Ноу-тилл на ставрополье победил?

Технология

Отказ от пахоты

В традиционной системе земледелия почва готовится к севу механической обработкой. С помощью разных операций земля обрабатывается для того чтобы создать семенное ложе с однородным рыхлым грунтом пригодным для использования обычных сеялок. Главной в этих операциях является пахота, с помощью которой в землю перемешиваются пожатвенные остатки, а поле зачищается от сорняков. Однако, при значительных затратах времени, работы и ресурсов, механическое возделывание почвы приводит к эрозии, а по обыкновению и к деградации почвы. Система нулевой обработки почвы основана на отказе от пахоты. Собственное её английское название англ. no-till означает «не пахать». Ненарушенная структура грунта к севу является важным компонентом технологии нулевой обработки почвы.

Подготовка почвы

Хоть при постоянном использовании нулевой обработки почва не обрабатывается, но для перехода на эту систему часто приходится провести специальную обработку. Главным требованием к полю, которое обрабатывается по системе no-till, является ровная поверхность почвы, потому что лишь при условии ровной поверхности могут правильно работать специальные сеялки, иначе часть семян они будут сеять слишком глубоко или наоборот слишком мелко, что отразится на урожае. Для выравнивания поверхности используют культиваторы или другую технику.

Пожнивные остатки

В отличие от традиционного земледелия стерня не сжигается и не закапывается в землю, солома не забирается из полей. Нетоварные остатки, например солома, после сбора урожая измельчаются до определенного размера, а потом равномерно распределяются по полю. На поверхности формируется почвозащищающее покрытие, которое противостоит водной и ветровой эрозии, обеспечивает сохранение влаги, мешает росту сорняков, содействует активизации микрофлоры грунта и является базисом для воспроизведения плодородного пласта почвы и дальнейшего повышения урожайности. Для правильного хозяйствования за системой нулевой обработки почвы нужно как можно больше мульчи

Соответственно при возделывании культур принимается во внимание не только выход товарной части, но и обработка максимального количества биомассы, например, желательно выращивать высокие, а не низкорослые сорта пшеницы, вводить в севооборот культуры с большим количеством биомассы наподобие кукурузы и т. п.

Сев

Сев по технологии нулевой обработки почвы требует специальных сеялок, которые в отличие от традиционных, более широкозахватные, что значительно экономит горючее.

Севооборот

Севооборот является одним из ключевых элементов системы нулевой обработки почвы, причём большая роль в севообороте отводится сидератам, которые не только улучшают грунт, но и играют важную роль в борьбе с сорняками, заменяя в этом аспекте пахоту.

Удобрения и ядохимикаты

Удобрения и ядохимикаты в системе нулевой обработки почвы используются не менее широко, чем в традиционном современном хозяйствовании. По некоторым данным отказ от пахоты приводит к увеличению использования гербицидов и других средств защиты растений.

А караван идет

В настоящее время различные почвозащитные системы получают все большее распространение в странах Европы, для них производится новая техника. Это может отметить и любой казахстанский аграрий, проанализировав товар поставщиков европейских изготовителей сельхозтехники.

Сегодня появился новый взгляд и у правительства стран европейской части света. Даже субсидии фермерам распределяются с оглядкой на почвозащиту.

Например, в Швейцарии действует программа по оплате фермерам 5-летнего перехода с почвозащитного земледелия на Ноу-тилл. По ее условиям, как минимум две основные (не покровные) культуры должны выращиваться по Ноу-тиллу в течение первых пяти лет. Применение плуга считается нарушением контракта и облагается штрафом.

В 2006 году, по истечении трех лет широких общественных консультаций (нам бы так!), странами ЕС была ратифицирована Почвенная стратегия. Документ направлен на решение проблем, связанных с деградацией почвы в 27 странах-членах ЕС по следующим параметрам: эрозия, снижение уровня органического вещества, засоленность, уплотнение, загрязнение, заболачивание и оползни, а также уменьшение биологического разнообразия. Государства-члены ЕС должны были выявить зоны риска и принять меры по предотвращению деградации почвы в течение 5-7 лет.

Наверняка, читателям будут интересны, какими еще инструментами, помимо перераспределения субсидий и запуска финансируемых бюджетом программ, европейское правительство запланировало стимулировать массовый переход на Ноу-тилл.

