CC BY
77
ОБРАБОТКА ПОЧВЫ
УДК 631.58:001.891
Методические подходы к изучению систем земледелия без обработки почвы
В.К. ДРИДИГЕР, доктор сельскохозяйственных наук
Ставропольский НИИ сельского хозяйства
E-mail: [email protected]
Показаны методические подходы к проведению научных исследований по изучению системы земледелия без обработки почвы: построение севооборотов, особенности технологии возделывания и уборки урожая полевых культур, а также необходимый набор сельскохозяйственной техники для проведения полевых опытов.
Ключевые слова: система земледелия без обработки почвы, технология, прямой посев, No-till, методика исследований.
В последние годы земледельцы проявляют все больший интерес к технологии возделывания полевых культур без обработки почвы (No-till). В нашей стране изучать и осваивать эту технологию начали на довольно больших площадях, однако из-за отсутствия должного научного обоснования многие сельхозпредприятия в ней разочаровались. Однако наиболее грамотные и настойчивые производители получили положительные [I, 2], а в некоторых случаях и ошеломляющие [3] результаты.
На сегодня в отечественной науке и практике сложилось неоднозначное отношение к технологии прямого посева. Одни авторы считают ее инновационной, способствующей повышению экономической эффективности растениеводства, что в усло-^ виях рынка и вступления страны в сч ВТО очень важно и ставится на пер-n вый план [4], другие же, напротив, z считают ее неприемлемой для кли-g матических, почвенных и экономи-§ ческих условий РФ [S, 6]. g Во многих работах высказывается | предложение всесторонне изучить « предлагаемую технологию [7, 8] и
24
только после научного ее обоснования перейти к внедрению в производстве. Однако суть технологии и подходы к проведению исследований, в первую очередь по установлению ее эффективности по сравнению с традиционной, разные.
Нет единого мнения и в том, как называть предлагаемую технологию по-русски. Одни называют ее нулевой технологией возделывания сельскохозяйственных культур, другие -нулевой технологией обработки почвы и т.д. Но слово «нулевая» применительно к технологии, на наш взгляд, не совсем правильно, так как в данном случае «нуль» означает «ничего». Получается, что можно вырастить урожай, ничего не делая. Во втором случае, слово «нулевая» относится только к обработке почвы, т. е. из технологии исключена обработка почвы, а остальные элементы остаются теми же, что были приняты ранее. Это также неверно, так как исключив из технологии возделывании полевых культур обработку почвы мы обязаны изменить и другие технологические операции.
Не совсем правильно на русском языке звучит «технология прямого посева», т. е. без предварительной обработки почвы, так как такой посев, например, был широко распространен в почвозащитной технологии, разработанной академиком А.И. Бараевым, когда при засушливой осени почву не обрабатывали, а весной сеялками СЗС-2,1 зерновые высевали прямо по стерне. Однако при этом проводилась сплошная обработка почвы культиваторными лапами сеялки, что не соответствует методологии прямого посева.
На наш взгляд, правильнее было бы назвать предлагаемую технологию «технология возделывания сельскохозяйственных культур без обработки почвы». В этом случае становится понятным, что при возделыва-
нии культуры исключается любая обработка почвы, а другие элементы технологии могут быть изменены.
С другой стороны, надо четко определить суть предлагаемой технологии, так как каждый понимает ее по-своему. Одни не обрабатывают почву с осени, другие с весны, третьи используют для посева сеялки с культиваторными или анкерными сошниками и т.д. Отсюда появились различные названия этой технологии - «нулевая зяблевая», «нулевая весенняя», «нулевая предпосевная» и много других «нулевых технологий с элементами минимизации обработки почвы», которые, по сути дела, к технологии возделывания полевых культур без обработки почвы никакого отношения не имеют.
Под технологией возделывания сельскохозяйственных культур без обработки почвы мы понимаем посев семян всех возделываемых в севообороте растений в необработанную почву при наличии на поверхности пожнивных остатков предыдущей культуры, когда при возделывании любой культуры механическое воздействие на почву производится только в момент посева, чтобы «врезать» семена и минеральные удобрения в узкую щель на нужную глубину прямо по стерне и растительным остаткам предшествующей культуры. Больше никаких механических воздействий на почву не должно быть в течение любого количества лет применения этой технологии. Если же в каком-то поле была проведена обработка почвы (неважно на какую глубину и каким орудием), то это уже другая технология, которая должна получить другое название. Однако оппоненты считают, что если обрабатывается даже узкая (1,S-2 см) полоска почвы, то такой посев и, соответственно, технологию к технологии прямого посева отнести нельзя. Все это говорит о необходимости разработать терминологию, касающуюся технологии прямого посева (No-till).
