NO-TILL – прорывная технология для крестьян

 

Сафин Х.М. – доктор сельскохозяйственных наук, профессор,

Академия наук Республики Башкортостан

Аюпов Д.С., Давлетшин Ф.М. – кандидаты сельскохозяйственных наук, доценты Башкирского государственного аграрного университета

 

 

В первой половине 90-х прошлого века резкое повышение цен на энергоносители вынудило аграриев 2-х американских континентов и Австралии вплотную заняться усиленной разработкой и внедрением нулевых технологий (No-till) в растениеводстве. Их суть заключается в формуле «посев и уборка» при полном отказе от промежуточных механических обработок. По оценкам ученых, через десять лет в мире 50% посевных площадей будут обрабатываться по нулевой технологии. Эта технология широко применяется в США (27 млн га), Бразилии (26), Аргентине (20), Канаде (13), Австралии (12).

В России нулевая обработка почвы лишь набирает обороты. Сейчас в стране данная технология используется на площади около 1 млн га. Довольно успешно продвигаются по пути перехода к нулевым технологиям аграрии Республики Башкортостан, Белгородской, Самарской, Оренбургской, Курганской, Волгоградской областей, Алтайского края и другие.

В настоящее время сельхозпроизводитель оказался в довольно затруднительной ситуации. Во-первых, это вызвано общим изменением климата. Происходит учащение засух, и это приводит к значительному снижению урожайности сельскохозяйственных культур.

Во-вторых, происходит интенсивное снижение плодородия почвы в результате водной и ветровой эрозии. Это также приводит к уменьшению продуктивности полей.

В-третьих, в течение последних десятилетий наблюдается возрастающий диспаритет цен между продукцией сельского хозяйства и потребляемыми им материальными ресурсами. Непрерывно растет стоимость ГСМ, сельхозтехники, удобрений, средств защиты растений при относительном постоянстве реализационных цен сельскохозяйственной продукции.

В-четвертых, в последние годы на селе мы наблюдаем дефицит квалифицированной рабочей силы и специалистов. Трудно найти для сельхозпроизводства опытных механизаторов, инженеров, агрономов и т.д.

По этим причинам многие хозяйства вынуждены работать с минимальной прибылью, становятся банкротами и прекращают свое существование.

Многие проблемные вопросы в той или иной степени можно решить за счет внедрения в сельскохозяйственное производство технологии земледелия No-till. Данная технология позволяет:

- резко уменьшить пагубное влияние водной и ветровой эрозии, сохранить плодородие почвы для будущих поколений;

         - получать устойчивые урожаи сельскохозяйственных культур даже в острозасушливые годы;

         - значительно уменьшить производственные затраты за счет снижения расхода ГСМ, удобрений, пестицидов и т.д.;

- снизить капитальные затраты на приобретение сельскохозяйственной техники и эксплуатационные расходы на ее содержание;

         - повысить рентабельность сельскохозяйственного производства.

Доказано, что технология No-till уменьшает зависимость урожайности от погодных условий. Так, при традиционной технологии влияние погоды на будущий урожай оценивается в 80%, а при нулевой – в 20%.

Данная технология земледелия позволяет за счет сокращения обработок почвы уменьшить расход дизельного топлива на 60-70%. При No-till машинно-тракторный агрегат выходит в поле, как правило, три-четыре раза: на посев, химическую прополку и уборку. Другая, но не менее важная сторона No-till-технологий – уменьшение общих и удельных (на 1 га) капитальных затрат на приобретение техники. Набор машин для No-till совсем не велик: комбайн с измельчителем соломы и жаткой, пружинная (прутковая) борона, трактор, сеялка прямого посева, самоходный или прицепной опрыскиватель.

