Минимальная обработка почвы: разрушение мифов
Текст: М. Н. Доманов, канд. с.-х. наук, зам. ген. директора по растениеводству, ООО «Грин Терра»
Эффективность бесплужной технологии земледелия подкреплена множеством теоретических и практических исследований. Однако традиции, распространенные заблуждения и устоявшиеся способы поверхностной обработки почвы не позволяют сельхозпроизводителям в должной мере оценить все преимущества безотвального метода.
Исследования, доказывающие вред отвальной обработки почвы и пропагандирующие отказ от вспашки, были предприняты еще в 40-х годах прошлого века Э. Фолкнером — известным американским ученым-фермером. Еще раньше русский агроном И. Е. Овсинский, живший на рубеже XIX и XX веков, теоретически обосновал и на практике показал вредоносность интенсивного рыхления почвы с помощью отвального плуга. В результате внедрения данного метода обработки земли ему удавалось на своих полях получать урожаи, вдвое превышающие соседские. К сожалению, разработанная им система земледелия остается все еще новой для современных аграриев.
ИЗ ИСТОРИИ МЕТОДА
Дело И. Е. Овсинского продолжил Т. С. Мальцев, работавший в Курганской области и ставший впоследствии почетным членом Всесоюзной академии сельскохозяйственных наук имени В. И. Ленина. В одной из своих книг он писал, что в случае посева без вспашки, а лишь при поверхностной обработке создается «некая почвенная лаборатория», подобная той, что действует в естественных условиях, формируя «чудодейственный дерн». Практически параллельно с Т. С. Мальцевым внедрял бесплужную технологию обработки почвы и А. И. Бараев, с 1956 года возглавлявший новый Всесоюзный научно-исследовательский институт зернового хозяйства, расположенный в Целиноградской области, ныне Акмолинской области Северного Казахстана. Путем многолетних исследований было установлено, что безотвальная система не только не разрушает гумус в почве, как при плужной обработке, а наоборот, увеличивает его содержание. Эффективность разработанной в институте методики особо проявилась в 1965-м засушливом году, когда пыльные бури свирепствовали наиболее широко и беспощадно. В этих условиях поля, защищенные растительными остатками, выстояли и наглядным примером дали толчок дальнейшему развитию почвозащитных методов.
С начала 70-х годов прошлого века освоение новой системы земледелия приобрело широкие масштабы в степной зоне Казахстана, Сибири, Зауралья. Постепенно ее элементы активно проникали в европейскую часть страны. К началу 1990-х годов количество площадей, на которых используется безотвальная методика, достигло 60 млн га. Таким образом, за советский период был накоплен достаточный теоретический и практический опыт отказа от отвальной обработки почвы. Однако по некоторым причинам плуг как элемент технологии не был забыт и до сих пор активно применятся на полях страны, в том числе в Курской области.
Громадные степные просторы Казахстана и Сибири отличаются суровым засушливым климатом с сильными ветрами и, как следствие, резким проявлением ветровой эрозии почвы, которая усугубляется почти полным отсутствием лесов. В отличие от них Курская область расположена в лесостепной зоне, где насаждения деревьев сдерживают ветра и не дают развиться мощным пыльным бурям. Однако даже в таких относительно благоприятных условиях практикующие земледельцы могут вспомнить посевы сахарной свёклы, оказавшиеся в ближайшей лесополосе или овраге в результате выдувания ветром. Подобные случаи не являются систематическими в нашей зоне, не имеют таких разрушительных последствий, как в степных регионах, поэтому часто сельхозпроизводители не обращают на них особого внимания и продолжают разрушать землю отвальным плугом.
