Что такое ресурсосберегающая обработка почвы

Ресурсосберегающие системы обработки почвы

Ограниченность невозобновляемых природных ресурсов, возрастание их доли в себестоимости сельскохозяйственной продукции диктуют необходимость перехода на менее трудоемкие и ресурсосберегающие технологии возделывания сельскохозяйственных культур.

В последние два десятилетия сложились объективные условия для массового перехода на новые технологии, основанные на принципах ресурсосбережения. Главными предпосылками распространения таких технологий стали:

– новые подходы к формированию основных элементов систем земледелия на принципах природоохранного землепользования, ресурсосбережения и экологической безопасности;

– рыночные отношения, направленные на обеспечение максимальной окупаемости вкладываемых в производство средств интенсификации;

– успехи в разработке и освоении новых машин, орудий и комбинированных агрегатов, способных обеспечить ресурсосберегающие способы обработки почвы, посева и ухода за посевами.

Переход на минимальные, нулевые способы обработки почвы резко увеличивает производительность машин, снижает затраты труда, расход топлива и количество техники на полевые работы. Экспериментальная оценка технологических способов обработки почвы применительно к условиям Красноярского края выявила уменьшение затрат времени и расхода топлива при нулевой технологии (табл. 19). Планируемый уровень рентабельности в этом случае будет более высоким, чем при использовании традиционной обработки почвы.

Таблица 19 – Сравнительная оценка систем обработки почвы (Агропромышленный комплекс Красноярского края…, 2009)

В условиях Красноярского края использование традиционной обработки при возделывании зерновых культур обеспечивает простое воспроизводство основных средств производства (техники) при уровне рентабельности 36,8% и урожайности 17ц/га. При минимальной системе обработки почвы уровень простого воспроизводства достигается при урожайности 14ц/га. Применение нулевой системы обработки уменьшает затраты на 1га пашни, но значительно увеличивает себестоимость продукции из-за снижения урожайности. В условиях Красноярского края нулевая система обработки не может быть реализована в больших масштабах, прежде всего, по причине короткого вегетационного периода. Наиболее предпочтительны в этих условиях различные варианты минимальной обработки почвы, обеспечивающие самую низкую себестоимость зерна пшеницы (табл. 20).

Таблица 20 – Затраты на производство пшеницы и зернобобовых культур с использованием традиционной и ресурсосберегающих систем обработки почвы, руб/ц (Агропромышленный комплекс Красноярского края…, 2009)

Согласно прогнозам на ближайшую перспективу в Сибири на 50% площадей зерновые культуры будут возделываться по традиционной технологии, на других 50% – по ресурсосберегающей технологии на базе минимальной и нулевой обработки почвы [Власенко, Докин, 2011].

Все больше сельскохозяйственных предприятий переходят с традиционной системы обработки почвы на минимальную. Новые элементы технологии возделывания сельскохозяйственных культур в большей степени, чем традиционные, отвечают требованиям рынка и природоохранного земледелия. Упорядочение и сокращение технологических звеньев в сельскохозяйственных технологиях приводят к значительной экономии природных и энергетических ресурсов.

Контрольные вопросы

1. Цель и задачи механической обработки почвы.

2. Приемы обработки почвы.

4. Предпосылки развития ресурсосберегающих технологий в растениеводстве.

5. Перспективы развития ресурсосберегающих технологий в растениеводстве.

Источник

Внедрение ресурсосберегающих технологий в земледелии

Текст: А. Гостев, канд. с.-х. наук, зав. лабораторией систем земледелия, ФГБНУ ВНИИЗиЗПЭ

Большинство используемых в отечественном земледелии технологий обладает повышенной ресурсоэнергоемкостью. В условиях высоких цен на горюче-смазочные материалы, запчасти для сельхозтехники, удобрения и пестициды производителям необходимо переходить на ресурсосберегающие методы, позволяющие снизить уровень совокупных затрат и обеспечить высокое качество продукции.

