразованием дополнительной обработки кукурузной стерни (мульчирование, дискование) является преимущественным.
Если же уборка зерновой кукурузы проведена в очень поздние сроки, гребни лучше сформировать уже после наступления устойчивой морозной погоды.
Как уже было упомянуто, гребни, состоящие осенью как из грубых комков так и мелкой почвенной фракции, за зиму, как правило, превращаются в однородную рыхлую почвенную массу с хорошей структурой, что само по себе создаёт все предпосылки для успешного сева кукурузы.
К тому же волнистая поверхность поля имеет и дополнительные весьма интересные преимущества. Минимальной температурой почвы для посева кукурузы большинство агрономов считают 8°C. Понятно, что чем раньше почва прогреется до этого значения, тем раньше можно будет начать сев и тем больше вероятность получения хорошего урожая. Но какие факторы могут этому способствовать? Только благоприятная погода? Да, но не только. Ведь и площадь прогреваемой поверхности, и количество растительных остатков в верхнем почвенном слое, и плотность самой почвы (способствующая или же наоборот препятствующая быстрому прогреванию) - тоже очень важны.
Именно эти вышеназванные критерии были положены в основу разработки концепта HORSCH Tiger DT: проведение гребнеобразования с целью увеличения площади поверхности обработанной почвы, равномерное перемешивание растительных остатков с верхним почвенным слоем и создание условий для интенсивного «дыхания» почвы.
Если внимательно понаблюдать за состоянием гребней весной, можно заметить, что почва просыхает, начиная с вершины гребня по направлению к основанию, т. е. первым освобождается от избыточной влаги как раз место будущего рядка кукурузы.
В то же время расположенные на вершине гребней ростки позднее смогут беспрепятственно посредством почвенных капилляров получать влагу из более глубоких почвенных слоёв.
Наши наблюдения в период разработки и тестирования Tiger DT показали, что применение технологии гребнеобразования позволяют начать сев кукурузы в среднем на 7-10 дней раньше, чем традиционным способом. Этот выигрыш во времени способствует с одной стороны повышению потенциальной урожайности культуры, а с другой позволяет ощутимо увеличить сезонную производительность применяемой при этом посевной техники.
Посев
Посев кукурузы по гребням производится посредством сеялки точного высева. Предлагаемая нами модель HORSCH Maestro CC/SW и Maistro RC/CC оснащается, как и Tiger DT, GPS- приёмником и активным подруливающим устройством, чтобы полосы посева располагались точно на вершинах гребней.
Для идеальной точности сева желательно иметь сохранённые в системе полосы проведения осенней обработки почвы, иначе придётся положиться на точность своего глазомера.
Ширину колеи как трактора, так и – если имеется – отдельного семенного бункера необходимо будет согласовать со схемой гребнеобразования. Из распространённых вариантов колеи трактора 1,5 м / 2,25 м или 3 м второй вариант имеет недостаток, что сеялка должна быть смещена на 37,5 см от центральной оси трактора. Что касается размера колёс трактора, то оптимальными будут шины не шире 540 мм.
Мы рекомендуем начинать сев при достижении температуры почвы 8°C и оптимальной влажности крон гребней. Важным условием быстрого развития растений является внесение стартовой дозы удобрений под горизонт посева, чтобы стимулировать раз витие корневой системы растений.
Содержание азота в стартовой дозе удобрения не должно быть превалирующим, т.к. растениям кукурузы в первые 45 дней своего развития требуются лишь незначительные дозы этого вещества. Гораздо важнее является содержание в почве фосфора, калия, а в некоторых местах и магнезия.
В наших опытах содержание азота в количестве 25 – 35 кг действующего вещества азота было вполне достаточным. При выборе вида азотосодержащего удобрения следует обращать внимание на скорость его минерализации в нитратообразную форму. Ведь если превращение азота в доступные для усвоения растениями формы произойдёт слишком быстро, есть опасность «перерастания» растений в ранних фазах, что может негативно сказаться на соотношении корневая система/стебель и вызвать дополнительные трудности.
Дополнительно азот можно внести перед посевом в форме мочевины, или же методом разбрасывания в фазе четырёх листьев.
Дозы фосфора и калия следует вносить в зависимости от содержания в почве. Для оптимального развития растения мы рекомендуем 20 — 30 кг P2O5/га.
Наша сеялка вносит удобрение на удалении 6 см от рядка и примерно на 5 см глубже семян. Мы рекомендуем избегать прямого контакта семян и удобрений, чтобы избежать возможного ожога юных проростков.
Оптимальная глубина заделки семян, в зависимости от влажности почвы, составляет 3,5 см – 6 см. Важным при этом является плотный контакт семян с влажным слоем почвы. Долгое нахождение непрорастающих семян кукурузы в почве способствует появлению грибковых заболеваний и ухудшает всхожесть. В этой связи адресное прикатывание имеет дополнительное преимущество. В нашем случае эту функцию выполняют два расположенных под углом друг к другу прикатывающих ролика, интенсивность работы которых можно индивидуально регулировать.
Перспективы
Эффективность любой технологии определяется, в итоге, конечным результатом, т. е. урожаем. Мы применяем метод гребнеобразования при возделывании кукурузы уже четвёртый год, и на наших полях её урожайность была в среднем на 10 % выше по сравнению с традиционным методом. Мы отдаём себе отчёт, что отмеченное повышение урожайности является следствием различных факторов. Главным мы считаем отсутствие предпосевной обработки весной. Дополнительным преимуществом выступают более ранние сроки сева.
Внесение удобрений под горизонт посева, особенно закладка депо удобрений (фосфор и калий) в глубокие почвенные слои, без всякого сомнения, является самым ярким примером целевого внесения удобрений. Учитывая непрекращающийся рост цен на минеральные удобрения, мы убеждены, что разработка подобных технологий и машин – это инвестиция в будущее.
Что касается химической борьбы с сорняками, то мы её проводили тем же комплексом СЗР, что и при традиционной технологии. Вообще, следует отметить, что хорошо взрыхлённая, «дышащая» почва представляет собой достаточно неблагоприятную среду для развития как сорняков, так и падалицы культуры предшественника. По аналогии, этот феномен также отчётливо наблюдается после грубо проведённой вспашки. Действительно, пока такие угодья снова «зазеленеют», проходит намного больше времени, чем при других видах обработки почвы. Отсутствие целенаправленного измельчения и обратного уплотнения почвы, определённо, являются частью объяснения этого феномена. Впрочем, в случае высокой засорённости угодий, вполне возможно применение гербицидов сплошного действия (действующее вещество: глифосат) как перед посевом, так и непосредственно после него.
Для более глубокого изучения различных аспектов описанной в данной статье технологии, осенью 2010 года в двенадцати различных по почвенно-климатическим условиям хозяйствах в Венгрии были заложены опыты общей площадью около 200 гектаров. Большая часть этого опытного поля приходится на тяжёлые для обработки почвы. Глубокое рыхление и гребнеобразование были проведены в середине октября в условиях местами очень высокой влажности почвы.
Весной 2011 года все подготовленные описанным выше методом поля будут засеяны при помощи нашей пропашной сеялки HORSCH Maеstro 8 CC. Эта сеялка уже подготовлена к севу, в т. ч. дополнительно оснащена системой активного подруливания, чтобы ничто не было предоставлено на волю слепого случая.