CC BY
232
УДК: 631.58: 631.5 (083.13)
О МЕТОДИКЕ ИССЛЕДОВАНИЙ ТЕХНОЛОГИИ NO-TILL
В.К. ДРИДИГЕР, доктор сельскохозяйственных наук, зам. директора (e-mail: [email protected])
Ставропольский научно-исследовательский институт сельского хозяйства, ул. Никонова, 49, Михайловск, Ставропольский край, 356241, Российская Федерация
Резюме. Целью исследований было выявление причин получения необъективной информации при изучении системы No-till. Предложено No-till считать не способом обработки почвы, а технологией возделывания сельскохозяйственных культур в севообороте в течение длительного времени (не менее 5-7 лет) с посевом семян дисковыми сошниками в узкую щель не обработанной почвы. Термин «прямой посев» нужно понимать как одноразовый посев в необработанную почву в первые 3 года при освоении No-till. В качестве традиционной технологии принята ранее рекомендованная научными учреждениями агротехника возделывания той или иной культуры в севообороте в конкретных почвенных и климатических условиях. Исследования по сравнительной оценке традиционной и No-till технологий нужно вести на больших делянках (участках), в том числе и в производственных условиях, обеспечивая оптимальные параметры каждой системы, а высокую точность опыта достигать увеличением количества наблюдений и учетов, в том числе и урожайности возделываемых культур. При публикации статей или других научных работ по No-till следует указывать условия (почва, климат, используемая в опытах техника) и методику проведения исследований: севооборот, сколько лет подряд культуры возделываются по No-till, сорта или гибриды, сроки посева, нормы высева, дозы удобрений, систему защиты растений. Особое внимание обратить на подбор сеялки прямого посева, рабочими органами которой должны быть гофрированные диски (турбодиски, култеры), которые разрезают любое количество растительных остатков и разрыхляют узкую полоску почвы на глубину до 10 см; двухдисковые сошники (заделывают семена и удобрения на заданную глубину) со специальным приспособлением для прижатия семян и удобрений к дн. бороздки; устройства, заделывающие и прикатывающие бороздку. Ключевые слова: технология No-till, традиционная технология, прямой посев, севооборот, вариант, делянка, учеты, наблюдения.
Дляцитирования: Дридигер В.К. О методике исследований технологии No-till //Достижения науки и техники АПК. 2016. Т. 30. № 4. С. 30-32.
В нашей стране не прекращаются споры о технологии возделывания сельскохозяйственных культур без обработки почвы, которую в мире называют No-till. Одни считают ее высокоэффективной, способствующей росту урожайности и экономической эффективности растениеводства, другие, напротив, - неприемлемой для почвенных и климатических условий нашей страны. Зачастую ученые, опираясь на данные своих научных исследований, обосновывают непригодность этой технологии [1], в то время как производственники в этих же условиях много лет подряд получают по ней хорошие результаты [2]. Попытаться разобраться, в чем и где кроются причины разногласий мы и поставили целью нашего исследования.
В первую очередь необходимо определиться, что относится и можно называть No-till, а что к этому никакого отношения не имеет. Многие ученые, в том числе и в нашей стране, считают No-till способом обработки почвы [3, 4] и изучают его в краткосрочных (2-3 года) опытах [5, 6], ежегодно закладывая их на новом месте. Под No-till понимают посев без предпосевной культивации, что по сути представляет собой прямой посев, который можно провести на фоне осеннего рыхления, закрытия влаги или промежуточной обработки почвы. Есть исследования, когда в варианте «нулевой обработки» с осени почву не обрабатывают, а весной проводят предпосевную культивацию и посев обычной дисковой
сеялкой С3-3,6 [7, 8]. Но ни одно из таких исследований никакого отношения к No-till не имеет.
Существует много определений системы No-till [9]. Во всех определениях все сводится к тому, что, кроме посева семян дисковыми или анкерными сошниками в узкую щель не обработанной почвы, No-till - это технология возделывания сельскохозяйственных культур. Поэтому для правильной ее оценки надо оптимизировать всю агротехнику. Это не только севооборот, но и дозы удобрений, в первую очередь азотных, система защиты растений, а также детали агротехники, такие как сроки сева, глубина заделки и нормы высева семян. То есть, No-till надо оценивать как комплексную технологию, а не как отдельный агроприем. При этом изучение этой системы нужно проводить не менее 5-7 лет на одном месте, в севообороте, где все культуры возделывают по No-till.
