Благоприятные почвенные условия для роста растений складываются при оптимальных параметрах агрофизических свойств почвы и показателях ее плодородия. К числу важнейших следует отнести плотность и строение почвы, мощность пахотного слоя, структурный состав и др.

Количественной характеристикой строения почвы служит величина ее плотности. Различают равновесную и оптимальную плотность почвы.

Равновесная плотность – установившаяся плотность необработанной (1-2 года) почвы в естественном состоянии. Плотность почвы, при которой складываются благоприятные условия для роста растений и деятельности почвенных микроорганизмов, называют оптимальной.

Сопоставление показателей равновесной и оптимальной для роста культур плотности позволяет определить необходимость обработки почвы. Чем больше разность между этими двумя величинами, тем интенсивней и глубже должна обрабатываться почва. Например, с помощью вспашки дерново-подзолистой почвы ее плотность уменьшается с 1,4-1,5 до 0,8-0,9г/куб.см и почва приобретает рыхлое состояние.

Почвы тяжелого гранулометрического состава с большим содержанием илистой фракции и гумуса подвержены значительному набуханию при увлажнении и разрыхлению. Это вызывает изменение как равновесной, так и оптимальной плотности.

Высокогумусированные черноземные почвы имеют равновесную плотность 1,0-1,3 г/ку.см, которая совпадает с оптимальной для культур, что позволяет уменьшить интенсивность и глубину основной обработки этих почв.

Оптимизация физических условий почвенного плодородия в первую очередь определяется строением почвы, под которым понимают соотношение объемов твердой фазы, капиллярной и некапиллярной пористости. Наилучшие условия аэрации почвы, воздухообмена между почвой и атмосферой, а следовательно, и благоприятные условия для роста и развития растений складываются в дерново-подзолистой почве, когда общая пористость составляет 46-56 %, некапиллярная 18-25, капиллярная – 28-31 %, а твердая фаза занимает 44-54 % объема почвы.

С помощью обработки улучшается строение пахотного слоя почвы: рыхлением при основной и предпосевной обработках увеличивают некапиллярную пористость и, наоборот, уплотняя рыхлую почву, уменьшают ее и снижают аэрацию.

Обрабатывать почву следует разумно, не по шаблону. Лишние обработки увеличивают себестоимость продукции и могут принести вред полю.

Целесообразность обработки можно установить, зная требования растений к плотности сложения почвы и агрофизическое состояние поля. Почвы с высокой равновесной плотностью сложения обрабатывают чаще и глубже, чем с низкой. Некоторые почвы в естественном состоянии достаточно рыхлы, поэтому надо применять на них только требуемое для возделывания культурных растений число обработок.

Многочисленность причин обработки почвы обуславливает разнообразие приемов механического воздействия на нее.

Технологические процессы при обработке почвы. Разовое (однократное) воздействие на почву почвообрабатывающими машинами или орудиями называют приемом обработки почвы. Каждым приемом обработки выполняют одну или несколько технологических операций. Основные из них следующие: рыхление (крошение) почвы, оборачивание, перемешивание, подрезание сорняков, выравнивание поверхности, уплотнение, поделка гряд, гребней, ячеек, борозд и т.д., сохранение на поверхности стерни зерновых культур.

Приемы основной обработки почвы

Основная обработка – это первая после уборки предшественника наиболее глубокая обработка почвы. Наиболее распространены следующие приемы основной обработки почвы: культурная вспашка, безотвальное рыхление, плантажная вспашка, фрезерование. Иногда основную обработку почвы не проводят.

Культурная вспашка производится плугом с предплужниками и полуцилиндрическими (культурными) отвалами. Работает культурный плуг так. Предплужник, установленный на раме впереди и выше лемеха основного корпуса, отрезает и частично отрывает верхний слой почвы толщиной около 10 см, а потом сбрасывает его на дно борозды. Основной корпус поднимает нижний слой. Он хорошо крошится отвалом и засыпает сброшенный предплужником верхний слой. Поверхность пашни получается рыхлой и ровной. Без предплужников культурный плуг применяется только при перепашке пара, зяби и вспашке навоза. Но задернелые почвы не удается хорошо обработать культурным плугом. Поэтому наша промышленность выпускает также плуги с винтовыми и полувинтовыми отвалами. Плуг с винтовыми отвалами можно применять для оборота пласта на 180º. Он хуже крошит почву, но лучше заделывает дернину. Плуги с полувинтовыми отвалами удовлетворительно крошат пласт и достаточно его оборачивают. Вспашку плугами с полувинтовыми отвалами называют взметом пласта. Залежные и другие сильно задернелые почвы лучше обрабатывать плугами с винтовыми и полувинтовыми отвалами.

При орошении и в горных районах применяют гладкую вспашку специальными плугами. Обработанные плуги для гладкой вспашки имеют левооборачивающие и правооборачивающие отвалы и предплужники. Такие плуги не образуют гребней и борозд, мешающих поливу, а на крутых склонах хорошо оборачивают пласт, отваливая его под уклон. Пласт не падает обратно в борозду, как это бывает при приваливании вверх по склону. Гладкую пахоту удобно проводить тракторами двухстороннего хода, для которых не нужны развороты в конце поля. Оборотные плуги применяют для вспашки склонов крутизной до 3-4º. Для вспашки более крутых склонов (до 20º) служит челночный навесной плуг ПЧС-4-35, одна секция которого с прооборачивающими корпусами навешивается сзади особого трактора для крутых склонов, а вторая секция с левообарачивающими корпусами – впереди. Пашет такой плуг челночным способом.

В районах водной эрозии вспашкой с одновременной поделкой валков, замкнутых квадратов (микролиманов), прерывистых борозд, лунок, уменьшают поверхностный сток воды с полей и уменьшают разрушение почвы.

Поля пашут длинными узкими полосами-загонами всвал или вразвал. Чередуя загоны, вспаханные всвал и вразвал, можно вдвое уменьшить число свальных гребней и развальных борозд. Если позволяет длина поля, следующую вспашку проводят поперек предыдущей.

Вспашка – самый распространенный прием основной обработки почв.

Безотвальное рыхление почвы проводят безотвальными плугами, плоскорезами-глубокорыхлителями и обычными плугами со сменными корпусами. Поля обработанные безотвально, меньше теряют влаги, так как не происходит оборачивания и перемешивания верхнего иссушенного слоя почвы с нижним. Верхняя наиболее плодородная часть пахотного слоя сохраняется на своем месте.

В районах ветровой эрозии основную обработку почвы проводят безотвальными орудиями, называемыми плокорезами-глубокорыхлителями. Культиваторы-плоскорезы-глубокорыхлители КПГ-250 и КПГ-2-150 предназначены для безотвального рыхления почвы на глубину до 30 см. После их прохода на поверхности сохраняется стерня и другие пожнивные остатки. Стерня защищает почву от солнечного перегрева, задерживает снег, уменьшает сток выпавших осадков, а главное, сохраняет почву от разрушения ветром.Благодаря повышению влажности почвы возрастает и урожайность сельскохозяйственных культур.