Научные и практические обоснования применения различных видов основной обработки почвы при возделывании сельскохозяйственных культур

                          В.В. Лабунский,

к.с/х наук, доцент

Приднестровский государственный

 университет, ПМР, г. Тирасполь

 

Научные и практические обоснования применения различных видов основной обработки почвы

при возделывании сельскохозяйственных культур

 

«Изучать настоящее в свете прошлого

для обеспечения будущего»

Джон Мейнард Кейнс 

 

Обработка почвы, как один из технологических элементов системы земледелия, является важным процессом при возделывании сельскохозяйственных культур. Ее изучением занимались и занимаются ученые многих стран, в том числе и в Приднестровье, поскольку это прием многостороннего воздействия и применение которого зависит от огромного количества факторов: биоклиматических, почвенно-ресурсных, природно-климатических и других.

Обработкой почвы называется механическое воздействие на почву рабочими органами машин и орудий с целью создания наилучших условий для возделываемых растений. Эти условия формируются в первую очередь в результате изменения агрофизических параметров плодородия почвы, от которых непосредственно зависят водно-воздушный и пищевой режимы. Действие механической обработки почвы на пищевой режим осуществляется через почвенную биоту.

Обработка почвы способствует улучшению структурного состояния и строения пахотного слоя. При рыхлении увеличивается общая пористость и уменьшается объем капиллярных пор. Это приводит к снижению капиллярного и повышению конвекционно-диффузного испарения влаги, а также улучшению прогревания почвы. Наоборот, при уплотнении почвы общая пористость уменьшается, и изменяется соотношение объема разных по величине пор в сторону увеличения капиллярных. Это создает благоприятные условия для подъема влаги из нижних слоев к верхним и снижения аэрации почвы, что сказывается на интенсивности аэробных процессов. При влажности почвы менее 60-70% влагоемкости, капиллярное испарение уступает место диффузному, интенсивность которого определяется степенью уплотнения почвы. На рыхлых почвах конвекционно-диффузный ток влаги значительно больше, чем на уплотненных. Поэтому, создание уплотненной прослойки на рыхлых почвах, является непременным условием сохранения влаги в засушливых районах. Следовательно, регулируя степень уплотнения почвы посредством обработки, можно в значительной мере воздействовать на сохранение и накопление влаги, а также на условия жизнедеятельности почвенной микрофлоры.

Улучшение воздухо- и теплопроницаемости почвы при достаточной влажности активизирует биологические процессы. Благодаря им повышается содержание усвояемых растениями питательных веществ за счет трансформации труднодоступных минеральных и органических соединений. При этом следует подчеркнуть важную роль обработки в воспроизводстве органического вещества, являющегося фундаментом плодородия почвы. Поддерживая почву в рыхлом состоянии, обработка создает условия для интенсивной минерализации гумуса и ведет к уменьшению его содержания. При более плотном сложении минерализация снижается, и складываются лучшие условия для гумификации органического вещества.

Обработка почвы - основной способ борьбы с сорняками, вредителями и возбудителями болезней сельскохозяйственных растений. Она играет важную роль в повышении эффективности применения средств защиты растений, а также удобрений, мелиорации и других средств интенсификации технологии при возделывании сельскохозяйственных культур.

Наряду с положительным действием обработки на почвенное плодородие, ее применение без учета зональных почвенно-климатических условий может привести к отрицательным последствиям, таким как: развитие водной и ветровой эрозии, чрезмерное уплотнение или распыление почвы и другим. Наличие таких процессов снижает плодородие и продукционную способность почв. Поэтому знание научных основ современного земледелия позволяет усилить положительное и уменьшить отрицательное действие обработки на воспроизводство плодородия почвы. Кроме того, разработка и совершенствование приемов и систем обработки почвы на основе достижений в смежных науках с учетом зональных особенностей и отдельных культур способствуют снижению энергетических, трудовых затрат и повышения продуктивности возделываемых растений.

Отсюда следует, что основными задачами обработки почвы являются:

- создание благоприятных водно-воздушного и теплового режимов путем изменения строения пахотного слоя почвы и ее структурного состояния;

- улучшение питательного режима в результате воздействия на жизнедеятельность почвенной биоты;

- борьба с засоренностью почвы и посевов, с вредителями и возбудителями болезней сельскохозяйственных культур;

- заделка в почву прежней растительности или ее остатков и удобрений;

 - предупреждение и защита почвы от ветровой и водной эрозии;

 - создание необходимых условий для проведения посева культурных растений, ухода за ними и уборки урожая.

