No-till – «нулевая технология» – термин, пришедший к нам из Северной Америки. На слуху в странах СНГ он сравнительно недавно. В Англии для описания этого процесса применяется словосочетание «прямой посев». В России часто пользуются термином «беспахотное или сберегающее земледелие», которое, правда, по значению несколько шире. Метод no-till необходимо постоянно изучать.
Полную аудиоверсию этой статьи можно прослушать здесь.
Землю с помощью плуга серьезно пашут более 250 лет и до сих пор ведутся серьезные научные исследования в этом направлении. Каждый, кто хочет преуспеть в использовании системы no-till, должен узнать как можно больше об этой новой производственной системе. Чтобы избежать неудач, хозяйственники, фермеры, исследователи и госчиновники, занимающиеся внедрением системы, должны владеть соответствующим уровнем знаний и быть убеждены, что все аспекты производственных систем no-till рассмотрены перед внедрением системы.
Недостаточная, поверхностная информация о методе no-till и продолжение его использования – прямой путь к провалу в данной системе! Вместо того, чтобы винить себя за недостаток изученности технологии, сельхозпроизводители и даже ученые видят причину своих неудач в самой системе. Усовершенствование знаний и навыков управления данной системой необходимо как для руководителей хозяйств и агрономов, так и для рядовых механизаторов.
Десять ключевых факторов при внедрении No-till
1. Углубляйте знания о системе.
В системе no-till почва воспринимается как живой организм, имеющий на каждом поле индивидуальное своеобразие. Применение тех или иных способов обработки почвы привело к тому, что к началу внедрения нового метода для разных полей характерна различная степень структурной стабильности и прочности агрегатов, различный уровень содержания органического вещества. Почвоведы различают 3 основных вида органического вещества почв:
В процессе пахоты в верхний слой почвы попадает кислород воздуха, который способствует интенсивному развитию аэробных микроорганизмов и быстрой минерализации органического вещества в результате их деятельности. Если пахота повторяется из года в год, то теряется органическое вещество со средним уровнем распада, а затем и очень стабильное органическое вещество – гумус. Если в условиях нераспаханной степи мы имеем биомассу живых обитателей почвы в размере 27,5 т/га, то на выпаханных почвах он может уменьшиться до 500 кг/га.
Видовой состав микроорганизмов меняется, обедняется. Это можно сравнить с лесными пожарами, после которых на месте пожарищ остается очень немного из прежних обитателей леса. Представители автохтонной микрофлоры в почве сохраняются в минимальном количестве, азотофиксирующие свойства почвы за счет потери массы свободноживущих азотофиксаторов-анаэробов падают практически до нуля. Дефицит азота для растений при пахоте должен в основном компенсироваться за счет распада гумуса либо внесения минеральных удобрений.
При отказе от пахоты начинается медленный процесс восстановления биологической активности почвы. Основным условием является накопление в почве углерода (углеродистых соединений – продуктов распада растительных остатков), который является источником питания микроорганизмов.
Это настолько важно, что можно сказать, что значительная (если не основная) часть выгоды системы прямого посева достигается за счет сохранения органических остатков, и лишь небольшая часть за счет нулевой обработки.
При внедрении новой системы за несколько лет происходит в значительной мере количественная смена видового состава микроорганизмов. Анаэробные свободноживущие азотофиксирующие бактерии занимают свой ярус почвы и при наличии достаточного питания могут связывать в год на разных видах почв от 60 до 400 кг д.в. азота, что эквивалентно внесению 200-1300 кг аммиачной селитры на гектар.
Одной из главных причин неудачного внедрения новой системы земледелия в России – применение обычных норм азотных удобрений (или вообще отказа от них) с целью экономии затрат в первые годы внедрения системы. Это привело к резкому падению урожайности зерновых (до 7-10 ц/га) и соответственно к очень низкому количеству растительных остатков, которые мы рассматриваем как основной источник питания почвенных микроорганизмов, определяющих формирование почвенного плодородия.
В мировой науке и практике изучен процесс накопления органического углерода в почве и динамика естественного восстановления микробиоценоза во времени.
На Западе нет, но в России есть опыт ускоренного восстановления микробиоценоза почв и повышения их микробиологической (в том числе азотофиксирующей) активности, внедрение которого может сократить переходной период. На внутреннем рынке предложено несколько штаммов полезных почвенных микроорганизмов, за которыми стоит ряд НИИ или отдельных микробиологов.
На наш взгляд, наиболее продуктивными для внедрения являются сложные препараты, представляющие из себя консорциум (сообщество) из десятков различных микроорганизмов, которые показали в поле хорошие результаты благодаря их высокой полифункциональности, активности и высокой жизнеспособности. Среди них – консорциум Фитостим, Восток-ЕМ1 и др. За применением консорциумов эффективных микроорганизмов – большое будущее.