Курская область расположена в Центрально-Черноземном регионе с преобладанием черноземных почв с наиболее высоким потенциальным плодородием. Имея такой дар природы, аграрии порой не задумываются о результатах и эксплуатируют почвы самым грубым способом, безвозвратно растрачивая ресурсы. Процесс деградации идет относительно медленно, растянут на десятилетия и поэтому малозаметен в отличие от последствий, например, пыльной бури, в одночасье уничтожившей посевы и верхний почвенный слой. Однако плачевный итог неизбежен. По данным агрохимического обследования, проведенного в Кореневском районе Курской области в 2010 году, почвы предприятия ООО «Грин Терра» содержали от 1,6 до 3,9 процента гумуса при среднем показателе по хозяйству 3,1 процента. На этих землях до недавнего времени применяли общепринятую систему земледелия, вносили большие дозы удобрений, осуществляли вспашку и так далее. Однако согласно проведенным в конце XIX века исследованиям почва данной территории имела в своем составе до 13 процентов гумуса. Результат очевиден — традиционная пахотная технология в разы сократила первоначальную гумусированность угодий.
Как правило, почвозащитные методики зарождались в засушливых степных зонах и были направлены не только на борьбу с эрозией почвы, но и на сохранение запасов влаги, способных обеспечить приемлемый уровень урожая сельхозкультур. Режим влагообеспеченности Курской области до недавнего времени был более благоприятным и позволял не задумываться о способе обработки почвы. Тем не менее засуха все заметнее сказывалась и на этом регионе: аномально жаркий 2010 год, засушливые летне-осенние периоды последних лет. Вспашка как элемент технологии, способствующий более интенсивной потере почвенной влаги, постепенно становится неприемлемым и с данных позиций.
Не маловажное значение имеет традиционность мышления, помноженная на многочисленные стереотипы и опирающаяся на существующие мифы о безотвальной обработке. Однако при подробном разборе некоторых из них становятся очевидными преимущества беплужного метода.
Одно из распространенных заблуждений — уплотнение почвы при отказе от вспашки. Оптимальное значение данного показателя для выращивания большинства сельхозкультур составляет 1,1–1,2 г/куб. см. Равновесная плотность черноземов, которая формируется в необработанной земле в естественном состоянии, близка к этим значениям, то есть нет никакой необходимости в интенсивном дополнительном рыхлении. Этим занимаются корни растений в процессе роста. После их отмирания возникает сеть всевозможных каналов и пор, по которым развиваются корни следующих культур, поступает влага и воздух. Таким образом из года в год растения самостоятельно формируют оптимальные условия для произрастания. Вспашка же разрушает естественное положение и создает лишь первоначальную видимость рыхления. Со временем она приводит к еще большему уплотнению обработанного слоя вследствие уничтожения устойчивой структуры почвы, заиливанию и быстрому высыханию в отсутствие осадков. Все это служит причиной возникновения известных пахотных «чемоданов» и в будущем требует дополнительных затрат на рыхление, чтобы создать растениям приемлемые условия.
Роль вспашки сомнительна, когда видишь трактор весом более 15 т, агрегатированный 8-корпусным плугом, который на каждом проходе шириной в три метра утрамбовывает дно борозды колесами. Особенно сильно уплотнение при работе на излишне влажной почве. В результате формируется плужная подошва, плотность которой может достигать 1,7 г/куб. см. Подобные явления препятствуют поступлению влаги в глубокие слои, то есть сокращается влагонакопление, и нормальному развитию корневой системы культур. По этой причине весной влага застаивается и на поверхности земли образуются «блюдца». Они высыхают только к концу сезона, тем самым снижая производительность работ и эффективность использования участков.
Проблема застаивания воды решается сама собой на 2–3 год перехода на бесплужные способы обработки почвы. Теперь кажется понятной бессмысленность утверждения о необходимости вспашки хотя бы раз в пять лет даже при использовании технологии минимальных обработок. В этом случае сельхозпроизводитель в течение длительного времени готовит устойчивую структуру не для того, чтобы впоследствии ее разрушить и начать создавать заново.
Существует еще один известный агрономический принцип посева, когда семя укладывают на твердую поверхность и укрывают его «пуховым одеялом». Вспашка абсолютно его не соблюдает, так как земля интенсивно рыхлится на значительно большую глубину, чем необходимо для посева. Даже незаменимое в данном случае прикатывание, требующее необязательных затрат, исключаемых при поверхностной обработке, уже не восстановит естественное и оптимальное для растений сложение почвы.
