Система нулевой обработки почвы, или технология ноу-тилл от no-till (no tillage - без обработки почвы), сегодня все смелее берется на вооружение в растениеводстве. С начала XXI века эта технология широко применяется в первую очередь в странах-производителях сои: США, Бразилии, Аргентине, Канаде и других. С каждым годом сторонников прямого сева становится все больше и в России, однако споры по поводу ее преимуществ и недостатков не утихают. Это, впрочем, справедливо для любой относительно новой технологии.
Система no-till основана на технологии прямого посева: семена вносятся в неподготовленную почву. Для посева семян борозда нужной ширины и глубины нарезается V-образным сошником сеялки прямого сева, и это единственный вид механического воздействия на грунт. Семена заделываются на оптимальную глубину во влажную почву, которая затем прикатывается по бокам, но так, чтобы для прорастания семян оставался разрыхленный грунт. При таком подходе структура почвы нарушается только в зоне прохождения сошника, а между рядами почва остается нетронутым. Обязательное условие этой технологии - на поле должно оставаться не менее 35% растительных остатков - стерни или мульчи. Непосредственно в эти пожнивные остатки и производится посев. Мульча защищает грунт от водной и ветровой эрозии, в нем лучше сохраняются полезные вещества и влага.
Считается, что урожай при использования технологии no-till зависит от условий окружающей среды намного меньше, чем при традиционных способах возделывания. Но эффект от освоения нулевой обработки наступает не сразу, не в первый же год, так как формирование более благоприятных почвенных условий для выращиваемых культур происходит постепенно.
Преимущества технологии нулевой обработки
Экономическая выгода - экономия горюче-смазочных материалов, времени, труда. Уменьшаются затраты и трудоемкость выращивания сои, снижаются расходы топлива на 50–70%. Для no-till нужно по сути, всего три единицы техники, кроме трактора: посевной комплекс, опрыскиватель и комбайн. Чем меньше проходов по полю – тем меньше расход топлива, масла, амортизация техники.
Агрономические преимущества заключаются в повышении содержания органического вещества и питательных элементов в почве. Уменьшается нагрузка на грунт тракторами и сельскохозяйственными машинами по сравнению с традиционной технологией возделывания сои. Улучшается структура почвы, водно-воздушный и питательный режимы, снижается эрозия, уменьшается угроза подтопления, переуплотнения, и в конечном итоге повышается плодородие почв и биоразнообразие.
Ноу-тилл шагает по планете
Бурный рост популярности нулевой технологии в странах - ключевых производителей сои, пришелся на начало двадцатого века. Например, в США в 1997–2009 гг. площадь нулевой обработки увеличилась с 3,6 до 28,6 млн. га, урожайность сои – от 26,9 до 29,6 ц/га, производство – от 73,2 до 91,4 млн. т.
В Бразилии площадь нулевой обработки под сою выросла с 0,3 до 23,0 млн. га, урожайность – от 23,0 до 26,2 ц/га, производство – от 26,4 до 57,0 млн т.
В Аргентине площадь нулевой обработки выросла с 1,4 до 16,6 млн. га, урожайность – от 17,2 до 18,5 ц/га, производство – от 11,0 до 31,0 млн. т.
Сторонники технологии нулевой обработки утверждают, что она эффективна при любых почвенно-климатических и хозяйственных условиях. Есть положительные результаты освоения его в земледельческих регионах, расположенных на 50° южной широты (Аргентина) и на 60° северной широты (Финляндия).
Сложные моменты
При технологии no-till исправить ошибки сложнее, чем при традиционной, так как она предусматривает очень ограниченное число технологических операций на поле: сбор предшественника, сев, внесение пестицидов, уборка.
К проблемным вопросам no-till технологии относятся:
- медленный прогрев почвы весной
- повышение плотности почвы на первых этапах внедрения технологии
- проблема защиты посевов от сорняков и болезней.
Обработка пожнивных остатков
Обязательное требование при переходе на технологию no-till - хорошее выравнивание поверхности поля.
Первый этап в этой системе - уборка предшественника. После этого следует тщательно измельчить пожнивные растительные остатки до размера не более 10 см и равномерно разбросать их по полю, не оставляя валков соломы или куч стеблей кукурузы.
Пожнивные остатки пшеницы, кукурузы, ячменя характеризуются высоким содержанием целлюлозы и гемицеллюлозы (70 %-75%), для разложения которых необходимо внести в расчете на каждую тонну побочной продукции 10–15 кг/га действующего вещества азотных удобрений во избежание в будущем азотного голодания растений сои.
Если предшественником является соя, то после сбора урожая нет необходимости дополнительно вносить азотные удобрения, так как пожнивные остатки сои отличается низким соотношением углеводорода к азоту. Эту особенность надо принимать во внимание при размещения озимых культур после сои.
Возделывание сои по технологии ноу-тилл
Важные критерии при выборе сорта - скороспелость, урожайность и высота крепления нижних бобов.
В хозяйствах целесообразно возделывать 2–3 сорта, рекомендованных для выращивания в регионе: это позволяет оптимально использовать биоклиматические ресурсы и снять напряжение при уборке, своевременно собрав каждый из них.