Необходимо отметить и то, что обработка почвы является важнейшим средством биологизации и экологизации интенсификационных процессов в растениеводстве, основной целью которого является более полное и рациональное использование природного потенциала территории и невозобновляемых техногенных факторов, повышение плодородия почвы, улучшение фунгистатического потенциала, сохранение экологического равновесия, предотвращение разрушения окружающей среды, получение высокой продуктивности возделываемых культур, экономической эффективности и рентабельности производства. Без высококачественной обработки почвы немыслимо эффективное применение минеральных удобрений, мелиорации, сортов и других факторов интенсификации земледелия (П.У. Бахтин, 1969).

Многочисленными научными экспериментами установлены важность и необходимость применения регионально дифференцированных систем основной подготовки почвы. При их разработке комплексно должны учитываться особенности геоморфологических, почвенных и метеорологических условий территории, а также специфика адаптивного и средоулучшающего потенциалов культивируемых видов и сортов. Особенно важное значение адаптивно-дифференцированный подход к обработке почвы имеет в условиях регулируемого водообеспечения, склонового земледелия, а также при выращивании на одном поле нескольких урожаев в год.

Известно также и отрицательное действие тяжелых машин и многократных глубоких обработок на агрофизические свойства почвы. (Б.А. Доспехов, 1976).

В связи с этим необходимо учитывать, что недооценка значения механической подготовки почвы приводит к ухудшению водно-физических и химических свойств, накоплению болезней и вредителей, увеличению засоренности посевов, что существенно снижает эффективность средств интенсификации земледелия и продуктивность возделываемых растений.

Современное земледелие во многих странах мира характеризуется повсеместным переходом к ресурсосберегающим, минимальным и даже к нулевым технологиям возделывания сельскохозяйственных культур с целью снижения энергетических затрат, уменьшения антропогенного воздействия на почву, оптимизации ее физико-химических свойств и минерализации органического вещества, предотвращения эрозионных процессов и получения экологически чистой продукции растениеводства.

Приоритет в использовании поверхностной обработки почвы, как альтернативе глубокой вспашке с оборотом пласта, принадлежит России. Еще в конце XIX веке Д.И. Менделеев писал: «Что касается до числа паханий, то очень многие впадают в ошибку, полагая, что чем больше раз вспахать, тем лучше».

Идеи минимизации обработки почвы в степных районах Российской империи содержатся в работах И. Е. Овсинского (1899), который ставил многолетние опыты на Черниговщине, в Подолии и Бессарабии. Он разработал стройную и обоснованную бесплужную систему обработки почвы, суть которой изложил в своей книге «Новая система земледелия», которая была издана трижды в 1902, 1905 и 1909 годах.

Основная идея И. Е. Овсинского сводилась к предложению «обрабатывать почву не глубже 5 см, чтобы уничтожить сорняки и получить рыхлый слой земли для заделки семян. Почва при такой обработке хорошо поглощает влагу, пары и газы, бактерии находят благоприятные условия для своего развития, растения хорошо и быстро развиваются, не полегают, дают полновесное зерно» (И.Е. Овсинский, 1909).

В сухом 1903 году в имении «Дрокия» Сорокского уезда Бессарабии, где И.Е. Овсинский проводил опыты по сравнению эффективности своей системы с общепринятой в то время технологией, были получены урожаи льна, ячменя и овса на 6-12 ц/га выше, чем по общепринятой системе.

Благосклонно относился к новой системе земледелия Д.Н. Прянишников, который писал, что «в сухое время года, когда земледелец заботится о сохранности накопленной влаги, уместна мелкая поверхностная обработка».

Положительную оценку системе И.Е. Овсинского дал отец русских агрономов И.А. Стебут на съезде деятелей сельскохозяйственного опытного дела в декабре 1901 года. Специалист департамента земледелия В.А. Бертенсон считал, что система И.Е. Овсинского видимо прекрасно сберегает влагу и достоинством мелкой вспашки является то, что «зерна попадают во влажный слой, на одну и ту же глубину, ровно и дружно всходят».

В целом для России бесплужные поверхностные обработки не являются новинкой, так как еще в XIX веке И.Е. Овсинский теоретически обосновал и успешно применял их в условиях Украины; в 30-х годах ХХ века Н.М. Тулайков разработал и широко применял мелкую обработку в Поволжье; с 1954 года Т.С. Мальцев предлагал для Зауралья свою оригинальную бесплужную систему; в 70-80-е годы ХХ века была создана и широко применялась целая система машин и приемов бесплужной обработки в Сибири, Казахстане, Поволжье, Украине, в основе которой стояли разработки А.И. Бараева

Но при этом, необходимо отметить одну из существенных особенностей, что изучение вопросов минимализации обработки почвы до 70-80-х годов ХХ века широко проводилось в различных почвенно-климатических зонах Советского Союза и зарубежных странах в основном на неорошаемых землях и землях, подверженных ветровой эрозии, склоновых участках и т.п.

