Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР

Изобретение относится к способам возделывания сельскохозяйственных культур в условиях засушливого земледелия с целевым подбором возделываемых культур в севообороте и применением различных способов обработки почвы.

Известен способ возделывания сельскохозяйственных культур по патенту на изобретение №2457651, от 10.08.2012. [МПК А01В 79/02 бюл. №22], включающий осенью послеуборочные поверхностную, основную безоборотную и чизельную обработки почвы на глубину пахотного слоя под конкретную культуру, а весной закрытие влаги, предпосевную обработку на глубину посева с созданием семенного ложа для семян с вычесыванием сорняков в начальной стадии их развития различными типами рабочих органов.

Недостатком способа является отсутствие возможности применения биологических систем поддержания плодородия почвы и защиты растений на основе рациональной плодосмены с использованием бинарных посевов и возделыванием сидеральных культур.

Известен способ выращивания сельскохозяйственных культур в условиях степной зоны Крыма (патент RU 2614532 С2, МПК A01G 1/00; А01В 79/02), предусматривающий использование многопольного севооборота с основной и предпосевной обработкой почвы. При этом отвальная вспашка проводится два раза в девятипольном севообороте, а поверхностная на глубину от 8 до 14 см в зависимости от типа возделываемой культуры.

Недостатком данного способа выращивания сельскохозяйственных культур является отсутствие посевов покровных сидеральных культур, создающих условия для сохранения и наращивания плодородия почвы без минеральных и органических удобрений, нарушается естественное структурирование состояния почвы.

Наиболее близким по природно-производственным условиям степных районов Урала и Сибири, применительно к зоне Северного Казахстана, являются «Способы возделывания яровых зерновых культур», описанные в патентах KZ В 33115. от 24.09.2018, Бюл. №36 и KZ В 33139. от 08.10.2018, Бюл. №37. В качестве прототипа выбран способ по патенту KZ В 33115. от 24.09.2018, Бюл. №36, который включает уборку урожая с формированием стерневых кулис методом очеса шириной 1,5-2 м, через 6-12 м. с мульчированием поверхности поля измельченной соломой, осеннюю и предпосевную обработку поля гербицидами, внесение стартовой дозы удобрений при прямом посеве анкерными или дисковыми рабочими органами при чередовании культур со стержневой и мочковатой корневой системами, что способствует повышению урожайности зерновых культур на 3-5 ц/га.

Недостатком данного способа является повышенная химическая нагрузка для борьбы с болезнями и вредителями растений, увеличенная нагрузка на посевные и уборочные комплексы машин из-за сравнительно коротких периодов их занятости в зерновых севооборотах, ограниченные возможности для естественного поддержания плодородия почвы из-за сравнительно малой урожайности соломы и, как следствие, формирование недостаточного мульчирующего слоя, как и сохранения влаги после уборки урожая и накопления осенних осадков.

Задачей настоящего способа является повышение эффективности земледелия степных регионов страны в условиях ограниченного влагообеспечения и повышенной эрозионной опасности, обеспечивающей снижение энергоемкости процессов, уменьшение химической нагрузки на поле и сокращение затрат на ресурсное обеспечение технологических процессов за счет разработки системы технологических мероприятий по стабилизации плодородия почвы на основе бинарных посевов бобовых и культур со стержневой корневой системой при чередовании с зерновыми культурами, преимущественно биологических методов защиты растений с использованием механических методов борьбы с сорной растительностью, реализации рациональных приемов сохранения и использования влаги зимних и летних осадков, энергоэффективных способов обработки почвы и посева универсальными комплексами машин со сменными рабочими органами, а также увеличение рабочих периодов технологических комплексов за счет подбора культур.

Поставленная задача решается тем, что в способе возделывания сельскохозяйственных культур, включающем прямой посев анкерными или дисковыми рабочими органами и уборку урожая с формированием стерневых кулис методом очеса с мульчированием поверхности поля измельченной соломой, с осенней и предпосевной обработкой поля гербицидами, стартовой дозой минеральных удобрений при посеве при чередовании культур со стержневой и мочковатой корневой системами, в отличие от прототипа для реализации комплексной биологической системы восстановления плодородия полей осуществляют рациональную плодосмену злаковых и широколистных культур, чередование культур холодного и теплого периодов, с использованием бинарных посевов бобовых и технических культур со стержневой корневой системой, способных соответственно обогащать почву азотом и перераспределять фосфор, калий, магний и другие микроэлементы из глубинных слоев в пахотный слой; для накопления растительной массы используют покровные посевы сидеральных биологически активных культур на полях с ранними сроками уборки; подбор сидеральных культур осуществляют с учетом их способности воздействовать на патогенную флору; осуществляют многопольные севообороты с подбором культур с несовпадающими сроками основных работ по посеву и уборке, обеспечивающих увеличение рабочих периодов посевных и уборочных комплексов, позволяющих уменьшить потребность в трудовых и технических ресурсах для своевременного выполнения комплекса полевых работ на основе применения универсальных технических средств; для разуплотнения твердых почв из-за применения агрегатов на колесном ходу выполняют разрыхление пахотного слоя под культуры со стержневой корневой системой чизелем или глубокорыхлителем; работу на поле осуществляют только технологическими агрегатами с допустимым уплотняющим воздействием на почву; при обработке парового поля для заделки вносимого перегноя и минеральных удобрений, накопленной органики и фосфора в верхних слоях поля при прямом посеве в многопольных севооборотах выполняют отвальную вспашку, необходимую и для борьбы с патогенной флорой; проводят комплекс мероприятий по накоплению, сбережению и рациональному использованию влаги зимних и летних осадков, включающий накопление снега стерней или после сплошного очеса, или формированием стерневых кулис шириной 1-1,5 м через 8-16 м, а также оставлением подобных кулис после осенней обработки полей сидеральных культур; весной осуществляют закрытие влаги дисковой бороной, а после уборки проводят поверхностную обработку для консервации остаточной влаги и создания условий для прорастания сорняков и накопления влаги осенних осадков; при посеве осуществляют глубокую заделку семян до 10-15 см сменными рабочими органами с образованием расширенной в верхней части борозды канавкой, способствующей в период появления всходов конденсации влаги из воздуха холодной почвой и после появления всходов проводят боронование поля для предотвращения испарения влаги из нижних слоев пахотного слоя; Техническим результатом использования изобретения является:

