Технологии современного земледелия развиваются в нескольких направлениях, среди которых немалое значение имеют подходы к способам обработки почвы. Производители аграрного оборудования выпускают все более совершенные технические средства культивации, а химическая промышленность формирует целые сегменты с удобрениями. Однако сложные методики содержания и возделывания сельскохозяйственных угодий в наши дни конкурируют с противоположным способом, упрощающим концепцию землепользования. Это система нулевой обработки почвы, которая известна как технология No-till. В зависимости от условий внедрения и применения она может и вовсе исключать традиционную пахоту. Данный метод известен давно и развивался на протяжении всего прошлого века, а сегодня интерес к нему возрастает снова по целому ряду причин.
Принципиальные отличия технологии «Ноу-тилл»
Классическое земледелие в обязательном порядке предусматривает использование технологий механической обработки. Это целая группа средств и способов, которая позволяет оптимизировать характеристики земельного покрова, надлежащим образом управляя его структурой. В конечном счете такие операции создают семенное ложе с рыхлым однородным пластом грунта, который подходит для применения стандартных сеялок. Наиболее распространенным мероприятием такого рода является вспашка земли, благодаря которой почва также избавляется от сорняков.
В свою очередь, система No-till исключает подобные операции и, соответственно, все негативные факторы, которыми они сопровождаются. В первую очередь механическая обработка требует много физических усилий, времени и денег, которые расходуются на содержание и эксплуатацию специального оборудования. Нельзя сказать, что и технология «Ноу-тилл» полностью обходится без технических средств, но их функция не так значима. Кроме того, традиционные методы возделывания провоцируют эрозийные процессы. Это один из ключевых моментов, который обуславливает стремление многих фермеров переходить на альтернативные системы. Отказ от пахоты позволяет сохранять структуру почвы, не нарушая влажностный баланс – таким образом исключается риск выветривания плодородного слоя. Но есть и обратная сторона, которая заключается в уплотнении почвы. Без культивации подобные явления возможны в естественном порядке, что неблаготворно для развития будущего урожая.
Подготовка почвы
Подготовительные мероприятия в рамках реализации данной технологии проводятся в виде мульчирования. Но для самого перехода на этот метод следует выполнить первичную подготовку один раз. Дело в том, что земля для нулевой системы должна соответствовать определенным требованиям, главное из которых – это ровная поверхность. Конечно, в случае с сельскохозяйственными землями можно говорить об этом параметре лишь условно. Площадь не должна иметь резких перепадов высот, чтобы специальная сеялка могла справиться со своей задачей. Дело в том, что процесс высевания производится равномерно, при этом техника охватывает обширные полоски земли. В итоге неровность с одной стороны обрабатывающего инструмента может нарушить параметры погружения ножа, соответственно, семена будут посажены с отклонениями от нормы.
Пожалуй, это единственная часть выполнения нулевой системы, в которой необходимо задействовать традиционные культиваторы и сопутствующее оборудование. Опять же, последующие годы технология «Ноу-тилл» не предполагает дополнительного выравнивания, но только в случае, если правильно организуется севооборот. На этом же этапе подготовки следует выполнить восстанавливающие почву мероприятия, которые будут невозможны в дальнейшем. Обычно глубокую культивацию перемежают с процедурами внесения элементов, регулирующих агротехнические свойства земли. Далее следует переходить к одному из главных этапов технологии – мульчированию.
Мульчирование грядок
Конечно, данная процедура не является этапом, исключительно принадлежащим методике No-till, но в этой системе есть свои особенности выполнения. После жатвы стерню оставляют на рабочей площади – она будет выполнять функцию мульчи, способствуя удержанию дополнительной влаги. Данная схема позволит минимизировать расходы физических сил, топлива на технику в процессе выполнения посевной. То есть, по сравнению с обычным земледелием, нулевая методика предполагает мульчирование соломой, которая не убирается с поля, а остается. Впрочем, и тут есть разные подходы. Одни фермеры рекомендуют оставлять ее прямо в цельном виде, что экономит и время, и, опять же, усилия земледельца. Альтернативная точка зрения предусматривает уборку соломы, но с последующим ее измельчением и укладкой на прежнее место.
На поверхности образуется покрытие, защищающее почву от той же эрозии, причем как водной, так и ветровой. Вообще, спектр функций у мульчи в данном случае весьма разнообразен. Это покрытие препятствует росту сорняков, не позволяет уходить влаге, а также способствует активизации микрофлоры почвы и выступает основой для воспроизведения плодородных почвенных слоев, что повышает урожайность. При этом вовсе не обязательно ограничиваться одной лишь соломой и биомассой, которая остается на поле после сбора товарного урожая. Вполне подойдут и другие материалы. Например, успешно применяется мульча сосновая, остатки кукурузы, всевозможная шелуха с корой и опилками, а также другие экологически безвредные, но эффективные с точки зрения укрытия отходы хозяйственной деятельности. Потребность в качественной мульче обусловлена необходимостью компенсации защитных свойств, которые земля утрачивает из-за минимизации обрабатывающих действий.
