Les propriétés physiques et mécaniques du sol sont l'un des facteurs les plus importants qui déterminent la qualité de sa culture et les conditions de croissance et de développement des plantes cultivées, leur niveau de productivité. La structure, la densité, la dureté et la viscosité du sol sont de la plus haute importance. Ces propriétés, combinées à l'humidité, déterminent la préparation du sol à la culture, sa qualité et les conditions de vie des plantes.
La structure à grains motteux, de valeur agronomique, donne au sol une texture meuble, facilite la germination et la propagation des racines des plantes et réduit également les coûts énergétiques du travail mécanique du sol. Les sols sans structure, comparés aux sols structurés, ayant une plus grande cohésion, présentent également une plus forte résistivité pendant la culture.
La densité et la structure de la couche arable dépendent largement de la composition granulométrique du sol et de sa genèse. Au cours du processus de travail mécanique du sol, ces caractéristiques changent. Leur transformation vise à optimiser les conditions d'aération de la couche de sol habitée par les racines.
Les conditions d'échange d'air les plus favorables à la croissance et au développement des cultures agricoles cultivées sur les sols podzoliques sont obtenues avec le travail mécanique du sol, lorsque la porosité totale est de 45 à 55 %, non capillaire de 20 à 25 et capillaire de 25 à 30 % du sol. volume. L'optimisation des échanges d'air dans la couche racinaire des chernozems consiste à augmenter la porosité totale à 60-65 % et la porosité d'aération à 25 %.
Une diminution des valeurs de porosité d'aération à 12-15 % du volume du sol entraîne une diminution du rendement des cultures cultivées.
La stabilisation des valeurs optimales d'échange d'air de la couche de sol cultivée est largement déterminée par la structure du sol et la résistance à l'eau de ses agrégats.
La teneur optimale en granulats résistants à l'eau (0,25-10 mm) pour les sols podzolisés est de 30 à 45 %, les chernozems de 45 à 60 %. Dans le même temps, dans la couche arable, la proportion de granulats d'un diamètre de 0,25 à 30 mm doit atteindre 80 % et le caractère grumeleux de la couche superficielle ne doit pas dépasser 20 %. Cette composition qualitative des agrégats du sol permet à l'horizon arable de conserver longtemps les paramètres spécifiés.
La perte de la structure agronomiquement intéressante du sol cultivé contribue à la détérioration de ses propriétés eau-air.
Le séchage de la couche supérieure entraîne une augmentation de la dureté du sol, ce qui a un impact significatif sur le travail du sol et la croissance du système racinaire des plantes. Atteindre des valeurs critiques de dureté (lorsque le sol est compacté par des machines agricoles lourdes) - 10 kg/cm 2 provoque une suspension de la croissance du système racinaire des plantes. Ceci est particulièrement important pour la formation de racines dans les betteraves sucrières, les carottes et les tubercules de pomme de terre.
Une augmentation de l'humidité du sol jusqu'à une certaine limite, lorsque la force d'adhésion entre les particules du sol devient inférieure à celle entre le sol et la surface de travail de l'outil, conduit à l'apparition d'une terre collante. Dans ce cas, une déformation plastique du sol se produit. Cela entraîne une violation de la porosité, des bavures, la formation de croûtes, de blocs et de semelles de charrue. L'état du sol est pratiquement irréversible, c'est-à-dire ne peut pas être éliminé ou modifié en peu de temps à l’aide de techniques agricoles.
Le problème de l'amélioration des propriétés physiques et mécaniques du sol est l'un des principaux problèmes de l'agriculture, car l'augmentation du rendement des cultures agricoles et l'augmentation de la production de produits végétaux en dépendent.
De nombreuses méthodes de régulation des propriétés physiques et mécaniques et de restauration de la structure du sol peuvent être regroupées en trois grands groupes : mécaniques, chimiques et biologiques.
Les techniques du premier groupe comprennent le travail mécanique intensif du sol, le dragage du sol, le fendage, etc. Ces techniques peuvent améliorer considérablement les propriétés physiques et mécaniques du sol. Cependant, leur effet est à court terme et, par conséquent, pour obtenir un effet à long terme, une utilisation répétée et systématique est nécessaire. Il convient de noter que les traitements mécaniques intensifs systématiques augmentent la proportion de microstructure (fractions limoneuses) dans la structure du sol et réduisent la stabilité de l'eau. Par conséquent, les méthodes mécaniques de régulation des propriétés physiques et mécaniques, tout en améliorant les conditions du sol pour la croissance et le développement des plantes au moment de leur utilisation, entraînent une détérioration significative à l'avenir.
Les méthodes du deuxième groupe - chimiques, comprennent l'utilisation de divers produits chimiques appelés améliorants de structure pour améliorer la structure et les propriétés physiques et mécaniques du sol. Leur utilisation augmente le coefficient de structure du sol. L'utilisation de ces substances est prometteuse, mais limitée par la faisabilité économique. Les techniques de ce groupe comprennent le chaulage des sols acides et le gypse des solonetzes. Grâce au chaulage, le sol devient structurel, sa perméabilité à l'eau augmente et sa densité diminue. Les sols forgés à la chaux 106 ont des propriétés physiques et mécaniques plus favorables.
Le gypse élimine la réaction alcaline des sols solonetziques, améliore leurs propriétés physiques et leur état structurel. La dureté et la résistance au traitement, le caractère collant et d'autres propriétés physiques et mécaniques résultant du remplacement du sodium absorbé par du calcium deviennent plus favorables en termes agronomiques. Cependant, l'utilisation de chaulage et de gypse ne peut pas résoudre complètement le problème de l'amélioration des propriétés physiques et mécaniques et de la structure du sol, car sa solution dépasse largement les limites des sols acides et alcalins.
Les techniques du troisième groupe sont biologiques, elles visent
augmenter la teneur en matière organique (humus) du sol
ve. Ces techniques sont polyvalentes et durables. Avec l'augmentation de
garder l'humus dans le sol améliore non seulement son aspect physique
propriétés mécaniques et chimiques, mais aussi tous les régimes du sol : nourriture, eau, air. Les résultats de nos recherches indiquent qu'avec une augmentation de la teneur en humus du sol, sa densité diminue et sa résistance aux diverses déformations augmente. Lorsque la teneur en humus du sol est de 3,7 % ou plus, la densité d'équilibre du sol s'établit à la valeur optimale pour les plantes cultivées. De tels sols, même après compactage forcé, sont capables de se décompacter sous l'influence de facteurs naturels (humidification, gel, séchage) et ne nécessitent pas d'ameublissement pour réguler leurs propriétés physiques. Les sols dont la teneur en humus est inférieure à 3,7 % ne retrouvent pas leur densité d'origine après compactage forcé. Sur de tels sols, un traitement mécanique est nécessaire pour réguler les propriétés physiques et mécaniques.
Les méthodes biologiques de régulation des propriétés physiques et mécaniques du sol comprennent : l'amélioration des rotations des cultures, notamment en augmentant la proportion de graminées vivaces dans la structure des superficies ensemencées ; utilisation de cultures d'engrais vert; augmenter le volume d'engrais organiques appliqués; optimisation du travail du sol, visant à réduire l'intensité et la profondeur du relâchement afin de réduire le taux de minéralisation de la matière organique du sol et la dispersion de la structure.
Questions de test et devoirs
1. Énumérez les propriétés physiques et mécaniques du sol. 2. Décrivez la structure agronomiquement intéressante. 3. Quelle est la maturité du sol ? 4. Comment est formée la semelle de la charrue ? Quels sont ses méfaits et les moyens de les surmonter ? 5. Nommer les méthodes de régulation des propriétés physiques et mécaniques du sol.
Conférence n°7
Thème : Répartition géographique et classification des sols
7.1. Modèles de répartition territoriale des sols
7.2. Systématique et nomenclature des sols
7.3. Classement des sols
7.4. Classification des sols transformés anthropiquement
Au stade initial du développement des sols vierges, le travail mécanique du sol joue un rôle extrêmement important et essentiellement améliorateur dans la formation du sol.
Lors du labour avec renouvellement de la formation, des horizons et sous-horizons génétiques aux propriétés nettement différentes sont coupés à la profondeur du labour et mélangés, ce qui entraîne la création d'un horizon qualitativement nouveau - la couche arable. Ses propriétés diffèrent fortement des propriétés des horizons qui entraient dans sa composition lors du labour. La teneur en humus et en structure solide de la nouvelle couche de sol arable est réduite à un niveau moyen en raison du mélange avec des horizons inférieurs moins humus et moins structurés. La densité du sol est également moyenne. En règle générale, la couche arable nouvellement créée a une composition plus lâche que la majeure partie des sous-horizons capturés par la charrue. Le nombre de microflore du sol augmente et la faune du sol et son rôle dans la formation d'une structure et d'une composition solides du sol diminuent. La composition du groupe de micro-organismes du sol change. En raison d'une meilleure aération du sol, les processus de nitrification s'intensifient, tandis que les processus de dénitrification diminuent fortement. Par exemple, selon A.S. Sharova, le nombre de dénitrifiants résultant du labour de la forêt vierge d'épicéas est passé de 600 000 pour 1 g de sol à zéro.
Dans le processus de culture des cultures agricoles, le système de travail mécanique du sol régule la densité de la couche arable - l'un des principaux facteurs de fertilité du sol, car avec un changement de la densité du sol, les régimes hydrique, aérien et thermique et, par conséquent , l'activité biologique et le régime nutritif du sol changent (tableau 120) .
Un sol laissé inculte, même pendant une saison de croissance, deviendra inévitablement compacté, et sa porosité libre et sa perméabilité à l'eau diminueront fortement. Le nombre de très petits pores augmente et, par conséquent, la quantité d'humidité inaccessible aux plantes augmente, le régime gazeux du sol se détériore et les rendements des plantes diminuent fortement. Ainsi, une augmentation de la densité du sol de 1,0 à 1,6 g/cm3 a réduit le taux de filtration de l'eau dans les sols limoneux et limoneux lourds de 1 000 et 5 000 fois, et la plus grande baisse de filtration a déjà été observée lors du premier compactage du sol de 1,0 à 1,2. g/cm3. Avec une augmentation de la densité de 1,0 à 1,4 g/cm3, la teneur en humidité du flétrissement stable des plantes dans un sol gazonné légèrement podzolique a augmenté de 8,2 à 12,7 % en volume et dans le sud du chernozem de 16,4 à 25,8 %. Dans les expériences de végétation, un compactage du sol de 1,1 à 1,5 g/cm3 a provoqué une diminution du rendement en avoine sur sol gazonné-podzolique de 12,7 à 7,5 g, sur sol de châtaignier - de 10,5 à 7,5 g et sur sol chernozem épais - de 14,0 à 3,7 g. de céréales par navire (tableau 121).
La densité optimale à laquelle un rapport favorable de porosité libre et capillaire et des régimes eau-air et thermique favorables est créé dans la couche arable pour obtenir les rendements les plus élevés a été établie expérimentalement. Pour différents sols, la densité optimale de la couche arable est différente et varie de 1,0 à 1,25 g/cm3. Le système de travail du sol vise à créer la densité optimale de la couche arable pour chaque culture de la rotation des cultures.
Le traitement joue un rôle extrêmement important dans la régulation du régime eau-air des sols podzoliques et hydromorphes qui subissent un engorgement saisonnier à long terme.