С другой стороны, слово «технология» подразумевает возделывание определенной культуры, что на наш взгляд, не полностью отражает суть понятия. Например, в Аргентине [9]
под технологией прямого посева понимают не только посев без обработки почвы прямо по пожнивным остаткам, но и симбиоз прямого посева, севооборота, применения удобрений, а также защиты посевов от сорняков, вредителей и болезней.
Многие научные учреждения рассматривают систему земледелия без обработки почвы как технологический прием, связанный только с обработкой почвы. Поэтому сравнивают отвальную, безотвальную, минимальную и другие способы с вариантом, когда почва не обрабатывается [10, II]. Изучают отдельные культуры севооборота или их чередование в общепринятых севооборотах, часто с чистым паром и наличием повторных посевов пшеницы. Причем технологии возделывания культур во всех вариантах опыта одинаковые. Все это, по нашему мнению, некорректно, так как надо сравнивать не отдельные технологические приемы, а весь комплекс технологических операций по возделыванию полевых культур в севообороте.
В системе земледелия без обработки почвы в полевом севообороте должны чередоваться озимые и яровые культуры, узколистные и широколистные растения с мочковатой и стержневой корневой системой. В севооборот необходимо включать бобовые растения и культуры, которые оставляют большое количество растительных остатков (кукуруза на зерно, зерновые колосовые), но не должно быть повторных посевов озимой пшеницы. Из севооборота надо исключить чистые пары, включая химические, хотя в засушливых условиях этот вопрос следует изучить.
В зависимости от почвенных и климатических условий набор культур будет меняться, но принципы построения севооборотов при системе земледелия без обработки почвы должны соблюдаться в любом случае. Поэтому при закладке полевых опытов, если чередование культур в общепринятой системе земледелия и системе без обработки почвы не может быть одинаковым, следует изучать чередование культур в севообороте, которое оптимально для каждой изучаемой системы земледелия. Если же в сравниваемых системах чередование культур в севообороте может быть одинаковым, то можно сравнивать одинаковые севообороты. Тем не менее, даже в этом случае технологии возделывания полевых культур должны быть оптимальными для каждой системы зем-
леделия, изучаемой в опыте.
Все культуры по технологии прямого посева необходимо высевать специальными сеялками, способными заделать семена и удобрения на нужную глубину без предварительной обработки почвы. Рабочим органом сеялки служат дисковые сошники, которые могут сразу заделывать семена в почву (монодиск), но лучше, чтобы сеялка была оборудована гофрированными дисками (тур-бодиск, культер), по следу которых двухдисковым сошником высевают семена и вносят удобрения. Турбо-диск должен прорезать растительные остатки и разрыхлять почву на глубину не менее 10 см, а двухдисковый сошник - создавать семенное ложе на глубине заделки семян. Это очень важно, так как при меньшей глубине турбодиски будут плохо прорезать растительные остатки на поверхности почвы и не создадутся благоприятные условия для прорастания семян и получения всходов.
При изучении системы земледелия без обработки почвы обязательно применение полного минерального удобрения под все культуры севооборота. Доза азота должна быть увеличена по сравнению с общепринятыми нормами не менее чем на 10-^ %. Это очень важно, особенно в первые 2-3 года исследований, пока на поверхности почвы не накоплен слой растительных остатков.
В опытах необходимо обеспечить эффективную борьбу с сорняками. Химические меры борьбы с ними практически такие же, как в общепринятой системе земледелия. Исключение могут составить первые 23 года, когда возможна вспышка засоренности, в том числе и злаковыми сорняками, что потребует более тщательного подбора гербицидов и их баковых смесей. Чтобы не допустить засорения, а тем более осеменения сорняков после уборки одной культуры до посева следующей, следует применять гербициды сплошного действия из группы глифосатов.
Особое внимание нужно обратить на технологию уборки урожая, которая при системе земледелия без обработки почвы существенно отличается от традиционной. При традиционной технологии стоит задача быстрого разложения растительных остатков, чтобы к посеву следующей культуры севооборота было меньше источников болезней и вредителей. Поэтому растения при уборке скашивают как можно ниже, измельчают как можно мельче и стараются переме-
шать с почвой. В системе земледелия без обработки почвы необходимо как можно дольше сохранить растительные остатки на поверхности, чтобы они более продолжительное время способствовали накоплению и сохранению влаги, снижали температуру и силу ветра у поверхности почвы, защищали ее от ветровой и водной эрозии. Поэтому уборку зерновых колосовых лучше проводить методом очеса растений, для чего имеются специальные жатки. В случае их отсутствия высота скашивания должна быть не менее 20-25 см. Растительные остатки колосовых культур следует измельчать как можно крупнее, а лучше вообще не измельчать, но обязательно комбайном равномерно распределить (включая полову) на всю ширину жатки. Это касается и других культур севооборота, особенно высокорослых. Ни в коем случае не следует измельчать растительные остатки орудиями, которые одновременно, хоть и на небольшую глубину, обрабатывают почву.