Важным аспектом сберегающего земледелия является обязательное накопление на поверхности поля пожнивных остатков. Оставленные растительные остатки (солома) создают «одеяло» для почвы. Мульча, постепенно разлагаясь, питает растения, сохраняет почвенную влагу, спасает почву от перегревания, уменьшает количество сорняков. И самое главное, сохраняет почву от водной и ветровой эрозии, создает благоприятные условия для жизнедеятельности полезных микроорганизмов и бактерий. Учеными доказано, что в верхнем 5-6 сантиметровом слое почвы биологическая активность в 20-25 раза сильнее, чем в слое ниже 14 сантиметров. Запахивание растительных остатков в почву вызывает процесс брожения с образованием ядовитых веществ, губительных для будущего урожая. Из-за отсутствия пожнивных остатков на поверхности почвы микроорганизмы, оставленные без пищи, постепенно исчезают, происходит потеря запасов гумуса, почва теряет естественное плодородие.

Необработанное поле на 1-2 метра вглубь пронизано миллиардами капилляров, оставшихся после корней однолетних растений или образовавшихся в результате жизнедеятельности дождевых червей и других организмов. По этим тонким, но глубоким ходам землю насыщает влага, а зимой она замерзает и разрывает каналы. Так происходит природное рыхление почвы без плуга и сопутствующей его применению деградации. Отдельные ученые даже утверждают, что за годы существования плуг нанес человечеству больше вреда, чем Вторая мировая война.

При внедрении технологии No-till могут возникнуть следующие проблемы:

- увеличение засоренности посевов, активизация вредителей и болезней вследствие создания благоприятных условий для их жизнедеятельности в оставляемой на поверхности почвы растительной биомассе;

- необходимость увеличения количества обработок посевов пестицидами;

- возрастание потребности в азотных удобрениях (не менее 1-1,5 ц/га физического веса).

Все эти недостатки можно преодолеть при грамотном внедрении No-till. В тех странах, где уже в течение 30-40 лет работают по данной технологии, этих недостатков практически нет.

При переходе на нулевые технологии одной из основных проблем является психологическая перестройка руководителей, специалистов и рабочих. Нас в институтах и техникумах учили пахать, и чем глубже, тем лучше. У многих твердо закрепился стереотип «мой дед пахал, отец пахал, и я буду пахать». Многие чиновники продолжают оценивать работу сельхозпроизводителей по «черноте» подготовленных под посев площадей.

По данным ученых и фермеров Канады, Аргентины, Австралии, Украины и Казахстана, полная отдача от No-till появляется только через 5–7 лет, а естественный биоценоз почвы восстанавливается через 10 лет и начинает активно работать на воспроизводство ее плодородия. В дальнейшем урожайность растет практически без минеральных удобрений, сорняков становится очень мало, в связи с чем, применение гербицидов резко сокращается. Сиюминутной выгоды не бывает: при внедрении нулевой технологии надо набраться терпения и выполнять все операции в срок и качественно.

В Башкирии над внедрением близких к No-till-технологий работали известные агрономы-энтузиасты Моряков, Салишев. Сегодня сберегающие технологии активно внедряются в Абзелиловском, Стерлитамакском, Куюргазинском, Кугарчинском, Давлекановском и других районах.

Нулевые технологии в полном объеме начали внедрять в СПК «Красная Башкирия» Абзелиловского района на общей площади 15 000 гектаров. Эффект здесь налицо. Даже в условиях жесточайшей засухи 2010 и 2012 годов хозяйство, благодаря внедрению нулевых технологий, получило неплохой урожай сельскохозяйственных культур и сработало с прибылью. Рентабельность производства составляет не менее 40%. Сегодня хозяйство располагает необходимой техникой для дальнейшего использования No-till.

В технологии No-till сегодня нуждаются практически все хозяйства Башкортостана, так как на полях наблюдается катастрофическая потеря гумуса - следствие использования истощающих почву технологий. В почвах республики 70-80 лет назад было 11-12% гумуса, а сегодня - 7-8%. Пашня ежегодно теряет до одной тонны почвенного гумуса с гектара. На губительные для почвы технологии накладываются естественные факторы - водная и ветровая эрозия. В республике имеется 5,6 млн. га эрозионно-опасных сельхозугодий, 3,8 млн. га подверженных водной эрозии и 145 тыс. га - ветровой эрозии, 25,1 тыс. га - совместному отрицательному воздействию водной и ветровой эрозии.

Обязательным условием использования нулевых технологий является диверсификация культур (от латинского diversus - разный и facio - делаю), то есть расширение перечня возделываемых культур. Чем шире набор культур, тем выше эффективность No-till.