En régulant le régime eau-air, le travail mécanique du sol augmente l'activité biologique du sol, et améliore en même temps son régime nutritionnel. Selon E.N. Mishustin, le traitement peut augmenter de 3 fois le nombre de micro-organismes du sol. Sous l'influence de la culture, le nombre de divers groupes de micro-organismes dans le sol augmente et, en même temps, la quantité de composés mobiles d'azote, de phosphore et de potassium disponibles pour les plantes. Ainsi, dans les parcelles sans plantes situées dans un sol gazonné-podzolique, qui étaient constamment cultivées comme des cultures en rangs, le nombre de bactéries sur MPA, milieu amidon-ammoniac, milieu Aristovskaya et Ashby était 1,5 à 2 fois plus élevé que dans les parcelles avec sol arable compacté. une couche qui n'a pas été traitée depuis le semis des cultures d'hiver. En conséquence, il avait également une teneur plus élevée en nutriments - azote hydrolysable et composés mobiles de phosphore et de potassium.
Le travail du sol a une grande influence sur la teneur en humus du sol. D'une part, il améliore les processus aérobies de minéralisation de la matière organique du sol et joue ainsi un rôle important dans l'apport de nutriments aux plantes, principalement de l'azote. D'autre part, le traitement, améliorant les conditions d'aération, favorise le développement de micro-organismes impliqués dans la formation de l'humus et l'intensification des processus oxydatifs. Rappelons que, selon Tyurin, la nouvelle formation de substances humiques de haut poids moléculaire se produit à la suite de réactions d'oxydation. Le rapport de ces deux processus opposés - les processus de minéralisation et de formation d'humus sous l'influence du travail du sol - dépend de l'entrée de matière organique dans le sol sous forme de résidus végétaux, d'exsudats racinaires et d'engrais organiques. S'ils sont présents dans un sol cultivé meuble, les conditions sont créées pour que les processus de formation d'humus prédominent sur sa minéralisation. Comme le montrent les données du tableau. 122, lorsque la même quantité de fumier était appliquée, beaucoup plus d'humus se formait dans le sol meuble sous la culture en rangs que dans le sol compacté sous le seigle d'hiver.
Dans des expériences en laboratoire, lors du compostage des racines de trèfle dans des sols podzoliques et chernozems dans des conditions aérobies (dans un flux d'un mélange gazeux - 20 % d'O2 et 80 % de N), plus d'humus s'est également formé que dans des conditions anaérobies (0,5 % d'O2 et 95,5 % N).
Le travail du sol détruit partiellement la structure, mais en même temps, dans une plus grande mesure, il forme des agrégats structurels en raison de l'effritement des blocs avec des outils et de l'agrégation de particules poussiéreuses de sol physiquement « mûr » lorsqu'elles sont comprimées. Les particules fermées de limon et d'argile sont maintenues ensemble en agrégats sous l'action des forces de Van der Waals, en raison de valences supplémentaires, de films d'eau orientés, de polymérisation de composés organiques dipolaires, etc.
Chaque sol possède sa propre teneur en humidité optimale pour la formation de la structure, correspondant à la notion de sol « mûr », dans lequel le mélange et l'action mécanique des outils de culture conduisent à la formation d'agrégats structurels. Des expériences ont établi que le travail du sol à une humidité optimale améliore l'état structurel du sol et augmente le rendement des plantes. Sur les vieux sols arables pulvérisés, le travail mécanique à humidité optimale en automne et au printemps, le travail du sol avant le semis (ameublissement et hersage) après les précipitations sont les principaux facteurs d'amélioration de la structure et du régime eau-air de la couche arable pour toute la saison de croissance. . Le travail mécanique du sol sec, qui se produit lors du pelage du chaume, lors de la préparation du sol pour le semis des cultures d'hiver, détruit au contraire considérablement la structure du sol.
Le travail mécanique du sol a également un effet indirect sur la structure du sol. D’une part, il réduit la résistance de la structure, puisqu’il favorise la minéralisation des substances humiques qui maintiennent les agrégats ensemble. D'autre part, en raison de l'ameublissement du sol, le système racinaire des plantes se développe mieux, des substances humiques, du mycélium et des déchets visqueux de micro-organismes se forment plus intensément, augmentant ainsi la résistance de la structure. En fin de compte, grâce à un travail du sol approprié, plus d’agrégats structurels se forment dans le sol qu’ils n’en sont détruits. Cependant, la structure résultant du traitement a une faible résistance à l'eau, la majeure partie est détruite pendant la période d'engorgement du sol automne-printemps, et seuls quelques-uns des agrégats formés par le traitement évoluent en une structure stable et solide sous l'influence de substances humiques.
Sous l'influence de la transformation, les propriétés agrochimiques du sol changent également. Les processus d'altération des minéraux primaires et les processus de conversion de la partie minérale du sol en formes actives de composés s'intensifient et la teneur en bases échangeables augmente. Dans les sols acides, l'acidité et la teneur en aluminium mobile diminuent et le degré de saturation du sol en bases augmente.
La destruction de la végétation naturelle et le travail mécanique des sols dans les zones mises en culture créent des conditions favorables à une érosion hydrique et éolienne accrue des sols. Le lessivage et le vent de la couche arable la plus fertile et riche en humus s'accentue fortement, les nids-de-poule, les ravins et les ravins se développent ; En conséquence, la fertilité des sols diminue, les cultures meurent et la superficie des terres incultes augmente. Par conséquent, la protection des sols arables contre l’érosion est l’une des tâches les plus importantes de l’agriculture. Pour prévenir l'érosion des sols, il est nécessaire de bien aménager le territoire en tenant compte de la topographie et de mettre en œuvre un ensemble de mesures visant à éliminer le ruissellement de surface et à préserver les sols : ouvrages hydrauliques particuliers, terrassement des talus, construction de canaux, cours d'eau, retenue d'eau. puits et fossés absorbant l'eau, plantations protectrices des sols forestiers, technologie agricole anti-érosive - labour profond sans versoir, sillonnage intermittent, labour et semis en rangs en travers des pentes, rotations de cultures anti-érosive, application d'engrais organiques, etc.
Toutes les opérations technologiques sont réalisées en appliquant des méthodes appropriées de travail mécanique du sol. La réception est un impact unique sur le sol par les parties actives des machines ou des instruments. Les techniques de travail mécanique du sol sont divisées en deux groupes : le travail du sol de base et le travail du sol en surface.
Les méthodes de travail du sol de base désignent l'impact mécanique sur le sol par les parties actives des machines et instruments de travail du sol sur toute la profondeur de la couche arable ou plus profondément lorsqu'elle est approfondie, mais pas moins de 18 à 20 cm, afin de donner au sol un état finement grumeleux avec une structure favorable.
Les méthodes de travail du sol de base sont les plus gourmandes en énergie, mais en même temps, de nombreux problèmes sont résolus avec leur aide. Grâce aux méthodes de culture de base lors de l'approfondissement de la couche arable, les conditions préalables sont créées pour une nouvelle augmentation de son épaisseur et un travail du sol.
Selon le fondateur de la mécanique agricole, l'académicien V.P. Goryachkin, le labour en tant que méthode la plus courante de travail du sol de base est le travail le plus important, le plus long, le plus coûteux et le plus dur. Sa mise en œuvre nécessite jusqu'à 40 % d'énergie et 25 % de main d'œuvre.
Les méthodes de travail du sol de base suivantes sont actuellement courantes ::
a) labours culturels (charrues avec écrémeurs) ;
b) traitement avec des outils de conception spéciale (charrues à étages, charrues Maltsev, sous-soleuses, cultivateurs) ;
c) traitement par fraiseuse ;
d) traitement avec des charrues à disques, formation de fissures avec des fraises à fentes à 35-50 cm et autres.
Techniques de travail du sol en surface fait référence à un impact mécanique unique sur celui-ci par les parties actives des machines et outils de travail du sol à une profondeur de 12 à 14 cm.
Les techniques de traitement de surface comprennent: épluchage avec décortiqueuses à tige et à disque (outils); culture avec élagage et ameublissement des organes de travail, y compris les cultivateurs à tiges et les couteaux plats ; buttage avec des butteuses; hersage avec différents types de fraises avec différentes formes d'organes de travail ; traînant avec des traînées traînantes, des bores traînants ; rouler avec différents types de rouleaux avec différentes formes de surface de travail ; malnutrition; faire des rouleaux, des sillons, des trous, des lits et des crêtes.
Le travail du sol est l’activité agrotechnique la plus importante qui contribue à augmenter le rendement des plantes cultivées. Grâce au travail du sol,
La destruction des mauvaises herbes crée des régimes hydriques, aériens, nutritionnels et thermiques pour les racines des plantes, ainsi que pour les micro-organismes du sol.
Les méthodes les plus importantes de travail du sol de base sont le labour, le travail sans moisissure (y compris la coupe à plat) et le fraisage.
Labour- C'est la principale méthode de travail du sol. Dans ce cas, la couche de sol est enveloppée et ameublie jusqu'à une profondeur de 20 à 25 cm. Le labour est généralement effectué avec une charrue équipée d'un écumoire. L'écumoire est capable de couper uniquement la couche superficielle du sol d'environ 10 à 12 cm d'épaisseur.
Le travail du sol sans versoir s'effectue à la charrue sans envelopper la couche de sol. La profondeur de labour atteint 30 à 40 cm.
Cette méthode est généralement utilisée dans les zones arides sujettes à l'érosion éolienne.
Le travail du sol à plat est effectué à l'aide de couteaux plats spéciaux, tandis qu'une partie importante des chaumes reste intacte (chaumes - tiges de céréales coupées et laissées sur pied après la récolte). En hiver, le chaume retient la neige, réduit la vitesse du vent dans la couche de sol et protège ainsi le sol du vent et augmente ses réserves d'humidité productive.
Fraisage- le travail du sol à l'aide de couteaux rotatifs jusqu'à une profondeur de 20 cm, ce qui permet de bien mélanger et broyer à la fois la couche supérieure de sol fertile et les couches inutiles plus profondes.
Il est généralement utilisé sur les sols podzoliques et forestiers gris pour une culture plus intensive.
Il existe également des méthodes de travail du sol en surface : épluchage, travail du sol, hersage et roulage.
Peeling le sol est effectué à une profondeur de 6 à 16 cm, tandis que le chaume et les mauvaises herbes sont coupés, et le sol est émietté et partiellement enveloppé. Parfois, le pelage est utilisé dans les zones déjà labourées pour préserver l'humidité. Pour le décorticage, des coques à socs ou à disques sont utilisées.
Cultivation- il s'agit d'ameublir le sol sur une profondeur de 5 à 10 cm sans envelopper la couche supérieure. Grâce à la culture, les mauvaises herbes sont coupées, les cultures en rangs sont cultivées et le sol est préparé pour les semis. La culture est réalisée à l'aide de cultivateurs ou de butteuses.
Poignant- ameublir le sol avec des herses de chantier sur une profondeur de 2 à 8 cm. Le hersage est utilisé pour travailler le sol après les pluies ou l'hiver afin de mélanger et niveler la surface du sol avec destruction partielle des mauvaises herbes.
Roulant- une méthode de compactage du sol, par exemple après un labour par temps sec. Le roulage vous permet de briser les grosses parties du sol. A cet effet, différents rouleaux sont utilisés.
La combinaison de diverses techniques et méthodes de travail du sol crée un système de travail du sol pour les cultures de printemps et d'hiver.
