Способ возделывания яровых и озимых зерновых культур

Способ возделывания яровых и озимых зерновых культур

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к способам возделывания зерновых культур и может найти применение в сельском хозяйстве.

Известен ленточный двустрочный посев зерновых культур (фиг.1, фиг.2), предусматривающий возможность одновременного высева яровой и озимой культур, когда озимая культура высевается в расширенных промежутках между лентами яровых [1]. Осенью яровые срезаются, а оставшиеся озимые уходят в зиму. Осенняя подрезка озимых растений при уборке укрепляет их корневую систему и закладывает дополнительное количество почек будущих стеблей. Таким образом достигается возможность получения двух урожаев при одном проведенном севе.

Добавим, что озимая культура, занимая промежутки между лентами всходов яровых, участвует в затенении почвы и всходов сорняков, но из-за отставания в развитии не отбирает дополнительные за счет расширенных промежутков ресурсы солнечного света и питания у растений яровой культуры.

Но при использовании посевных машин для обычного рядового посева с расстоянием между рядками 15 см (фиг.1), например, такая схема посева оказывается для обеих культур далекой от оптимальной, в частности, из-за междурядий завышенной ширины для озимой культуры, что вызывает уменьшение площади поля, используемой растениями для питания, и может приводить к недопустимому снижению урожайности.

Этот способ посева технически реализуем в узкорядном варианте (фиг.2), но узкорядные посевные машины сложны и почти не используются в РФ. Зато находят широкое распространение почвообрабатывающе-посевные машины (ППМ) и посевные комплексы (ПК) с разбросным полосным посевом с сошниками, совмещенными со стреловидной лапой, например.

Известен способ возделывания озимой пшеницы [2], включающий ее посев и уборку. С целью улучшения условий перезимовки посев пшеницы производят весной совместно с яровой зерновой культурой. Последнюю убирают в обычные сроки на высоком срезе с оставлением стерни высотой 20-30 см, а озимую пшеницу - на следующий год.

Посеву озимой пшеницы здесь предшествует предпосевная обработка почвы и посев яровой пшеницы в качестве покровной культуры. В один и тот же день поперек рядков яровой пшеницы высевают семена озимой пшеницы (фиг.3) и выращивают эту смесь по обычной технологии смешанных посевов. В обычные для зоны сроки убирают яровую пшеницу на высоком срезе, проводят подкормку озимой пшеницы и оставляют под зиму под защитой высокой стерни. После перезимовки посевы озимой пшеницы вторично подкармливают минеральными удобрениями и боронуют. Убирают данную культуру в обычные сроки. При этом обеспечивается получение высоких урожаев озимой пшеницы даже после малоснежной зимы, снижаются затраты на проведение основной и предпосевной обработки почвы (в звене севооборота: чистый пар - яровая пшеница плюс озимая пшеница - вспашка и предпосевная обработка производится один раз в три года, а в звене севооборота: чистый пар - озимая пшеница - яровая пшеница -два раза в три года).

Однако используемый здесь перекрестный посев нуждается во втором проходе посевного агрегата по полю (с удвоением расхода ГСМ и других соответствующих ресурсов и прямых затрат). Кроме того, высев семян озимой пшеницы в один и тот же день может усложнять производственную ситуацию в этот и без того напряженный период посевной кампании. А получение высоких урожаев увязывается с применением удобрений, на что требуется расходование соответствующих ресурсов, возникают сомнения в экологической чистоте зерновой продукции.

Известен способ посева И.Е.Овсинского [3], основанный на системе земледелия с саморегулированием растений при посеве по принципу «густо-пусто»: «…растения для того, чтобы выдать большой урожай должны расти очень густо, причем с боков иметь свободное пространство…» [3, с.164]. В таких посевах растения вынуждены вести внутривидовую борьбу, располагая одновременно изобилием света и питания вблизи. Посев зерновых вели на глубину около 5 см лентами шириной около 30 см на влажное основание капиллярного слоя почвы, чередуя их с незасеянными полосами той же ширины (фиг.4). При этом посев осуществляли рядковым способом по шесть рядков в каждой ленте. Незасеянные полосы обрабатывали конными полольниками 2-3 раза, пока не подрастут зерновые на засеянных лентах и не создадут затемнение в незасеянной полосе, что, в свою очередь, позволяет подавлять рост сорняков и равносильно эффекту боронования.

Данный способ посева обеспечивал тогда (в конце 19 века) прорастание семян без дождя на 6 - й день, ускоренное развитие зерновых на 2 недели и увеличение урожая до двух раз.