Следующая проблема, которую только недавно начали понимать, заключается в том, что при запахивании растительных остатков основными деструкторами стали грибки, конкурентно вытеснившие целлюлозолитические бактерии. Рост их численности спровоцировал рост грибов рода Fusarium и других патогенных или условно патогенных грибов. И традиционное сельское хозяйство уже не мыслится без использования протравителей семян и применения фунгицидов в посевах культур в период вегетации.
Но даже при использовании фунгицидов потери урожая зерновых составляют от 10% в благоприятные для вегетации годы до 40% в засушливые годы. Бичом системы нулевой и минимальной обработки почв стало распространение сложных смешанных бактериально-грибных корневых гнилей, потери урожая были до 50%, с получением зерна крайне низкого качества. Причиной эпифитотии оказалась Pseudomonas syringae – аэробная бактерия-возбудитель бактериальных корневых гнилей и бактериозов зерна и листа, обитающая в верхних слоях почвы. Она заняла нишу одного из самых опасных возбудителей фузариозных корневых гнилей.
Вместе с тем она привела к паразитированию ряд малоопасных грибов рода Fusarium. При применении фунгицидов в последние годы стала наблюдаться картина, когда после опрыскивания растений происходит кратковременное улучшение состояния растений, а затем его ухудшение. Это связано с тем, что, когда системный фунгицид убивает патогенные грибы, эту нишу занимают патогенные бактерии, на которые фунгицид не действует.
Опыт южно-австралийских фермеров и результаты работы успешных ставропольских фермеров показывают, что фитосанитарная обстановка при внедрении метода no-till улучшается со временем. При применении микробных консорциумов совместно с антибиотиками, подобранными фунгицидами и стимуляторами роста, способными нейтрализовать токсины патогенных бактерий и грибов, оздоровление почвы происходит достаточно быстро (от 2 до 5 лет) с гарантией получения урожая высокого качества.
И опять необходимо напомнить, что стартовые условия у всех будут различны. Почвы будут иметь разную степень деградированности и разное количество органического вещества, поэтому каждое хозяйство будет искать и обязательно найдет свой путь к успеху.
Последняя операция перед переходом на постоянное использование системы no-till должна быть посвящена выравниванию поверхности поля. Подобранную культуру необходимо высевать по растительным остаткам предыдущей культуры. Нужно определить чередование культур в севообороте. Обычно гораздо легче предпринять переход на систему no-till с выращиванием той культуры, при которой не трудно контролировать рост сорняков. Это может быть либо фуражная культура типа люцерны, либо сидеральная покровная культура, либо товарная культура. Зерноуборочный комбайн должен быть оборудован разбрасывателем соломы, причем ширина полосы, покрываемой измельченной соломой, обязательно должна соответствовать ширине жатки комбайна. Если комбайн не оснащен подобным оборудованием, то нужно будет затюковать солому и вывезти ее с поля или сжечь. Но это – два самые худшие условия для того, чтобы начать работать по системе no-till.
No-till – это совершенно иная система, и одна из самых больших перемен заключается в совершенствовании методов борьбы с сорняками. В системе no-till агроному мало просто знать название каждого сорняка, появляющегося на его поле, и соответствующего гербицида для устранения конкуренции между растениями и сорными травами – ему нужно изучить литературу о сорняках данной местности с фотографиями на разных стадиях роста, цветения и плодоношения; знать гербициды с указанием степени чувствительности к ним сорняков, их особенности, меры предосторожности, способы применения и дозировки; культурные растения холодного и теплого периодов.
При переходе на систему no-till опрыскиватели становятся вторым по важности после специальных сеялок оборудованием в хозяйстве.
Самая трудная задача сегодня заключается в регулировке опрыскивателя таким образом, чтобы иметь точное количество расхода химического продукта и воды в процессе опрыскивания. Это касается и наладки посевных агрегатов для равномерной заделки семян на точно установленную глубину и многого другого. Неудачи при борьбе с сорняками часто приписывают гербицидам, но на самом деле это могло произойти вследствие плохо отрегулированного штангового опрыскивателя.
Слишком большие дозы приводят к фитотоксичности культуры, снижают ее урожайность, что автоматически означает увеличение затрат на производство. А очень малые дозы приведут к неудовлетворительным результатам борьбы с сорняками и даже к потере урожая. А в случае, если будет принято решение повторного опрыскивания культуры, это снова увеличит затраты.
Качество воды также является важным фактором для опрыскивания. Она не должна содержать ряда солей, которые могут дезактивировать некоторые виды гербицидов. Есть американский и российский (самарский) опыт предварительной подготовки воды, который дает значительную экономию средств на сокращении норм расходов агрохимикатов.