Il existe un travail du sol de base (automne), de pré-semis de printemps et de post-semis. Le traitement d'automne est effectué à l'automne après la récolte et le déchaumage d'automne.
Les jachères revêtent une grande importance dans le système de travail du sol pour les cultures d'hiver.
Il y a des couples propres et des couples occupés. Les paires pures sont sous forme lâche et ne sont occupées par aucune plante. Ils jouent un rôle important dans le stockage de l’humidité et dans la création d’une agriculture durable dans les zones arides. Dans les jachères très fréquentées, les cultures sont cultivées pendant un certain temps, qui poussent rapidement et dégagent le champ tôt. Les cultures en jachère sont récoltées tôt (par exemple, pommes de terre primeurs, tournesols ou maïs pour fourrage vert), après quoi le sol est préparé pour le semis des cultures d'hiver.
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Le travail mécanique du sol, contrairement à la culture des champs ou des cultures, fait référence à l'impact sur celui-ci des organes de travail des machines et outils de travail du sol à une profondeur particulière afin d'optimiser les conditions du sol pour la vie végétale.
Travail du sol mécanique avec la rotation des cultures et les engrais, c'est le maillon le plus important des systèmes agricoles intensifs.
Actuellement, les méthodes de protection des sols par la culture du sol sont largement utilisées et des mesures anti-érosion sont prises, des mesures sont prises pour augmenter la fertilité des sols et introduire des technologies intensives pour la culture des cultures agricoles.
Sous l'influence d'un labour mécanique rationnel, les propriétés agronomiques du sol changent, les régimes eau-air, thermique et nutritif s'améliorent, les mauvaises herbes sont détruites et le rendement des cultures agricoles augmente.
Contrairement, par exemple, à la fertilisation ou à l’irrigation des champs, le travail mécanique du sol n’ajoute aucune substance ni énergie au sol. Cependant, il modifie le rapport des volumes de phases solide, liquide et gazeuse dans le système pédologique et affecte les processus physiques, chimiques, physico-chimiques et biologiques, accélérant ou ralentissant le taux de synthèse et de destruction de la matière organique. Le travail du sol mécanique joue un rôle important dans la création de conditions agrophysiques favorables à la fertilité des sols, étant l'un des moyens les plus importants de lutter contre les mauvaises herbes, les ravageurs et les maladies des cultures agricoles.
Pour garantir des conditions de sol optimales et obtenir des rendements stables et élevés par le travail du sol, les tâches suivantes sont résolues :
1) donner au sol à une certaine profondeur un état finement grumeleux avec une structure favorable afin d'assurer de bons régimes eau-air, thermique et nutritif ;
2) renforcer la circulation des nutriments en les extrayant d'horizons plus profonds vers la zone de la couche arable, ainsi qu'en activant des processus microbiologiques bénéfiques dans le sol ;
3) destruction des mauvaises herbes, des agents pathogènes et des ravageurs ;
4) placement d'engrais et de résidus végétaux à la profondeur requise ou laisser du chaume à la surface du sol ;
5) prévention des processus d'érosion et des pertes d'eau et de nutriments associées ;
6) la privation de la vitalité de la végétation pérenne lors de la culture des terres vierges et en jachère, ainsi que des champs occupés par des graminées vivaces semées ;
7) conférer les propriétés et les conditions nécessaires à la couche supérieure du sol pour planter les graines semées à une profondeur donnée ;
8) créer des conditions pour abaisser les horizons salins et empêcher une augmentation des niveaux des eaux souterraines.
À la suite du traitement, le rapport nécessaire des volumes d'espaces capillaires et non capillaires entre les éléments solides du sol est créé. Les régimes eau-air, thermique et nutritif du sol en dépendent.
Le travail du sol nécessite des coûts énergétiques élevés. Par conséquent, son amélioration en fonction des caractéristiques zonales et des exigences des diverses cultures est la tâche principale de l’agriculture.
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Culture Processus technologiques (opérations) lors du travail du sol
Les tâches de travail du sol sont effectuées à l'aide des processus ou opérations technologiques suivants :
1. relâchement et effritement ;
2. emballage ;
3. en remuant ;
4. sceau ;
5. alignement ;
6. taille ;
7. le profilage, c'est-à-dire donner à la surface du sol une forme extrêmement importante.
L'ameublissement du sol est une opération technologique qui assure une modification de la position relative des unités de sol avec une augmentation du volume des pores, c'est-à-dire leur donnant une position où elles s'ajustent moins étroitement les unes aux autres. En conséquence, la porosité du sol augmente et sa densité diminue. Lorsque le sol est ameubli, il s'effrite également.
Le relâchement peut être profond, normal, superficiel et superficiel. Selon la classification en vigueur dans le pays, le travail du sol jusqu'à une profondeur de 0,08 m est considéré comme superficiel, de 0,08 à 0,16 m - peu profond, à 0,16...0,24 m - normal et au-dessus de 0,24 m - de profondeur. Dans la pratique de production pour les grandes cultures, la profondeur maximale de labour est de 0,25 à 0,30 m, pour le traitement de remise en état des sols solonetz et le labour des plantations pour les jardins et les plantations forestières - jusqu'à 0,50 à 0,60 m.
Pourquoi un descellement profond périodique est-il extrêmement important ?
1. En conséquence, une couche de sol profondément cultivée est créée, c'est-à-dire améliorée à l'aide d'engrais et de culture. Plusieurs scientifiques ont prouvé que plus le volume de sol utilisé par les plantes est important, plus leur rendement est élevé (tableau 1).
Tableau 1
L'influence du volume du sol sur le rendement de l'avoine (d'après K. K. Gedroits)
| Poids du sol dans le récipient, kg | Rendement en avoine, g/récipient |
| 4,6 | 19,8 |
| 10,1 | 47,2 |
| 13,2 | 65,8 |
Et c’est précisément sur la couche profonde du sol cultivé que les plantes développent un système racinaire puissant, qui couvre un grand volume de sol, en extrayant plus d’humidité et de nutriments (tableau 2).
Tableau 2
Poids et répartition du système racinaire de l'orge le long du profil du sol, % (Ferme pédagogique de l'Académie agricole d'État panrusse "Gornaya Polyana", 1979...1983.)
2. Avec un ameublissement profond, le sol acquiert une structure et une composition favorables, grâce auxquelles les régimes hydrique, aérothermique et nutritif s'améliorent. Le fait est que sous l'influence de la gravité, des précipitations, de la destruction des structures et du passage des machines agricoles à travers le champ, le sol devient compacté, compacté et acquiert une structure hexagonale. Les unités du sol adhèrent étroitement les unes aux autres, la porosité diminue, l'eau et l'air pénètrent moins bien dans le sol et les processus microbiologiques aérobies bénéfiques gèlent. Les outils d'ameublissement gonflent le sol, il acquiert une structure cubique lâche, la porosité augmente, les processus microbiologiques aérobies s'intensifient et davantage de nutriments s'accumulent, les racines des plantes se développent mieux. Le sol meuble a une plus grande perméabilité à l’eau et une plus grande capacité d’humidité (Fig. 1).
Ainsi, le sol limoneux lourd de châtaignier clair après ameublissement a une densité d'environ 0,9 t/m3, et avant la récolte, il peut être compacté à 1,4...1,5 t/m3.
Méthodes de base du travail du sol
La densité optimale pour les plantes est comprise entre 1,1 et 1,3 t/m3. L'ameublissement du sol permet de maintenir cet optimum (Fig. 2).
3. Le traitement en profondeur revêt une grande importance phytosanitaire, car il aide à supprimer les mauvaises herbes, les ravageurs et les maladies des cultures agricoles et améliore la décomposition des substances toxiques.
4. Le travail du sol en profondeur est d'une grande importance sur les pentes, car il réduit le ruissellement de surface des précipitations, qui sont mieux absorbées par le sol meuble, et protège ainsi le sol de l'érosion hydrique.
La question se pose : combien de fois, c'est-à-dire à quelle fréquence devez-vous ameublir profondément le sol ? C'est loin d'être une question oiseuse, puisque chaque centimètre de profondeur augmente la consommation d'énergie du travail du sol de 5 à 7 %.
Qu’est-ce qui détermine la profondeur du labour ?
1. La profondeur et la fréquence du relâchement dépendent du sol et des conditions climatiques qui déterminent le taux d'affaissement du sol. Plus le sol est rapide et compacté, plus il doit être traité en profondeur et plus souvent. Dans les zones humides, sous l'influence des précipitations, le sol se tasse plus rapidement, dans les zones arides, plus lentement. Les sols structurels sont moins compactés que les sols non structurés. Pour cette raison, selon de nombreux auteurs (D.I. Burov, P.K. Ivanov, V.I. Rumyantsev, etc.), dans la région de la Volga, la composition et la structure favorables sur les sols structurels de chernozem après ameublissement durent 3...4 ans, sur des châtaigniers mal structurés. - 2...3 ans.
2. De la contamination et de l'augmentation des sols fortement infestés de mauvaises herbes vivaces.
3. Des caractéristiques biologiques des cultures cultivées et de leurs prédécesseurs.
4. Du système de fertilisation utilisé.
Aujourd'hui, il est établi que, compte tenu de l'effet secondaire positif d'un ameublissement profond, le travail du sol dans la rotation des cultures doit être varié en profondeur et consister en un travail périodique du sol en profondeur et en profondeur (tableaux 3, 4).
Tableau 3
Techniques de travail du sol mécanique
Une technique est un impact unique sur le sol par les parties actives des machines et outils de travail du sol afin d'effectuer une ou plusieurs opérations (GOST 16265 - 89).
Techniques de base du travail du sol
Le travail du sol principal s'entend comme le premier travail du sol le plus profond par labour.
Labour Ils sont réalisés avec des charrues à versoirs de conceptions différentes, ce qui détermine la dissemblance des opérations technologiques en termes de composition et de qualité d'exécution. Les charrues à versoirs à vis couvrent bien la couche de sol, mais ne l'émiettent pas bien ; au contraire, les charrues à versoirs cylindriques émiettent bien la couche de sol, mais ne l'enveloppent pas bien.
Si, pendant le fonctionnement de la charrue, la couche de sol est complètement retournée (180°), il s'agit alors d'un labour avec rotation des couches. Lorsque la couche de sol n'est pas complètement renversée et qu'elle est posée obliquement (à 135°) sur une bordure, le traitement est appelé labour avec soulèvement de la couche.
Cependant, un meilleur retournement et un meilleur émiettement de la couche de sol, en particulier des champs débarrassés des graminées vivaces, sont obtenus en labourant avec une charrue avec un versoir culturel et un écumoire installé devant elle. L'écumeur enlève les 2/3 de la largeur de travail du corps principal de la couche supérieure de sol de 8 à 10 cm d'épaisseur, contenant du chaume, des résidus végétaux, des insectes nuisibles et des micro-organismes phytopathogènes, des graines et des organes de régénération végétative des mauvaises herbes, et le déverse. jusqu'au fond du sillon.
Afin de bien recouvrir et sceller la couche supérieure du sol, le corps principal doit travailler plus profondément que l'écumeur d'au moins 10 à 12 cm et soulève cette couche inférieure, bien structurée et relativement exempte d'organismes nuisibles, sur la décharge. , l'enveloppe, l'émiette et le recouvre complètement de la couche supérieure précédemment jetée.
