Технология минимальной обработки почвы это

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

Сельское хозяйство | UniversityAgro.ru

Агрономия, земледелие, сельское хозяйство

Home » Земледелие » Минимальная обработка почвы

Минимальная обработка почвы

В условиях экологического почвозащитного земледелия распространение получают более экономичные энергосберегающие технологии минимальной обработки почвы.

Минимальная обработка почвы — научно обоснованная обработка почвы, позволяющая снизить энергетические и трудовые затрат за счет уменьшения числа, глубины и обрабатываемой площади поля, совмещения и выполнения нескольких технологических операций в одном рабочем процессе.

Разновидностью минимальной обработки является нулевая, или прямой посев, предполагающий посев в необработанную почву. Для борьбы с сорной растительностью при этом применяют гербициды. Мульчирующая, консервирующая и иные обработки объединяют различные по интенсивности и глубине технологии плоскорезной, чизельной обработок с сохранением на поверхности поля более 30% стерни и растительных остатков. Растительная мульча позволяет сократить потери влаги на испарение, защитить почву от перегрева и эрозии. Поэтому минимальную обработку относят к почвозащитной.

Значение минимизация обработки почвы

Необходимость минимальной обработке почвы обусловливается снижением энергетических и трудовых затрат на ее проведение. В современных технологиях возделывания культур на обработку приходится до 25% трудовых и 40% энергетических затрат.

Интенсификация земледелия требует увеличения мощности тракторов, ширины захвата орудий, но при этом уменьшения массы и давления на почву. Например, трактор К-701 при массе 12 т, оказывает давление ходовыми системами колес 1,7-1,8 кг/см 2 . Допустимая же нагрузка на почвы в состоянии физической спелости при вспашке составляет 1,0-1,2 кг/см 2 . Чрезмерное уплотнение приводит к ухудшению агрофизических свойств почвы, снижая, например, полевую всхожесть семян озимой пшеницы на 25% и урожайность на 12-30%.

Применение в севооборотах интенсивной обработки с преобладанием ежегодной вспашки активизирует микробиологические процессы разложения гумуса. Черноземные почвы при отвальной обработке за 30 лет теряют 0,8-1,2% гумуса, что отрицательно влияет на баланс органического вещества и приводит к значительным потерям питательных веществ и энергии. Ускоренное разложение гумуса способствует развитию эрозионных процессов, особенно на склоновых землях. По этой причине минимальную обработку рассматривают в качестве важнейшего условия сохранения потенциального и повышения эффективного плодородия, защиты почвы от эрозии за счет улучшения гумусового баланса и уменьшения потерь питательных веществ. Наряду с этим она существенно сокращает энергетические затраты на обработку и сроки выполнения полевых работ.

Важнейшими условиями эффективного использования минимальной обработки являются:

высокий технологический уровень возделывания культур,
качественное проведение механизированных полевых работ в оптимальные сроки,
обеспеченность предприятия эффективными средствами защиты растений и удобрениями.

Минимизация обработки достигается высокой технической оснащенностью предприятия комбинированными почвообрабатывающими и посевными агрегатами, совмещающими до 4-5 технологических операций, например, обработку почвы, внесение удобрений, гербицидов, посев.

Минимальная обработка в первую очередь необходима на черноземных, каштановых, серых лесных и хорошо окультуренных дерново-подзолистых почвах с оптимальными для растений агрофизическими свойствами, чистыми от многолетних сорных растений полях. Например, уменьшение числа глубоких обработок на черноземных, каштановых, серых лесных и других почвах, возможно при равновесной плотности примерно равной оптимальной и не превышающей 1,2-1,3 г/см 3 для зерновых культур и содержанием воздуха не менее 13-15% объема почвы.

Пригодность почв для минимальной обработке определяют по ряду показателей плодородия:

содержанию гумуса,
водопрочной структуре,
коэффициенту пористости,
степени и виду засоренности поля.

Пригодными, например, дерново-подзолистые почвы считаются при содержании гумуса не менее 2%, водопрочных агрегатов, то есть частиц размером менее 0,25 мм, более 25-30% и коэффициентом пористости более 0,9. Почвы с коэффициентом пористости менее 0,9 имеют неустойчивое сложение и склонны к уплотнению, что отрицательно сказывается на урожайности.

К основным направлениям минимальной обработки почвы относятся:

сокращение числа и глубины основных, предпосевных и междурядных обработок в севооборотах на высокоплодородных почвах и благоприятными агрофизическими свойствами при условии использования (при необходимости) гербицидов;
замена глубоких основных обработок под некоторые культуры севооборота поверхностными и мелкими за счет применения широкозахватных плоскорежущих, чизельных, дисковых и иных орудий, особенно под озимые и яровые зерновые культуры;
совмещение нескольких технологических операций и приемов в одном рабочем процессе за счет использования комбинированных почвообрабатывающих и посевных агрегатов;
применение прямого посева зерновых, кукурузы без предварительной, полосной (в зоне рядка) предпосевной обработки при выращивании пропашных культур.

Выбор приемов минимальной обработки почвы зависит от уровня плодородия, увлажненности зоны, биологических особенностей культуры и степени засоренности полей. Так, на увлажненных землях Северо-Западного района Нечерноземной зоны из-за уплотнения почвы зяблевую вспашку под картофель заменяют мелкой дисковой обработкой на глубину 10-12 см.

При использовании гербицидов сокращается количество междурядных обработок в посевах пропашных. На легких почвах проводят одно предпосевное боронование под ранние яровые, а в системе основной обработки периодически заменяют глубокую вспашку мелкой или дискование на 10-12 см.

При возделывании картофеля, корнеплодов и овощных культур на незасоренных многолетними сорняками полях зяблевую вспашку исключают или заменяют её лущением. Данный прием эффективен на легких по гранулометрическому составу дерново-подзолистых почвах, темно-серых лесных и других хорошо окультуренных почвах.

Хорошее перемешивание почвы с удобрениями достигается при весеннем предпосадочном фрезеровании с использованием орудий с активными рабочими органами, например, КФГ-3,6, ПР-2,7, что способствует повышению качества обработки и росту урожайности на 10-20%.

По данным Рязанской ГСХА, на серых лесных почвах при повторном возделывании кукурузы вспашку достаточно проводить в первый год с заделкой органических удобрений, в последующие три года ее допустимо заменить дискованием на глубину 10-12 см.

Минимальная обработка почвы особенно эффективна на черноземных почвах Центрально-Черноземной зоны, Северного Кавказа, Поволжья при возделывании озимой пшеницы, идущей после зернобобовых, однолетних трав, кукурузы на силос.