Почему же так широко продолжают использовать вспашку и получают при этом достаточно высокие урожаи? Ответ достаточно прост: отвальная технология требует значительных затрат на минеральные удобрения, с помощью которых и формируется урожай, а ее эффективность зависит от условий влагообеспечения. Таким образом, результат достигается, скорее не благодаря вспашке, а вопреки ей за счет подкормок. Расходы на них превышают издержки при минимальных обработках до пяти раз. Принцип «больше добавок, лучше урожай» был популярен несколько десятилетий назад. В последние годы наблюдается печальная картина — отдача от минеральных удобрений в виде объемов продукции в разы снизилась, а их стоимость на порядок увеличилась. Сельское хозяйство вышло на очередной этап деградации почвы, когда никакие искусственные питательные вещества не способны обеспечивать достаточную рентабельность производства без восстановления плодородия земли.
ПРОБЛЕМЫ И РЕШЕНИЯ
Другой достаточно распространенный миф — повышение засоренности полей. Правильное использование безотвальной обработки почвы в системе, а не шаблонная замена плуга на безотвальное орудие, со временем уменьшает засоренность угодий. Связано это с тем, что оборот пласта распределяет семена сорняков по всему профилю слоя, вызывая их неравномерное прорастание и сложности с истреблением. В качестве примера можно привести распространение падалицы на подсолнечнике. При вспашке она прорастает 2–3 «волнами» в зависимости от глубины заделки и создает проблемы в посевах последующей культуры, в частности ячменя. При поверхностной обработке падалица всходит один раз и убирается предпосевной культивацией и однократным использованием гербицидов. При систематической мелкой обработке семена сорных растений остаются в поверхностном слое, где возникают благоприятные условия для их массового прорастания. Затем они уничтожаются осенней и весенней культивациями. Таким образом можно намного эффективней бороться с засоренностью и снижать потенциальные запасы семян сорняков.
Еще одно существующее заблуждение — увеличение заболеваемости растений и численности вредителей сельхозкультур. В здоровой почве имеется 28 тыс. кг/га живой биомассы, а среднее количество живых организмов в современных «выпаханных» землях — лишь 1500 кг. Традиционная технология превращает почву в мертвый субстрат, где практически отсутствует органика — питание для микро- и макроорганизмов. В нем способны выжить в основном только патогенные бактерии и грибы, а сама минеральная часть без органики при высыхании превращается в твердую массу. Поэтому современные старопахотные почвы сильно уплотнены и требуют постоянного рыхления, заплывают после каждого дождя, на их поверхности образуется корка, происходят непродуктивные потери влаги, растения сильно болеют, поражаются вредителями и так далее.
Минимальная технология обработки, наоборот, способствует накоплению органического вещества в поверхностных слоях, развитию биоразнообразия и установлению равновесия между полезными и патогенными микроорганизмами, то есть в конечном счете оживляет и оздоравливает почву. При этом опасные бактерии и грибы не смогут вызвать эпифитотии. Как отмечают многие практики почвозащитных технологий, на таких оживленных землях произрастают культуры, способные противостоять болезням и вредителям более эффективно, чем на пахоте. В результате полезного симбиоза между растением и микроценозом покрова корневые выделения кормят почвенных «животных», а они снабжают всходы всем необходимым для роста и защиты от неблагоприятных факторов внешней среды. В итоге растения становятся более здоровыми, уменьшаются затраты на пестициды, и сельхозпроизводитель получает хороший урожай.