Un tel labour avec une charrue avec un versoir culturel et une écumoire jusqu'à une profondeur d'au moins 20 à 22 cm est appelé labour culturel ou classique (selon V.R. Williams). Il est largement utilisé comme labour d'automne dans la région non-Tchernozem et dans d'autres zones dans des champs où il n'y a pas de réel danger de processus d'érosion.
Lors du labour avec des charrues à versoirs, la couche de sol tombe vers la droite. Par conséquent, si le labour de chaque enclos dans lequel le champ est divisé commence par les bords, alors un sillon fendu se forme au milieu de l'enclos, et cette méthode est appelée labour en dandinant. Si le labour commence au milieu de l'enclos, une crête de décharge s'y forme, et cette méthode est appelée labour de décharge.
Pour le labour, diverses charrues à versoirs sont utilisées (PLN-5-35, PTK-9-35, PVN-3-35, etc.). Lors de l'utilisation de charrues réversibles, le champ n'est pas divisé en enclos et aucun sillon d'effondrement ni crête de chute ne s'y forme. Ce type de labour est appelé labour doux.
Dans les zones sujettes à l'érosion éolienne, afin de conserver en surface les chaumes et autres résidus végétaux qui protègent le sol du vent et accumulent une grande quantité d'humidité sous forme de neige, si nécessaire dans les régions de steppe aride, en ameublissant le le sol s'effectue sans retournement, ce qu'on appelle un labour sans versoir.
Un tel labour jusqu'à une profondeur de 27 à 30 cm ou plus s'est développé au début des années 50 du 20e siècle. L'académicien T. S. Maltsev est largement utilisé en Sibérie occidentale et orientale et dans la partie européenne de la Russie, à l'aide de charrues auparavant sans moisissure, puis de fraises plates et de sous-soleuses de diverses conceptions (KPP-2.2 ; KPG-2-150 ; KPG-250 ; GUN-4. , Paraplow et al.).
Dans certains cas, un labour sans versoir est effectué au printemps voire en automne pour ameublir les sols compactés afin de favoriser l'aération et l'activité microbiologique, libérer la couche arable de l'excès d'humidité, détruire la semelle de labour, ainsi que dans les champs préalablement labourés. avec des charrues à versoirs.
Dans les champs à surface non nivelée et contenant une grande quantité de résidus végétaux peu décomposés (labour annuel dans un sens, formation de buttes, touffes de mauvaises herbes), le broyage donne de bons résultats comme traitement principal.
Lors du travail des outils de fraisage (FNB-0.9 ; FN-1.25 ; KFG-3.6, etc.), le sol s'effrite intensément jusqu'à une profondeur de 10 à 20 cm et est soigneusement mélangé, créant ainsi une couche arable homogène ou simplement une couche de graines à une fois, où les graines des cultures sont semées simultanément.
Souvent, d’autres opérations sont combinées au travail du sol principal. Ainsi, derrière chaque corps principal de la charrue, sont installées des pattes de relâchement qui travaillent 10 à 15 cm sous la couche arable, favorisant une meilleure résistance à l'eau et une meilleure aération des horizons souterrains. Pour drainer l'excès d'eau des champs gorgés d'eau, ils utilisent des charrues conventionnelles équipées d'un taupe qui, sous le corps principal, à une profondeur de 35 à 40 cm, forme un drain d'un diamètre de 4 à 6 cm, qui dure 2 à 3 ans. sols limoneux lourds. Dans les champs labourés, des machines à taupes spéciales (RK-1.2 ; MD-6, etc.) sont utilisées pour former des drains dans la couche souterraine.
Méthodes de travail du sol en surface et superficielles
Le travail du sol jusqu'à une profondeur de 8 cm (couche de semis) est dit superficiel, et jusqu'à une profondeur de 8 à 16 cm est dit peu profond. La faisabilité de tels traitements est déterminée soit par la nécessité de créer les conditions les plus favorables pour les graines de cultures placées dans la couche de semis, soit par l'impossibilité de traitements plus profonds pour un certain nombre de raisons agrotechniques et économiques.
Peeling Le déchaumage s'effectue dans les champs débarrassés des cultures céréalières qui laissent des chaumes sur le champ, ou après la récolte d'autres cultures annuelles (mil, sarrasin, graminées annuelles, maïs, etc.).
Les insectes et micro-organismes nuisibles vivent et continuent de se multiplier dans les chaumes et les restes végétaux conservés, les chaumes (herbe à soies grises, millet à poulet, amarante blanche, gland retournée, etc.) et les mauvaises herbes vivaces végètent et portent des fruits ; et les machines de récolte, les couche supérieure perd très intensément l'humidité du sol sec.
Grâce au pelage, effectué immédiatement après la récolte, généralement à une profondeur de 6 à 8 cm, et dans les zones arides, souvent avec roulage en agrégat, un certain nombre de problèmes importants sont simultanément résolus : en coupant les mauvaises herbes, on prive les ravageurs de la matière organique fraîche comme source de nourriture ; l'enfouissement des graines de mauvaises herbes dans une couche de sol plus humide provoque leur germination ; la couche supérieure de sol ameublie en tant que paillis naturel réduit considérablement l'évaporation physique de l'humidité et permet d'effectuer le labour principal ultérieur deux à trois semaines plus tard sans détérioration de la qualité (une tension excessive dans les travaux des champs est évitée).
Le pelage est généralement effectué avec des laboureurs à disques jusqu'à une profondeur ne dépassant pas 10 à 12 cm (LDG-5 ; LDG-10, etc.), ainsi qu'avec des socs de charrue (PPL-5-25 ; PPL-10-25) , travaillant à une profondeur de 12 à 17 cm, mais parfois des herses à disques sont également utilisées. Si le pelage est retardé de 7 à 10 jours, tous ses avantages mentionnés ci-dessus sont presque complètement perdus.
Disque en tant que technique, elle réalise les mêmes opérations technologiques (broyage, ameublissement, mélange, enrubannage partiel, désherbage) que le déchaumage avec des outils à disques. Cependant, il est plus souvent utilisé dans les champs labourés pour couper de gros blocs, sceller de larges sillons, niveler les crêtes et les microestuaires, et avant le labour, pour couper et couper le gazon dense de graminées vivaces semées et de prairies (BDT-3.3 ; BDNT-3.5, etc. . ), pour le broyage par disque croisé (ou épluchage) des rhizomes d'agropyre et des organes de renouvellement végétatif d'autres mauvaises herbes vivaces (laiteron des champs, laite palmée, etc.).
Cultivation conçu pour un travail du sol continu (jusqu'à une profondeur de 5 à 12 cm) ou inter-rangs (jusqu'à 16 cm), au cours duquel l'effritement, l'ameublissement, le mélange partiel du sol et la coupe des mauvaises herbes et, surtout, des pousses de racines se produisent au plus tard que la phase de 3 à 4 feuilles de rosettes de mauvaises herbes vivaces. Il est particulièrement nécessaire d'effectuer un traitement continu immédiatement avant le semis afin de créer un « lit dense » pour les graines de la culture, nivelé sous la couche ameublie.
Couchées sur un lit dense, les graines gonflent rapidement, absorbant l'humidité du sol venant du bas à travers les capillaires, et germent ensemble. Le travail en continu est également systématiquement réalisé dans les champs en jachère, mais dans les zones arides il est associé à un léger roulage ultérieur (KPS-4, KPG-4). Le plus souvent, des cultivateurs à dents pointues sont utilisés pour ce travail.
Pour le travail entre les rangs, ils utilisent les deux cultivateurs conventionnels (KRN-4.2; KRN-5.6), qui sont équipés d'un ensemble de pièces de travail remplaçables (socs à lancettes, socs de désherbage unilatéraux, butteuses en forme de ciseau de desserrage, herses de désherbage, etc.), et des cultivateurs spéciaux pour l'entretien des betteraves sucrières et des cultures maraîchères GUSMK-5.4B, KF-5.4, KOR-4.2.
Dans les zones steppiques sujettes à l'érosion, pour le traitement continu à la vapeur ou la préparation du sol avant le semis, un cultivateur à tiges (KSh-3.6) est utilisé, dont le corps de travail est une tige tétraédrique située horizontalement et tournant dans le sens opposé au sens de déplacement de l'outil, le ramenant ainsi à la surface d'une profondeur de 5 à 10 cm de résidus végétaux. Dans le même but, le cultivateur anti-érosion KPE-3.8A avec un dispositif à tige similaire est utilisé, ainsi que divers couteaux plats (KPP-2.2 ; KPG-2-150 ; KPSh-9, etc.), préservant jusqu'à 80 à 95 % du chaume à la surface du sol.
Bases de l'agronomie
Poignant Les sols sont utilisés dans tous les systèmes de culture et à cette fin, différents modèles de herses sont utilisés.
Avec le début des travaux des champs sur les champs labourés, la première méthode prioritaire est utilisée - le hersage au début du printemps (« fermeture de l'humidité », « hersage de couverture »), ainsi que le hersage transversal des cultures d'hiver bien hivernées, généralement effectué pendant la période de la maturité physique du sol avec des herses à dents à châssis rigide (BZTS-1 ; BZSS-1 ; BP-0.6).
Les herses lourdes ameublissent le sol jusqu'à 7 à 10 cm et les herses légères jusqu'à 5 à 8 cm. En ameublissant la couche supérieure (2 à 4 cm) du sol d'un champ qui a commencé à se dessécher, elles créent un sorte de couche de paillis naturel. Il recouvre la couche sous-jacente, plus dense, saturée d'humidité capillaire.
En conséquence, l’évaporation physique de l’humidité du sol est réduite de 3 à 5 fois. Une quantité suffisante d'humidité et une température élevée provoquent la germination massive de graines de mauvaises herbes dans la couche supérieure, qui sont complètement détruites par les traitements ultérieurs.
Pour l'entretien des cultures en rangs (pommes de terre, maïs, tournesols, etc.) en pré-levée pendant la phase « fil blanc » des jeunes mauvaises herbes, les herses portées à treillis (BSO-4 ; BS-2 ; BSN-4) sont très utiles. efficaces, dont la profondeur peut être réglée entre 3 et 8 cm et qui, grâce à la suspension indépendante de chaque dent, reproduisent parfaitement la surface du sol (surface lisse ou striée).
Lorsqu'une croûte de sol se forme avant et au moment de la levée des plants, l'utilisation de herses dentées et grillagées est dangereuse pour les plants faibles : lors du déplacement à travers le champ, les herses, bien qu'elles détruisent la croûte, la déplacent en même temps, la cassant du plant ou de son système racinaire. Dans une telle situation, la herse à aiguilles BIG-3 est indispensable pour l'entretien des cultures. Lors de la rotation, ses disques en forme d'aiguilles détruisent la croûte du sol par des injections verticales et ne la déplacent pas, sans endommager les plants de la culture. La herse BIG-3 et ses modifications sont un outil idéal pour le hersage au début du printemps et la préparation avant le semis des champs le long du chaume dans les zones sujettes à l'érosion éolienne.
Roulant en plus de compacter le sol, il l'ameublit partiellement, écrasant les gros morceaux humides, nivelle la surface, améliore le contact des graines avec le sol et accélère leur germination, ce qui s'explique aussi par le fait qu'une fois compacté, le sol se réchauffe plus rapidement et sa température augmente de 1,5 à 2°C. Le roulage est effectué avec différents rouleaux, effectué au plus tard le 2ème - 3ème jour après le semis de la culture et en cas de risque de dessèchement sévère de la couche de graine en raison de son relâchement excessif.