1. Эффективная передача знаний и технологий.

2

Организация сети ферм, демонстрирующих No-till, где особенное внимание уделяется севооборотам, покровным культурам и средствам защиты растений

3. Увеличение «программ мотивации» для почвозащитного земледелия и No-till в существующих агроклиматических условиях.

4. Проведение мероприятий, включающих практические демонстрации для фермеров (например, ежегодный национальный праздник, посвященный отказу от плуга и принятию No-till во Франции и Швейцарии).

5. Разработка и запуск в работу соответствующих сеялок прямого посева и обычных сеялок No-till, которые могли бы работать на полях Европы.

6. Запуск долгосрочных исследовательских проектов, изучающих бессменный No-till как в контролируемых условиях, так и на уровне фермы.

7. Развертка Службы консультантов, где будут работать специалисты по No-till, умеющие передавать знания «от фермера к фермеру», благодаря чему знания в агросекторе будут приумножаться.

8. Активное вовлечение всех заинтересованных сторон, включая административные органы, политические организации, фермерские организации, представителей промышленности по переработке продуктов питания и организации потребителей.

9. Организация рынка торговли углеродными квотами, получаемыми благодаря секвестрации углерода (удержания углерода в почве за счет отказа от распашки). Польза для общества будет увеличиваться с введением No-till, который позволит значительно сократить потребление энергии, тем самым сокращая затраты на внедрение сельскохозяйственных методов, которые улучшают качество почвы, воды и воздуха.

Запланированные 5-7 лет уже на исходе, будем надеяться, что скоро результаты будут опубликованы, и мы узнаем, помог ли Ноу-тилл европейцам сократить деградацию почвы.

Ну и на последок, вот такая познавательная таблица о том, какие плюсы страны мира отмечают при использовании технологии Ноу-тилл.

При подготовке материала были использованы публикации
в журнале «Аграрный сектор», РК, и на сайте zerno-ua.com, Украина

Татьяна Сорокоумова

Поделиться материалом

Что представляет собой «Нулевая обработка почвы»

Суть этой технологии состоит в том, что плодородный слой земли не только не подвергается механическому воздействию, а еще и укрывается равномерным слоем измельченных пожнивных остатков (мульчей).

Во время уборочной кампании, формируется слой из пожнивных остатков, нетоварную часть урожая срезают на высоту примерно 10-20 см., измельчают и равномерным слоем распределяют по поверхности посевной площади. Этот слой мульчи в последствии, будет не только защищать грунт, но и сохранять влагу, препятствовать произрастанию сорной растительности, способствовать развитию микрофлоры в земле.

Для посева по слою мульчи используют специальную технику, широкозахватные сеялки. Для их правильной работы и равномерного (на одинаковую глубину) засева полей необходимо выровнять поверхностный слой плодородной почвы. Поэтому, несмотря на то, что в основе технологии «No-Till» лежит полный отказ от отвальной вспашки полей, все же на переходном этапе приходится применять культивацию. Но после проведения подготовительных работ, почва не подвергается никакой механической обработке.

Но, как и у любого другого способа обработки земли, данная, технология имеет свои преимущества и недостатки.

Все положительные моменты технологии «No-Till» приводят к ежегодному увеличению посевных площадей, обрабатываемых именно по этой технологии.

ЕЖЕГОДНОЕ ЧЕРЕДОВАНИЕ

Эффективная защита сельскохозяйственных культур от болезней и вредителей в рамках рассматриваемой технологии состоит из нескольких мероприятий. Севооборот должен проводиться своевременно с использованием адаптированных, устойчивых к негативным факторам гибридов и сортов. Непосредственная борьба подразумевает применение инсектицидов и фунгицидов, когда это необходимо для сохранения и увеличения плодородия почв.

Таким образом, при технологии no-till, когда сельскохозяйственные культуры высеваются прямо по стерне предшественника, в первую очередь, нужно разработать правильный севооборот. Самыми распространенными в рамках сберегающего земледелия являются болезни, возбудители которых хорошо сохраняются на поверхности участка и выживают в пожнивных остатках. Ежегодное чередование зерновых и широколистных культур разрушает цикл жизнедеятельности насекомых и патогенных микроорганизмов, которым подвержены виды, постоянно выращиваемые на одном и том же поле. С подобной сменой стерня зерновых обеспечит защиту угодий на два года, поскольку растительные остатки с предыдущего сезона продолжат оберегать землю при выращивании широколистных растений, оставляющих меньшее количество пожнивных остатков. В результате будет достигнута важная цель технологии — повышение урожайности при сохранении плодородия почвы.