На американском континенте (Канада, США) интерес к минимализации обработки почвы, а точнее к нулевой технологии, возник в 1931-1935 гг. после знаменитых пыльных бурь. В этот период началось интенсивное внедрение прямого сева. В 1943 году была издана книга Э. Фолкнера с интригующим названием «Безумие пахаря», которая за короткое время стала бестселлером и в которой он высказал свое мнение, что глубокая отвальная вспашка нарушает нормальные биохимические процессы в почве и способствует эрозии, что и стало отправной точкой пересмотра традиционных технологий при возделывании сельскохозяйственных культур.

В Великобритании интерес к этой технологии появился в 1945 году, после проведенных исследований Х.П. Аллена, где были сделаны выводы о положительных результатах применения прямого посева.

В начале ХХ века в южных районах Франции взамен вспашки была предложена безотвальная обработка почвы. В свою очередь, резкое повышение цен на энергоносители в 1991-1995 годах побудило сельхозпроизводителей Бразилии, Аргентины, Новой Зеландии, Австралии стремительно перейти на no-till (не пахать), и добиться при этом значительных результатов в аграрном секторе.

В Германии в соответствии с литературными источниками вспашка рекомендуется для регионов, благоприятных по погодным и почвенно-климатическим условиям для получения высокой урожайности, - в объеме 30%, безотвальная (мульчирующая) обработка почвы – 60%, прямой посев – 10%; для благоприятных условий и получения средней урожайности – 10,60 и 30% соответственно, для сухих регионов и при урожайности ниже среднеевропейской – 30 и 70% соответственно.

В целом в Европе удельный вес классической технологии подготовки почвы составляет 70-75%, безотвальной (мульчирующей) – 20-25%, прямого посева – менее 5%.

В мировом аграрном секторе нулевые технологии применяются на площади более 200 млн. гектаров, в основном на территории государств, занимающих лидирующие позиции в области производства сельскохозяйственной продукции (Канада, США, Бразилия, Аргентина, Новая Зеландия, Австралия и др.).

Разработка и освоение новых систем и технологий, известных под названием минимальной обработки, явилась самым значительным достижением земледелия в послевоенные годы и главным результатом научно-технической революции. (А. А. Шинявский, 1971).

Возможности минимализации обработки почвы при возделывании сельскохозяйственных культур в различных зонах бывшего СССР широко отражены в имеющейся литературе. В большинстве источников показаны пути минимализации обработки почвы при возделывании озимой пшеницы на неорошаемых землях (М.И. Сидоров, И.П. Здравков, 1960; П.Т. Кибасов, 1969; В.Е. Казаков, В.Ф. Голубченко, 1970, 1971; Н.А. Соснин, 1972; Ю. Бондаренко, 1974; Б.А. Доспехов, А.И. Пупонин, Н.Г. Карасев, 1976; Б.А. Доспехов, 1978, и др.).

В период 1970-1980 годов возрос интерес к изучению минимализации обработки почвы и на орошаемых землях в исследованиях В. Паршикова (1976), В.А. Ушкаренко (1975), Л. Барашнина (1975), где отмечалась высокая продуктивность поверхностных обработок (дискования, фрезерования) под озимую пшеницу после различных предшественников.

В свою очередь в МолдНИИОЗиО под руководством доктора сельскохозяйственных наук В.Ф. Кивера в 70-е годах ХХ века начали проводиться широкомасштабные комплексные исследования влияния обработок почвы, различных пищевых и водных режимов на урожайность сельскохозяйственных культур. Проводились исследования по выявлению возможностей более эффективного использования естественного потенциала (теплового и светового) в юго-восточных регионах МССР. Такие комплексные всесторонние исследования проводились при возделывании полевых, овощных, технических и повторных-поукосных, пожнивных культур в интенсивных севооборотах на орошаемых черноземных почвах Приднестровья.

Полученные экспериментальные данные и производственная проверка результатов исследований показали, что в условиях южного Приднестровья Молдавии на орошаемых землях, на обыкновенном тяжелосуглинистом черноземе взамен общепринятых приемов обработки, возможно использование поверхностных обработок (дискования, фрезерования).

