Влияние вспашки на структуру почвы и урожайность 

Уплотнение может сформироваться как по естественным причинам, например, из-за сильных ливней или орошения, так и из-за постоянной работы сельхозтехники. Сильное уплотнение препятствует аэрации почвы, поступлению влаги и в целом снижает ее функциональность, не позволяя корневым системам культур развиваться и находить полезные вещества. Чтобы вернуть почве здоровую структуру и плодородие, можно применить некоторые стратегии.

Определение степени уплотнения почвы

Согласно исследованиям института ARVALIS, любому механическому вмешательству в структуру почвы (поверхностной или глубокой обработке, вспашке) должна предшествовать тщательная диагностика на предмет плотности и глубины уплотнения. Чем оно глубже, тем тяжелее поддается разрушению. Также необходимо проверить, насколько чувствительна будет к уплотнению высаживаемая культура. 

Если структура почвы не содержит признаков уплотнения, нет и необходимости в ее нарушении. Однако если уплотнение тяжелое, необходимо предпринять действия для «перезагрузки» почвенного горизонта. Перед этим необходимо уточнить: 

- чувствительна ли выбранная культура к уплотнению? 

- какова степень уплотнения на участке? 

- как глубоко находится уплотнение? 

Если культуры чувствительны к уплотнению, реструктуризация необходима сразу после его обнаружения, даже если процесс естественной регенерации почвы уже начался. С другой стороны, для нечувствительных культур, таких как пшеница, реструктуризация необходима только в случаях критического уплотнения и наличия в почве гидроморфных признаков. Таблица ниже поможет определить степень уплотнения и наиболее эффективные инструменты, необходимые для его ликвидации.

Необходимость реструктуризации в зависимости от степени уплотнения и чувствительности культур

Некоторые почвы склонны к появлению уплотнений: 

• Песчаные почвы практически лишены способности к естественной регенерации, из-за чего они критически уязвимы к климатическим воздействиям. Также в них живет гораздо меньше дождевых червей, чем в остальных почвах, в то время как они вместе с другими почвенными микроорганизмами, насекомыми и корневыми системами растений играют важнейшую роль в естественных процессах регенерации. 
• Глинистые почвы обладают низкой водопроницаемостью и сильно подвержены уплотнению. Зимой они становятся вязкими и перенасыщенными влагой, затвердевают, образуя корки и оттаивают уже летом. 
• Известняковые почвы имеют легкую структуру, хотя некоторые могут быть и тяжелыми. Они удерживают минимальное количество влаги, что повышает риск формирования уплотнений. Летом такие почвы быстро высыхают, и наличие камней создает трудности при обработке.

Плуг - лучшее орудие для ликвидации уплотнения

Согласно исследованиям института ARVALIS, когда структура почвы подвержена деградации, процесс регенерации, проходящий под воздействием изменений климата и биологической активности, отличается для разных типов почв и может занять годы. Уборка урожая осенью 2023 и 2024 гг. проходила в неблагоприятных условиях и нанесла ущерб участкам. Кроме того, мягкая зима 2024/ 2025 гг. не позволила структуре почвы восстановиться естественным путем, поэтому фермеры вынуждены были вернуться ко вспашке. Принимая во внимание цели аграриев, иногда этот метод становится вынужденной, но необходимой мерой.

«Фермеры могут придерживаться технологии нулевой обработки, даже если это означает, к примеру, пожертвовать поздним севом пшеницы. Это может быть затруднительно, но все зависит от целей фермера», - говорит эксперт ARVALIS Жером Лабрёш. 

В то время как вспашка может проводиться и в условиях влажности, глубокая обработка требует, чтобы почва хорошо крошилась. Засушливые летние периоды последних лет сделали невозможным проведение глубокой обработки перед посевом сидератов. 

«Существует множество заблуждений о плодородии почвы. Вспашку часто критикуют за то, что она «стерилизует» почву. Однако мы исследовали плодородные земли на участках, обработанных по всем правилам. Проблема чаще всего заключается не в самой вспашке, а в условиях, в которых она проводилась. Важно проводить обработку в правильный период, на хорошо дренированной почве и на глубину не более 20 см», - отмечает Лабрёш. 