Недостатки технологии нулевой обработки почвы

Там, где есть достоинства, там есть и недостатки. Все зависит от того что превышает. Больший интерес вызывают те проблемы, с которыми сталкиваются фермеры, проверяющие на деле, эту технологию на протяжении нескольких лет. Большая часть рисков связанна именно с переходом с традиционного ведения земледелия, на технологию Нулевой обработки почвы.

• Риск снижения урожайности в переходной период. Снижение урожайности получается в результате не правильного управления посевами (недостаточного количества азота в грунте, переизбытка удобрений, ошибки использования гербицидов и др.). Однако при адекватном применении технологи повышения урожайности можно добиться уже с первого года применения «No-Till».
• Увеличение применяемых гербицидов именно на начальном этапе. В условиях, когда гербициды заменяют механическую обработку земли, увеличивается применение гербицидов сплошного действия, но уменьшается применение препаратов вносимых в почву с заделкой. Но со временем количество гербицидов существенно снижается, особенно при применении правильного севооборота.
• Необходимость приобретения новой техники. Несмотря на сокращение общего количества используемой техники, возникает необходимость приобретения специальных широкозахватных сеялок, более мощного трактора и приспособления к комбайну для измельчения и равномерного распределения соломы. А это дополнительные затраты на стартовом периоде.
• Необходимость в обучении персонала. Технология Нулевой обработки почвы, требует новых знаний и новых навыков, которые значительно отличаются от традиционной технологии. Возникает необходимость переучивать и повышать квалификацию людей.
• Медленное прогревание почвы весной. Пожнивные остатки, которыми укрывают плодородный слой почвы, снижаю температуру почвы в среднем на 3-5 С. При раннем посеве, может возникнуть задержка всходов, из-за недостаточного прогрева почвы. В то же время в летний период понижение температуры в почве способствует лучшему сохранению влаги.
• Риск возникновения проблем с вредителями и болезнями. Наличие остатков растительности на поле и отсутствие механической обработки создает благоприятные условия для развития болезней и вредителей, в том числе размножению грызунов.
• Дефицит минерального азота и фосфора в почве. В связи с отсутствием переворачивания грунта, возникает проблема с распространением в нем азота и фосфора. Увеличение численности микрофлоры в частности дождевых червей, помогает решить эту проблему. Однако на первых порах придется дополнительно вносить эти удобрения в почву.
• Сложности с внесением органических удобрений и минералов. Эффективность органических удобрений без заделки их в почву значительно снижается.
• Ограничение данной технологии на слабо дренированных и переувлажненных почвах. Повышенная переувлажненность приводит к уменьшению биологической активности почвы. В связи с этим технология нулевой обработки не подходит для районов с заболоченным грунтом или требует создания хорошей дренажной системы.
• Неаккуратный вид поля. Наличие растительных остатков на поверхности земли, не позволяет полю выглядеть аккуратно в общепринятом понимании.

ДОСТОИНСТВА СХЕМЫ

Еще один возможный вариант применения удобрений в рамках нулевой технологии — их введение ленточным способом под семена в каждый ряд, при этом такой подход имеет несколько потенциальных преимуществ по сравнению с разбросным способом. Так, в этом случае обеспечивается дружное прорастание семян вследствие более раннего доступа корней к питательным веществам, что приводит к увеличению урожая. Помимо этого, достигается превосходство над сорняками в борьбе за необходимые элементы — сельскохозяйственные культуры первыми получают доступ к ним. При этом растение, обладающее большим и избирательным подходом к добавкам, добивается и более высокой эффективности их использования, что повышает его способность конкурировать с сорняками.