Максимальная реализация почвенно-климатического потенциала местности, научно обоснованное использование минимальных обработок почвы, одновременное выполнение нескольких технологических операций, внесение подходящих доз минеральных удобрений, мелиорантов и средств защиты растений и прочие приемы позволяют сегодня добиться оптимального уровня ресурсосбережения. Современные аграрные технологии призваны сокращать затраты при производстве сельскохозяйственной продукции, сохраняя хорошие качественные показатели и почвенное плодородие.

Все внедряемые в хозяйствах ресурсосберегающие технологии должны отвечать определенным задачам. Основные из них: сохранение почвенного плодородия, снижение негативного воздействия на окружающую среду, продуктивное рациональное применение средств защиты растений, удобрений и мелиорантов, а также ведение научно обоснованных севооборотов и их биологизация. Не менее важно приобретение современных высокоурожайных сортов и гибридов интенсивного типа, внедрение ресурсосберегающих минимальных обработок почвы, снижение энергоемкости технологических приемов и уменьшение их количества за счет одновременного выполнения. Другие задачи: использование современной энергоэффективной и многофункциональной сельскохозяйственной техники, уменьшение расхода ГСМ и переход на альтернативные источники энергии, а также ввод ресурсосберегающих приемов при уборке, транспортировке и хранении выращенной продукции.

Сегодня в отечественном земледелии наблюдается чрезмерное использование зарубежных технологий без учета специфики местных условий. Частично это связано с отсутствием механизмов взаимодействия российской аграрной науки с сельскохозяйственным производством, активной пропагандой западных ценностей и массовой рекламой зарубежной аграрной техники, а также достижений селекции. Скорее, преимущество иностранных методик заключается в комплексном подходе к решению проблемы ресурсосбережения в агротехнологиях, нацеленном на эффективную работу каждого задействованного ресурса. В таком случае ресурсосберегающую технологию необходимо рассматривать как комплекс приемов, ведущих к снижению потребления ресурсов и повышению рентабельности производства продукции.

Основной целью внедрения ресурсосберегающих технологий должны быть не просто высокие уровни урожайности сельскохозяйственных культур, а устойчивые и более рентабельные показатели. Потому одним из важных условий эффективного использования имеющихся ресурсов является варьирование типов технологий возделывания. Как показывает практика, лучшие результаты обычно получают в передовых хозяйствах, где применяются интенсивные методики. Однако является ли подобный способ ведения земледелия ресурсосберегающим? Этот вопрос следует рассматривать с двух сторон: насколько возделывание культур по интенсивным технологиям более рентабельно, чем по базовым методикам, и отвечают ли инновационные технологии экологическим требованиям, так как иногда совершенно не ясны последствия их влияния на почву, растения, воду.

Согласно нашим исследованиям, при возделывании большинства зерновых культур следует использовать базовые стандартные технологии, ориентированные на пятидесятипроцентную реализацию биологического потенциала сортов, и вносить оптимальные дозы подкормок и средств защиты растений. Помимо этого необходимо применять методики экстенсивного типа на плодородных, малозасоренных почвах после удобренных пропашных культур.

Одним из основных факторов эффективного внедрения ресурсосберегающих технологий является применение научно обоснованных структуры посевных площадей и системы севооборотов. Как известно, возделываемые сельскохозяйственные культуры различаются как по биологическим особенностям, так и по требованиям к условиям произрастания. Например, наиболее пригодны для выращивания по ресурсосберегающим технологиям в Нечерноземье озимая рожь, озимая пшеница, яровой ячмень, овес, гречиха; в Центрально-Черноземном регионе — озимая рожь, озимая и яровая пшеница, яровой ячмень, овес, просо, гречиха, соя, люпин; в районах Поволжья и Южного Урала — озимые и яровые пшеница и ячмень, овес, соя. На территории Северного Кавказа хорошо возделываются озимые и яровые пшеница и ячмень, а в областях Западной и Восточной Сибири — озимая рожь и пшеница, яровые пшеница и ячмень.