М.К. Сулейменов [10] дает такое определение: «Ноу-тилл (No-till) - это система земледелия, при которой полностью исключается обработка почвы под все культуры в течение длительного времени». Даже если выполняются все эти условия, то в первые 3 года такой вариант следует считать прямым посевом, так как No-till начинает проявляться после его наложения не менее четырех лет подряд [11]. Следовательно, делает вывод автор, по существу, большинство проведенных исследований в Казахстане (да и в нашей стране) по этой теме на сегодня можно расценивать только как изучение прямого посева, и относить их к No-till нельзя.
Для проведения исследований по No-till необходимо иметь соответствующую сельскохозяйственную технику. Это специальная сеялка или сеялки, высевающие семена и удобрения в необработанную почву и не травмирующие ее, очесывающая жатка, опрыскиватель с качественным распылом и четкой установкой расхода рабочей жидкости и так далее. Если нарушается 50% поверхности почвы, то это уже не No-till. Это может быть просто мульчирующая обработка или что-то другое. В технологии No-till обязательно оставление всех растительных остатков возделываемых культур и их равномерное распределение по поверхности поля или делянки.
Нельзя называть No-till систему, когда год или несколько лет культуры возделываются без обработки почвы, а в какой-то год или годы ее проводят [12, 13]. То есть исследования по No-till должны быть длительными, поэтому в каждом научном учреждении, занимающемся изучением данной технологии, а, по сути, новой системы земледелия, надо иметь многолетний стационар с вариантами постоянного No-till [14].
При сравнительном изучении эффективности системы No-till обязательно должен быть контроль, где все культуры в севообороте возделывают по традиционной технологии, под которой следует понимать ранее рекомендованную научными учреждениями агротехнику возделывания той или иной культуры в севообороте в конкретных почвенных и климатических условиях. В ней не обязательно применение вспашки; обработка почвы, как и все элементы агротехники, должна быть оптимальной для конкретных почвенных и климатических условий. При этом нельзя преднамеренно ухудшать варианты или не в полной мере выполнять какие-то рекомендации, как, впрочем, и для технологии No-till, иначе их оценка будет не объективной.
Многолетний опыт ученых из разных стран, которые уже более 25 лет занимаются изучением No-till, показал,
что ошибочно оценивать эту технологию (точнее, систему земледелия) в мелкоделяночных опытах [15]. Так, в нашей стране, согласно методике полевого опыта, оптимальной при проведении агротехнических опытов считается площадь в пределах 100 м2. На таких участках «легче достичь большой точности опыта, они удобнее и требуют меньше затрат средств и труда, чем более крупные делянки» [16]. Но на них невозможно выполнить даже элементарные требования технологии No-till, например, посев всех культур под углом 30 градусов по отношению к линии посева предыдущей культуры. Здесь можно применять только узкозахватную технику, что приводит к многократному проезду по делянке и уплотнению почвы.
Так, в наших опытах ширина делянок составляет два прохода сеялки прямого посева Gimetal - 10,4 м. Мы посчитали, что колеса только тракторов и комбайнов ежегодно уплотняют не менее 65% площади делянки. При этом сеялочный агрегат и опрыскиватель из года в год ездят по одному и тому же следу. В результате в научных опытах часто отмечают уплотнение почвы [17], и ученые делают вывод, что причиной тому служит No-till. В то же время, на таких же типах почв у производственников, работающих на широкозахватной технике, уплотнения от применения этой технологии не наблюдается [18].
Автор дважды посещал Аргентину и несколько раз встречался и беседовал с учеными института ИНТА (институт сельскохозяйственных технологий), и оказалось, что сначала они тоже изучали No-till в мелкоделяночных опытах, но потом отказались от этого. Больше того, они отказались и от посева делянок в повторениях. Площадь участка исчисляется в гектарах, чаще всего поле делят на количество вариантов опыта с таким расчетом, чтобы в каждом варианте можно было все работы выполнить современными широкозахватными агрегатами на самом высоком агротехническом уровне. Высокой точности опыта они добиваются увеличением количества наблюдений и учетов - проходя по диагонали участка (или разбив его на мелкие участки и такдалее) можно отобрать сколько угодно проб, провести любое количество наблюдений. Учет урожая ведут путем прокосов на всю длину участка (возможны и другие варианты). Прокосов, то есть учетов урожайности, делают 6-8, а если надо, и большее количество, и получают данные урожайности, по сути, в 6-8 кратной повторности. В результате все полученные данные можно подвергнуть статистической и математической обработкам и сделать правильные выводы. Естественно, в этом случае надо очень тщательно подходить к выбору опытного поля.