На предприятии «Грин Терра» на протяжении семи лет, начиная с 2010 года, используется на полях поверхностная обработка почвы, исключающая не только вспашку, но и любое другое интенсивное глубокое рыхление, под все культуры севооборота: озимую пшеницу, гречиху, сою, кукурузу на зерно, подсолнечник, ячмень. Технология позволила получить положительные результаты. Повторное агрохимическое обследование показало, что содержание гумуса в почвах увеличилось на 0,9 процента — с 3,2 процента в 2010 году до 4,1 процента в 2014, то есть на 28,1 процента. Также возрос комплексный агрохимический балл — с 63,7 до 66,4 соответственно. Средняя норма внесения минеральных удобрений за 2010–2016 годы равнялась 59,8 кг/га действующего вещества, за 2013–2016 годы — 55,3 кг/га. За счет отказа от разбрасывания туков, глубокой осенней обработки почвы и частично междурядных культиваций сократились объемы технологических операций. В результате все проводимые полевые работы завершаются в оптимальные агротехнические сроки, исключая движение техники по переувлажненной почве. Непродуктивные потери влаги как один из основных лимитирующих факторов снизились за счет наличия на поверхности почвы растительных остатков и выровненности поля. Средняя урожайность за последние пять лет составила: по озимой пшенице — 53 ц/га, ячменю — предшественнику подсолнечника — 38 ц/га, кукурузе на зерно — 90 ц/га, подсолнечнику — 32 ц/га, гречихе — 20 ц/га, сое — 19 ц/га.
За годы использования безотвальной технологии средний расход дизельного топлива составил 57,3 л/га. Наблюдалось уменьшение износа техники в результате исключения энергоемких операций по вспашке и работы на выровненных полях, что, в свою очередь, снижает нагрузку на оператора. На предприятии ежегодна возрастала заработная плата сотрудников, и к 2016 году она увеличилась практически в четыре раза по сравнению со значениями 2010 года. В прошлом году среднемесячная оплата труда находилась на уровне 34 854 рублей.
Таким образом, опыт компании «Грин Терра» доказал несостоятельность большинства распространенных мифов о безотвальной обработке почвы и наглядно продемонстрировал все преимущества внедрения подобного метода. Однако каждый принимает самостоятельное решение.
Источник
Минимальная обработка почвы: плюсы и минусы, значение
Методики щадящей обработки почвы для выращивания разного рода сельскохозяйственных культур начали использоваться на полях в России довольно-таки давно. К примеру, еще с прошлого века у нас в стране широко применяется безотвальная технология, при которой верхний слой плодородной земли при основной подготовке не переворачивается. Еще более щадящей методикой, позволяющей сохранять структуру почв, является минимальная. В последнее время в России эта технология также набирает все большую популярность.
Недостатки традиционного способа
Минусами обычной отвальной технологии, при которой земля обрабатывается для выращивания сельхозкультур, к примеру, лемешными плугами на значительную глубину, является в первую очередь:
снижение содержания в плодородном слое гумуса;
проявление ветровой и водной эрозии;
В конечном итоге при использовании традиционных методик подготовки полей к посеву снижается урожайность сельскохозяйственных культур. За годы применения отвальных технологий земля на многих участках на территории России значительно истощилась или же изменила свою структуру в худшую сторону. В некоторых случаях она даже стала и вовсе не пригодной для возделывания сельскохозяйственных культур.
Применение безотвальной методики привело к некоторому улучшению ситуации с состоянием почвы на полях в России. Использование же минимального способа обработки в перспективе может исправить весь вред, нанесенный земле в нашей стране за годы нерациональной и потребительской ее эксплуатации. А это, в свою очередь, конечно же, самым благотворным образом скажется на состоянии такой важной отрасли экономики, как сельское хозяйство.
Что значит минимальная обработка почвы
При использовании такой технологии грунт на полях рыхлится только на глубину заделки семян или же вовсе не обрабатывается. В последнем случае против сорняков на участках интенсивно используются гербициды. Также особенностями минимальной обработки почвы являются:
совмещение ряда технологических операций за один проход техники;
активное использование пестицидов с целью уменьшения площади занятой под культуры земли;
использование оборудования, оказывающего не слишком сильное давление на почву.
Также при применении минимальной технологии в хозяйствах стараются сократить число обработок, выполняя каждую операцию при оптимальном физическом состоянии почвы.
Использоваться такая методика может при выращивании большинства разновидностей сельскохозяйственных культур. К примеру, целесообразным считается применение технологии минимальной обработки почвы под кукурузу, свеклу, подсолнечник, зерновые и пр.