Успешность сельскохозяйственного производства, в том числе в рамках нулевой технологии, значительно возросла, когда было создано новое оборудование для внесения удобрений непосредственно во время сева. Появилась возможность вводить их в одно ложе с семенами на разную глубину, что сделало процедуру более сложной, однако она позволяет добавлять туки именно в те места, где они необходимы. В результате сократилось количество проходов техники по полю, благодаря чему экономится горючее, меньше изнашиваются машины и уплотняется почва. Кроме того, преимуществом методики no-till является внесение удобрений непосредственно в зону корней растений. При таком размещении уменьшаются потери питательных веществ, а культуры более полно их используют.

ЗАКОН ПЛОДОРОДИЯ

Сегодня возрастающая потребность в интенсификации и рационализации производства породила сомнения по поводу необходимости применения механической обработки почвы. К главным недостаткам такой системы относятся снижение плодородия, уменьшение содержания гумуса, большая энергоемкость и низкая производительность. Не справилась эта схема и с проблемой уничтожения болезней, сорняков и вредителей. По этим причинам в мире широко внедряется эколого- и энергосберегающая система no-till, которая уже несколько десятилетий применяется в Бразилии, Аргентине, США, Канаде, Австралии и других странах на площади более 100 млн га. Теперь эта технология проходит активную проверку в Украине, России и Казахстане. Как известно, данный подход представляет собой экономическую модель растениеводства, предусматривающую внедрение почвозащитных мер с расширенным воспроизводством плодородия и постепенным переходом на малозатратное биоземледелие, основанное на отказе от какой-либо механической обработки полей. При этом поверхность участка укрывается растительными остатками, а семена возделываемых культур размещаются на нужную глубину специализированными агрегатами — сеялками прямого сева.

В природе не происходит оборачивания верхнего слоя земли, однако в то же время отмечается увеличение естественного плодородия, поскольку разнородное природное сообщество приспособилось существовать совместно, давая большую продуктивность с единицы площади без применения удобрений и химических средств защиты. Экологические системы обладают ресурсами саморегуляции и самовоспроизводства. Закон возрастающего почвенного плодородия гласит, что в природе почвообразовательного процесса, совершающегося при ведущей роли живых организмов, заложено неизбежное его улучшение со временем.

Уплотнение почвы в Западной Австралии

Беспахотная обработка почвы на Западе Австралии стала применяться в конце 80-хх гг. Тогда же и возникли опасения, что такая обработка приводит к затвердеванию почвы, ограничивает нормальное развитие корневой системы. Множество проведенных испытаний по глубокому разрыхлению почвы показали низкие объемы урожая зерна — 5—20% на почвах с 30-сантиметровым рыхлением — несмотря на высокую ответную реакцию растений, которая составила 15—50%. Стоимость проведения рыхления, а также низкая пригодность почвы для движения с/х транспорта послужили причинами для заимствования технологии распушивания земледельцами из южных и восточных регионов Австралии.

Некоторые почвы Западной Австралии (приблизительно 7% от всей территории страны) дают положительную реакцию на проведение рыхления. Урожай зерна на них возрос до 70%. Такие реакции происходят на желтых глинистых песках, содержащих 7—12% глины. Эти почвы могут поразительно сжиматься при отсутствии движения по ним транспорта. Большой диапазон размеров частиц, а также отсутствие качественных видов глины (каолиновой) означают, что действие одной только проникающей дождевой воды может привести к уплотнению почвы и ограничению, таким образом, роста зерновых. Гидрофобные (водоотталкивающие) почвы почти не содержат глины (менее 2%), поэтому воск из органических веществ покрывает поверхность песка, не давая воде проникнуть внутрь.

Такая гидрофобность почв изменяется путем добавления глины в верхние слои почвы с использованием тяжелого оборудования. Технология называется «оглинение». Таблица 2 показывает степень отвердения почвы. 50-сантиметровое разрыхление этой почвы дало только 9% прирост урожая зерна, в то время как после оглинения этот процесс дал 100%-й исход.