При длительном периоде от уборки одной культуры до посева следующей лучше не оставлять поле открытым, а посеять укрывную (не путать с покровной) культуру. В качестве такой культуры подойдут растения с коротким периодом вегетации (лучше бобовые), которые не следует скашивать и увозить с поля. Яровые культуры при наступлении холодов прекратят вегетацию, а озимые нужно обработать гербицидом из группы глифосатов. Укрывные культуры обеспечивают более быстрое накопление растительных остатков, их корневая система способствует улучшению структуры и повышению биологической активности почвы, они подавляют сорняки, сокращая тем самым число химических обработок.
Отдельные технологические приемы возделывания сельскохозяйственных культур без обработки почвы (подбор сортов и гибридов, норма высева, способ посева, система удобрений, защита растений от вредителей, болезней и сорняков и т.д.) следует изучать в специальных многолетних (подготовленных) опытах, когда все культуры в севообороте ш предварительно (не мене 2-3 лет) | возделывали без обработки почвы. g
Для проведения полевых опытов | по изучению системы земледелия ш без обработки почвы или элемен- z тов технологии возделывания поле- 2 вых культур надо иметь соответству- р ющую сельскохозяйственную техни- S
2S
läöääTöeä iMü.p65 25 17.09.2014, 13:18
Урожайность полевых культур в хозяйствах Ипатовского района в среднем за 2012-2013 гг., ц/га
(данные статистической отчетности)
Сельхозпредприятие Технология Культура
озимая пшеница горох соя кукуруза подсолнечник
ООО «Барханчакское» Традиционная 36,8 - - - -
СПК «Кировский» Традиционная 38,2 12,8 - - 15,2
ЗАО «Октябрьское» Традиционная 29,8 12,1 - - 12,3
СППК «Софиевский» Традиционная 29,1 - - 73,5 14,2
ООО «Добровольное» No-till 32,5 19,9 8,0 48,8 22,1
ООО «Урожайное» No-till 36,8 16,8 - 57,0 27,2
ку. В первую очередь, это сеялки для посева в необработанную почву культур сплошного посева и пропашных с точной нормой высева семян. К сожалению, отечественная промышленность пока такие сеялки не выпускает, а различные попытки приспособить имеющуюся технику (усилить нажатие пружин и рабочих органов и т.п.) приводит только к дискредитации прямого сева и всей системы земледелия. Для внесения средств защиты растений необходим опрыскиватель, обеспечивающий качественный распыл и установленную норму внесения рабочей жидкости. Комбайны должны быть оборудованы разбрасывателями половы и равномерно распределять растительные остатки по всей ширине жатки. Чтобы избежать переуплотнения почвы, всю технику, работающую на делянках, следует оборудовать шинами низкого давления или сдвоенными шинами.
Не менее важным условием является предварительное изучение, хотя бы по литературным источникам, особенностей системы земледелия без обработки почвы и технологий возделывания культур.
Завершающим этапом исследований является определение экономической эффективности изучаемых систем земледелия или агротехнических приемов возделывания той или иной культуры. Однако выводы, особенно при сравнительном изучении разных систем земледелия, можно сделать не ранее, чем через 6-7 лет, когда на поверхности почвы будет накоплен слой органического вещества из растительных остатков, а сама почва станет структурной, бу-? дет хорошо пропускать влагу и со® хранять ее. К этому времени в почве г-, должны возобновиться микробиолог гические процессы, которые прохо-| дят при ее естественном сложении. ^ Придерживаясь такой методики, в ■з нашем институте заложен многолет-| ний опыт по сравнительному изуче-
ф нию эффективности традиционной со
26
системы земледелия с системой земледелия без обработки почвы. В опыте изучается севооборот с чередованием культур соя - озимая пшеница - подсолнечник - кукуруза, который приемлем для обеих систем земледелия.
В 2014 г. это направление исследований расширено, для чего приобретена сеялка прямого посева зерновых и пропашных культур. Кроме того, по заданию министерства сельского хозяйства Ставропольского края ученые института и Ставропольского ГАУ исследуют эффективность технологии прямого посева в хозяйствах, расположенных во всех по-чвенно-климатических зонах края.