Перейдя на такую методику, аргентинским ученым стало намного легче проводить научные исследования на полях фермеров, так как можно успешно использовать имеющуюся уних современную широкозахватную сельхозтехнику, не снижая производительности ее работы, что для фермеров очень важно. Мы считаем, что если у научного учреждения нет возможности приобрести необходимую для проведения экспериментов технику, то исследования по этой теме можно вести и в условиях производства при несомненном выполнении методики полевого опыта. Найти транспорт, заложить полевой опыт, правильно провести учеты и наблюдения на поле хозяйства или фермера и получить объективную информацию могут ученые любого института.
На наш взгляд, при сравнительном изучении системы No-till с традиционной технологией надо внимательнее посмотреть на незыблемый в опытном деле «принцип единственного различия», согласно которому в сравниваемых технологиях должны высеваться одни и те же сорта или гибриды, посев должен производиться в один день, одинаковой нормой высева, с одинаковыми доза-
ми удобрений, идентичной системой защиты растений от сорняков вредителей и болезней и так далее. Несомненно, агротехнические приемы, которые приемлемы для обеих технологий в одинаковых условиях и в одно и то же время, надо проводить одновременно, но если они при совмещении наносят вред любой из изучаемых систем, то надо их применять в оптимальные сроки и в оптимальных параметрах для каждой технологии.
Например, при сравнительном изучении традиционной и No-till системы в севообороте в засушливых условиях вполне возможно, что в обычном варианте озимая пшеница будет возделываться по чистому пару, а в No-till паровых предшественников для этой культуры не будет. В этом случае не обязательно в обоих вариантах высевать один и тот же сорт пшеницы, правильно будет для каждого предшественника подобрать наиболее подходящий вариант этой культуры.
В технологии No-till перед посевом некоторых культур в целях борьбы с сорняками проводится опрыскивание поля гербицидом сплошного действия из группы глифосатов, но это не означает, что то же самое надо делать и в традиционной системе, так как сорняки в этом варианте уничтожаются основной и предпосевной обработками почвы. В то же время, в течение вегетации система защиты посевов от вредных организмов может быть идентичной.
В традиционной технологии некоторые яровые культуры, например, горох, следует сеять рано весной при наступлении физической спелости почвы, но в это время по No-till почва еще сырая. Если провести сев в одно время, то ранний срок сева в No-till приведет к уплотнению почвы, а перенос даты на более позднее время снизит урожайности гороха в традиционной технологии. Поэтому для качественного проведения сева его надо проводить в оптимальные сроки для каждой изучаемой системы. Аналогичная ситуация может сложиться и по норме высева, дозам внесения удобрений (по No-till требуется большая доза азота - этот вопрос лучше поставить на изучение).
Следует отметить, что при правильной постановке цели исследований по изучению сравнительной эффективности традиционной и No-till технологий, то по большому счету, принцип единственного различия не нарушается, так как вариантом служит в целом система. Тем не менее, ранее перечисленные требования в таких опытах должны выполняться. На втором этапе исследований, когда изучают отдельные агротехнические приемы возделывания сельскохозяйственных культур по системе No-till (подбор сортов и гибридов, сроки сева, нормы высева, дозы и сроки внесения удобрений, подбор наиболее эффективных пестицидов и норм их применения и так далее) соблюдение принципа единственного различия обязательно.
Одной из серьезных проблем служит публикация статей и научных работ по технологии No-till. Часто эксперты строго придерживаются правил методики полевого опыта и дают отрицательные отзывы, поскольку, по их мнению, имеет место нарушение принципа единственного различия.