Раньше рекомендовали использовать 400-600 л воды на гектар для разведения гербицида, но сегодня используют значительно меньше воды. Глифосат действует эффективнее при использовании 50-100 л воды на гектар. Некоторые гербициды работают лучше при низком показателе рН, и если вода имеет щелочной показатель, есть рекомендации для его снижения.
Следующим важным шагом является регулировка машин no-till таким образом, чтобы они меньше разрушали почвенный покров, равномерно распределяли семена на установленной глубине.
2. Сделайте почвенный анализ на полях и примите меры для достижения баланса между питательными элементами и показателем рН. Анализ почвы необходим для стремления к достижению сбалансированного показателя рН и является важным компонентом в достижении оптимальных результатов в системе no-till. Если обнаружен низкий уровень некоторых элементов в почве, тогда необходимо внести определенные виды удобрений, включая известкование, для достижения хотя бы средних данных сначала, и со временем высокого уровня питательных веществ в почве.
Если анализ показывает малое количество фосфора, его рекомендуется увеличить до уровня выше среднего. Опыт канадцев свидетельствует, что плодородие почвы при недостатке фосфора можно как-то компенсировать за счет его ленточного внесения при посеве.
Почвы, которые в течение многих лет возделывались при помощи метода no-till, показывают большую концентрацию фосфора в поверхностном слое почвы. Очевидно, происходят процессы, связанные с ростом растений, приводящие к аккумулированию фосфора со всей глубины почвообитаемого слоя. Этот факт не оказывает негативного воздействия на урожайность культур и спустя несколько лет применения системы no-till удобрение почвы фосфором можно сократить.
Обычно при использовании данной системы земледелия поверхностный слой почвы имеет высокое содержание влаги и низкую температуру, что позволяет корням хорошо осваивать поверхностный слой под мульчей и потреблять большое количество фосфора в данном слое.
Совершенно непродуктивно следовать советам ученых, которые из теоретических соображений будут предлагать смешать данный концентрированный фосфор, расположенный на поверхности почвы, с почвенными нижележащими слоями при помощи плуга. Ведь больший контакт фосфора с почвенными частицами приведет к его сильному связыванию и уменьшению доступности для растений.
Часто почвы бывают кислыми и содержат токсичный для растений алюминий. В этом случае необходимо внести полную норму известковых удобрений под основную обработку почвы за один год до начала использования метода no-till. И это должно быть последнее механическое внесение удобрений.
При необходимости известь можно вносить поверхностно дозами от 1/7 до 1/2 от полной нормы раз в 2-3 года, а при применении ее вместе со специально подобранными сидеральными покровными культурами (рожь в том числе) можно добиться быстрого проникновения вглубь почвы. В США до сих пор по этому поводу проводится множество дискуссий и дается много рекомендаций по применению пахоты раз в пятилетие для внесения извести, перераспределения фосфора и ликвидации уплотнения почвы.
Фермеры Бразилии, Аргентины, Парагвая, постоянно применяющие систему no-till (а это свыше 90% всех практикующих методы ресурсосбережения), отказываются от этих действий. И именно они вывели свои страны на мировой рынок в качестве успешных экспортеров миллионов тонн пшеницы. Хотя надо помнить, что в Бразилии почвы часто показывают снижение показателя рН и высокую степень насыщенности алюминием.
3. Не используйте в сельскохозяйственных нуждах почву с плохим дренажем и разберитесь, годятся ли ваши почвы для метода no-till или нет.
Широко известно, что метод no-till не практикуют на почвах с плохим дренажом и на заболоченных почвах. Если данный метод там будет все же внедряться, то произойдет снижение урожайности и будут понесены убытки. Если проблема дренажа будет решена, то практиковать систему no-till не составит труда.
Немецкие ученые не рекомендуют по ряду причин начинать освоение метода на песчаных почвах. Метод не будет работать и на солонцеватых почвах Юга России, во всяком случае до внесения больших доз фосфогипса. Очевидно, непригодными для метода no-till могут быть почвы, сформировавшиеся на определенных типах аллювиальных отложений четвертичного периода.
4. Разровняйте почвенную поверхность. Для идеального сева необходимо разровнять микрорельеф полей. Существует несколько причин неровной поверхности почвы.
Какими бы не были причины неровной поверхности почвы, ее обязательно нужно разровнять перед внедрением метода no-till. Если этого не сделать, вскоре выяснится, что сеялки неэффективно работают на неровных почвах. Это приводит к формированию плохого стеблестоя и травостоя, так как семена либо попадают на поверхность почвы, либо находятся на слишком небольшой глубине, либо находятся слишком глубоко для того, чтобы прорасти.
С целью эффективного земледелия необходимо располагать семена на одинаковой глубине, а этого можно добиться лишь при ровной поверхности почвы.