Преимущества технологии нулевой обработки почвы

• Уменьшение эрозии почвы. Традиционная механическая обработка почвы со временем приводит к ее водной и ветровой эрозии. Так как при применении способа Нулевой системы земледелия, верхний слой грунта не рыхлится, это помогает решить проблему выдувания ветром и вымывания с дождями плодородного слоя с полей. Это преимущество является одним из главных.
• Сохранение и улучшение качества плодородного слоя. Стерня и солома остаются в поле, это способствует и развитию микрофлоры в структуре грунта, и возвращению минеральных и органических веществ обратно в плодородный слой. Так как слои почвы не перемешиваются, не разрушаются и корневые каналы. Улучшение аэрации почвы.
• Накопление и сохранение влаги в почве. При традиционной технологии обработки полей, более глубокие влажные слои почвы, открываются и подвергаются большему испарению влаги из них. Технология «No-Till», позволяет сохранять и накапливать влагу в глубине плодородного слоя, а слой мульчи не дает быстро испаряться влаге с поверхности земли. Кроме того в зимний и весенний период мульча лучше задерживает снег, который зимой защищает поле от морозов, а весной медленней тает. Талая влага не стекает, а постепенно впитывается в землю.
• Снижение потребности в орошение почвы. За счет улучшения инфильтрации дождевой воды и восстановления уровня грунтовых вод. Сокращается сток воды и поверхностное ее испарение.
• Улучшение контроля за ростом сорняков. Так как поле не перепахивается, снижается всхожесть сорняков. А дополнительное покрытие слоем мульчи, уменьшает вероятность попадания их семян в плодородную почву. В результате уменьшается использование гербицидов.
• Экономия ресурсов. За счет уменьшения количества операций проводимых в поле, констатируется сокращение необходимой техники и значительная экономия времени. Уменьшается износ и расходы на ремонт техники. Необходимо меньшее количество рабочей силы. Снижение затрат на ГСМ. Т.к. меньше потребность в поливе – снижаются затраты на воду. Уменьшаются затраты на удобрения.
• Улучшение экологической ситуации. За счет минимального выезда техники в поле уменьшается и выброс вредных веществ в воздух, уменьшается давление техники на почву. Происходит возрождение экосистемы.
• Увеличение рентабельности. За счет снижения затрат, уменьшается и себестоимость готовой продукции. Возрастает прибыльность хозяйств любого размера (как крупных так и мелких)

ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ

Обычно разрабатываемые основные рекомендации несут только информативный характер для начинающих фермеров, пытающихся самостоятельно разобраться и освоить данную технологию. Совершенно понятно, что каждый рассматриваемый элемент методики no-till требует проверки и адаптации к условиям хозяйства, поэтому начинать следует с небольших площадей. При этом, несмотря на достаточное распространение данной технологии в России, напоминание о ее основах по-прежнему является актуальным. Подготовленные специалистами ГБУ РК «Крымский информационно-консультационный центр агропромышленного комплекса» компоненты системы прошли оценку в Академии биоресурсов и природопользования ФГАОУ ВО «Крымский федеральный университет им. В. И. Вернадского», ФГБУН «НИИСХ Крыма» и ряде предприятий региона — К(Ф)Х «Драгми», К(Ф)Х «Сахалин», ООО «Сезам-Агро» и других.

При любой технологии возделывания обеспечение культур необходимыми питательными веществами — одна из главных задач. В системах, основанных на традиционной обработке почвы, минерализация является преобладающим процессом, поскольку сразу после вспашки начинается усиленное разложение органического вещества. Если не пополнять его запасы, поле быстро теряет плодородие. В то же время данный процесс в рамках no-till происходит медленно, и при нем преобладает гумификация. Обычно сначала увеличивается содержание общего азота в органическом веществе, а количество этого элемента, доступного для роста растений, снижается. То есть концентрация органики возрастает, и повышается потенциальное плодородие участка при одновременном сокращении объемов питательных веществ, подходящим культурам, поэтому они должны обязательно получать необходимое количество удобрений в начале вегетации. При нулевой системе земледелия внесение органических и минеральных добавок под основную обработку невозможно. Первый тип удобрений, к которому относятся перепревший навоз или перегной, торфонавозные компосты, вермикомпост и прочее, следует равномерно рассеивать на поверхности угодий. При таком способе применения обеспечивается хороший контакт подкормок с побочной продукцией растениеводства, создается смешанный слой мульчи, вносится значительная часть макро- и микроэлементов — в 1 т около 5–8 кг азота, 3–6 кг фосфора и 6–9 кг калия. При этом улучшается биологическая активность почвы, что способствует ускоренному разложению стерни. Комплексные минеральные удобрения целесообразно вносить во время сева.