Удобрение земли
Изменение в подходах к подготовке земли к севу и в целом техника возделывания не могли не отразиться на питательной базе почвенного слоя. Снижение интенсивности обработки и сохранение пожнивного остатка биомассы от выращенной культуры способствует понижению перепадов внутрипочвенной температуры. В свою очередь, микроклимат на поверхности почвы не столь благоприятен для выработки растительных остатков, чем нижние слои. В итоге остатки биомассы медленнее разлагаются, и так же неспешно идет процесс образования питательных веществ. Прежде всего это относится к азотсодержащим элементам, формирование которых зависит от внешних условий. При этом отсутствие стимуляции микроорганизмов почвы, которую в традиционных системах обеспечивает вспашка земли, приводит к повышению минерализации азота и углерода. Соответственно, возникает и потребность в дополнительном снабжении угодья полезными элементами.
Отказ от культивации прежде всего лишает земельный покров должной защиты. Если внутренняя структура сохраняет оптимальные качества для обеспечения развития культур, то внешние пласты нуждаются в использовании гербицидов. В целях повышения урожайности практикуется и добавка азотных удобрений. Но важно учитывать, что поверхностно-разбросное внесение таких компонентов следует выполнять в больших объемах с целью компенсации возможных потерь. Вновь следует вспомнить, что нулевая технология еще на этапе первичной обработки дает возможность глубинного введения удобрений при культивации. В этом случае дозы могут соответствовать традиционным нормам, поскольку исключается риск улетучивания азота. В будущем подобные проблемы с выветриванием удобрений на поверхности можно исключить, используя неглубинную технику для культивации. Собственно, главным фактором качества внесения питательных веществ является даже не способ внесения, а сбалансированность веществ. Сегодня разрабатываются специализированные подкормки, рассчитанные на земли с прямым севом.
Общие принципы сева
Поскольку технология исключает выполнение пахоты, ее также называют методом прямого сева. Это значит, что высадка осуществляется непосредственно по остаткам прежних растений, законсервированных на поле в качестве мульчи. Но, для получения ожидаемого эффекта от севооборота, необходимо изначально просчитать его плотность. Этот параметр определяется множеством факторов, под влиянием которых будет происходить выращивание сельскохозяйственных культур по нулевой системе. В частности, среди них выделяются климатические условия, тип почвы, площадь угодья и т. д. Добившись оптимальной плотности распределения семян, можно рассчитывать и на быстрые всходы будущих растений.
В профессиональных хозяйствах плотность рассады рассчитывается по количеству саженцев на единицу площади с учетом максимального использования водных ресурсов, света и правильного подбора питательных веществ. Многое в выборе схемы и общей конфигурации посадки зависит от типа применяемого оборудования. В отличие от привычных способов возделывания земли, технология «Ноу-тилл» предполагает использование особых инструментов, предназначенных именно для прямого сева. Специфика такого оборудования обусловлена несколькими факторами, среди которых сам поверхностный принцип обработки.
Применение технических средств
Обычно процесс высева реализуется с помощью турбоножа, который обеспечивает микровспашку с качественным прорезанием почвенного пласта. Таким образом выполняется аккуратная и точная заделка семян. При этом существуют разные виды данного оборудования, предназначенные для конкретных сельскохозяйственных культур. Типовым решением считается турбонож, который выполняет разрезание и борону земли на глубине порядка 10 сантиметров. И здесь следует отметить другое важное качество сельскохозяйственной техники для прямого сева. Она должна максимально точно повторять все неровности рельефа, обеспечивая формирование борозд необходимой глубины. Именно по этой причине на этапе подготовки поля к системе «Ноу-тилл» важно выполнить качественное выравнивание. Выполнение этого условия избавит от неточностей при закладке семян.
Для сглаживания дефектов поверхности турбонож фиксируется на поворотных стойках с пружинным механизмом, который и позволяет инструменту обеспечивать равномерность при разрезе грунта. Есть и модификации, в которых нож фиксируется к сошнику. С точки зрения работы на неровных поверхностях это самый неудачный вариант, поскольку в местах с буграми и впадинами оборудование транслирует нагрузку не раме, а всей конструкции сошника, из-за чего нарушается стабильный ход диска по установленной глубине реза. В целом же выбор сельскохозяйственной техники для подобных задач должен опираться на такие свойства, как уверенная резка пожнивных остатков, обеспечение ровного разреза почвы и заделка посевных материалов строго по заданной глубине. Конечно, идеальных показателей ни одна конструкция не обеспечит, но приблизиться к ним можно, если заранее оценить и особенности конкретного участка, на котором будет применяться агрегат.