Бывший преподаватель Высшего института сельского хозяйства и агробизнеса ISARA Lyon Иван Готронно поделился практическими советами о том, как эффективно использовать плуг для реанимации структуры почвы: 

• Проводить «мелкую вспашку». 
• Выбирать 12 или 14-дюймовый плуг для оптимального распределения. органического материала по поверхности участка. 
• Использовать модификации «on-land» для работы с тракторами на шинах низкого давления, широких, спаренных или гусеничных. 
• Проводить вспашку каждые 2 – 3 года в зависимости от специфики участка. 
• На суглинистых или сбалансированных почвах после уборки урожая проводить поверхностное лущение стерни во избежание накопления уплотнений со временем. Использовать стерневой культиватор с прямыми стойками для глубокого лущения.

Борьба с уплотнением "на опережение" 

Сокращение количества проходов техники по полю 

Чтобы в долгосрочной перспективе свести риск появления уплотнений к минимуму, необходимо снизить количество проходов техники по полю. Системы GPS и RTK помогают построить постоянные “магистрали” и уменьшить колею. Животные (коровы, лошади, свиньи) также могут стать причиной появления уплотнений, особенно в зонах кормления и водопоя. На временных пастбищах рекомендуется построить специальные зоны для выгула животных. 

Работа на хорошо дренированных почвах 

Проведение обработки во влажных условиях может нанести большой ущерб качеству почвы. В последние годы из-за коротких “погодных окон” проведение посева и уборки культур существенно усложнилось. Когда уплотнение уже присутствует, рекомендуется провести глубокую обработку для регенерации структуры почвы и защиты будущих посевов. Переувлажненная почва больше не может пропускать воду, и корневая система задыхается. Вспашка помогает уменьшить негативные последствия и восстановить естественную пористость почвы. 

Обработка хорошо крошащейся почвы 

В отличие от других орудий плуг может проводить вспашку в более широком диапазоне условий влажности. Глубокая обработка требует хорошо крошащейся почвы. Поэтому перед механическим вмешательством необходимо провести тест почвы на крошимость, сжав ком в кулаке: 

• если ком рассыпается на мелкие агрегаты без прилипания (или слегка прилипает, если почва глинистая), это означает, почва находится в оптимальном состоянии и можно проводить глубокую обработку; 
• если почва крошится, но прилипает, скатываясь в шарики, она переувлажнена, и высок риск смазывания борозды и формирования сырых глыб; 
• если ком чрезвычайно трудно расколоть, а при раскалывании он образует очень мало мелкозема - глубокая обработка будет неэффективна. 

IОднако следует помнить, что одна лишь диагностика поверхности не будет эффективна. Необходимо также проверить крошимость почвы на глубине. 

Адаптация шин для минимизации уплотнения

Колеса техники являются одной из основных причин формирования уплотнения, кроме того, они могут нарезать на поле глубокие колеи, блокирующие рост культур. Согласно исследованиям ARVALIS, уплотненные колесами трактора почвы демонстрируют снижение урожайности на 15 – 20 % с гектара. К счастью, существуют решения - но они будут эффективны на хорошо дренированных почвах. 

Системы централизованной подкачки шин 

Данная инновационная технология позволяет регулировать давление в шинах техники независимо от того, находится она на дороге или в поле. При транспортировке шины испытывают меньшую нагрузку, экономя ресурс протектора, а риск вылета или поломки существенно снижается. 

При работе в поле давление на почву минимально, исчезает колейность, оптимизируется качение, структура почвы не деформируется. Пятно контакта становится шире и длиннее, оптимизируется сцепление. Пробуксовка снижается на 20%. Потребление топлива снижается на 10% при транспортировке и на 10 – 15% в поле. 

Сегодня многие тракторы продаются частично оборудованными под данную технологию, что делает эксплуатацию более доступной и экономичной. 

Формирование постоянного растительного покрова с помощью многолетних культур 

После механического изменения структуры почвы с целью восстановления пористости необходимо поддерживать новую структуру и предотвращать смыв мелкозема и эрозию, вызванную ливнями или зимним уплотнением. Наиболее эффективное решение - быстрый засев сидератами или многолетними бобовыми и злаковыми. 

