Оборудование для сельского хозяйства

Подготовка почвы

Перед посевом почву нужно подготовить, как правило, с помощью той или иной формы обработки почвы или «выжигания» с целью уничтожения сорняков, которые могут вытеснять культурные растения или соперничать с ними за воду и питательные вещества. Методы обработки почвы можно разделить на три большие категории в зависимости от количества пожнивных остатков, оставляемых ими на поверхности. Остатки замедляют сток, который может уносить частички почвы.

Традиционная обработка почвы – Около 20 лет назад стандартная обработка почвы для посева кукурузы включала первичную обработку с использованием отвального плуга, несколько вторичных обработок и механическую культивацию после уборки урожая. Современные фермеры отказались от использования отвальных плугов, поскольку они обычно оставляют минимальное количество пожнивных остатков на поверхности почвы после обработки почвы и, в свою очередь, уменьшают количество ценных органических веществ. Сокращение использования отвального плуга и увеличение количества органических веществ в почве позволяет сделать ее менее подверженной эрозии, более рыхлой и удерживает больше воды. Сегодня отвальный плуг используется при посеве очень небольшого процента пропашных культур, а механическая культивация часто используется один раз или вообще не используется.

Минимальная обработка почвы обычно выполняется с использованием чизельного плуга, оставляющего на поверхности почвы от 15% до 30% пожнивных остатков.

No till или консервирующая обработка почвы оставляет не меньше 30% пожнивных остатков на поверхности почвы. Методы консервирующей обработки включают беспахотную обработку, при которой почва вообще не обрабатывается и семена помещаются прямо в пожнивные остатки предшествующего урожая; полосовую обработку, при которой обрабатывается только узкая полоса земли необходимая для посева пропашных культур; гребневая обработка; и обработка почвы с образованием мульчирующего слоя. Во всех этих методах для уничтожения сорняков можно было бы использовать гербициды.

В системах беспахотной или нулевой обработки гербициды наносятся прямо на пожнивные остатки от прошлого урожая. В других методах перед внесением гербицидов происходит некоторая подготовка почвы. Общераспространенным мифом является то, что в методах консервирующей обработки используется больше гербицидов, но в действительности фермеры используют гербициды для борьбы с сорняками во всех системах обработки почвы и используемое количество более или менее не зависит от метода обработки почвы.

Работы и сроки подготовки почвы Обработка почвы может выполняться в любое время между прошлогодним сбором урожая и весенним севом. В некоторых случаях обработка почвы выполняется осенью, после сбора урожая. В южных регионах сев может проводиться значительно раньше или позже из-за более продолжительного вегетационного периода. Оптимальным сроком обработки почвы (для предотвращения эрозии почвы) является время непосредственно перед севом. Однако зачастую сырая весенняя погода может затруднять выход техники в поле в сроки необходимые для получения оптимального урожая. Поздний сев может серьезно снижать урожайность.

Оборудование, используемое для подготовки почвы

Трактор – это тяговая машина, которая обеспечивает механической, гидравлической и / или электрической энергией орудия для выполнения целого ряда сельскохозяйственных работ. Чаще всего тракторы используются для выполнения буксировки (перемещение машин по полю) и приведения в действие машин (мощность для вращения компонентов машин). Тракторы могут снабжаться резиновыми шинами, прорезиненными или стальными гусеницами. Современный сельскохозяйственный трактор почти всегда снабжается дизельным двигателем, а размер трактора определяется мощностью трактора в КОМ. Тракторы бывают мощностью от 40 (около 30 кВт) до 500 (около 373 кВт) лошадиных сил и более. Современный большой трактор может достигать стоимости до 200,000 и даже 300,000 долларов.

Плуг – орудие, используемое для выполнения первичной обработки почвы. Есть целый ряд плугов разных типов, включая отвальный плуг, чизельный плуг и дисковый плуг.

Отвальный плуг имеет большую раму, которая снабжена рядом «корпусов», каждый из которых состоит из ножа для разрезания пожнивных остатков, расположенного за ним стального лемеха, который срезает почву, и отвала, который используется для поднятия и переворачивания срезанного «куска» почвы.

Дисковые плуги имеют похожий принцип работы и перемещают в сторону и переворачивают почву с использованием выгнутых стальных дисковых ножей.

Чизельные плуги используют изогнутые зубья для проникновения внутрь и «рыхления» почвы без переворачивания пласта почвы. Чизельные плуги вызывают меньшее нарушение пожнивных остатков, чем отвальные плуги, и часто используются в системах консервирующей обработки.

Дисковые бороны – это орудия, которые применяются для разрезания пожнивных остатков с использованием стальных ножей. Дисковые ножи монтируются группами или секциями, которые вращаются при перемещении по поверхности почвы. Передние секции перемешают почву к внешней стороне бороны в то время как задние секции перемещают почву назад к центру бороны. Дисковую борону можно использовать для первичной или вторичной обработки почвы.