В частности, при возделывании интенсивных сортов озимой пшеницы после кукурузы на силос и овощного гороха на зерно была обоснована целесообразность замены отвальной вспашки на глубину 25-27 см дискованием или фрезерованием на 10-12 см. Прибавка урожая от уменьшения глубины обработки почвы по различным фонам минерального питания после кукурузы на силос без орошения составляла в различные по влагообеспечению годы от 0,9 до 5,0 центнеров зерна с каждого гектара, после овощного гороха на зерно – 0,2-6,7 ц/га, а при орошении - 0,2-5,1 и 0,6-8,8 центнера зерна с каждого гектара соответственно (табл. 1).

Таблица 1

Влияние обработки почвы, удобрений и орошения на урожай

озимой пшеницы, ц/га

(предшественник – кукуруза на силос)

Удобрения	Без орошения			Умеренное орошение*				Усиленное орошение**
	1975	1977	сред нее	1975	1976	1977	сред нее	1975	1976	1977	сред нее

 

Вспашка на 25-27 см (контроль)
Без удобрений	31,0	41,8	36,4	42,6	51,2	51,8	48,5	46,4	53,9	54,2	51,5
N120P90	33,0	52,7	42,8	45,2	61,4	73,8	69,1	48,5	66,8	82,7	66,0
N240P180	22,7	52,8	37,7	28,9	66,4	74,2	56,5	35,9	76,5	80,1	64,2
30 т навоза + N120P90	31,5	55,5	43,5	47,9	66,1	75,7	63,2	46,4	69,6	85,8	67,3
Дискование на 10-12 см
Без удобрений	34,4	42,9	38,6	44,8	52,6	53,0	50,1	46,7	53,8	55,5	52,0
N120P90	35,4	54,8	45,1	39,3	66,3	75,2	60,3	46,6	73,7	84,1	68,1
N240P180	23,6	53,5	38,6	28,9	74,3	74,9	59,4	31,0	75,4	83,9	63,4
30 т навоза + N120P90	27,1	54,8	40,9	35,9	66,2	75,1	59,1	42,2	73,8	83,8	66,6
Фрезерование на 10-12 см
Без удобрений	30,6	47,5	39,1	42,2	53,4	53,6	49,7	44,5	55,9	56,0	52,1
N120P90	21,5	57,9	39,7	48,7	67,7	78,7	65,0	43,9	72,6	85,6	67,4
N240P180	16,6	56,8	36,7	34,4	74,7	78,8	61,6	32,6	76,9	85,0	64,8
30 т навоза + N120P90	20,7	59,2	39,9	42,9	68,3	78,4	63,2	44,8	71,5	85,5	67,3
S-X, %	1,74	1,27		1,74	1,27	1,09		1,74	1,27	1,09
НСР 0,95, ц/га	1,80	2,39		1,80	2,39	2,07		1,80	2,39	2,07

* - поддержание влажности почвы в посевах озимой пшеницы в течении вегетационного периода 70-75 % предельной полевой влагоемкости (слой увлажнения 0-70 см).

** - поддержание влажности почвы в посевах озимой пшеницы в течении вегетации не ниже 80-85% ППВ (слой увлажнения 0-50 см).

 

Кроме этого, было также установлено, что при замене вспашки дискованием или фрезерованием при возделывании озимой пшеницы уровень содержания питательных веществ в почве не ухудшался. Но при этом, поверхностная обработка почвы и органические удобрения как без орошения, так и при орошении способствовали увеличению засоренности. На фоне поверхностных обработок почвы, степень поражения растений озимой пшеницы болезнями (септориоз, фузариоз, ржавчина и др.) увеличивалась на 19,4%.

В целом анализ совместного действия обработки почвы, орошения, удобрений и предшественников в проведенных исследованиях в 70-80 гг. ХХ века показал, что главным фактором повышения урожайности озимой пшеницы является орошение, эффективность которого может быть усилена или ослаблена другими факторами.

Прибавка урожая озимой пшеницы от умеренного орошения без внесения минеральных удобрений по фону отвальной пахоты колебалась от 10 до 12 ц/га, при применении частых поливов малыми нормами – от 12 до 15 ц/га (предшественник – кукуруза на силос).

Минеральные удобрения N120 Р90 на том же фоне обработке почвы повышали эффективность как умеренного, так и усиленного режима орошения. Прирост урожая в этом случае составлял 21,1 и 30,0 ц/га соответственно.

По поверхностным обработкам без удобрений прибавки от орошения находились в пределах 6,1-12,6 ц/га, при внесении минеральных удобрений (N120 Р90) – 20,4-29,3 центнера с каждого гектара. Необходимо отметить, что при уменьшении глубины обработки с 25-27 см до 10-12 см прибавки урожая снижались, однако абсолютный уровень урожая был выше при поверхностных обработках. В частности, прибавка урожая в 1977 году по вспашке на фоне внесения удобрений в норме N120 Р90 от умеренного орошения составляла 30 ц/га, а по дискованию и фрезерованию – 29-27, урожай же при этом был 83; 84 и 86 центнеров с каждого гектара соответственно.