Первый тезис технологии No-till - отказ от парового поля и введение в севооборот принципа ежегодного чередование злаковых и широколистных культур. В условиях Башкортостана данный принцип будет ограничен специализированными кормовыми севооборотами в силу того, что возить объемные грузы с отдаленных полей весьма затруднительно. Зерновое же производство в республике развивается в основном в полевых севооборотах, расположенных на отдаленных от хозяйственного центра полях. Однако интересен канадский опыт, где на больших площадях (5,5 млн. га) возделывается рапс в полевых севооборотах. Рапс в этом случае заменяет паровое поле. Для Канады типичен четырехпольный севооборот: рапс -пшеница - горох - пшеница, но есть и трехпольный - рапс - пшеница - горох. Возделывание рапса вместо пара вполне оправданно в силу того, что эта культура имеет мощную стержневую корневую систему, за счет которой осуществляется «биологическое рыхление» почвы.

Благодаря особенностям конструкции сеялок для прямого посева, заключающимся в создании особо благоприятных условий для развития растений на начальном и последующих этапах, норму высева семян целесообразно снизить на 30-40% без ущерба урожаю. Но семена должны быть тщательно подготовлены и откалиброваны, соответствовать посевным нормативам. Для примера приводим результаты полевых исследований в ГУСП «Рощинский» Стерлитамакского района (таблица 1.).

 

Таблица 1: Зависимость урожайных данных пшеницы яровой от нормы высева семян (ГУСП «Рощинский», 2014-2015 гг.)

 

Норма высева семян, кг/га

Масса 1000 зерен, г

Количество продуктивных стеблей, шт/м2

Количество зерен на 1 колос, шт

Урожайность, ц/га

2014 год

50

34,9

246

26

14,0

110

32,6

255

26

15,5

160

31,9

274

25

15,4

190

30,4

291

22

15,4

240

30,2

298

20

14,7

2015 год

100

40,2

298

24

28,6

150

39,3

315

23

28,3

200

36,3

448

20

28,1

250

35,2

527

15

27,7

 

         Как видим, уменьшение норм высева семян не приводит к ощутимому снижению урожайности яровой пшеницы. Напротив, общепринятые нормы высева ведут к некоторому снижению урожая и качественных показателей получаемого зерна.

В СПК «Красная Башкирия» Абзелиловского района освоили все имеющиеся залежные земли, причем использовали метод No-till. Такие участки «сжигали» глифосатом для уничтожения сорных видов растений и напрямую проводили посев зерновых или зернобобовых культур. Таким же образом освоили малопродуктивные старосеяные пастбища и сенокосы. Со временем часть таких полей перезалужили. В хозяйстве к настоящему времени старовозрастных травостоев не осталось.

При традиционной системе земледелия обработка почвы губительно действует на почвенное плодородие. Обратимся к словам директора Костанайского НИИСХ Двуреченского В.И. «Многолетние травы на естественных лугах имеют мощную корневую систему, а это - пища для населяющих почву микроорганизмов, которые и делают ее живой, плодородной. В чайной ложке плодородной почвы насчитывается около 2 миллионов микроорганизмов и бактерий. В результате вспашки почвы мы уничтожили основную часть почвенных микроорганизмов, которые способствуют созданию урожая культурных растений. Утверждают, что минеральные удобрения повышают плодородие почвы. Да, они могут на короткий срок обеспечить растения азотом, фосфором, калием и несколько сократить потери гумуса. Но действующего вещества в них 30–40%, остальное – мертвые шлаки, различные соли, которые наносят почве огромный вред. Таким образом, идет постепенное уменьшение плодородия почвы. За последние 50 лет мы потеряли больше половины из того, что природа создавала в течение тысячелетий. Если так будет продолжаться и дальше, мы оставим последующим поколениям бесплодную пустыню. В настоящее время сберегающее земледелие дает нам возможность не только приостановить деградацию почв, но и восстановить ее плодородие».