Табл. 1. Примерная структура севооборотов для разных природно-климатических зон

Примерное соотношение культур в севообороте, %

Источник

Ресурсосберегающие технологии: «июльский» опыт сбережения почвы

Учебно-опытное хозяйство «Июльское» Ижевской ГСХА организовано в 1969 г. на базе крупного хозяйства общей площадью землепользования 16,5 тыс. га, в том числе 8,8 тыс. га пашни. Почвы в основном дерново-подзолистые, суглинистые, более 80% пашни имеют повышенную кислотность, содержание гумуса 1,3-1,9%. Урожайность зерновых культур по учхозу была 10-12 ц/га. Энергообеспеченность на 100 га пашни и сельхозугодий была ниже, чем в среднем по Нечернозёмной зоне, более чем втрое.

Учитывая вышеуказанные факторы и неровный рельеф территории учхоза, автором статьи было предложено и с 1975 г. внедряется совершенно новая для условий Удмуртии энергосберегающая почвозащитная система земледелия.

Её основные задачи были такие:

1.Повысить урожайность сельскохозяйственных культур.

2.Сохранить и увеличить плодородие почв, в первую очередь верхнего посевного слоя 0-6 см.

3.Улучшить качество продукции и экономические результаты.

4.Обеспечить охрану окружающей среды.

Пути реализации поставленных задач значительно отличались от традиционных агротехнических приёмов и предусматривали следующее:

1.Отказ от обработки почвы плугом (вспашки), что обеспечивает сокращение расхода рабочего времени и энергоресурсов на 50-70%.

2.Уборка зерновых культур прямым комбайнированием с одновременным измельчением и разбрасыванием соломы по поверхности поля, что обеспечивает кроме сокращения затрат, наиболее полную защиту почв от эрозии.

3.Применение для основной обработки почвы преимущественно орудий с необорачивающими рыхлителями, которые сохраняют естественное сложение почвы, стерню и измельчённую солому, на её поверхности.

4.Постепенное уменьшение глубины обработки и её количества, что позволяет сократить трудозатраты и количество используемых тракторов, а также шлейфа сельскохозяйственных машин при использовании комбинированных агрегатов.

5.Использование сидеральных культур (донник, люпин, рапс).

6.Возделывание более урожайных сортов сельскохозяйственных культур.

Безотвальная обработка почвы с оставлением стерни на поверхности пашни помогла в хозяйстве сберечь от смыва ежегодно до 15 т почвы с каждого гектара.

Детальное агрохимическое послойное обследование полей республиканским агрохимцентром «Удмуртский» показало, что общее содержание питательных элементов, органического вещества в почвах увеличилось. Длительный период безотвальной обработки привёл к резкой дифференциации пахотного слоя по плодородию. Заметно окультуривается верхний посевной слой (0-6 см), увеличивается содержание органического вещества, особенно когда солома при уборке урожая зерновых культур измельчается и разбрасывается по полю. Богатый органическими веществами замульчированный верхний посевной слой находится в рыхлом состоянии в течение всего весеннее-летнего-осеннего периода, впитывает влагу как ливневых, так и слабых дождей и надёжно её сохраняет от испарения.

Данные исследований изменения плотности почв по слоям (0-10; 10-20; 20-30 см) от посева до уборки урожая зерновых культур подтвердили, что плотности пахотного слоя почвы на участке с отвально-плужной обработкой меяется от посева до уборки урожая довольно резко в сторону возрастания с 1,15 до 1,30 г/см3 , а по безотвальной обработке плотность почвы до всходов была чуть выше, чем по отвальной обработке и практически не изменилась до уборки урожая (1,20-1,26 г/см3). Причём верхний слой был менее плотным, чем нижележащий.