В целом сокращение обработок почвы при возделывании озимой пшеницы как без орошения, так и при орошении, в среднем за годы исследования, увеличивало урожай на 0,2-5,4 ц/га в зависимости от фона питания и орошения.

Увеличение дозы минеральных удобрений в два раза как без орошения, так и при орошении на всех фонах обработки почвы по обеим предшественникам оказалось экономически не выгодно. Приросты урожая зерна от органических и минеральных удобрений по поверхностным обработкам составляли без орошения 0,8-2,3 ц/га, при умеренном орошении – 9,0-13,5 и усиленном – 14,6-16-2 ц/га.

Совместные действия факторов (обработки, удобрений и орошения) позволяло получать урожай зерна озимой пшеницы по предшественнику кукуруза на силос, в среднем за годы исследования 67,4-68,1 ц/га.

Действие агротехнических факторов в совокупности и в отдельности на продуктивность растений озимой пшеницы по предшественнику овощной горох на зерно сказывалось несколько иначе (табл. 2).

Таблица 2

Продуктивность озимой пшеницы по различным агрофонам, ц/га

(предшественник – овощной горох на зерно)

Удобрения	Без орошения				Умеренное орошение				Усиленное орошение
	1975	1976	1977	сред нее	1975	1976	1977	сред нее	1975	1976	1977	сред нее

 

Вспашка на 25-27 см (контроль)
Без удобрений	27,0	8,1	44,1	26,4	47,6	53,3	52,7	51,2	53,6	55,6	55,3	54,4
N120P90	21,0	11,5	57,1	29,5	31,9	73,2	81,3	62,1	37,5	84,9	85,7	69,4
N240P180	18,7	10,4	55,4	28,2	27,2	68,3	77,4	57,6	31,5	83,4	79,6	64,8
30 т навоза+ N120P90	28,4	10,6	62,5	33,8	30,2	75,2	84,0	63,1	34,5	85,5	86,8	68,9
Дискование на 10-12 см
Без удобрений	23,9	11,4	44,2	26,5	40,8	55,3	53,7	49,9	37,7	56,4	56,6	50,2
N120P90	21,8	17,2	58,0	32,3	29,5	76,8	82,4	62,9	31,9	88,6	86,2	69,0
N240P180	22,1	14,2	57,3	31,2	24,5	75,6	79,0	59,7	25,7	87,5	81,1	64,8
30 т навоза+ N120P90	20,9	13,8	57,4	30,7	24,7	76,1	81,6	60,8	28,8	86,8	86,0	67,2
Фрезерование на 10-12 см
Без удобрений	24,1	18,2	47,3	29,9	48,2	55,5	56,2	53,3	52,4	57,4	57,7	55,8
N120P90	22,7	22,4	63,6	36,2	47,6	80,2	85,4	71,1	51,8	89,8	87,5	76,4
N240P180	18,6	20,1	60,0	32,9	35,7	77,8	81,3	64,9	43,1	88,0	82,3	71,1
30 т навоза+ N120P90	26,5	23,4	62,1	37,3	48,3	70,6	84,6	70,8	65,3	89,1	86,9	80,4
S-X, %	2,43	1,64	1,05		2,43	1,64	1,05		2,43	1,64	1,05
НСР 0,95, ц/га	2,29	2,56	2,12		2,29	2,56	2,12		2,29	2,56	2,12

В целом, можно сделать следующие заключения, что как правило, отдельно взятый фактор слабее влияет на продуктивность возделываемых культур, чем совместные их действия. К примеру, сумма прироста урожая озимой пшеницы при раздельном действии факторов составляла 49,7 ц/га. Комплексное или совместное действие обработки почвы, удобрений, орошения увеличивало урожай зерна до 68,7 ц/га, то есть прибавка от взаимообусловленного действия факторов составляла еще дополнительно 19 ц/га, или 38,2 % от суммы прибавок отдельных факторов. Это результат проявления синергетического или куммулятивного эффекта.

При совместном оптимальном использовании (минимальной обработки, минеральных удобрений и орошения) урожайность озимой пшеницы по предшественнику кукуруза на силос достигала 86 ц/га и по овощному гороху 90 центнеров зерна с каждого гектара, что было подтверждено в производственных испытаниях и нашло свое применение на практике в колхозе им. Свердлова Слободзейского района, а также в целом на орошаемых землях Молдовы, юга Украины и России.