Однако в современных условиях реализация данного способа современными техническими средствами затруднена, в частности, в связи с изменениями в нормативах. Например, ширина незасеваемых полос (30 см) уже недостаточна для механизированной прополки, а ширина междурядий даже при узкорядном посеве больше, чем у И.Е.Овсинского (7,5 см вместо 6 см). Кроме того, этот способ непригоден для одновременного возделывания яровых и озимых зерновых культур, но дает представление, в частности, об оптимальной для проявления эффекта «густо-пусто» ширины засеваемых и незасеваемых культурой полос и необходимости специальных мер для подавления сорняков на незасеваемых зерновой культурой полосах.

Известен способ посева зерновых культур через полосу при равных по ширине размерах (20-25 см) засеваемой и незасеваемой полос [4] и устройство для его осуществления (патент РФ №2204891). Почву в засеваемой полосе рыхлят по всей ширине на глубину посева и одновременно укладывают семена вразброс на подготовленное ложе. Верхний слой взрыхленной почвы сдвигают в незасеваемую полосу. Оставшуюся, прикрывающую семена взрыхленную почву выравнивают и уплотняют.

Укладка убираемого, наиболее сухого слоя почвы из засеваемой полосы на незасеваемую полосу в виде гребня позволяет получать дополнительную влагу, которая скатывается с гребня в засеваемую полосу и благоприятно влияет на развитие зерновых. Сорняки же, укрытые дополнительным слоем сухой земли и не получающие атмосферной влаги, не прорастают длительное время, а посевы зерновых в период кущения затемняют незасеваемую полосу, создавая эффект боронования. Производственная проверка способа была проведена еще в 2002 году на 3500 га и показала хорошие результаты.

Заметим, этот способ посева зерновых не пригоден и не рассчитан для одновременного посева зерновых культур, но показал возможность проявления эффекта «густо-пусто» при полосном посеве и ширине полос (20-25 см), меньшей, чем у Овсинского И.Е., если ипользовать приемы с эффектом, равносильным боронованию незасеянных полос (у И.Е.Овсинского).

И ныне в принципе реализуема схема посева яровой и озимой культур (фиг.5), если использовать разбросной посев в полосу примерно такой же ширины (20-25 см) для обеих культур. Тогда проблема подавления сорняков в незасеянных яровой культурой полосах вполне разрешима, поскольку эти полосы заняты озимой культурой, высеваемой одновременно с яровой культурой. При этом в первый год обеспечивается полноценное затемнение сорняков озимой культурой, создавая эффект боронования, и отпадает необходимость в дополнительной обработке междурядий яровой культуры, при сохранении эффекта «густо-пусто» для яровых. А на следующий год такие параметры схемы посева вполне приемлемы для растений озимой культуры. Например, ширина незанятой озимыми полосы (20-25 см) достаточна для проявления у озимых эффекта «густо-пусто» и для возможности полноценного затенения зерновыми сорняков без дополнительной обработки, поскольку удлинение вегетационного периода способствует лучшему укоренению озимой культуры и ее ускоренному прорастанию с опережением непотревоженных сорняков, находящихся под соломой и стерней яровой культуры, до смыкания стеблестоя и полного затенения. Получается, что именно весенний посев озимой культуры и является необходимым для озимых приемом, равносильным эффекту боронования.

На самом деле ширина незасеянной культурой полосы L_H у способа посева в соответствии с [4] несколько больше, чем ширина полосы посева L_П, и по уточненным данным [6] L_H=23-27 см, а L_П=18-22 см. Это связано с конструктивно - технологическими особенностями технической реализации разбросного полосного посева.

Расстояние между полосами одной культуры (яровой 1 или озимой 2, см. фиг..5) представляет собой ширину незасеянной данной культурой полосы L_H и связано с шириной полосы посева L_П и шириной междурядья lm соотношением:

Заметим, что величины в соотношении среднестатистические, за исключением междурядья L_M, при чем L_П<L_M. Кроме того, незасеянная в прямом смысле полоса имеет отношение только к следующему после посева году, то есть к озимой культуре. Значит, в соответствии с положительным опытом посевов по способу [4] с проявлением эффекта «густо-пусто» ширину незасеваемой полосы можно принять на том же уровне (L_H=23-27 см) при наличии специального приема, равносильного эффекту боронования у Овсинского И.Е. [3]. Таким приемом оказывается посев озимой культуры весной, способствующий ее усиленному укоренению и ускоренному росту до смыкания стеблестоя и затенения сорняков.

По соотношению (1) при заданных междурядье L_M и ширине полосы посева Ln посевной машины можно определить ее пригодность для одновременного посева яровой и озимой культуры через полосу раздельно.

Например, для серийной сеялки-культиватора СЗС-2,1П(СКП-2,1) [5] с параметрами L_M=22,5 см, L_П=20-22 см получаем ширину незасеянной озимой культурой полосы L_H=23-25 см. Этого вполне достаточно для подавления непотревоженных обработкой сорняков под стерней и соломой яровых, учитывая ускоренное прорастание растений озимой культуры с усиленным укоренением в течение длительного вегетационного периода прошлого года (с весны).