В то же время, при публикации статей или других научных работ по No-till авторы часто не дают никакой информации об условиях и методике проведения исследований [19]. R. Derpsch с коллегами [20] считает, что при изучении технологии No-till в статье или другой научной работе необходимо указать более 20 различных показателей условий проведения исследований, вплоть до марки сеялки, ее изготовителя, номера модели, рабочего органа, механизма заделки и прикатывания семян и так далее. Некоторые показатели, предложенные авторами статьи, можно и упустить, но такую информацию как климатические и почвенные условия, марку и изготовителя сеялки
или сеялок, используемых в опытах, структуру севооборота и срок возделывания культур по технологии No-till, сорта или гибриды, сроки посева, нормы высева семян, дозы внесения удобрений, систему защиты растений от вредных организмов приводить надо обязательно [21, 22]. Это облегчит понимание экспертам и читателям, в каких условиях и по какой методике проводили исследования.
Указывать марку и изготовителя сеялки очень важно, так как от нее во многом зависит правильность оценки технологии No-till. Сеялка должна обеспечивать заданную норму высева семян (для пропашных - и их точность), помещать семена и удобрения на заданную глубину, прижимая их к дн. бороздки для лучшего контакта с почвой, хорошо заделывать почвенную бороздку и прикатывать ее и, одно из главных требований, не нарушать верхний слой и не выворачивать на поверхность комочки почвы, разрезать любое количество растительных остатков на поверхности поля без их загребания и забивания рабочих органов [23].
Для выполнения указанныхтребований рабочими органами сеялки должны быть гофрированные диски (турбодиски, култеры), которые разрезают любое количество растительных остатков и разрыхляют узкую полоску почвы на глубину до 10 см. В этуполоскудвухдисковыми сошниками на заданную глубину заделывают семена и удобрения, которые прижимаются к дн. бороздки специальным приспособлением. Потом идут устройства, которые заделывают и прикатывают бороздку. Устройства могут быть самой разной конструкции, важно, чтобы они выполняли свои функции.
Таким образом рассматривать и изучать No-till следует не как способ обработки почвы, а как систему возделывания сельскохозяйственных культур. Исследования по сравнительной оценке традиционной и No-till технологий следует вести на больших делянках, обеспечивая оптимальные параметры каждой из них, а высокую точность опыта достигать увеличением количества наблюдений и учетов, в том числе и урожайности возделываемых культур.
Литература.
1. Продуктивность яровых культур при минимилизации основной обработки почвы в условиях Саратовского правобережья /А.П. Солодовников, Е.Д. Денисов, Ф.П. Четвериков, А.Д. Яников// Зерновое хозяйство России. 2015. № 3 (39). С. 63-66.
2. Сафиулин М.Р. Прямой посев в Саратовской области: история с продолжением // Ресурсосберегающее земледелие. 2015. № 2 (26). С. 22-24.
3. Гармашов В.М., Турусов В.И., Гаврилова С.А. Изменение свойств чернозема обыкновенного при различных способах основной обработки почвы// Земледелие. 2014. № 6. С. 17-19.
4. Пыхтин И.Г., Гостев А.В., Нитченко Л.В. Теоретические основы систематизации обработок почвы в агротехнологиях нового поколения // Земледелие. 2015. № 5. С. 13-15.
5. Савенков В.П., Адамович П.П. Эффективность разнозатратных технологий обработки почвы при возделывании рапса // Земледелие. 2009. № 5. С. 32-33.
6. Разработка элементов технологии возделывания озимой пшеницы на черноземе обыкновенном Западного Предкавказья / А.С. Найденов, С.С. Терехова, Т.А. Рутор, А.А. Коршунов//Плодородие. 2015. № 1. С. 10-14.
7. Зубков А.С. Результаты изучения способов основной обработки почвы под ячмень //Достижения науки и техники АПК. 2011. № 8. С. 39-41.
8. Динамика органического вещества чернозема выщелоченного при минимизации обработки почвы и применении средств химизации/С.Д. Гилев, И.Н. Цимбаленко, А.П. Курлов, И.В. Русакова//Плодородие. 2015. № 2. С. 34-36.
9. Дридигер В.К. Методические подходы к изучению систем земледелия без обработки почвы//Земледелие. 2014. № 7. С. 24-27.
10. Сулейменов М.К. О терминах в земледелии и растениеводстве //Аграрный сектор. 2012. № 3 (12). С. 36-40.
11. Сулейменов М.К. Стандартизировать исследования по нулевой технологии //Аграрный сектор. 2015. № 2 (24). С. 90-96.