В чем состоит суть новой технологии

Дословно «No-Till» в переводе с английского языка означает «не пахать». Аграрии давно знают, что механическая вспашка грунта чаще всего приводит к эрозии почвы, а метод «No-Till» позволяет эту проблему устранить, поскольку он предполагает щадящую обработку земли (целостная, не нарушенная структура грунта является краеугольным камнем и наиболее важным компонентом данной технологии).

При использовании технологии «No-Till» оставшаяся на поле стерня не сжигается и не зарывается в землю, а все органические остатки измельчаются до определенного размера и в виде мульчи равномерно распределяются по полю, поэтому главным требованием при обработке земли данным способом является ее ровная поверхность.

Разбросанная довольно толстым слоем мульча создает на полях мощное защитное покрытие, сохраняя и восстанавливая верхний пласт плодородного грунта, который позволяет сберегать влагу. Мульча также превосходно защищает почву от ветровой эрозии, не дает произрастать сорным травам и содействует образованию активной микрофлоры с обилием микро и макро элементов, которые обеспечивают высокую урожайность культур.

Кроме того, поскольку все пожнивные отходы остаются на поверхности, в почве увеличивается количество гумуса, растет уровень фосфора, восстанавливается плодородие земли, а благодаря тому, что затраты на топливо при использовании системы нулевой обработки значительно снижаются, то соответственно сокращается и количество выбросов углекислого газа в атмосферу. При этом происходит явная экономия ресурсов, поскольку снижаются амортизационные затраты, что безусловно положительно влияет на прибыльность.

Ученые посчитали, что «No-Till» технология позволяет сократить расходы на оплату труда в 1,6 раз, на горюче-смазочные материалы более, чем в 2,2 раза, а на оборудование почти в полтора раза. При этом общая урожайность повышается минимум в три раза, а производственные расходы сокращаются в целом на двенадцать процентов.

Не следует забывать и о таком актуальном на сегодняшний день вопросе, как экология, ведь отказ от прямой вспашки значительно уменьшает выбросы вредоносных газов, которые производит сельскохозяйственная техника.

Кроме того, благодаря применению технологии «No-Till» вода в природных источниках, за счет уменьшения общей загрязненности полей, становится значительно чище. При этом из-за снижения уровня углеродистых выделений из грунта, нормализуется баланс атмосферного углерода, и расширяются возможности для предотвращения опустынивания и деградации почвы.

Увы, система «No-Till» имеет и свои недостатки. Она достаточно сложна, поскольку требует высокой квалификации агрономов и строгого соблюдения технологии, которая должна учитывать климатические и погодные условия, особенности почвы, наличие вредителей, прочие факторы. Кроме того, для проведения сельскохозяйственных работ по данной методике необходимо иметь специальное оборудование и машины.

Но данную технологию сложно применять во влажных зонах и заболоченных местах (без предварительного создания эффективной дренажной системы). Кроме того, эта технология требует ровной поверхности полей, чтобы семена распределялись равномерно и ложились на одинаковую глубину.

Из недостатков можно отметить и тот факт, что применение системы «No-Till» требует дополнительной биохимической защиты растений, поскольку под мульчей и в верхнем слое почвы скапливается большое количество вредителей и патогенов (грибков, вирусов, бактерий).

Нулевая обработка почвы может также привести к снижению процесса нитрификации аммонийного азота, что, как следствие, влияет на накопление в почве токсичного аммония (в щелочном грунте — это аммиак), который может оказаться пагубным для корневой системы культурных растений (особенно в начале вегетационного периода).

В Украине технологию No-till успешно применяют агрофирмы Кировоградской, Тернопольской и Житомирской областей. Руководит процессом заслуженный работник сельского хозяйства Михаил Филиппович Дяченко, имеющий стаж работы агрономом более сорока лет.

С 2006 года его агрофирма начала использовать метод нулевой системы обработки полей, которая сейчас применяется на общей площади около восьми тысяч гектаров. Хозяйство имеет высокую рентабельность, быстро развивается, и имеет лучшие показатели в регионах по выращиванию озимой пшеницы, ячменя, кукурузы, подсолнечника, сои и многолетних трав.

Так, что процесс идет. Медленно, тяжело, но существует уже достаточно много примеров, когда используя технологию «No-till» украинские фермеры получают результаты гораздо выше, чем при традиционном способе обработки земли.