А для повышения плодородия почвы и урожайности без удобрений и других химических средств при уборке яровых на высоком срезе можно использовать отработанное практиками разбрасывание соломы на полях или оставлять стеблестой после очесывающих жаток, возвращая азот в почву и наращивая гумус, при попутной экономии соответствующих ресурсов.

Основной задачей, решаемой в заявленном изобретении, является разрешение противоречия между необходимостью размещения семян озимой и яровой культур по площади, обеспечивающего наиболее благоприятные условия произрастания обеих культур, включая подавление сорняков, и возможностью эффективной технической реализации.

Технический результат, на достижение которого направлено заявляемое изобретение, состоит в реализации одновременного возделывания озимых и яровых культур с использованием серийных посевных машин существующего парка для разбросного полосного посева, при возможности получения двух полноценных урожаев зерновых культур за одну посевную без применения удобрений и химических средств защиты растений.

Для достижения указанного технического результата при возделывании яровых и озимых культур с одновременным весенним посевом и уборкой яровой культуры в обычные сроки, а озимой культуры - на следующий год, посев яровой и озимой культур проводят разбросным полосным, причем раздельно через полосу шириной 18-22 см с расстоянием между полосами одной культуры 23-27 см или в каждую полосу смесью семян культур.

Заявленный технический результат достигают, в частности, когда для чересполосного посева яровой и озимой культуры используют серийную сеялку-культиватор СЗС-2,1П (СКП-2,1) с шириной полосы посева L_П=20-22 см (при междурядьях L_M=22,5 см) (5). При этом расстояние между полосами одной культуры

L_H составит 23-25 см. Этого вполне достаточно для проявления эффекта «густо-пусто» для обеих культур и подавления сорняков озимой культурой на следующий год (при высокой культуре земледелия - на незасоренных почвах).

Может быть получен полноценный урожай обеих культур при использовании для смешанного посева яровой и озимой культур в каждую полосу, например, серийной «Обь-4» с шириной полосы посева L_П=18-22 см при междурядьях L_M=36 см [5] (или другой посевной машины для полосного посева), но без проявления эффекта «густо-пусто».

Кроме того, при уборке солому разбрасывают или оставляют стеблестой после очеса.

На чертежах представлено:

Фиг.1 - пример схемы посева семян яровой 1 и озимой 2 культур рядовым способом с междурядьем 15 см;

Фиг.2 - то же для узкорядного способа с междурядьем 7,5 см;

Фиг.3-то же для перекрестного посева с междурядьем 15 см;

Фиг.4 - схема посева И.Е.Овсинского;

Фиг.5 - пример схемы чересполосного разбросного посева яровой 1 и озимой 2 культур;

Фиг.6 - пример схемы разбросного полосного посева смеси семян яровой и озимой культур.

Пример 1 осуществления способа.

На СКП-2,1 окна зерновысеващих аппаратов, соответствующие полосам, засеваемым озимой культурой (фиг.5, см.2), перекрывают заслонками. Аналогично перекрывают задвижками высев у туковысевающих аппаратов для полос, засеваемых яровой культурой (фиг.5, см.1). Все высевающие аппараты подбором шестеренок редуктора, рабочей длины высевающих катушек или позиции фиксации задвижек настраиваются в обычном порядке, например, на 2/3 нормы высева яровой культуры и 1/3 нормы высева озимой культуры (около 4/3 и 2/3 на соответствующий аппарат, с учетом отключения части высевающих аппаратов). Зерновой отсек бункера загружают семенами яровой культуры, например пшеницы. Семена озимой ржи, например, загружают в отсек для туков и осуществляют сев.

После появления всходов и позже на ранних стадиях их развития полосы с различными культурами способны обеспечивать нормальное затенение почвы и всходов сорняков. С выходом яровых на стадию стеблевания озимые, отставая в развитии, стелятся по поверхности почвы и способны подавлять всходы сорняков без гербицидов в промежутках между полосами яровых. При этом для колошения и созревания яровых возникают дополнительные ресурсы солнечного света и частично питания, способствуя проявлению эффекта «густо-пусто». А при уборке яровых на высоком срезе солому разбрасывают без измельчения.

На следующий год растения озимой ржи с хорошим укоренением за вегетационный период прошлого года (с самой весны), перезимовавшие под защитой высокой стерни, способны к ускоренному развитию с опережением прикрытых соломой непотревоженных сорняков на промежутках 23…25 см между полосами озимых до смыкания стеблестоя. При этом соблюдаются условия для эффекта «густо-пусто», и можно вполне рассчитывать на его проявление.

Пример 2 осуществления способа.