Изучение после действия приемов основной обработки почвы и удобрений на продуктивность пожнивной горохо-овсяной смеси показало, что при повторении поверхностных обработок плотность почвы увеличивалась до 1,31-1,32 г/см³, пористость снижалась до 49,4-49,8 %, а оптимальное сложение пахотного слоя было отмечено по поверхностной обработке (1,20-1,23 г/см³) на фоне отвальной вспашки.

В целом чередование отвальной вспашки с поверхностными обработками при возделывании озимой пшеницы с последующим посевом пожнивной культуры (горохо-овсяной смеси) способствовало увеличению урожая зеленой массы на 20-117 центнеров с каждого гектара (табл. 3).

 Таблица 3

Урожай зеленой массы горохо - овсяной смеси в пожнивных посевах в зависимости от приемов обработки почвы и удобрений, ц/га

Агрофон под предшественник		Год	Обработка почвы под пожнивную культуру
Обработка почвы	Удобрения		Вспашка на 25-27 см (контроль)	дискование на 10-12 см	фрезерование на на 10-12 см
Вспашка на 25-27 см (контроль)	Без удобрений	1974 1975 1976 1977 ср.	103 166   79   47   99	115 152   63   44   94	- 123 120   49   97
	30 т навоза + N120P90	1974 1975 1976 1977 ср.	138 263 146   78 156	219 252 146   85 176	- 283 180   84 182
Дискование на 10-12 см	Без удобрений	1974 1975 1976 1977 ср.	71 142   77   43   83	69 74 63 42 62	- 108   76   49   78
	30 т навоза + N120P90	1974 1975 1976 1977 ср.	115 279   97   75 142	104 160   83   72 105	- 179 109   73 120
Фрезерование на 10-12 см	Без удобрений	1975 1976 1977 ср.	171   79   48   99	124   79   37   80	108   74   40   74
	30 т навоза + N120P90	1975 1976 1977 ср.	370 100   74 181	232 107   70 136	268 107   69 148
	S-X, % НСР 0,95, ц/га	1974      2,01      9,41	1975   2,62 13,56	1976   7,58 22,79	1977   2,87   4,97

 

В исследованиях В.Ф. Кивер, А.Д. Пилипенко (1978) систематические поверхностные обработки почвы под кукурузу на силос, озимую пшеницу и пожнивную кукурузу при применении сеялок с анкерным типом сошника не ухудшали качества посева и продуктивности возделываемых культур.

При использовании минимальных обработок физическое состояние почвы соответствовало оптимальным параметрам для растений, в частности, плотность почвы при возделывании пропашных культур не превышала 1,0-1,2 г/см³, зерновых – 1,2-1,3 г/см³; общая пористость сохранялась в диапазоне 50-55%; влажность – 30-33% и водопроницаемость почвы была на уровне не более 60 мм/ч.

Необходимо отметить, что использование поверхностных обработок на орошаемых черноземных почвах не ухудшали их агрофизикохимических свойств и позволяло получать стабильно высокую продуктивность выращиваемых сельскохозяйственных культур.

Кроме этого, проведенные исследования показали, что при минимализации обработки почвы под различные культуры затраты труда и времени на основную подготовку почвы снижаются в 1,9 раза, расходы горючего на 15-21 кг, количество антропогенной нагрузки почвообрабатывающими машинами и агрегатами сокращается в 1,3-1,5 раза.

В целом научные исследования, проведенные под руководством В.Ф. Кивера, такими исследователями как Р.А. Мелуа, А.Д. Пилипенко, М.И. Бондаренко, А.П. Погребняк, В.В. Лабунский показали, что минимализация обработок почвы на орошаемых землях позволяет снизить затраты труда, материально-денежных средств и энергии.

Таким образом, научно обоснованное использование минимализации обработки почвы показало возможность снижения трудовых и энергетических затрат за счет уменьшения числа, глубины и, в целом, размера обрабатываемой площади поля на орошаемых землях Приднестровья и получения высокой продуктивности возделываемых культур.

Среди изучаемых поверхностных обработок (дискование, фрезерование) лучшим оказалось фрезерование на глубину 8-10 см, при котором отсутствовала глыбистость пашни и создавалась мелкокомковатая структура почвообрабатываемого слоя, в результате чего достигался лучший контакт семян с почвой, всходы появлялись на 2-3 дня быстрее и дружнее, создавались более благоприятные условия для достижения максимальной продуктивности возделываемых культур.

Объективная оценка возможности минимализации обработок почвы на основании результатов исследования научных центров Приднестровья, изучения научной литературы и имеющегося современного и исторического научного наследия показала, что поверхностные обработки почвы и прямой посев обоснованы, реализуемы и высокоэффективны лишь в определенных условиях.