Blanchiment ou dessin, utilisé pour niveler l'ameublissement superficiel du sol (de 3 à 5 cm). Au printemps, il est de bon ton de le réaliser un à deux jours plus tôt que le hersage du début du printemps, et notamment sur des sols de composition mécanique légère. Sur les sols lourds, une croûte de sol peut se former en raison du « maculage » du sol encore gorgé d'eau. Le traînage s'effectue à l'aide de herses traînantes, mais le plus souvent avec une herse traînée (ShchB-2.5), qui comporte une rangée de dents sur la poutre avant avec un angle d'inclinaison réglable.
Exigences agrotechniques pour le travail du sol
Culture du sol.
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Support PNYAS 08.000 - utilisé sur les charrues des séries PNB 4-40, 5-40 et PNYA 4-42, 6-42. Utilisé pour fixer le corps au cadre. Fixé au châssis de la charrue à l'aide d'une barre et d'un support.
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Rassolova Elvira Gennadievna. L'influence des techniques de base du travail du sol et le degré d'intensité de la technologie sur les rendements de l'orge dans les conditions de la région centrale de la zone des terres non noires : mémoire... Candidat en sciences agricoles : 06.01.09, 06.01.01.- Moscou , 2005.- 174 p. : ill. RSL OD, 61 05-6/436
Introduction
1. Revue de la littérature 7
1.1. Tâches de travail du sol 7
1.2. L'influence des pratiques agricoles sur les propriétés physiques des sols 12
1.3. L'influence des pratiques agricoles sur les propriétés agrochimiques des sols 21
1.4. L'influence des pratiques agricoles sur les propriétés hydriques des sols 27
1.5. L'influence des pratiques agricoles sur les propriétés biologiques des sols 30
1.6. L'influence des pratiques agricoles sur les propriétés thermiques des sols 33
1.7. L'influence des pratiques agricoles sur l'état phytosanitaire des cultures 34
1.8. Technologie de culture de l'orge 39
2. Justification théorique du rendement de l'orge 50
2.1. L’arrivée du PAR sur les cultures et les rendements 51
2.2. Disponibilité en humidité et productivité de l’orge 55
2.3. Productivité bioclimatique de l'orge 58
2.4. Rendement d'orge basé sur la fertilité effective des sols gazeux-podzoliques 61
2.5. Modélisation des paramètres phytométriques de l'orge 64 Conclusion 68
3. Objet, objectifs et méthodologie de recherche 69
3.1. But et objectifs de la recherche 69
3.2. Schéma d'expérimentation et méthodologie de recherche 69
3.3. Conditions pédoclimatiques 77
3.4. Conditions météorologiques au cours des années de recherche 78
3.5. Lieu et conditions de réalisation des observations et des recherches expérimentales 80
3.6. Technologie agricole de l'orge et du blé de printemps dans l'expérience 82
4. Résultats de la recherche 83
4.1. L'influence des techniques de base du travail du sol sur les propriétés hydrophysiques du sol 83
4.2. L'influence des techniques de base du travail du sol sur les propriétés biologiques du sol 93
4.3. L'influence des techniques de base du travail du sol sur la structure de la culture 95
4.4. L'influence des méthodes de travail du sol de base sur les propriétés agrochimiques du sol et le régime nutritionnel des sols 102
4.5. L'influence des méthodes de travail du sol de base sur l'infestation des cultures, des céréales et des maladies 109
4.6. L'influence des techniques de base du travail du sol sur le rendement et la qualité des cultures 114
5. Efficacité agrotechnique, économique, énergétique des méthodes de base du travail du sol 120
5.1. Efficacité agrotechnique et économique des options étudiées 120
5.2. Bilan énergétique des options expérimentales 125
Liste des références 134
Demandes 165
Introduction au travail
La production stable de produits alimentaires de haute qualité et la fourniture de matières premières de haute qualité constituent la tâche la plus importante pour les moyens de subsistance de la population de la planète. Le problème alimentaire est résolu principalement par la branche de base de l'agriculture - l'agriculture. La tâche principale est donc d'assurer la durabilité de l'agriculture basée sur l'utilisation rationnelle des terres, en maintenant et en augmentant la fertilité des sols et les rendements des cultures, sur la base de l'utilisation de méthodes scientifiquement fondées. systèmes agricoles zonaux.
L'état des sols a un impact sur l'environnement et les ressources naturelles, le niveau de développement économique et social de l'État et la santé publique.
Le travail du sol représente une part importante du coût des produits agricoles, c'est pourquoi l'amélioration des systèmes de travail du sol en tenant compte de la réduction des coûts par unité de production est un problème urgent.
Comme le montrent les résultats de recherches obtenus dans notre pays et à l'étranger, l'utilisation à long terme de petits traitements de surface dans la rotation des cultures entraîne une détérioration des couches inférieures des propriétés agrochimiques et biologiques du sol, du régime nutritionnel, de la pénétration des racines des plantes dans les couches inférieures et, par conséquent, à une diminution de la fertilité effective des sols. De plus, lorsque les engrais organiques sont appliqués superficiellement et mélangés à la couche arable, une minéralisation rapide de la matière organique se produit sans augmentation significative de l'humus dans les couches inférieures du sol. Avec du bio
Les engrais enrichissent le sol avec des graines de mauvaises herbes, qui doivent ensuite être détruites.
Comme le montrent les données scientifiques et la pratique, sans créer une épaisse couche de racines, il n'est pas toujours possible d'obtenir des rendements constamment élevés. Par conséquent, l'un des moyens de cultiver les sols gazonnés-podzoliques est d'approfondir la couche arable. Ceci est possible grâce à l'ameublissement des couches souterraines avec des ciseaux - sous-soleuses, fraises plates, charrues sans versoirs, application couche par couche d'engrais organiques et une couche de graminées vivaces.
Le travail du sol différencié devrait mieux prendre en compte les conditions pédoclimatiques de la zone ainsi que les caractéristiques biologiques des cultures agricoles.
Dans des conditions d'agriculture intensive et en lien avec la nécessité de passer à des technologies de protection des sols économes en énergie, il est nécessaire de justifier les techniques de travail du sol pour maintenir la fertilité des sols.
Les études ont été réalisées dans un champ stationnaire à long terme
expérience établie en 1972 sous la direction du chef du département
Agriculture, Docteur en Sciences Agronomiques Saranina Konstantin
Isidorovitch au département d'agriculture de l'Institut de recherche agricole Centre républicain central de recherche scientifique et technique
programme du Département de l'agriculture de l'Académie russe
sciences agricoles 0.51.01. "Améliorer les systèmes de protection du sol à faible coût pour les rotations de cultures de spécialisation céréalière, en garantissant une réduction des coûts énergétiques" et conformément au plan de travail de recherche scientifique du Département de l'Agriculture de l'Institut de recherche agricole de la Santé républicaine centrale sur le thème : « Pour améliorer la protection des sols à moindre coût
des systèmes de travail du sol pour des rotations de cultures de spécialisation céréalière, garantissant une réduction des coûts énergétiques.
Au cours de nombreuses années de recherche, les problèmes théoriques liés à l'utilisation de méthodes de traitement pour augmenter la fertilité des sols limoneux moyens gazon-podzoliques ont été étudiés, et les méthodes de traitement dans la région centrale de la zone non-Tchernozem de Russie ont été scientifiquement justifiées. Des évaluations agrotechniques, économiques et énergétiques des méthodes de travail du sol de base sont présentées.
Il a été établi que les options de traitement du sol les plus prometteuses sont : une combinaison de labour à 20 cm avec un travail du sol en surface à 8 cm et un travail au burin à 20 et 40 cm, permettant une réduction des coûts de traitement de 4 à 12 % tout en augmentant la productivité de l'orge. par rapport à l’option contrôle (labour à 20 cm).
Profitant de cette occasion, je considère qu'il est de mon devoir d'exprimer ma gratitude et ma sincère gratitude aux encadrants scientifiques : chef du département d'agriculture générale, de culture des plantes, d'agrochimie et de sciences du sol, candidat en sciences agricoles, professeur agrégé L.S. Fastyukov, chef du département d'agriculture, docteur en sciences agricoles E.V. Dudintsev, ainsi que le personnel du Département de l'agriculture de l'Institut de recherche sur l'agriculture des régions centrales de la zone de la Terre non noire et le personnel du département de l'Université agraire d'État russe par correspondance pour l'assistance fournie, les conseils pratiques et attitude amicale dans la mise en œuvre, la généralisation et l’analyse du matériel.
L'influence des pratiques agricoles sur les propriétés physiques des sols
Pour justifier des technologies rationnelles et sélectionner des méthodes efficaces de travail du sol, il est intéressant d'étudier la dynamique de la composition des couches arables et subarables sous les grandes cultures en tant qu'indicateur principal de l'état physique des sols. L'étude de la dynamique de la composition des sols au cours de la saison de croissance des cultures agricoles, en fonction des systèmes de traitement, identifie des critères de diagnostic stables et établit leurs paramètres optimaux pour l'impact nécessaire sur le sol, assurant la création et le maintien de conditions agrophysiques favorables à la croissance et développement des grandes cultures (A.I. Puponin, 1984).
La justification du traitement mécanique des sols gazeux-podzoliques se résume à une modification de leur structure et de leur composition, les sols de composition mécanique limoneuse et argileuse étant peu structurés et se compactant rapidement. La structure du sol est la division du profil du sol en horizons génétiques et leur évolution en position verticale. La composition du sol et de ses horizons individuels est une expression extérieure de leur densité et de leur porosité. La densité d'équilibre de ces sols dépasse 1,35-1,40 g/cm3, ce qui altère l'utilisation de l'eau et des nutriments par les plantes et le développement du système racinaire de la plupart des cultures agricoles, réduit le potentiel redox et l'activité enzymatique du sol (S. Dolgov , S.A. Modina, 1969 ; V.I. Rumyantsev et al., 1979 ; J.C. Siemens et al., 1971 ; N. Nelson, 1976 ; G. Schnaser, 1976 ; K.H. Hartge, 1979 ; D.C. Reicosky, D.K. Cassel, R.L. Blevin et al. ., 1977 ; Soil Fertility Mannual, Potash and Phosphors, 1979 ; S. Jenkins, 1981 ; R. P. C. Morgan, 1986).
En améliorant les propriétés physiques des sols gazeux-podzoliques, ils signifient tout d'abord la densité (P.A. Kostychev, 1949). La densité est la masse d'une unité de sol sec de composition non perturbée (V.F. Valkov, 1986). Tous les modes et processus se produisant dans le sol en dépendent : diffusion des gaz, capacité de l'air, perméabilité à l'eau, capacité d'évaporation et de rétention d'eau, capacité thermique, conductivité thermique, ainsi que les processus microbiologiques et rédox. La densité affecte les propriétés technologiques, la résistance à la traction, la qualité du travail du sol, ce qui affecte la quantité et la qualité de la récolte (I.P. Kotovrasov, 1984 ; A.A. Borin, 2003).