Плюсы способа
Основным преимуществом такой методики, конечно же, является возможность предотвращения эрозии, выветривания и ухудшения структуры земли. Также к плюсам применения технологии минимальной обработки почвы можно отнести, безусловно, и сокращение трудовых и производственных затрат на начальном этапе выращивания с/х культур.
Помимо этого, использование такой методики позволяет предотвратить образование на полях плотного подплужного слоя. Такой пласт создается на участках из-за прохода из года в год по ним тяжелой техники. При его наличии дождевая и талая влага в последующем на участках с уклоном стекает и впитывается в землю там, где подплужного слоя нет. На ровных же полях вода застаивается, что, конечно же, крайне негативно влияет на состояние грунта.
Стерня (остатки стеблей срезанных растений) при использовании минимальной технологии обработки в почву не зарывается, а измельчается и в виде мульчи равномерно распределяется по полю. Благодаря этому, структура земли из года в год становится все более подходящей для выращивания с/х культур. Разумеется, мульча в большой мере способствует насыщению почвы гумусом.
Какие еще достоинства имеет технология
Отказ от вспашки земли при выращивании сельскохозяйственных культур имеет и еще одно немаловажное преимущество. Техника на поля в данном случае выгоняется гораздо реже. А это, в свою очередь, благотворно сказывается на экологии местности. В воздух при использовании технологии минимальной обработки почвы выбрасывается меньше вредносных газов. Кроме того, в этом случае не происходит и загрязнения близлежащих водоемов.
Целесообразность применения
Недостатков у минимальной методики практически не имеется. Единственное — применять ее можно не на всех полях. Наиболее целесообразным использование такой технологии считается на черноземах. В таких регионах почва обычно достаточно рыхлая для того, чтобы на ней безо всякой обработки росли и давали высокие урожаи самые разные сельскохозяйственные культуры.
На плотных почвах рыхление перед посевом, скорее всего, будет процедурой необходимой. Но и в этом случае применение технологии минимализации все же возможно. К сожалению, долгое время на таких полях вспашка проводилась на глубину, значительно превосходящую необходимую для нормального развития сельскохозяйственных культур. Использование методик минимальной обработки позволяет исправить этот недочет. Нельзя применять такую технологию в основном только на влажных и заболоченных участках.
Минусы методики: химическое загрязнение земли
Некоторым недостатком технологии минимализации, конечно же, является необходимость применения большого количества гербицидов. Вещества это по большей мере химические. Соответственно, и на состав земли они способны влиять не лучшим образом. Без применения же гербицидов не слишком интенсивно обрабатывавшиеся осенью и весной поля быстро зарастают сорняками.
Необходимость использования пестицидов для интенсификации выращивания культур с целью уменьшения площади обрабатываемых земель, конечно же, также можно отнести к некоторым недостаткам технологии минимализации. Как известно, такие вещества способны накапливаться в зеленых частях растений и в их плодах. То есть потенциально они могут представлять опасность для здоровья человека.
Особенности применения технологии
Каковы сущность минимальной обработки почвы и ее значение, таким образом, понятно. Но какие же основные особенности имеет эта технология? Хозяйствам, желающим перейти на минимальную методику, помимо всего прочего, нужно будет озаботиться привлечением высококвалифицированных кадров. Агрономам, работающим на таких сельхозпредприятиях, свое дело следует знать очень хорошо. Успешность выращивания сельскохозяйственных культур при минимальной обработке почвы в очень большой мере зависит от точности соблюдения всех технологий, учитывающих особенности строения и состава земли, климатические условия, наличие вредителей и их разновидности, а также многие другие факторы.
Разумеется, при желании выращивать с/х культуры по этой методике, хозяйствам придется закупать и разного рода спецтехнику. А это, конечно же, приведет к дополнительным расходам на первом этапе.
Микрофлора
У технологии минимальной обработки почвы, как и у безотвальной, имеется и еще один недостаток. Большинство разновидностей вредителей сельскохозяйственных культур осенью на некоторой глубине в земле откладывают яйца. Таким образом они защищают свое потомство от зимних холодов. При применении обычной технологии обработки пласт земли переворачивается, в результате чего яйца оказываются на поверхности и зимой попросту замерзают.