Полевой культиватор – это орудие, используемое для выполнения работ по вторичной обработке почвы, среди которых подготовка почвы и удаление сорняков. Полевые культиваторы снабжены стальными зубьями, которые, как правило, монтируются на пружины, позволяющие зубьям перемещаться в почве и разбивать комья. Конструкция полевых культиваторов похожа на конструкцию чизельных плугов, но они имеют более легкую конструкцию. Ширина больших чизельных плугов может превышать15 м.

Экологические проблемы, связанные с подготовкой почвы: эрозия почвы Основной экологической проблемой, связанной с подготовкой почвы, является эрозия. Эрозия почвы – это естественный процесс, при котором верхний слой почвы отрывается и сносится под действием воды и / или ветра. Причиной почвенной эрозии может быть вода или ветер. Во многих сельскохозяйственных районах интенсивность эрозии достигала нескольких тонн на гектар. Причиной водяной эрозии является размывающее действие падающих на землю капель дождя (особенно если почва не покрыта растительностью или пожнивными остатками) поверхностных вод. Капли дождя вызывают менее серьезные формы эрозии (известные как поверхностная эрозия и межручейковая эрозия). Причиной таких серьезных эрозийных проблем как ручейковая эрозия, русловая эрозия и овражная эрозия может быть концентрированный поверхностный поток воды. В ветреных районах проблема ветровой эрозии наиболее ощутима, когда почва не защищена пожнивными остатками. Ветровая эрозия представляет собой серьезную проблему на культивированных органических почвах, в песчаных прибрежных районах, на аллювиальных почвах вдоль речных долин и в других районах.

Последствия почвенной эрозии Почвенная эрозия может иметь как сельскохозяйственные (снижение урожайности и фермерского дохода), так и не несельскохозяйственные последствия (загрязнение воды наносами и связанными с ними питательными веществами и пестицидами, переносимыми с частицами почвы).

Сельскохозяйственные последствия, обусловленные потерей почвы и питательных веществ:

  • снижение уровней плодородия;
  • образование ручейков и оврагов в поле;
  • снижение урожайности;
  • попадание меньшего количества воды в почву;
  • образование корки на почве;
  • больший объем стоков весной и после ливней.

При потере верхнего плодородного горизонта грунта вместе с ним часто отрываются необходимые растениям питательные вещества и органические элементы. Как правило, при эрозии отрываются менее плотные составляющие грунта, например, органические вещества, глины и илистые наносы, которые зачастую являются самой плодородной частью грунта. Однако, вызываемая эрозией потеря плодородности была не так заметна во многих частях США, поскольку со временем она компенсировалась улучшением сортов растений и повышенным применением удобрений. До определенного уровня эрозия может не оказывать неблагоприятного воздействия на качество или долгосрочное плодородие грунта, поскольку вместо унесенного грунта постоянно образуется новые грунты. Этот допустимый уровень известен как значение «T» и, как правило, колеблется в интервале от 8 до 12 тонн с гектара в год. В мероприятиях по снижению эрозии почвы в качестве ориентира часто используется значение «T», так как показатели эрозии, не превышающие значения «T», должны поддерживать долгосрочное плодородие почвы. Несельскохозяйственные последствия возникают, когда смытая почва откладывается в других местах, вместе с питательными веществами, пестицидами или патогенами, которые могут переноситься с почвой. Несельскохозяйственные последствия не учитываются в описанном выше допустимом значении «T».

Ниже приведены последствия смытой водой почвы: - осаждение смытой почвы во впадинах и на соседних полях; - снижение качества воды вниз по течению; - упадок находящихся вниз по течению водяных экосистем в результате отложений наносов и добавления связанных с почвой питательных веществ, пестицидов и бактерий; - засорение дренажных канав и другие дорогостоящие проблемы. Несельскохозяйственные последствия ветровой эрозии обусловлены сдуванием почвы, которая может угрожать выживанию и росту саженцев (семенной покров), повышать восприимчивость растений к определенным типам стрессов, способствовать переносу некоторых растительных патогенов, а также снижать урожайность. Пыль влияет на качество воздуха, снижает видимость, приводя к ДТП, засоряет механизмы и оседает в кюветах, где она может влиять на качество воды.

Самые лучшие методы снижения эрозии При консервирующей обработке почвы на грунте остается не менее 30% пожнивных остатков. Этот простой, недорогой метод может иметь огромное воздействие на количество смытой почвы. Из-за экономии энергии и явных улучшений качества грунта, которые могут быть результатом консервирующей обработки почвы, она получила широкое распространение на Среднем Западе. Например, в штате Индиана результатом применения консервирующей обработки почвы с 1990 года стало поддержание 75% эрозийных земель на уровне «T» (допустимый уровень потерь грунта). Однако, еще есть над чем работать. Как правило, проценты выше для соевых бобов, чем для кукурузы или других культур.