La valeur de la densité optimale dépend du type de sol, de la composition mécanique, de la structure, de l'apport en nutriments (I.B. Revut, 1969, 1970 ; A.V. Korolev, 1970 ; P.P. Zaev, A.V. Korolev, 1972 ; A Tinjulis, E. Grechene, A . Meshauskienė, 1974 ; B.A. Dospehov, I.M. Panov, A.I. Puponin, 1976 ; E.A. Reppo, N.I. Afanasyev, A.Ya. Boruk et al., 1984 ; A.P. Tinjulis, A.V. Zimkuvene, 1985).
La densité optimale - caractéristique sol-zonale - dépend des conditions climatiques et des caractéristiques biologiques des plantes (I.B. Revut, 1970 ; S.V. Nerpin, A.V. Sudakov, 1985).
Densité optimale - à laquelle la répartition des pores en fonction de leur taille assure la perméabilité à l'eau et à l'air du sol, ce qui est favorable aux plantes, et le mouvement de l'eau et de l'air à travers le sol, fournissant aux plantes la quantité maximale d'eau disponible avec un degré d'aération suffisant (I.P. Kotovrasov, 1984 ; F.J. Veihmeyer, A. N. Hendrickson, 1948).
La densité optimale (masse volumétrique) des sols limoneux-podzoliques pour la culture de céréales est de 1,10 à 1,30 g/cm, pour les sols sableux et limoneux sableux - de 1,35 à 1,50 g/cm (P.P. Zaev, A.V. Korolev, 1971 ; S.A. Naumov, 1977 ; A.I. Puponin, 1978, 1984 ; V.M. Sorochkin, 1982 ; M. Suskevic, M. Kos, 1982).
Lors de la détermination de l'influence des pratiques agricoles sur les propriétés physiques du sol, un indicateur important est la porosité (porosité) du sol, en particulier le rapport entre le volume des pores non capillaires et capillaires, qui détermine les propriétés eau-air de le sol : perméabilité à l'eau, capacité d'humidité, évaporation, aération, affectant le régime eau-air et activité biologique sols (A.I. Puponin, 1984 ; P.N. Berezin, A.D. Voronin, E.V. Shein, 1985).
Disponibilité en humidité et productivité de l’orge
La valeur du rendement programmé en fonction de l'arrivée du PAR est déterminée dans des conditions optimales de facteurs de croissance et de développement des plantes. Mais l'obtention d'un rendement donné est limitée par d'autres facteurs de la vie végétale (dioxyde de carbone de l'air, nécessaire à la photosynthèse ; fertilité du sol ; réaction de la solution du sol ; régime de l'air ; température du sol et de l'air ; productivité potentielle d'une variété ou d'un hybride, la dont la mise en œuvre est possible avec le zonage). Il est donc impossible d'orienter la production sur l'obtention d'un rendement potentiel ; il est nécessaire de justifier la valeur d'un rendement donné en fonction des conditions pédoclimatiques (M.K. Kayumov, 1981 ; I.S. Shatilov, 1993, 1998 ; H.G. Tooming, 1994 ; I.S. Kochetov , 1999).
De nombreuses années de recherche ont révélé que pour justifier l'ampleur d'un rendement réellement possible, il est nécessaire d'utiliser la quantité d'humidité productive accumulée pendant la saison de croissance de la culture. Pour l'orge, cette valeur est déterminée depuis le début de la saison de croissance (printemps) jusqu'à la récolte.
L'indicateur du rendement vraiment possible en termes d'apport d'humidité des sols et des plantes est déterminé par la formule (M.K. Kayumov, 1989) : Double - le rendement vraiment possible, le rendement de biomasse absolument sèche, c/ha ; 100 - coefficient de conversion de l'humidité productive de mm en c/ha ; W est la quantité d'humidité productive accumulée pendant la saison de croissance de la culture, les ressources d'humidité productives pour les plantes, mm/ha ; Kw - coefficient biologique de consommation d'eau (la quantité d'eau dépensée pour la formation de 1 c de masse biologique sèche), mm ha/c ; Kffl est le coefficient d'efficacité économique de la culture ou la part du produit principal (céréales) dans la masse biologique totale (en fractions d'unité).
La région de Moscou, du nord au sud, présente une différence significative dans la quantité de précipitations : dans les régions du nord, il tombe 600 à 620 mm par an, dans le sud-est de la région - 500 à 525 mm (ouvrage de référence agroclimatique pour la région de Moscou, 1973 ).
Selon la station agrométéorologique de Nemchinovka, au sud-ouest de la région, la quantité moyenne de précipitations sur 3 ans a été de 202 mm avec des variations annuelles de 82 à 277 mm pendant la saison de croissance des variétés d'orge mi-précoces, 208 mm avec des variations annuelles. de 85 à 280 mm pendant la saison de croissance des variétés de mi-saison, 223 mm avec des fluctuations au cours des années de recherche de 109 à 292 mm pendant la période de croissance et de développement des variétés du groupe moyen-tardif (Tableau 2.2.).
Au cours de la saison de croissance de différents groupes de variétés d'orge au cours des années de recherche, au printemps, avant le semis, la couche de sol de 0 à 10 cm contenait en moyenne 416 mm, avec des fluctuations d'une année sur l'autre de 340 à 546 mm. En raison des différentes quantités de précipitations, la consommation totale d'eau par groupes de maturité variait de 422 à 8 mm. La prise en compte et la connaissance de toutes les composantes de l'apport d'humidité des plantes permettent de justifier correctement l'ampleur du rendement réellement possible de cette culture.
Pour déterminer ces indicateurs, nous avons pris comme base la quantité d'humidité productive de 618 à 639 mm, ce qui correspond à la consommation totale d'eau de trois groupes de variétés de maturité. Dans le tableau 2.3. Le rendement d'orge réellement possible au cours des années riches en humidité est indiqué.
Schéma d'expérimentation et méthodologie de recherche
Le but de la recherche était de déterminer, sur la base d'évaluations agrotechniques et économiques, l'influence des méthodes de travail du sol de base et le degré d'intensité technologique sur les rendements de l'orge et la réduction des coûts de transformation dans les conditions de la région centrale du Non-Tchernozem. Zone.
Les objectifs de notre recherche étaient :
1. Étudier l'influence des méthodes de travail du sol sur les propriétés hydrophysiques, biologiques, agrochimiques du sol et le régime nutritionnel du sol.
2. Etudier l'influence des méthodes de travail du sol de base sur l'état phytosanitaire des cultures d'orge.
3. Identifier la réaction de l'orge aux conditions du sol de la vie végétale, changeant sous l'influence du labour profond, du burin, du broyage, du travail de surface par rapport au labour conventionnel.
4. Donner une évaluation agrotechnique, énergétique et économique des différentes méthodes de travail du sol de base de l'orge et des technologies de culture de l'orge, ainsi que des séquelles du traitement sur le rendement du blé de printemps.
Des recherches sur ce sujet sont menées par le Département d'Agriculture de l'Institut de Recherches Agricoles Centrales Républicaines de Santé, dans lequel mes recherches portent sur l'orge venant après le triticale : 1 lupin ; blé d'hiver; 3 réensemencement d'orge + trèfle ; 4 trèfles de la 1ère année d'utilisation ; 5 triticales; 6 orge; 7 blé de printemps; 8 flocons d'avoine. Schéma expérimental : 1. Labour à 28-30 cm (pour toutes les cultures) - PLN-3-35 ; 2. Traitement au burin à 20-22 cm (pour toutes les cultures) - PCH-2.5 ; 3. Labour à 20-22 cm (pour toutes les cultures (contrôle)) - PLN-3-35 ; 4. Traitement de surface (alternance de labour à 20 cm et de travail en surface à 8 cm) - BDT-3 ; 5. Traitement de surface à 8-10 cm pour toutes les cultures (en permanence) - BDT-3 ; 6. Traitement de fraisage à 10-12 cm (pour toutes les cultures) - FBN-2 ; 7. Traitement au burin à 38-40 cm - PCH-2.5. Nombre d'options - 7.
Taille de la parcelle comptable : largeur - 4 m, longueur -25 m, superficie de la parcelle comptable - 100 m.
Taille de la parcelle de semis : largeur - 6,3 m, longueur - 25 m, superficie de la parcelle de semis - 157,5 m (Fig. 1). Méthode de semis en lignes avec un espacement des rangs de 15 cm (semoir CH-16). La largeur de la protection longitudinale est de 100 cm, la largeur de la protection d'extrémité est de 115 cm. Le placement des options se fait par méthode de répétition aléatoire. L'expérience a été répétée 4 fois sur le territoire. La récolte a été enregistrée selon la méthode continue.
L'objet d'étude dans l'expérimentation en 2002 et 2003 était la variété d'orge de printemps « Elf » et en 2004, la variété de blé de printemps « Lada ».
Traitement statistique des récoltes selon Fisher (B.A. Dospehov, 1979), utilisant la méthode d'analyse de variance pour des expériences à un facteur réalisées selon la méthode des répétitions randomisées.
Des engrais minéraux ont été appliqués pour la culture avant le semis pour le rendement d'orge prévu de 50 c/ha.
Le taux de semis de l'orge et du blé de printemps est de 5 millions de graines viables par hectare. L'analyse des échantillons de sol a été réalisée dans le laboratoire agrochimique de l'Institut de recherche des sciences agricoles de l'usine républicaine centrale : 1. La densité du sol (g/cm3) a été déterminée par la méthode volume-poids. Les échantillons ont été prélevés en couches de 0-10, 10-20, 20-30, 30-40 cm à l'aide d'un foret de sol P.A.. Nekrasov avec un volume de verre de 100 cm. Le nombre de répétitions est de 4, selon la méthode de G.F. Nikitenko (1982). 2. Composition structurelle et globale selon la méthode de N.I. Savvinova en couches 0-10, 10-20, 20-30, 30-40 cm 3. Dureté du sol (kg/cm2) - en utilisant le testeur de dureté Alekseev en couches 0-10, 10-20, 20-30, 30- 40 cm 10 points aux 1ère et 3ème répétitions. 4. Humidité du sol (%) en couches 0-I0, 10-20, 20-30, 30-40 cm Au moment du début de l'expérience (pendant le déchaumage et le labour). Au printemps - pendant le travail du pré-semis avant le semis et au moment de la levée, au moment de la formation des tiges (environ 20-30 cm), de l'épiaison, au moment du remplissage des grains et avant la récolte. Déterminé par la méthode du poids du thermostat. Séchage thermique à 105°C pendant 6 à 8 heures. Les résultats ont été déterminés en pourcentage de la masse de sol absolument sec dans toutes les variantes en 4 répétitions, 4 puits ont été réalisés par parcelle tous les 10 cm (G.F. Nikitenko, 1982) et GOST 20915-75.
5. La réserve d'humidité (Wo6m) en mm de la couche d'eau jusqu'à la profondeur H a été calculée à l'aide de la formule : Wo6tl, = 0,1(W, D, h, + ... + Wn DPbP), où W], Wn est la teneur en humidité des couches de sol en pourcentage en poids ; Дь Дп - valeurs de densité du sol correspondantes (g/cm3) ; salut, hn - épaisseur de la couche de sol (cm); N est l'épaisseur totale de la couche de sol pour laquelle les calculs sont effectués (cm). La réserve d'humidité dans une couche d'un mètre de sol a été déterminée par les couches 0-10, 10-20, 20-30, 30-40, 40-50, 50-60, 60-70, 70-80, 80-90, 90. -100 cm pour toutes les options. Ensuite, l'humidité du sol inaccessible (stock mort) a été soustraite de l'humidité totale, obtenue en calculant l'humidité hygroscopique maximale M et en recalculant : M x 1,34 = humidité du sol inaccessible. En automne, au printemps (pendant la culture) et immédiatement après la récolte.