Вспашка почвы приводит к негативным для нее последствиям. На поверхности почвы живут аэробные микроорганизмы, которые питаются кислородом, а в глубине грунта при отсутствии воздуха размножаются анаэробные микроорганизмы. И те, и другие преобразуют питательные вещества в доступные для растений формы. При вспашке эти микроорганизмы мы искусственно меняем местами и они погибают.

Основным негативным фактором, влияющим на состояние почвы, является воздействие ходовых систем тракторов и автомобилей. При чрезмерном давлении на почву происходит деформация почвы (образование колеи), которую практически невозможно устранить без нарушения целостности верхнего плодородного слоя почвы. Сопутствующее этому увеличение плотности почвы ведет к нарушению влагопоглощающей способности и снижению урожая.

Главное условие No-till – создание на почве «одеяла» из пожнивных остатков. Однако надо понять, что процесс образования мульчирующего слоя из растительных остатков может длиться несколько лет. После создания мульчи биоценоз в почве постепенно восстанавливается и работает на воспроизводство ее плодородия. Это доказано многими отечественными и зарубежными учеными. По данным Костанайского НИИСХ, если пожнивные остатки ежегодно оставлять на поверхности почвы, корневые системы в почве нетронутыми от уборки до посева, а посев производить напрямую, то даже при урожайности 14 ц/га - это будет эквивалентно ежегодному внесению 10 т/га навоза, собственно гумусового вещества 1000 кг на гектар. При таком количестве внесения навоза ежегодное увеличение гумуса составит 0,03% гумуса.

После восстановления плодородия почвы урожайность растет практически без минеральных удобрений, а применение гербицидов сокращается в 2-3 раза.

Во многом влагосбережение при No-till происходит благодаря растительным остаткам, равномерно распределенным по поверхности поля. Закрывая почву от ветра и солнца, мульча значительно сокращает испарение влаги с поверхности почвы. В Аргентине последовательное применение прямого сева позволяет дополнительно сберечь 100-150 мм полезной влаги в год, в Казахстане - 50-60 мм. Внедряя No-till, ставится задача - сухие годы преобразовать в засушливые, засушливые - в благоприятные.

Как показывает мировая практика, при No-till улучшаются агробиологические, физические, механические и другие характеристики почвы. Технология не разрушает, а создает условия для формирования естественной структуры почвы, так как исключает механическое воздействие на нее. Биологические свойства почвы значительно улучшаются в результате накопления на поверхности почвы растительных остатков. Это создает благоприятный мульчирующий слой, что, в конечном счете, приводит к улучшению водного режима, улучшает структуризацию почвы, способствует дополнительному накоплению гумуса. Все это способствует увеличению урожайности сельскохозяйственных культур. Для примера приводим данные Костанайского НИИ сельского хозяйства (Казахстан) в таблице 2.

 

Таблица 2: Рост урожайности яровой пшеницы в связи с переходом на минимальную и нулевую технологии возделывания (Костанайский НИИСХ)

Традиционная технология

Минимальная технология

Нулевая

технология

1991-1995 гг.

1996-2000 гг.

2004-2014 гг.

ц/га

%

ц/га

%

ц/га

%

12,8

100

19,5

152

28,7

224

 

При использовании традиционной технологии урожайность в увлажненные годы бывает больше, чем на полях с No-till. Но таких лет все меньше и меньше. В засушливые годы, несомненно, выигрывает «нулевка». В хозяйствах, где давно работают по No-till, даже рабочие поняли, что они «на коне» именно в засушливые годы. Ведь они с урожаем, а сосед с традиционной технологией жалуется на засуху и неурожай.

No-till в стране делает первые шаги и большинство сельхозпроизводителей пока еще недостаточно хорошо представляет себе эту технологию. Фермер приобретает сеялку прямого посева и считает, что он перешел на работу по нулевой технологии. Такой подход совершенно неверен. Прежде всего, надо пройти курс обучения, понять и поверить в эту технологию, т.е. подойти к внедрению новшества осознанно и со знанием всех его особенностей и нюансов.