12. Кислов А.В., Бакиров Ф.Г., Федюнин С.А. Ресурсосберегающие технологии обработки почвы под зерновые культуры // Земледелие. 2004. № 4. С. 24-25.
13. Мамбеталин К.Т. Длительность применения нулевой технологии //Достижения науки и техники АПК. 2006. № 5. С. 30-31.
14. Власенко А.Н., Власенко Н.Г. Возможности экологизации технологий в земледелии Сибири // Достижения науки и техники АПК. 2015. № 9. С. 21-24.
15. Lessiter Frank. 29 reasons why many growers are harvesting higher no-till yields in their fields than some university scientists find in research plots// No-till Farmer. 2015. Vol. 44. No 2. P. 8.
16. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М.: Альянс. 2011. 315 с.
17. Забродкин А. Минимальная обработка почвы: аргументы «за» и «против» // Главный агроном. 2013. № 2. С. 4-7.
18. Сафиулин М.Р. Десять лет прямого посева в России//Ресурсосберегающее земледелие. 2011. № 3 (11). С. 7-9.
19. Кривошеев А., Дерянова Е., Гаркуша А. Влагообеспеченность и урожайность яровой пшеницы в зависимости от глубины основной обработки в условиях Алейской степи Алтайского края // Главный агроном. 2015. № 1-2. С. 28-31.
20. Why do we need to standardize notillage research? / R. Derpsch, A.J. Franzluebbers, S.W. Dulker, D.C. Reicosky, K. Koeller, T. Friedrich, W.G. Sturny, K. Weiss//Soil & Tillage Research. 2014. Vol. 137. Pp. 16-22.
21. КороткихН.А., Власенко Н.Г., КостючикС.П. Структурно-агрегат-ный состав чернозема выщелоченного при переходе к технологии No-till//Земледелие и химизация. 2013. № 1. С. 5-11.
22. Влияние технологии возделывания сельскохозяйственных культур на их урожайность и экономическую эффективность в севообороте /В.К. Дридигер, Е.А. Кащаев, Р.С. Стукалов, Ю.И. Паньков, С.С. Войцеховская//Земледелие. 2015. № 7. С. 20-23.
23. Дридигер В.К. Ошибки при освоении технологии No-till//Земледелие. 2016. № 3. С. 5-9.
ABOUT METHODS OF RESEARCH OF NO-TILL TECHNOLOGY
V.K. Dridiger
Stavropol Research Institute of Agriculture, ul. Nikonova, 49, Mikhailovsk, Stavropol'skii krai, 356241, Russian Federation Summary. The aim of the research was to identify the causes of biased information in the study of no-till system. It is proposed to consider no-till not as the way of tillage, but as a technology of crop cultivation in the rotation for a long time (at least 5-7 years) with sowing of seeds by disc coulters in a narrow gap of untreated soil. The term "direct seeding" should be appreciated as one-time sowing in untreated soil during the first 3 years of the development of no-till. As the traditional technology it is adopted earlier recommended by scientific institutions agricultural technology of cultivation of a crop in the crop rotation under specific soil and climatic conditions. Studies on the comparative evaluation of traditional and no-till technology should be carried out on large sites (plots), including under industrial conditions, providing optimum parameters for each technology; high accuracy of the test can be achieved by the increase in the number of observations and surveys, including the yield of crops. When publishing articles or other research papers on no-till one should specify conditions (soil, climate, used in the experiments technique) and the methods of the research: crop rotation, the period of crop cultivation by no-till, varieties or hybrids, sowing dates, seeding rates, doses of fertilizers, systems of plant protection. Special attention should be paid to the selection of seeder for direct seeding, working bodies of which should be corrugated discs (turbodisks, coulters), which can cut any quantity of crop residues and loosen a narrow strip of soil to a depth of 10 cm; double disc openers (close up seeds and fertilizer at the selected depth) with a special device to press seeds and fertilizer to the bottom of the furrow; the device, which close up and cover furrows. Keywords: no-till technology, traditional technology, direct seeding, crop rotation, variant, plot, accounting, observations. Author Details: V.K. Dridiger, D. Sc. (Agr.), deputy director (e-mail: [email protected]).
For citation: Dridiger V.K. About Methods of Research of No-Till Technology. Dostizheniya nauki i tekhniki APK. 2016. Vol. 30. No 4. Pp. 30-32 (in Russ.)