6. Activité biologique du sol - la capacité de décomposition de la cellulose du sol a été déterminée par la méthode d'application selon I.S. Vostrov (1965) tel que modifié par l'Institut de recherche agricole TsRNZ (G.F. Nikitenko, 1982) - en décomposant le tissu en lin dans le sol. Le tissu était posé en couches pendant la saison de croissance des plantes cultivées. 5 applications ont été effectuées dans toutes les variantes à une profondeur de 40 cm en 3 répétitions après le semis, dès l'apparition des plantules.
7. Capacité de nitrification du sol dans toutes les variantes en couches 0-10, 10-20, 20-30, 30-40 cm - avant la récolte. Selon la méthode SP. Kravkova tel que modifié par Bolotina et Abramova (Méthodes agrochimiques de recherche sur les sols, 1975), en compostant 100 g de sol sec à une humidité de 60 % de la capacité totale d'humidité à une température de 28 à 30 °C pendant
L'influence des techniques de base du travail du sol sur les propriétés hydrophysiques du sol
La technologie agricole pour la culture de l'orge de printemps et du blé de printemps dans l'expérience correspondait aux recommandations pour la région centrale de la zone hors Tchernozem de la Russie. Le travail du sol principal a commencé par le pelage du chaume immédiatement après la récolte du prédécesseur, le BDT-3.
Deux semaines après le pelage, le travail principal du sol a été effectué selon le schéma expérimental. Au printemps, à mesure que le sol s'asséchait, les terres labourées étaient hersées. Des engrais minéraux ont été appliqués pour la culture avant le semis - NRU-0,5. Le travail du pré-semis avec nivellement du sol avant le semis a été réalisé à l'aide d'un cultivateur KPS-4 avec herses. Un traitement des semences a été utilisé avant le semis avec le fongicide PS-10 et Vincit. Le semis a été réalisé à l'aide d'un semoir CH-16. La pulvérisation des cultures avec l'herbicide Spike à la dose de 10 g/ha a été utilisée en phase de tallage - OPSH-15,
Un traitement des cultures contre les ravageurs et les maladies a été réalisé : BI-58 à la dose de 1 kg/ha et Bayleton à la dose de 0,5 kg/ha selon les besoins - OPSH-15. Les vendanges ont été réalisées dans des parcelles en pleine phase de maturation à l'aide d'une moissonneuse-batteuse Sampo-500.
Conformément au programme de recherche, l'humidité du sol, la densité apparente, la porosité d'aération, la dureté du sol ont été étudiées et l'influence des méthodes de culture sur les modifications des propriétés physiques de l'eau du sol et du rendement de l'orge a été déterminée.
L'humidité du sol en mai 2002 était satisfaisante (tableau 4.1.). Dans la couche jusqu'à 40 cm, l'humidité variait de 14,0 à 17,9 %, pendant la phase d'épiaison - de 14,4 à 18,2 %, avant la récolte - de 9,4 à 13,8 %. L'humidité le long du profil du sol était légèrement plus élevée dans les couches de 10-20 et 20-30 cm, et selon les options - lors d'un labour de 20 cm, d'un burinage de 40 cm,
Au printemps (avant semis) 2003, l'humidité du sol était élevée : de 15,1 % lors d'un labour à 30 cm à 25,1 % lors du fraisage. Pendant la phase d'épiaison, l'humidité a légèrement diminué - jusqu'à 16,2 - 19,4 %. Lors de la récolte, l'humidité du sol est restée élevée et variait de 19,6 % (burinage, 40 cm) à 25,8 % (travail du sol en surface).
La réserve d'humidité productive en mm avant le semis en 2002 variait de 30,0 à 45,5, c'est-à-dire qu'elle était satisfaisante. Au cours de la phase d'épiaison, il a légèrement diminué - à 28,6-34,8 mm, et lors de la récolte - à 11,1-21,5 mm.
En 2003, avant le semis, la réserve d'humidité productive était plus élevée qu'en 2002 et s'élevait à 52,7-72,2 mm, à l'épiaison - 48,3-55,4 mm et avant la récolte, en raison des précipitations - 66,4 -74,3 mm, soit légèrement supérieure à dans d'autres phases (tableau 4.2.).
Aucune différence claire n'a été identifiée entre les méthodes de transformation en termes de teneur en humidité productive en 2002 et 2003.
La densité du sol dans une couche allant jusqu'à 40 cm après le traitement en 2002 était de 1,00 à 1,49 g/cm3 ; dans les couches de 20 à 30 et 30 à 40 cm, la densité du sol était plus élevée, même avec un ameublissement profond. Ainsi, selon un labour 30 cm, avant semis d'orge, la densité était de 1,44 g/cm3 et était au niveau des options sans ameublir cette couche (burinage 20 cm, labour 20 cm). Cela indique un compactage rapide du sol, notamment sous l'influence des précipitations (tableau 4.3.). Avant le semis en 2002, dans la couche 0-10 cm la densité n'était pas élevée, de 1,00 à 1,29 g/cm3, dans la couche 10-20 cm elle était plus élevée et atteignait 1,20-1,43 g/cm3, dans la couche 20-30 cm, la densité était encore plus élevée - jusqu'à 1,27-1,49 g/cm3. Dans la variante de burinage profond en couche de 30 à 40 cm, la densité était au niveau d'une couche de 20 à 30 cm et s'élevait à 1,44 g/cm. Durant la phase d'épiaison, la densité diminue légèrement sous l'influence du développement du système racinaire et varie de 1,05 à 1,40 g/cm3. Avant la récolte, un certain compactage du sol s'est produit - jusqu'à 1,16-1,40 g/cm.
INFLUENCE DU TRAVAIL DU SOL SUR LES PROPRIÉTÉS AGROPHYSIQUES, AGROCHIMIQUES DU SOL ET LE RENDEMENT DES CÉRÉALES
Les AA Belkin, NV Bésedin
Annotation. L'article examine l'influence de divers systèmes de travail du sol de base sur la densité apparente, l'humidité productive, l'activité biologique du sol et le rendement du blé d'hiver et de l'orge de printemps.
Mots clés", traitement, rotation des cultures, densité apparente, humidité, activité biologique, sol, rendement.
Dans un ensemble de mesures visant à améliorer la culture agricole et à augmenter les rendements agricoles, le travail du sol revêt une importance capitale. Il doit fournir les paramètres requis des régimes hydrique, aérien, alimentaire et thermique, ainsi que la stabilité anti-érosion du sol, la destruction des mauvaises herbes pour créer des conditions optimales pour la croissance, le développement et la formation d'une productivité élevée des cultures cultivées.
La création de conditions optimales pour la formation d'un rendement élevé et durable de céréales est largement déterminée par le système de culture du sol utilisé. L'état des plantes en agrophytocénose dépend en grande partie de l'impact mécanique exercé sur le sol par les organes actifs des outils de travail du sol. Le rôle du travail du sol comme facteur de régulation des conditions de croissance et de développement des cultures céréalières doit être évalué en relation avec d'autres facteurs d'intensification agricole.
Le travail du sol de base est un moyen très puissant d'influencer ses propriétés et, par conséquent, l'état des agrophytocénoses. Le traitement peut provoquer la manifestation de processus opposés dont le rapport dépend de la méthode et de la fréquence de traitement : structuration - désagrégation, minéralisation - humification, compactage - décompaction, homogénéisation - hétérogénéisation de la structure du profil du sol, nouvelle formation ou destruction de le sol.
Le travail du sol pour les cultures céréalières a pour objectif de créer des conditions favorables à la germination des graines et au développement des plantes en assurant des régimes eau-air, thermique et nutritifs optimaux du sol. Le traitement doit garantir :
Optimisation de la densité et de l'état structurel ;
Répartition uniforme des résidus organiques des cultures précédentes, des engrais et des amendements dans la couche arable ;
Élimination du compactage dans la couche arable, le fond de labour et le sous-sol pour une pénétration sans entrave des racines dans les couches arables et souterraines ;
Régulation du nombre de mauvaises herbes, de ravageurs et d'agents pathogènes ;
Conservation de l'humidité du sol ;
Prévenir l'érosion et la déflation ;
Nivellement de la surface du champ pour un semis de céréales de haute qualité ;
Économie d'énergie et efficacité.
La conception de technologies spécifiques pour la culture des céréales dans la situation économique et environnementale actuelle du pays nécessite le développement de modèles technologiques de travail du sol de base, en fonction des conditions pédoclimatiques spécifiques et des caractéristiques biologiques des cultures céréalières. Les technologues sont confrontés à la tâche de développer des systèmes de culture du sol efficaces et économes en ressources en relation avec différents niveaux d'intensification agricole, garantissant une productivité végétale suffisante et économiquement justifiée.
Les méthodes de travail du sol de base dont dispose l'agriculture moderne sont très diverses et les fonctions qu'elles remplissent sont parfois impossibles à compenser par d'autres méthodes, encore plus rentables économiquement. Dans le même temps, en fonction de l'ensemble des conditions d'accompagnement, l'intensité de la transformation principale peut être réduite et réduite à un minimum agronomique, environnemental et économiquement justifié.
Une modification des propriétés agrophysiques du sol dans un sens positif pour les cultures céréalières est traditionnellement associée à la culture sur versoirs, dont les fondements théoriques dans notre pays ont été posés par P.A. Kostychev, A.G. Doyarenko, V.R. Williams.
Le système de travail du sol pour les cultures céréalières en rotation des cultures doit être construit en tenant compte des caractéristiques biologiques des cultures céréalières, du niveau d'enherbement dans les champs, du danger potentiel de développement de maladies et d'apparition de ravageurs, du type et de la variété des cultures. le sol, le degré de sa culture, les conditions climatiques et météorologiques. L'ensemble de ces facteurs détermine le niveau d'efficacité des systèmes agricoles et des technologies de culture des céréales. Des raisons environnementales et économiques nécessitent de réduire l'intensité du travail du sol et de réduire le nombre d'opérations de travail lors de l'utilisation d'équipements de travail du sol. En fonction des conditions spécifiques, la solution à l'une ou l'autre tâche du traitement principal vient au premier plan.
Des conditions favorables à la croissance et au développement des cultures céréalières se développent avec des paramètres optimaux des propriétés agrophysiques du sol, dont les plus importantes sont la densité et la composition structurelle. La nécessité et l'intensité de l'ameublissement de la couche arable sont associées à des écarts entre les indicateurs d'équilibre et la densité optimale du sol pour les plantes. L'étude de la réponse des cultures céréalières à l'état physique du sol de différents types et variétés lors d'expériences sur le terrain a permis d'identifier des intervalles de valeurs optimales de densité du sol.
La densité du sol dépend de la répartition granulométrique, de la teneur en humus, du nombre d'agrégats résistants à l'eau, de l'humidité du sol et est radicalement régulée par le labour. La densité d'équilibre d'un sol limoneux de 1,35 à 1,50 g/cm3 peut être amenée à 0,8 à 0,9 g/cm3 par labour, après quoi le sol acquiert un état meuble, particulièrement nécessaire dans les premiers stades de développement des cultures céréalières.