Сидераты (или покровные) - это культуры, высаживаемые до или одновременно с товарными и являющиеся важным вспомогательным звеном в севообороте. Они оптимизируют химическое, биологическое и физическое состояние почвы путем улавливания и фиксации азота, привлекают насекомых-опылителей, снижают негативное влияние вредных факторов (сорняков, болезней, пестицидов) на основные культуры и стабилизируют структуру почвы. 

Покровные культуры также защищают землю от образования сухих корок, эрозии и поверхностных стоков. Их корневая система предотвращает образование глыб, восстанавливает пористость, оптимизирует водообмен, особенно на глинистых почвах. Хотя растения семейства Капустные (редис, рапс, горчица, репа) имеют стержневую корневую систему, они с трудом развиваются при наличии уплотнения, из-за которого их корни часто закручиваются или разветвляются. В подобных условиях сидераты могут быть эффективны с точки зрения оптимизации дренирования и удержания влаги. 

Многолетние травы (люцерна, белый клевер, садовая трава, ежа сборная, овсяница, райграс) имеют гораздо более мощную корневую систему, чем однолетние, Она является мощным инструментом для долгосрочного улучшения структуры почвы. 

Кроме того, многолетники стимулируют фотосинтез, который просто необходим для поддержания жизни под землей. Они захватывают CO₂ и доставляют полезные вещества к микроорганизмам, стимулируя биологическую, химическую и физическую активность почвы, делая ее более плодородной и выносливой. 

Внесение органического материала 

Внесение в почву органики - один из наиболее эффективных способов ее защиты от физической деградации и переуплотнения. Органический материал формирует устойчивые органо-минеральные комплексы, способствующие поддержанию пластичности и пористости почвы, что критически важно для правильного воздухо- и водообмена. 

Органическое вещество и кальций служат главными факторами защиты почвы от переуплотнения. Объединяясь, они формируют мощные глиногумусовые комплексы и кальцевые мостики, которые удерживают вместе частички почвы, снижая риск физической деградации. 

Внесение органики с помощью химических или органических удобрений стимулирует активность почвенной фауны (дождевых червей, бактерий, ногохвосток, нематод и т.д.), которая играет критически важную роль в разложении органического вещества до микроэлементов, которые могут усваивать растения. Двигаясь под землей в поисках пищи или укрытия, живые организмы создают воздушные карманы и ходы, прокладывая путь корневой системе, формируя структуру почвы, поддерживая водо- и воздухообмен и снижая риск эрозии. 

В заключение еще раз подчеркнем, что перед любым механическим вмешательством необходимо оценить степень уплотнения почвы. В случае сильного уплотнения вспашка остается одним из наиболее эффективных способов глубокого рыхления и восстановления структуры почвы. Вспашку следует проводить при достаточной сухости почвы и на оптимальную глубину. Для устранения уплотнения на глубине более 30 см также могут быть весьма эффективны специальные орудия, оснащенные рабочими органами типа «стойка» (чизельные или глубокорыхлительные). 
 
Для предотвращения уплотнения почвы можно применять ряд мер: ограничить количество проходов тяжелой техники по полю, дождаться высыхания почвы перед проведением работ, обрабатывать почву в состоянии физической спелости (когда она хорошо крошится), использовать специальные шины и механизмы (спаренные, шины низкого давления, системы централизованной подкачки), высевать культуры, улучшающие фитосанитарное состояние почвы, а также вносить органические удобрения для повышения плодородия и оздоровления ее структуры. 

Sources:

• https://www.firestone-agriculture.eu/blog/how-do-my-agricultural-tyres-impact-soil-compaction
• https://www.agroscope.admin.ch/agroscope/en/home/topics/environment-resources/soil-bodies-water-nutrients/soil-quality-and-use/project-strudel.html
• https://wiki.tripleperformance.fr/wiki/Stabilit%C3%A9_structurale_d%E2%80%99un_sol
• https://www.perspectives-agricoles.com/sites/default/files/imported_files/397_284578109318259179.pdf
• https://www.terre-net.fr/travail-du-sol/article/176106/le-labour-rend-service-et-ne-tue-pas-les-sols
• https://www.inrae.fr/actualites/agriculture-conservation-se-passer-labour-pas-si-facile
• https://www.terre-net.fr/travail-du-sol/article/225569/faut-il-encore-labourer-ou-pas-l-eternelle-question
• https://www.arvalis.fr/sites/default/files/imported_files/381_9147297284832421500.pdf