Первые наблюдения показали, что при возделывании полевых культур без обработки почвы в засушливой зоне со среднесуточной суммой эффективных температур воздуха 3200-3S00 °С, среднегодовой суммой осадков 370^0 мм, ГТК 0,7-0,9 можно отказаться от чистого пара, успешно возделывать и получать высокие и стабильные урожаи подсолнечника, кукурузы и даже сои. Так, в ООО СХП «Урожайное» и ООО «Добровольное» Ипатовского района, где уже шесть лет возделывают полевые культуры без обработки почвы, в среднем за 2012-2013 гг. урожайность озимой пшеницы, возделываемой по непаровым предшественникам, не ниже, чем в рядом расположенных сельхозпредприятиях, у которых от 37 до 47 % посевов озимой пшеницы размещено по чистому пару (табл.).
По урожайности гороха и подсолнечника они существенно превышают рядом расположенные хозяйства. В 2013 г. в ООО СХП «Урожайное» получено 30,8, в ООО «Добровольное» - 24,8 ц/га подсолнечника, а как в среднем по району - 10,9 ц/га. В этих хозяйствах довольно высока урожайность кукурузы, тогда как в районе эту культуру без полива не возделывают (СППК «Софиевский» сеет кукурузу на орошении). ООО
«Добровольное» без орошения возделывает сою, которая рентабельна при урожайности 8 ц/га. В среднем за два года эти хозяйства произвели на I га пашни 3,52 и 3,13 т условного зерна, что на 0,79-1,57 т (33,7-80,5 %) больше, чем у других предприятий района. При этом после освоения системы земледелия без обработки почвы, несмотря на засуху 2012 г., здесь увеличили производство условного зерна на 1 га пашни по сравнению с 2003-2006 гг. (до перехода на технологию прямого посева) на 38,6 и 36,1 %, или более чем на треть. Остальные хозяйства также достигли роста этого показателя, но их успехи намного скромнее.
Еще в более засушливых условиях СПК «Архангельское» Буденновс-кого района в экспериментальном севообороте, где все культуры с 2013 г. возделывают с применением технологии прямого посева, урожайность гороха составила 14,5 ц/га (по традиционной технологии - 11,4 ц/га), подсолнечника - 19,0, сои -14,2 ц/га (подсолнечник и сою в этой зоне по традиционной технологии не сеют).
На опытном поле института в первый год исследований урожайность озимой пшеницы на удобренном фоне по традиционной технологии составила 49,2, по технологии с использованием прямого посева -61,1 ц/га. Урожайность подсолнечника, кукурузы и сои при посеве по технологии No-till была на одном уровне с традиционной.
Таким образом, для получения объективной информации по эффективности системы земледелия без обработки почвы необходимо определиться с содержанием этой системы, разработать и проводить научные исследования по единой методике.
Литература
I. Сафиулин М. Десять лет прямого посева в России//Ресурсосберегающее
УДК 631 .SI :631 .S82:631 .SS9
Комбинированная система обработки почвы в Лесостепи Среднего Заволжья
земледелие, 2011. - № 3 (II). - С. 7-9.
2. Коновалова Т.К чему привел четырехлетний опыт работы по No-till первопроходца новой системы земледелия фермера Сергея Кажгалиева. - Поле дея-тельности//2013/2014. - № 12/№ 1. -С. 50-52.
3. Пименов А. Добровольный No-till// Аграрный консультант, 2012. - № 2 (5).
- С. 8-11.
4. Степных Н.В. Экономическая эффективность технологий выращивания сельскохозяйственных культур//Пред-приятия АПК в рыночной экономике, 2013. - № 6. - С. 32-37.
5. Мамбеталин К.Т. Длительность применения нулевой технологии//Дос-тижения науки и техники АПК, 2006. -№ 5. - С. 30-31.
6. Тимонов В. Чернышева Н, Балабанов С., Картамышев Н. Как лучше обрабатывать почву//Главный агроном,
2011. - № 12. - С. 8-11.
7. Каличкин В.К. Минимальная обработка почвы в Сибири: проблемы и перспективы//3емледелие, 2008. - № 5. - С. 24-24.
8. Кирюшин В.И. Проблема минимизации обработки почвы: перспективы развития и задачи исследований//3ем-леделие, 2013. - № 7. - С. 3-6.
9. Дридигер В.К. Технология прямого посева в Аргентине//3емледелие, 2013.
- № 1. - С. 21-24.