Следует учесть, что соя может высеваться в географическом поясе шириной 180–240 км. Возделывание ее южнее приводит к снижению урожайности, севернее – к затягиванию цветения, формирования бобов и созревания. Чем производительнее сорт, тем важнее определить район его возделывания.
В условиях умеренного климата предпочтительны ультраскороспелые сорта - с наименее выраженной световой реакцией; скороспелые - менее чувствительные к продолжительности дня; среднескороспелые - с более высоким потенциалом урожайности и устойчивостью к сорнякам.
Для северных и центральных районов среднеспелые сорта подходят плохо из-за риска, что зерно не успеет созреть.
Сев начинают при устойчивом прогревании почвы до температуры 12 градусов по Цельсию. Надо учесть, что поверхность поля, покрытая растительными остатками, прогревается немного медленнее, поэтому сеять сою следует на несколько дней позже, чем при традиционной обработке почвы.
Сеялка должна двигаться под углом 20 градусов по направлению к направлению сева предшествующей культуры. Норма высева при технологии no-till на 8-10% больше, чем при традиционных технологиях. Оптимальная глубина заделки семян сои - 3–4 см. Если после посева на поверхности имеются комки, то необходимо прикатать почву.
При активной деятельности клубеньковых бактерий соя обеспечивает основную потребность в азоте, под нее вносят Р60К60. На бедных почвах целесообразно внести N30–40Р60К45–60. В период вегетации проводят 2–3 внекорневые подкормки небольшой дозой азота, микроэлементами, стимуляторами роста.
При технологии no-till защита от сорняков имеет огромное значение. С сорняками борются с помощью внесения послевсходовых гербицидов. Контроль сорняков при нулевой технологии ведут на протяжении всего биологического года, то есть от уборки предшественника до сбора урожая сои. Обработка гербицидами проводится несколько раз за этот период по необходимости.
В период появления 3-4 листа вносятся страховые гербициды, одновременно с регуляторами роста, микроудобрениями и биопротекторами, которые позволяют культуре быстрее пережить стресс от гербицида и возобновить вегетацию.
Почему технология no-till популярна в Аргентине?
Как уже было сказано, заметный эффект от применения технологии no-till наступает со временем, поэтому многие хозяйства, столкнувшись в первый год с проблемой снижения урожайности, возвращаются к традиционной технологии. Но «входить» в систему нулевой обработки нужно 3-5 лет. Спада урожайности не избежать, если почвы бедные, истощенные. При плодородных почвах и соблюдении агротехники уже в первый год работы по no-till можно получить урожайность не ниже, чем по традиционной технологии, а по мере восстановление естественного плодородия почвы урожайность начинает стабильно расти.
Это можно наблюдать на примере Аргентины, которая практически полностью перешла на no-till, обрабатывая по этой технологии от 92 до 95% посевных площадей. При этом Аргентина имеет много общего с европейской частью России: там есть черноземная зона, те же основные экспортные культуры - пшеница, подсолнечник, соя, кукуруза.
В начале века доля no-till в Аргентине составляла всего 53%, но уже к 2015 году была преодолена отметка в 90%. Нулевую обработку начали внедрять в первую очередь на сое, затем на кукурузе, на колосовых (пшеница и ячмень) и в последнюю очередь - на подсолнечнике. Вспашка сейчас применяется только под арахис, картофель, корнеплоды.
Переход начался еще в 70-х годах прошлого века, когда фермеры ощутили на себе последствия деградации почв. За сто лет содержание гумуса снизилось с 6-7,5% до 2,5%, ветровая эрозия почвы отрицательно сказалось на урожайности. Технологию прямого посева сельхозпроизводителям предложили внедрить ученые, и аргентинские аграрии эту идею подхватили.
После перехода на no-till содержание гумуса выросло за 40 лет на полпроцента - до 3%. Почва не перегревается: когда температура на поверхности почвы на поле, которое обрабатывается по no-till, 27С, то на вспаханном в этих же условиях – 41С. Также почва при нулевой обработке лучше сохраняет влагу.
Аргентинские фермеры недаром начали внедрение нулевой обработки с сои. Биологические особенности этой культуры полностью соответствуют технологии no-till. Соя отличается высокой устойчивостью к фитотоксическим веществам по сравнению с другими культурами, что делает технологию no-till идеальным способом получения высокой урожайности и высокого качества продукции.
За последние 30 лет валовой сбор сельскохозяйственных культур в Аргентине увеличился почти втрое - с 50 до 130-140 млн т в год, и прежде всего благодаря no-till. В агрентинском климате удается получать два урожая в год за счет того, что после уборки зерновых в ноябре-декабре стало возможным быстро, не позднее декабря, посеять сою, не тратя время на вспашку, боронование и культивацию.
Но, как отметил ведущий аргентинский агроном в сфере no-till Карлос Альберто Сесар, технология прямого посева не ограничивается заменой комплекта сельхозтехники на посевной комплекс.
Это больше, чем техника - это производственная система, которая включает уход, инокуляцию, генетику. И этим всем нужно уметь управлять. Если одну цепочку этой системы нарушишь - вся система не будет работать. Потому прямой посев - это не только приобретение соответствующей техники, это огромное количество изменений. Особенность no-till в том, что это очень индивидуальная технология. Она не может быть одинаковой даже для двух разных полей, - подчеркивает агроном.
