Статьи от экспертов

Технология No-Till преимущества и проблемы

Технология No-Till

Прямой посев – элемент инновационной технологии No-Till ресурсосберегающего земледелия

Одной из основных составляющих земледелия является обработка почвы. Она решает следующие важные задачи:


• создает условия для получения устойчивых и высоких урожаев сельскохозяйственных культур;
• сохраняет и повышает плодородие почвы;
• создает оптимальные условия для посева и прорастания семян, а также для ухода за посевами;
• изменяет строение и агрегатный состав обрабатываемого слоя почвы, чтобы создать благоприятный для растений воздушный, водный, тепловой и питательный режимы, активировать микробиологические процессы;
• очищает почву от сорных растений, их семян и вегетативных органов размножения, возбудителей болезней и вредителей сельскохозяйственных культур;
• заделывает в почву растительные остатки и удобрения;
• предупреждает эрозионные процессы и связанные с ними потери воды и питательных веществ;
• изменяет форму поверхности почвы для регулирования водного и теплового режимов почвы.

Выделяют традиционную, минимальную и нулевую (No-Till) технологии или системы обработки почвы.

Традиционная обработка
Важнейшим свойством традиционной почвообработки является ежегодное рыхление плугом пахотного слоя. Сорняки и растительные остатки при этом заделываются в почву, 80–90 % запаханных семян погибают. Появляется рыхлый пахотный слой без растительных остатков. Он позволяет применять традиционную технику для обработки почвы и посева. Традиционное земледелие является энергозатратным, потому что на обработку почвы приходится 30–40 % всех затрат на возделывание основных сельскохозяйственных культур.

Минимальная обработка
Минимальная обработка почвы дает возможность уменьшения интенсивности механического воздействия на почву и числа проходов машин по полю в течение всего технологического цикла возделывания сельскохозяйственной культуры. Это способствует предотвращению эрозии и дефляции почвы, сокращению потери влаги и уплотнения почвы, затрат энергии и средств для выполнения работ и на единицу получаемой продукции, возрастанию устойчивости растениеводства и урожайности сельскохозяйственных культур, когда действуют экстремальные погодные факторы – например, засуха, малоснежная морозная зима и другие, повышению производительности труда в 1,5–3 раза, уменьшению потребности в технике.

Основные направления сведения обработки почвы к минимальному уровню:

• отвальная вспашка заменяется безотвальным глубоким рыхлением;
• сплошное глубокое рыхление заменяется полосным или ярусно-полосным разуплотнением нижних слоев, например, щелевым или плоскорезно-щелевым рыхлением стерневого или мульчированного агрофона;
• глубина безотвального рыхления ограничивается верхним (менее 20 см) или поверхностным (на 8–10 см) слоем почвы;
• сплошная культивация или дискование необработанной почвы совмещается с посевом;
• совмещаются операции предпосевной обработки, основной и дополнительной, основной и предпосевной обработок, механическая обработка заменяется химической.

Нулевая обработка No-Till
Формой инновационной ресурсосберегающей системы земледелия является система No-Till. Ее главные цели – запуск естественных процессов на поле и восстановление естественного плодородия почвы.

Эта технология основывается на трех взаимосвязанных между собой принципах:

• отсутствует какая-либо механическая обработка почвы;
• на поверхности почвы постоянно присутствуют органические остатки;
• прямой посев – размещение семян в необработанную почву, севооборот – плодосмен культур.

Указанные принципы являются универсальными и могут применяться ко всем сельскохозяйственным ландшафтам. Если отсутствует какая-либо обработка, то улучшается структура почвы, увеличивается количество дождевых червей, достигаются микробиологические процессы. При любой обработке почвы образуется плужная подошва, что мешает естественным процессам и развитию растений. Технология No-Till позволяет растительным остаткам сохраняться и накапливаться в верхнем слое почвы. С помощью бактерий растительные остатки подвергаются минерализации, органическая масса увеличивается. Это приводит к увеличению гумуса – основного элемента плодородия почвы. Благодаря растительным остаткам снижается вероятность водной и ветровой эрозии, во время сильных дождей не смывается плодородный слой почвы, также почва защищена при суховеях, а также от солнца во время засухи. Летом разница температур открытого грунта и почвы, которая защищена растительными остатками, колеблется между 20 и 30 градусами. Таким образом, под растительными остатками влага, которую могут использовать растения, сохраняется гораздо дольше.