10. Заболотских В.В., Власенко Н.Г. Влияние обработки почвы на урожайность гороха в условиях засушливой степи Северного Казахстана//3емледелие,
2012. - № 6. - С. 31-33.
11. Курлов А.П., Гилев С.Д., Замятин А.А., Цимбаленко И.Н., Степных Н.В. Перспективы нулевой технологии возделывания яровой пшеницы в Центральной зоне Лесостепи Зауралья// Земледелие, 2013. - № 1. - С. 25-28.
Methodological approaches for research on farming systems without tillage
V.K. Dridiger
There are shown the methodological approaches for scientific research on farming systems without tillage: creation of crop rotations, features technology of cultivation and crops harvesting and also required set of agricultural machinery for field experiments.
Keywords: system of farming without soil tillage, technology, direct seeding, No-Till, research methods.
В.Г. КУТИЛКИН, кандидат сельскохозяйственных наук
Самарская государственная сельскохозяйственная академия E-mail: [email protected]
В полевых опытах изучали влияние различных систем обработки почвы на плодородие черноземов, урожайность культур и продуктивность севооборотов. Исследования показали, что по комплексу показателей в севооборотах Лесостепи Среднего Заволжья наиболее эффективна комбинированная обработка почвы.
Ключевые2 слова: севооборот, основная обработка почвы, минимизация, урожайность, продуктивность пашни.
Повышение эффективности систем обработки почвы на основе максимальной адаптации их к почвенно-климатическим условиям и биологическим требованиям культурных растений - важное условие увеличения производства зерна и другой растениеводческой продукции [1, 2].
Мы изучали влияние различных систем обработки почвы на урожайность сельскохозяйственных культур и продуктивность севооборотов в трех полевых опытах
кафедры земледелия Самарской ГСХА под руководством доктора сельскохозяйственных наук, профессора Г.И. Казакова.
В первом стационарном опыте в течение IS лет (1977-1992 гг.) в зер-нопаропропашном севообороте (пар чистый - озимая пшеница - яровая пшеница - кукуруза - яровая пшеница - ячмень) изучали пять вариантов основной обработки почвы: 1 -отвальная на переменную глубину (под пар и кукурузу вспашка на 2830 см, под остальные культуры - на 20-22 см); 2 - комбинированная на переменную глубину (под кукурузу -вспашка на 28-30 см, под пар и остальные культуры - плоскорезная обработка на 20-22 см); 3 - мелкая плоскорезами на 10-12 см под пар и все культуры в севообороте; 4 - мелкая тяжелой дисковой бороной на 810 см под пар и все культуры в севообороте; S - без осенней обработки (вслед за уборкой урожая
применялся гербицид 2,4Д в дозе 5 л/га). В первых четырех вариантах сразу после уборки предшественника проводили предварительное лущение дисковыми орудиями на глубину 6-8 см.
Почва опытного поля - чернозем обыкновенный среднемощный тяжелосуглинистый с содержанием гумуса в пахотном слое 8,3 %.
Способы и глубина основной обработки чистого пара оказали заметное влияние на урожайность озимой пшеницы (табл. 1). Наибольшей она была по мелкой обработке тяжелой дисковой бороной (вариант 4), наименьшей - по вспашке. Остальные варианты занимали промежуточное положение.
Урожайность яровой пшеницы, размещенной по озимой, по вспашке (вариант 1) и плоскорезной обработке на одинаковую глубину (вариант 2), существенно не различалась. Мелкие обработки и особенно вариант 5 без обработки приводили к небольшому, но достоверному снижению урожайности культуры на 0,81,3 ц/га по сравнению с вспашкой.
Наибольшая урожайность зеленой массы кукурузы практически во все годы исследований наблюдалась по вспашке (вариант 1). Мелкие обработки и отсутствие обработки вели к значительному снижению урожайности этой культуры.
Урожайность яровой пшеницы по кукурузе была выше по вспашке. Безотвальные способы и отсутствие обработки в большинстве лет исследований способствовали снижению урожайности пшеницы по сравнению со вспашкой на 1,3-2,3 ц/га.
В замыкающем поле севооборота способы и глубина обработки одинаково влияли на урожайность ячменя. Отсутствие механической обработки вело к достоверному снижению урожайности в 12 лет иссле- < дований из 15. 1
В среднем за 15 лет более выгод- § ной по сбору кормовых единиц с 1 1 га севооборотной площади оказалась < отвальная система обработки. Ком- 2 бинированная совсем немного усту- 2 пала ей по этому показателю. Мел- м кие обработки, а также отсутствие ^
läöääiöeä i'i+äü.p65 27 17.09.2014, 13:18