Преимущества технологии
О данной технологии нельзя сказать, что она избавляет фермера от массы хлопот и расходов, позволяя рассчитывать на тот же объем урожая, как и при выполнении трудозатратой классической методики возделывания. У нее есть масса своих нюансов, но и привлекательных качеств тоже немало. Собственно, в качестве выполнения данной системы лучшим образом проявляется профессия агроном, которая, в первую очередь, предусматривает выполнение рациональных расчетов при эксплуатации земли. Что касается преимуществ, то наиболее привлекательные стороны технологии сводятся к минимизации затрат на технику, горючего для нее, а также к экономии времени.
Немаловажным фактором является и сохранение плодородных качеств земли. Упомянутая эрозия опасна не только сезонным снижением урожайности, но и планомерным истощением, что заставляет землевладельцев отказываться от обработки своих участков. В данном же случае подобные риски исключаются, позволяя фермерам рассчитывать на долгосрочное землепользование. Отдельно специалисты отмечают и накопление влаги в почвенном слое. Если традиционная культивация земли улучшает ее структуру, то сохранение плодородного пласта способствует нормализации влажностного режима. Это преимущество особенно значимо для степных и засушливых регионов, где урожайность напрямую зависит от погодных условий.
Недостатки технологии
Для начала стоит отметить ряд ограничений, которые не позволяют использовать данную систему в ряде ситуаций. Это относится, например, к регионам с преобладанием увлажненных и заболоченных земель. Обойти этот нюанс можно в том случае, если грунт будет обеспечен качественной дренажной системой. Тут же стоит отметить ограничения по эксплуатации неровных полей, которые нецелесообразно исправлять для таких целей. Впрочем, эти же условия оптимально подходят как раз для традиционной обработки почвы, нивелируя основные достоинства, которыми обладает технология «Ноу-тилл» в типовом исполнении. Например, это касается влажностного баланса, проблемы с которым в случае с заболоченными участками стоят в другой плоскости. Поэтому использование прямого посева на таких землях просто нецелесообразно.
Также несмотря на преимущества в виде сохранения плодородных качеств, система нулевой обработки достаточно малоэффективна в плане обеспечения защитных свойств грунта. Нередко в таких условиях распространяются патогены и вредители, избавиться от которых помогают лишь средства активной химической защиты. Среди недостатков No-till отмечается и ее относительная сложность в исполнении. Она избавлена от необходимости выполнения привычных механических операций, но повышает требования к соблюдению нормативов выращивания культуры. Даже профессия агроном не всегда гарантирует, что ее носитель сможет успешно реализовать технологию, получив достойный урожай. От фермера, в частности, требуется правильная поддержка севооборотов, а также знание видов и специфики применения различных ядохимикатов. И это не говоря об учете местных характеристик грунта, климата, сведений о вредителях и т. д.
Особенности применения технологии в России
Передовиками по освоению технологии являются агрономы Канады, Австралии и Бразилии. В свою очередь Россия показывает довольно скромные показатели в точки зрения площади, занятой прямыми посевами. И это при том, что большая часть отечественных пашен не просто оптимально подходит для реализации метода No-till, а нуждаются в нем. Такие земли редко орошаются, что повышает актуальность вопросов о сохранении влажности в почвенной структуре. На текущий момент в России преобладают классические агротехнические способы сохранения показателей влаги, среди которых отмечаются методы искусственного орошения. Но эффективность данного способа поддержки оптимального состояния почвы вызывает опасения агрономов. Отзывы отмечают, что средства орошения действуют, пока в отрасли не наблюдается дефицит водных ресурсов, но и эта проблема может встать уже в ближайшие десятилетия и тогда переход к новой системе будет гораздо болезненнее.
И все же определенная практика использования нулевой технологии земельной обработки у российских фермеров есть. Они также применяют стерневую методику сохранения влаги в почве и задействуют специальную технику при засевах. В частности, агротехнический комплекс обеспечивает потребителя отвалами, глубокорыхлителями и плоскорезами, которые в сущности дают тот же эффект, что и турбоножи. Мотивирует на использование нулевой методики обработки почвы и экономическая целесообразность. Особенно это касается владельцев больших площадей, которым для традиционной культивации необходимы огромные вложения в технику и ее обслуживание.
Заключение
Конечно, главным критерием выбора той или иной системы ведения хозяйства является конечный результат. В данном случае это урожайность и ее качественные характеристики. Практика показывает, что современная система земледелия в виде технологии No-till уступает привычной схеме возделывания. Все-таки обычная культивация с широкими возможностями удобрения дает свои плоды, от которых пока немногие фермеры готовы отказаться. Но в долгосрочной перспективе более рациональным и выгодным способом эксплуатации земельных угодий все же является нулевая система. Это подтверждает и многолетний опыт ее применения в Канаде, Австралии и других странах, которые занимают первые позиции в рейтингах производства сельскохозяйственной продукции. С другой стороны, для оценки эффективности применения метода следует изначально проанализировать состав почвы. Экспериментировать с переходом на новую технологию рискуют немногие, а профессиональные исследования с применением специализированного оборудования также стоят недешево, хотя и выполняются один раз.