В основе всех достоинств прямого посева лежит преимущественно постоянное покрытие почвы, только немногие из них обусловлены тем, что почва не подвергается обработке. Прямой посев, если на поверхности почвы нет растительных остатков, не дает высокого эффекта. Поэтому производство биомассы следует увеличить до максимума. Оптимальный объем сухой биомассы – более 10 т/га в год. Если остатков недостаточно, то высеивается быстрорастущее зеленое удобрение, которое не закапывается, а только укладывается на поверхность почвы.

Использование технологии No-Till приводит к сокращению расходов на топливо, способствует уменьшению парка используемой сельскохозяйственной техники и эксплуатационных расходов на ее содержание, количества проходов по полям и числа операций. При этом снижение производственных затрат в различных условиях и на разных культурах составляет от 25 до 50 %.

Проблемы при посеве No-Till
Следует отметить, что, когда внедряется технология прямого посева, появляются проблемы, свойственные всему миру:

• следует правильно выбрать модель сеялки, которая способна выполнить эту операцию и является адаптированной к почвенным и климатическим условиям. Такие сеялки имеют свои конструктивные особенности и отличаются от традиционных сеялок;
• направление сева культур должно ежегодно меняться, чтобы не накатывалась колея;
• пожнивные остатки следует равномерно распределять по поверхности почвы, что не соблюдается достаточно часто. Это приводит к образованию скоплений соломы, под которыми семена выпревают, и последующий сев затрудняется;
• определенную сложность в условиях меняющейся конъюнктуры рынка представляет собой чередование культур – использование длинных, в 5–7 лет, севооборотов;
• в растительной биомассе, которая остается на поверхности почвы, активируются болезни и вредители, потому что создаются благоприятные условия для их жизнедеятельности, увеличивается засоренность посевов;
• необходимо увеличивать количество обработок посевов пестицидами;
• возрастает потребность в азотных удобрениях – не менее 1–1,5 ц/га физической массы.

Использование No-Till – мировая практика
В США, Австралии, Аргентине и Бразилии система No-Till активно используется в течение многих десятилетий. Она была апробирована на примере как сухих, так и влажных регионов мира. Во многих из них она включается в национальные программы развития сельского хозяйства или поддерживается соответствующей политикой.

Мировые площади использования технологии No-Till со временем значительно растут. Среднегодовой темп составляет около 10,5 млн га. Так, например, в 2015–2016 годах почвосберегающее земледелие осуществлялось на площади 180 млн га. Это составляет 12,5 % площади пахотных земель. Лидируют США, Аргентина, Бразилия и Канада. В России площадь пахотных земель, где применяется почвосбережение, составляет около 5 млн га.

По доле площади почвосберегающего земледелия каждого региона от мировой площади и площади пахотных земель в регионе первое место занимает Южная Америка – 38,7 и 63,2 % соответственно. В России и на Украине эти показатели составляют только 3,2 и 3,6 %. В Европе прямой посев широко не применяется, ее показатели – 2 и 5 % соответственно.

Ученые и фермеры Канады, Аргентины, Австралии, Украины и Казахстана пришли к выводу, что полную отдачу от технологии No-Till можно получить только через 5–7 лет. Через 10 лет восстанавливается естественный биоценоз почвы и начинает активно работать на воспроизводство ее плодородия. Урожайность в дальнейшем растет практически без минеральных удобрений, сорняков становится значительно меньше, в связи с этим сокращается применение гербицидов.