Длительное (более 25 лет) применение бесплужной системы земледелия дало следующие результаты.

1.Практически прекратилась водная эрозия почв.

2.Улучшилось плодородие почв, увеличилось среднее содержание гумуса с 1,3-1,8% до 1,8-2,3%.

3.Сформировалось определённое строение пахотного горизонта:

посевной слой (0-6 см), наиболее богатый органическими и питательными веществами, особенно фосфором и кальцием, практически всё лето бывает рыхлым (плотность 1,15-1,20 г/см3). Самый верхний слой содержит много измельчённой соломы и стерни;

плотность почвы с глубиной увеличивается, но до определённого предела (1,30 г/см3);

*улучшилась водопроницаемость суглинистых и тяжёлосуглинистых почв и их водоудерживающая способность. Здесь действует закон распределения влаги в почве: «Если разные слои почвы будут неодинаково плотны, то движение воды происходит только по одному направлению – из рыхлого слоя в плотный, наоборот, из плотного слоя в рыхлый вода переходить не может» (П.А. Костычев. Избранные труды. Издание 1951 г., стр. 539).

«Главная задача техники земледелия, — писал В.Р. Вильямс, — овладеть водным режимом почв».

Наша система земледелия обеспечивает необходимый благоприятный для растений режим влагораспределения в почве, её эффективность особенно высока в засушливые годы и в зонах с недостаточным увлажнением. А на чернозёмах тем более.

Во всём мире идут активные поиски новых путей минимализации обработки почвы, эти поиски подстёгиваются как энергетическим кризисом, так и рыночной конкуренцией.

Все исследования приходят к одинаковому выводу, минимализация обработки почвы возможна только при условия рыхления почвы без оборота пласта, когда на поверхности накапливается защитный слой из стерни, растительных остатков и оставленной измельчённой соломы при уборке урожая зерновых культур, что и проводится в учхозе «Июльское» уже в течение 25 лет. В итоге увеличилось содержание органического вещества в пахотном слое почвы, урожайность зерновых культур повысилась более чем в два раза при одновременном сокращении затрат труда в три раза, топлива на 30% и уменьшении набора сельскохозяйственных машин.

Внедрение бесплужной обработки почвы с использованием стерневых сеялок для прямого посева зерновых культур в более увлажнённых районах зачастую приводило к увеличению засорённости посевов.

Очень важным фактором в новой технологии является локальное внесение полными дозами минеральных удобрений под семена на глубину 6-8 см. Дело в том, что при поверхностном внесении удобрений с последующей заделкой их лаповыми культиваторами 40-50% удобрений размещается в верхнем, часто пересыхающем слое (0-5 см), та же картина и при внесении рядкового удобрения. В условиях сухой погоды всходы зерновых культур в этом случае слабо обеспечиваются минеральным питанием. В то же время широко известно, что семена сорняков в основном всходят с глубины до 3-5 см и питательные вещества удобрений , в первую очередь используются сорняками. Небольшой дождь и хорошая внутрипочвенная или наземная роса могут спровоцировать семена сорняков на прорастание. А в условиях хорошего увлажнения почвы всходы сорняков появляются раньше всходов зерновых культур и могут успешно конкурировать с культурными растениями. При размещении удобрений на глубину 6-8 см ниже засеянных полос зерновых культур, наоборот, в первую очередь, благоприятные условия питания получат всходы культурных растений. В результате культурные растения в течение вегетационного периода становятся более конкурентоспособными по отношению к сорнякам. Уменьшаются потери азота от испарения.

Вот что показало сравнение данных урожайности зерновых культур, полученной в учхозе «Июльское», и ячменя в колхозе «Нива» Читинского района Пермской области, проведённое в 90-е годы при использовании традиционного посева и посевных агрегатов СЗРС-2,1 по новой технологии (табл. 1 и 2).

Урожайность зерновых культур в учхозе «Июльское», ц/га

Источник