Dans la littérature scientifique, l'opinion dominante est que les cultures céréalières réagissent faiblement à la méthode de labour primaire. De nombreuses études montrent que ce groupe de cultures a à peu près la même productivité dans le contexte d'un labour avec ou sans versoir, en particulier lorsqu'il est placé le long de ses prédécesseurs en rangées.
D'autres auteurs notent que la densité d'équilibre des sols dans la région centrale s'établit approximativement à partir du milieu de la saison de croissance des cultures céréalières, de sorte qu'au cours de la seconde moitié de l'été, le développement de ces cultures se produit dans des conditions défavorables. Selon certaines sources, cela ne réduit pas le rendement ; selon d'autres, le rendement est considérablement réduit ou il y a une tendance à la baisse. La durée insuffisante de la recherche ne permet pas de tirer des conclusions catégoriques sur l'égalité inconditionnelle du travail du sol traditionnel et minimal dans la formation des rendements céréaliers. La spécificité spécifique et variétale de la réaction au traitement est observée lors de la culture de céréales de printemps et d'hiver sur des sols gazeux-podzoliques et forestiers gris. Par conséquent, cette question devrait être clarifiée dans le cadre d’expériences à long terme sur le terrain et sur des modèles. Il y a aussi peu d'informations
sur l'impact sur le rendement de méthodes de traitement telles que le burin, le versoir, la mi-profondeur avec refendage.
Le nombre et la profondeur des traitements mécaniques affectent également l'état structurel de l'horizon arable, qui est associé à la capacité de compactage et de flottaison. Si la part d'agrégats résistants à l'eau et à haute valeur agronomique (0,25-10 mm) dépasse 40 %, alors une minimisation est possible, et sur des sols lourds, gorgés d'eau et gleyifiés pour la culture de céréales, un traitement traditionnel doit être utilisé et en même temps des conditions préalables devraient être créées pour l’utilisation de technologies économes en ressources.
Le rôle du travail du sol de base dans la régulation du régime hydrique est de transférer les précipitations vers la couche racinaire, de réduire l'évaporation de la surface du sol afin de créer et de maintenir des réserves suffisantes d'humidité productive et de réduire le ruissellement de surface sur les terres en pente. L'accumulation d'humidité est pertinente non seulement pour les zones où l'humidité est insuffisante, mais également pour la région centrale de la Fédération de Russie, car les sécheresses de mai s'y répètent régulièrement et la tendance s'intensifie actuellement. L'étude de l'effet des traitements sur le régime hydrique est une direction importante dans la recherche de moyens de stabiliser le rendement des cultures céréalières.
Les traitements mécaniques sont de puissants régulateurs du régime de matière organique et de nutriments du sol. La conséquence des différents traitements est un degré inégal de minéralisation des substances humiques, d'activité biologique du sol et de différenciation de la couche arable. Pour certains types de cultures céréalières, des limites inférieures et des paramètres optimaux de teneur en humus ont été déterminés, auxquels une culture fiable de ces cultures est possible. Dans le même temps, les positions des chercheurs s'opposent concernant l'effet direct de la teneur en humus sur le rendement.
Un système de labour mécanique mal choisi contribue souvent à une diminution de la fertilité des sols et à une utilisation irrationnelle du potentiel naturel et anthropique de l'agriculture, et un sol mal traité a un effet déprimant sur la croissance et le développement des plantes cultivées et laisse place au développement effréné de mauvaises herbes.
Nous avons étudié l'influence de différents systèmes de travail du sol - avec versoir (conventionnel) et sans versoir (économe en ressources) - sur les propriétés du sol et les rendements des cultures sur le terrain expérimental du ministère de l'Agriculture, en rotation des grandes cultures avec alternance.
cultures : graminées annuelles, blé d'hiver, orge + trèfle, trèfle, blé d'hiver.
Le sol du champ expérimental est une forêt gris foncé, de composition granulométrique moyennement limoneuse.
Les observations et études du sol et des plantes ont été réalisées selon les méthodes généralement admises.
Le but de nos recherches : étudier l'effet du travail du sol sur les propriétés agrophysiques, agrochimiques du sol et le rendement des cultures céréalières.
Les résultats de la recherche ont montré que la densité du sol en général ne dépassait pas les limites optimales pour les cultures et était déterminée par leur technologie agricole et, dans une moindre mesure, par la technologie de travail du sol (tableau 1).
Densité du sol lors du travail du sol par versoir pour le blé d'hiver (prédécesseur des graminées annuelles) et le blé d'hiver (prédécesseur de l'érable).
ver) dans la couche supérieure du sol était de 1,2 à 1,22 g/cm3, et après le trèfle de 1,18 g/cm, tandis qu'avec un traitement de paillage fin, il atteignait respectivement 1,25 à 1,3 g/cm et 1,2 g/cm. À la fin de la saison de croissance des plantes, la densité de la couche arable a augmenté à peu près de la même manière dans tous les systèmes de traitement et a atteint la densité naturelle.
Le travail du sol avec un paillis fin contribue à un apport d'humidité plus favorable pour les graines et les plants de céréales au cours de la première période de leur croissance, ce qui est particulièrement important dans des conditions sèches après le semis.
Tableau 1 - Densité du sol, g/cm3 (moyenne pour la saison de croissance, 2008 - 2009)
Système de travail du sol Couche de sol, cm Cultures
Blé d'hiver (prédécesseur des graminées annuelles) Blé d'hiver (prédécesseur du trèfle) Orge + trèfle
Labour 0-10 1,2 1,22 1,18
10-20 1,3 1,35 1,3
20-30 1,32 1,37 1,33
Paillage fin 0-10 1,25 1,3 1,2
10-20 1,37 1,4 1,35
20-30 1,4 1,43 1,38
Tableau 2 - Réserves d'humidité productives (mm) pour 2008 - 2009
Options d'expérimentation Quantité d'humidité, mm
Début de la saison de croissance (0-30 cm) Fin de la saison de croissance (0-30 cm) Début de la saison de croissance (0-100 cm) Fin de la saison de croissance (0-100 cm)
Blé d'hiver (prédécesseur des graminées annuelles)
Labour 52,7 46,3 162,5 134,5
Paillage fin 54,0 47,5 163,2 136,7
Blé d'hiver (prédécesseur du trèfle)
Labour 49,4 35,2 153,4 109,0
Paillage fin 51,3 37,2 156,1 115,4
Orge + trèfle
Labour 60,4 39,5 165,5 126,1
Paillage fin 63,5 42,7 170,1 141,1
Tableau 3 - Intensité de décomposition du tissu de lin sous les cultures céréalières en 2009, %
Options de culture Couche de sol, cm
0-10 10-20 20-30 0-30
Blé d'hiver (prédécesseur des graminées annuelles) Labour 19,2 17,2 6,3 42,7
Paillage fin 12,3 15,2 17,6 45,1
Blé d'hiver (prédécesseur du trèfle) Labour 30,8 15,0 18,0 63,8
Paillage fin 25,1 24,3 18,9 68,3
Orge + trèfle Labour 3,8 6,9 15,2 25,9
Paillage fin 5,9 13,8 15,1 34,8
Il a été établi que la teneur moyenne en humidité productive dans la couche de sol est de 0 à 30 cm dans les cultures de blé d'hiver (prédécesseur des graminées annuelles) et de blé d'hiver (prédécesseur du trèfle) avec un travail du sol économe en ressources au début de la saison de croissance. a été plus élevé : - de 2,4% et 3,7 %. Les indicateurs de la quantité d’humidité du sol dans la couche 0-100 cm ont suivi la même tendance.
Dans les cultures d'orge, la détermination de la teneur en humidité productive a également révélé l'avantage du travail du sol sous paillis fin par rapport au labour.
Au moment de la récolte, la quantité d'humidité dans la couche de sol 0-100 cm a diminué en moyenne de 10,6 fois dans les cultures d'orge + trèfle, de 5,5 fois dans les cultures de blé d'hiver à base de graminées vivaces précédentes et de 1,6 fois dans cultures de blé d'hiver à base de graminées annuelles précédentes; dans la couche 0-30 cm - 7,5 ; 5.4 ; et 2,5 fois respectivement.
Le degré de décomposition des graines de lin pendant la saison de croissance du blé d'hiver était de 45,1 % selon la technologie économe en ressources et de 68,3 % pour le blé d'hiver semé après les graminées vivaces (trèfle), contre 42,7 % et 63,8 %, respectivement, selon la technologie de culture généralement acceptée. (Tableau 3 ).
La décomposition du lin sous le semis d'orge était moins intense. Le pourcentage de décomposition de la toile de lin était de 34,8 % pour le paillage fin et de 25,9 % pour le labour.
Les différents systèmes de travail du sol n’ont pas affecté de manière significative les propriétés agrochimiques du sol. La teneur en formes mobiles de phosphore était de 135 à 188, celle de potassium de 98 à 130 mg/kg de sol. En termes d'acidité, les sols sont classés comme modérément acides.
Les changements dans le nombre de mauvaises herbes dans les cultures des cultures étudiées avec différentes méthodes de travail du sol ont montré que le nombre le plus faible de mauvaises herbes a été établi lorsque le blé d'hiver a été placé selon son prédécesseur, le trèfle de la première année d'utilisation avec labour par versoirs - 41,0 pcs./m et 48,5 pcs./m m de paillage fin. La plus grande infestation des cultures est observée chez les prédécesseurs des graminées annuelles avec application de fumier : le nombre de mauvaises herbes lors du labour était de 57,0 pièces/m et lors du paillage fin, de 82,0 pièces/m.
Dans les cultures d'orge avec sous-semis de trèfle, prédominaient les mauvaises herbes du début du printemps, la moutarde des champs, la renouée, l'amarante blanche, le radis des champs, la violette des champs, etc.. Leur nombre représentait 26 à 37 % de tous les types de mauvaises herbes dans les cultures. La part des mauvaises herbes vivaces dans les cultures n'était pas significative - 2,5 à 5 %.
L'influence de diverses méthodes de travail du sol sur le rendement des cultures céréalières peut être retracée selon les données du tableau 4.
Malgré les indicateurs agrophysiques élevés du labour superficiel avec paillis, le rendement du blé d'hiver semé après le trèfle est inférieur (de 2 c/ha) à celui du labour. Lors de la culture du blé d'hiver avec son prédécesseur, les graminées annuelles, traitement économe en ressources
le sol a permis une augmentation du rendement de 6 c/ha, l'orge avec semis de trèfle - 3,3 c/ha.
Tableau 4 - Productivité des cultures céréalières, 2009, c/ha
Système de travail du sol Blé d’hiver (prédécesseur des graminées annuelles) Blé d’hiver (prédécesseur du trèfle) Orge avec réensemencement du trèfle
Labour 48,0 25,0 35,2
Paillage fin 54,0 23,0 38,5
Ainsi, l'utilisation d'un travail du sol économe en ressources lors de la culture de céréales contribue à augmenter l'activité biologique du sol, à accumuler une humidité productive dans la couche arable, à préserver la fertilité du sol et à augmenter également le rendement des cultures céréalières dans les rotations de grandes cultures.
Liste des sources utilisées
1 Bazdyrev, G.I. L'influence des traitements du sol économes en ressources sur les mauvaises herbes des cultures dans les rotations de cultures protectrices des sols sur les pentes / G.I. Bazdyrev // Sam. "La rotation des cultures dans l'agriculture moderne." -M., 2004. -S. 180-185.