При использовании минимальной методики отложенные вредителями яйца остаются в толще земли и весной из них, конечно же, вылупляются новые насекомые. Поэтому на полях в последующем приходится применять еще и довольно-таки большое количество инсектицидов.
Однако необходимость борьбы с вредителями в случае использования технологии минимальной обработки почвы в значительной мере компенсируется тем, что в неперевернутой почве в последующем сохраняется и пробуждается с наступлением теплого времени года и вся полезная для растений микрофлора. Земля при использовании такой методики остается в буквальном смысле этого слова «живой». А это, в свою очередь, конечно же, очень благотворно сказывается на развитии сельскохозяйственных культур.
Статистика
Таким образом, мы выяснили какие имеет плюсы и минусы минимальная обработка почвы. На настоящий момент эта технология для нашей страны все еще остается методикой довольно-таки новой. Многие хозяйства пока еще опасаются ее внедрять на своих полях. Объясняется это в первую очередь тем, что ее применение чревато большими затратами на начальном этапе, а также возникновением сложностей из-за засоренности полей или, к примеру, нашествия вредителей.
Но специалисты считают, что такие опасения по большей мере являются все же совершенно напрасными. Современные гербициды и инсектициды позволяют успешно справляться с проблемой как сорняков, так и вредителей. Начальные же затраты на покупку техники и привлечение квалифицированных работников в конечном итоге окупятся за счет повышения урожайности культур и сохранения структуры земель.
О том, что такая методика может быть выгодной для хозяйств, говорят и статистические данные. К примеру, ученые подсчитали, что расходы на оплату труда при использовании технологии минимальной обработки почвы под озимую пшеницу, рожь, свеклу, морковь и пр. в последующем сокращаются в 1.6 раз. На горюче-смазочные материалы, хозяйства, перешедшие на эту технологию, тратят денег в 2.2 раза. Обслуживание же оборудования в таких сельхозпредприятиях удешевляется в 1.5 раза.
Легкая техника
Уменьшение вредного воздействия на почву из-за большого числа технологических операций с использованием в том числе и тяжелой техники — таким образом, одно из безусловных преимуществ методики минимальной обработки почвы. При применении традиционных способов вспашки на поля зачастую выгоняются трактора весом более 15 тонн с многокорпусными тяжелыми плугами. Плотность образующейся в этом случае на участке подошвы может достигать 1.7 г/куб. Конечно же, это крайне негативно сказывается на состоянии почвы на полях.
При применении минимальной технологии на участках используется легкая техника, предназначенная для рыхления:
Совмещение операций
Также работы могут выполняться с использованием агрегатов, предназначенных для комбинированной обработки:
Выполнение нескольких операций на поле за один проход переуплотнению почв препятствует очень эффективно. К примеру, в хозяйствах одновременно могут производиться следующие мероприятия по обработке земли:
Выполнить все эти операции на поле одновременно позволяет, к примеру, такое оборудование, как сеялка-культиватор СЗС-2.21.
Минимальная обработка почвы: выводы
Таким образом, при использовании этой современной технологии почва может:
рыхлиться на глубину посева семян (или немного глубже на плотных почвах);
не рыхлиться совсем (на поле со стерней просто прорезаются борозды под закладку семян).
То есть в данном случае практически исключается самая трудоемкая часть работ по выращиванию сельскохозяйственных культур — основная и предпосевная обработка почвы. Благодаря такой особенности, многие называют минимальную технологию «методикой для ленивых». Однако поскольку этот способ возделывания не приводит к снижению урожайности на полях на первых этапах и способствует ее увеличению в последующем из-за улучшения свойств земли, использовать его в хозяйствах (в не слишком влажных районах), безусловно, целесообразно.
Хорошие результаты может дать, к примеру, применение технологии минимальной обработки почвы в Восточной Сибири, Западной, Южной, на Среднем и Южном Урале, в Центральных регионах, на юге России и во многих других регионах.
Источник