В начале перехода на нулевые технологии возникает проблема с азотным питанием растений. Надо понимать, что если ушли от вспашки, сэкономив средства на ГСМ, то эти деньги придется вложить в удобрения. Так, при севе по стерне дозу азота надо увеличить на 10-20 кг/га, кроме того нужно потратиться на гербициды и фунгициды. В первые 2-3 года без должной химизации невозможно рассчитывать на высокий урожай. Со временем, когда исчезнут многолетние сорняки, потребуется меньше СЗР.

В СПК «Красная Башкирия» Абзелиловского района Башкортостана внедрение No-till начали осторожно. Специалисты хозяйства, посетив страны и регионы, где успешно применяется нулевая технология, убедились в ее перспективности. Работу начали с борьбы с такими многолетними сорняками, как пырей ползучий, молочай лозный, для чего в первую очередь приобрели современный самоходный опрыскиватель. В хозяйстве, на начальном этапе внедрения, чтобы уничтожить многолетние сорняки, использовали по 25 тонн глифосата в год. Химическую прополку проводят не только во время вегетации растений, но и перед посевом и, при необходимости, после уборки. В случае необходимости используется глубокорыхлитель. Это орудие разрушает плужную подошву, рыхлит подпочвенный слой, восстанавливает водный и воздушный режим, оставляя без изменения стерню и лежащие на ней растительные остатки. Кстати, плужная подошва особенно вредна в засушливые годы, так как она не пропускает влагу из глубины земли, и в результате растение погибает. Приобрели прутковую борону, которую используем после уборки для равномерного распределения пожнивных остатков по поверхности поля.

Посев зерновых производится сеялкой прямого посева канадского производства с анкерными (долотообразными) сошниками шириной 19 мм. Взаимодействие с почвой – минимальное, стерня и пожнивные остатки остаются нетронутыми. Проводится химическая прополка посевов и уборка урожая с обязательным измельчением и равномерным распределением соломы по полю.

От черных паров отказались, вместо них используют химический пар. На традиционных чистых парах раньше зря теряли не только деньги на ГСМ, но и почвенную влагу, основу будущего урожая. На химических парах удается надолго избавиться от многолетних сорняков и сохранить ценную для культур влагу.

Сколько же дизельного топлива расходуется при использовании различных систем земледелия? Расход дизельного топлива за сезон при возделывании зерновых культур с использованием различных технологий (в среднем по Республике Башкортостан) составляет:

- традиционная  55-70 л/га;

- минимальная 35-50 л/га;

- нулевая (No-till)  18-22 л/га.

Как видим, технология No-till способствует сокращению расхода дизельного топлива более чем в 3 раза. И это не предел.

Дизтопливо за сезон при возделывании зерновых культур по сберегающей технологии расходуется на следующие операции:

- химическая прополка зараз- 1,5-2,0 л/га;

- посев - 5,0-6,0 л/га;

- уборка - 10-12 л/га;

Итого сезонный расход топлива составляет 18-22 л/га. В кормовых севооборотах расход дизтоплива выше (28-30 л/га).

Прибавка урожая в зависимости от внедрения какой-либо технологии не должна быть единственным мерилом выгодности. Основным критерием является, прежде всего, прибыльность. В настоящее время сельхозпроизводитель не может влиять на цену выращенной продукции, а на затраты - может. При нулевой технологии сокращается количество применяемых удобрений, также можно уменьшить расходы на технику, горючее, рабочую силу. Кроме того, сохранение влаги в почве, уменьшение эрозии, восстановление почвенного плодородия - все это приводит к снижению рисков в сельхозпроизводстве.

Реальное использование технологии No-till показало, что она способствует улучшению экономического состояния хозяйства. В последние годы независимо от засушливых лет рентабельность производства СПК «Красная Башкирия» Абзелиловского района составила 30-40% (включая животноводство).

Инновационная технология No-till может и должна активно внедряться в большинстве хозяйств страны, особенно в засушливых зонах. На темпы и результативность внедрения новаций могла бы оказать существенное влияние государственная поддержка. Слабые хозяйства в начале перехода к нулевым технологиям нуждаются в дотациях на приобретение сельскохозяйственной техники, удешевлении гербицидов сплошного действия.

Смотрите также
Партнеры
Мы в соцсетях :
apknews.su © 2019
г. Ростов-на-Дону
Бульвар Комарова, 28Г