Усовершенствование технической базы и появление современной техники, углублённые знания биологических свойств растений, физико-химических особенностей различных типов почв, исторический опыт позволили использовать в аграрном секторе экономики ресурсо-, энерго- и трудосберегающие технологии. Возникновение и развитие этих процессов –закономерность современного общественного развития, в том числе и в отраслях аграрной сферы.

На нынешнем этапе совершенствования технологии минимализации обработки почвы появилась возможность, с учетом современного технического обеспечения, проводить так называемую нулевую обработку почвы или прямой посев, а также совмещать основную, предпосевную подготовку почвы, внесение минеральных удобрений, вести прямой посев, прикатывание почвы, т.е. совмещать ряд технологических операций, которые требовались при традиционной обработке.

Разновидностью минимальной обработки является нулевая или прямой посев, предполагающий его проведение в необработанную почву. Для борьбы с сорной растительностью при этом применяют гербициды. Мульчирующая, консервирующая и иные обработки объединяют различные по интенсивности и глубине технологии плоскорезной, чизельной обработки с сохранением на поверхности поля более 30% стерни и растительных остатков. Растительная мульча позволяет сократить потери влаги и испарение, защитить почву от перегрева и эрозии. Но при этом должно быть понимание, что это не «технология для ленивых», как иногда об этой обработке высказываются.

Концепция нулевой обработки – это минимальное воздействие на почву, так как она находится в состоянии оптимальном для роста и развития растений.

Благодаря равновесию между входящими в биоценоз организмами – травами, культурными растениями, микроорганизмами – необходимая работа человека сводится к минимуму. Сегодня нулевая технология – это отсутствие обработки почвы, за исключением воздействия сеялки. Однако данный метод имеет и свои недостатки, так как требует высокой культуры земледелия и строгого соблюдения агротехнических работ в зависимости от агроклиматических особенностей региона.

Нулевой обработке приписывают подчас несвойственные положительные качества. Но, при этом, необходимо предусматривать, что на современном этапе развития земледелия использование минимальных, нулевых обработок возможно, как оказывается, по предшественникам, обеспечивающим существенное очищение полей от сорняков за счет биологических особенностей и специфики технологии возделывания предшественников. Исследователями также установлено, что при внедрении технологии прямого посева яровых зерновых после уборки предшественника целесообразно использовать промежуточные культуры, особенно крестоцветные, которые способны в существенной мере снизить засоренность полей. 

Кроме этого, необходимо учитывать, что минимальная обработка не может быть одинаковой для всех культур, так как оптимальная плотность почвы для разных культур существенно отличается. Для зерновых, например, она выше, чем для пропашных. Поэтому под пшеницу, рожь, ячмень, овес возможны мелкие и даже нулевые обработки, в то время как культуры со стержневой корневой системой (кукуруза, подсолнечник, картофель, овощи, корнеплоды, горох, люцерна и др.) лучше отзываются на глубокую обработку почвы.

Сев по технологии нулевой обработки почвы требует специальных сеялок, которые, в отличие от традиционных, более широкозахватные и выполняют ряд комбинированных операций, что значительно экономит горючее. Но такие сеялки – это очень дорогие агрегаты, амортизация которых будет обходиться значительно дороже, т.е. их окупаемость более длительная и зависит от масштабов и интенсивности их использования. Кроме этого, одним из ключевых элементов системы нулевой обработки почвы является соблюдение севооборотов, а также использование в них культур-сидератов, которые улучшают физико-биологические и химические свойства почв и играют важную роль в борьбе с сорняками. На полях, где планируется проведение прямого посева, необходимо предварительно уничтожать многолетние сорняки с помощью общеистребительных гербицидов на основе глифосата, а также выровнять поверхность почвы с целью достижения равномерной глубины заделки семян.

В целом к преимуществам нулевой обработки почвы по сравнению с традиционной, что основывается на пахоте, относят:

- экономию ресурсов – горючего, трудозатрат, времени;

- накопление влаги в почве, что особенно актуально в засушливых регионах;

- снижение или даже полное предотвращение эрозии грунтов на склонах и в районах, подвергающихся ветровой эрозии.

Вместе с этим, системе нулевой обработки присущи и определенные недостатки, такие как:

- система нулевой обработки непригодна на избыточно увлажненных и заболоченных грунтах;

- минимализация обработки почвы снижает темпы минерализации гумуса, что ухудшает обеспеченность культур азотом и требует дополнительно внесения удобрений;

- частые поверхностные обработки без оборота пласта при размещении зерновых по зерновым могут увеличить поражения их корневой гнилью, а также фузариозом или «сухой гнилью», что особенно проявляется при выращивании кукурузы;

- нулевая обработка почвы приводит к накоплению в верхних слоях почвы патогенов, вредителей, семян сорной растительности, что требует активной химической защиты растений;

- при использовании нулевой обработки почвы необходимо строго соблюдать культуру земледелия: севообороты, виды и нормы использования удобрений, средств защиты растений от болезней, вредителей и сорняков с учетом специфики землепользования для конкретного хозяйства.