На «Обь-4» в бункеры загружаются семена яровой и озимой пшеницы, у последней - в отделения для туков. Предварительно зерновысевающие аппараты настраивают на норму высева, принятую для яровой пшеницы. Туковысевающие аппараты настраивают, например, на 1/2 нормы высева, принятой в зоне для озимой пшеницы, и проводят сев.

После сева смешанные всходы яровой и озимой пшеницы, например, на ранних стадиях развития слабо отличимы от всходов одной только яровой культуры, но при большей плотности растений повышается уровень затенения почвы и всходов сорняков. При выходе яровых на стадию стеблевания озимая культура, отставая в развитии, стелется по поверхности, затеняя почву, и способна подавлять всходы сорняков без гербицидов, не составляя конкуренции яровой культуре в борьбе за ресурсы солнечного света. Отбор дополнительного питания из почвы относительно редкими растениями озимой культуры может ими же компенсироваться затенением почвы и соответствующим распределением корневой системы растений различных культур в почве. А при уборке яровых на высоком срезе солому разбрасывают без измельчения или оставляют стеблестой после очесывающих жаток.

На следующий год посеянная весной озимая пшеница после перезимовки под защитой высокой стерни или стеблестоя отличается повышенной кустистостью и допускает меньшую плотность растений для получения нормального урожая и подавления сорняков, чем яровые культуры. При таком посеве отсутствуют условия для проявления эффекта «густо-пусто», но вполне можно рассчитывать на получение двух полноценных урожаев при одном проведенном севе на уровне, присущему перекрестному способу посева [2] в связи с примерно одинаковым коэффициентом использования площади поля растениями [7].

Сфера применения заявленного способа в его наилучшем варианте (с проявлением эффекта «густо-пусто») может быть существенно расширена при модернизации старых сеялок типа СЗС-2,1, СЗЛ-2,1, СЗС-6/12 путем установки новых сошников или рабочих органов стерневой сеялки-культиватора СКП-2,1 («Омичка») и других ее новейших модификаций.

Таким образом, заявленный способ одновременного возделывания яровой и озимой культур предоставляет возможность получения полноценных урожаев обеих культур за одну посевную и снижения засоренности полей на основе использования серийных посевных машин для разбросного посева существующего парка. При этом затраты на подготовку почвы и посев могут быть снижены до 2-х раз, повышается урожайность яровых и устойчивость хлебостоя к полеганию, ускоряется вызревание хлебов, увеличивается за счет длительного укоренения и осенней подрезки кустистость, а также урожайность озимых при пониженной норме высева.

Отдельные элементы технологии, заложенные в заявленном способе, проверены в нескольких хозяйствах Новосибирской области и показали хорошие результаты, снижение засоренности, в частности, и возможность получения полноценных урожаев как яровой, так и озимой культур.

Предлагаемый способ по сравнению с использующими перекрестный посев озимых под покров яровых, например, способен обеспечивать производство экологически чистой зерновой продукции, реализуемой в «цивилизованных» странах Запада по многократно более высоким ценам, что при членстве страны в ВТО становится актуальным.

Источники информации

1.Слащинин Ю.И. Разумное земледелие или как «плохую» землю сделать хорошей. - СПб: Изд-во «ДУМА», 2004. - С.129-134.

2.Авторское свидетельство СССР №683664, Кл. А01С, А01, опубликовано 05.09.79. Бюллетень №33.

3. Овсинский И.Е. Новая система земледелия. - Киев, тип. С.В.Кульженко, 1899.

4.Патент РФ №2235451 С2, Кл.7 А01С 7/00, А01В 79/02, 2004.

5.Правила проведения работ при обработке почв и посеве зерновых культур в Новосибирской области: Методические рекомендации. / РАСХН, Сиб. отд-ние. ГНУ СибИМЭ. - Новосибирск, 2003 г. - 88 с.

6. П.А.Пыльник, С.В.Сосоров, Ц.И.Гармаев. Новый способ посева зерновых культур. // Сборник трудов 2-й Международной научно-практической конференции «Технолого-экономическое образование в XXI веке». - Новосибирск: Изд. НГПУ, 2005. - 4.2. - с.105-110.

7. В.А.Мухин, А.А.Кромм, С.Г.Щукин. О влиянии способов посева зерновых колосовых культур на распределение их по площади поля. // Сборник трудов 2-й Международной научно-практической конференции «Технолого-экономическое образование в XXI веке». - Новосибирск: Изд. НГПУ, 2005. - 4.2. - c.110-126.

1. Способ возделывания яровых и озимых зерновых культур, при котором посев яровой и озимой культур проводят раздельно через полосу шириной 18-22 см с расстоянием между полосами одной культуры 23-27 см или в каждую полосу смесью семян культур.

2. Способ по п.1, при котором посев осуществляют сеялкой-культиватором типа СЗС-2,1П или типа «Обь-4».

3. Способ по п.1 или 2, при котором при уборке солому разбрасывают или оставляют стеблестой после очеса.