- переход на севообороты с длинной ротацией и рациональной плодосменой злаковых и широколистных культур, растений теплого и холодного периодов;

- использование бинарных посевов бобовых и культур со стержневой корневой системой с целью снижения количества полей под культуры, формирующие плодородие почвы;

- влагосбережение, обеспечиваемое сохранением стерни, мульчированием соломы, формированием кулис очесом при уборке зерновых культур, поверхностным рыхлением после уборки, увеличенной глубиной заделки семян анкерными рабочими органами и посевом после уборки сидеральных культур;

- предлагаемая система обработки почвы позволяет осуществлять одну отвальную вспашку за севооборот, чизелевание под технические культуры, предпосевную и послеуборочную обработку дисковой бороной, закрытие влаги и боронование или прикатывание после появления всходов;

- осуществляется защита растений плодосменой и посевом биологически активных сидеральных культур;

- сокращение потребности в трудовых и технических ресурсах реализуется возделыванием набора культур с несовпадающими сроками основных работ по их посеву и уборке, применением энергоэффективных рабочих органов и энергосредств с рациональными параметрами и типами движителей.

Не смотря на то, что способы обработки почвы, измельчения и разбрасывания соломы по полю, как и уборка с формированием стерневых кулис, применение бинарных посевов и сидеральных культур, как отдельные агротехнические приемы известны, новым является комплексная система их использования в многопольных севооборотах с рациональной плодосменной, позволяющая наращивать потенциал плодородия почвы, снижать потребность в минеральных удобрениях и средствах защиты растений, создавать условия для накопления и рационального использования влаги зимних и летних осадков, сформировать последовательную динамику работ по посеву и уборке возделываемых культур для своевременного их выполнения и снижения потребности в трудовых и технических ресурсах.

В условиях степной зоны Урала и Сибири с ограниченным безморозным периодом предлагаемый способ может быть реализован в пределах двух традиционных пятипольных севооборотов. Одним из вариантов может быть следующий севооборот: пар, твердая пшеница, овес с викой на зерно или сенаж, подсолнечник с донником, донник на сенаж или семена с посевом озимой пшеницы (тритикале, рожь), озимая пшеница, лен с викой (рапс с горохом или нутом), пшеница, гречиха с викой, пшеница, ячмень. Последовательность посева культур: овес с викой, твердая пшеница, лен с викой, подсолнечник с донником, пшеница мягкая, ячмень, гречиха с викой. Рабочий период с начала мая до конца первой декады июня. В период уборки складывается следующая последовательность: с третьей декады июля озимая пшеница, овес с викой, ячмень, гречиха с викой, пшеница твердая, пшеница мягкая, лен с викой, подсолнечник. Рабочий период порядка 60 дней.

Посев осуществляется универсальным посевным комплексом для бинарных и монокультур с предпосевной обработкой двухрядной дисковой бороной с прямыми дисками. Уборка осуществляется на прямую с очесом при чередовании проходов без очеса или с использованием адаптеров для очеса шириной 1-1,5 м на жатках шириной 6-9 м, с измельчением и разбрасыванием соломы по полю. Поля с ранними сроками уборки без разрыва во времени обрабатывают бороной с прямыми дисками с оставлением кулис шириной 1 -1,5 м через 8-16 м и высевают бинарную смесь покровных сидеральных культур (например, горчица белая и вика), двигаясь поперек движения дисковой бороны. Эти поля засеваются покровными культурами до начала посева озимой пшеницы, т.е. до 25 августа.

Основная обработка вспашкой с оборотом пласта проводится в паровом поле для заделки вносимого перегноя и накопленной органики на поверхности поля с патогенной флорой на дно борозды. В зависимости от состояния почвы перед посевом подсолнечника и льна проводится щелевание или чизелевание после уборки предшествующих культур.

При посеве вносится стартовая доза удобрений. Обработка гербицидами проводится в паровом поле на засоренных полях осенью или перед посевом.

Реализация севооборота осуществляется в течение пяти лет. При этом поле озимой пшеницы замещается паром с последующим формированием структуры соответствующих культур.

Реализация основных элементов предлагаемого способа в КФХ «Березка» Челябинской области позволило стабилизировать урожайность и дополнительно получить прибавку в 6-8 ц/га зерновых и технических культур, а также сократить потребность в трудовых и технических ресурсах и довести нагрузку на одного механизатора до 1000 га пашни.