Для устранения негативных явлений при использовании минимальной обработки необходимо в системе севооборота сочетать вспашку с поверхностной обработкой почвы. Правильный выбор способа и глубины основной обработки почвы в каждом поле севооборота с учетом природно-климатических, почвенных особенностей - важный резерв повышения урожайности сельскохозяйственных культур.

Многие специалисты считают, что использование минимальной обработки почвы носит прежде всего зональный характер. При этом уменьшение интенсивности механической обработки, как правило, влечет за собой увеличение засоренности посевов и способствует возрастанию дефицита азота в почве, причем эти закономерности усиливаются с увеличением количества осадков или увлажненности почв. Поэтому уменьшение затрат энергии в виде горюче-смазочных материалов при сокращении количества обработок почвы приходится компенсировать затратами энергии на борьбу с сорняками путем использования дополнительных обработок посевов гербицидами и инсектицидами против болезней растений. С повышением же условий увлажнения увеличивается расход фунгицидов, а рост дефицита минерального азота требует его компенсации за счет дополнительного внесения удобрений.

Следовательно, энергосберегающий эффект при минимальной обработке почвы должен оцениваться не по экономии горюче-смазочных материалов, как это часто делается, а по разнице экономии горюче-смазочных материалов и компенсирующего расхода энергии при использовании пестицидов и удобрений. Эта разница в засушливых условиях, как правило, оценивается в пользу энергосбережения за счет экономии горюче-смазочных материалов, но с повышением коэффициента увлажнения она уменьшается и может поменять знак на противоположный.

Потому, чтобы определить возможный уровень минимализации обработки почвы, необходимо учитывать комплекс факторов: тип и гранулометрический состав почвы, содержание в ней органического вещества, плотность, способность почвы сохранять и восстанавливать структуру, дренированность, засоренность, количество осадков в регионе, предшественник, отзывчивость возделываемой культуры на глубокое рыхление, уровень применения удобрений, пестицидов и т.д.

Только при глубоком комплексном анализе всех факторов возможно применение минимальной обработки, которая позволяет сохранить влагу, повысит плодородие, сократить затраты и получить гарантированно высокий урожай.

Для того, чтобы применение нулевой технологии было успешным, ее необходимо дифференцировать в зависимости от почвенно-климатических условий, наличия соответствующих возможностей хозяйств и материально-технической базы. Нулевая обработка почвы – современная сложная система земледелия, которая требует специальной техники и соблюдения технологий и отнюдь не сводится к простому отказу от пахоты.

Все это свидетельствует о том, что минимализация обработки почвы возможна лишь при системном подходе, так как все положительные ее эффекты связаны и реализуются в определенных условиях. При этом, минимальная обработка как элемент интенсивных агротехнологий может быть использована при достаточной обеспеченности соответствующей техникой, удобрениями, пестицидами в оптимальных севооборотах при высокой культуре земледелия.

В связи с этим, первостепенными задачами земледельцев, при разработке и усовершенствовании системы обработки почвы применительно к ее механическому составу, химическим, биологическим свойствам и требованиям культур в системе севооборота должно быть:

- обеспечения высокого уровня культуры земледелия;

- строгое соблюдение технологической дисциплины;

- проведение полевых работ в оптимальные сроки;

- научно-обоснованное использование различных способов и режимов орошения, средств защиты растений, минеральных удобрений с учетом плодородия почвы и потребностей растений под заданный уровень их продуктивности.

Только комплексный, научно-обоснованный подход, с учетом почвенно-климатических условий, хозяйственной специфики и материально-технических возможностей субъектов хозяйствования может обеспечить высоко - эффективное использование минимальных обработок почвы при возделывании определенных сельскохозяйственных культур.

В целом, разработка и стимулирование адаптивной системы земледелия, максимально использующей потенциал биосистемы, природно-климатических условий должно быть государственной политикой в аграрном секторе экономики. При этом необходимо всесторонне учитывать разнообразные факторы: почвенные, климатические и другие природные условия при выборе структуры, специализации, технологии возделывания сельскохозяйственных культур, позволяющих наиболее полно использовать возможности биоклиматического и природно-ресурсного потенциала республики.

 

Примечание: мнение редакции может не совпадать с мнением автора статьи.