No-till плюсы и минусы технологии

Семена подсолнечника ,кукурузы для технологии No-till
В Украине среди сотрудников сельского хозяйства и учёных мнение о перспективности каждой технологии обработки почвы неоднозначно – в целом ряде статей в первую очередь указывают на сложности Mini-Till, No-Till – зарастание полей сорняками и ежегодное применение гербицидов. Попробуем учесть максимальное количество факторов и положительных и отрицательных сторон каждой из технологий .Для Украины на сегодняшний день контролирующим фактором урожайности при выращивании зерновых культур является количество осадков и их распределение в течение вегетационного периода.
DSC_0281
Плюсы технологии обработки земли отвальным плугом:

    отсутствие или минимальное количество химических средств обработки растений при борьбе с сорняками

  • наличие хорошо разработанной технологии и стандартной техники для обработки почвы.

Но в настоящее время всё чаще применяют гербициды в традиционной отвальной обработке почвы. Получили 2 пункта положительных качеств отвальной обработки почвы.
Минусы отвального плуга:

  • потеря гумуса почвы
  • снижение плодородия почв с течением времени
  • уплотнение почвы
  • ухудшение фильтрационных свойств почвы с течением времени
  • необходимость применять чёрный или занятой пар
  • сильное влияние на урожайность количества осадков и их распределения в течение вегетационного периода
  • образование «подплужной подошвы»
  • большое количество проходов техники в течение вегетативного периода, особенно при выращивании пропашных культур. Получили 8 пунктов отрицательных качеств. Проходы техники при обработке почвы отвальным плугом в течение вегетационного периода:
  1. вспашка
  2. боронование
  3. боронование
  4. внесение минеральных удобрений
  5. сев
  6. для пропашных культур прополка – 2 прохода
  7. опрыскивание от вредителей и заболеваний – 2 прохода
  8. уборка урожая
  9. уборка соломы

9-11 проходов для пропашных, 7- проходов для зерновых культур в случае отсутствия опрыскиваний от вредителей и заболеваний Технологии Mini-Till и No-Till близки по своей сути – задачей этих двух технологий минимальное воздействие на почву и формирование структуры почвы, максимально приближающейся к природной. Вместо пахоты применяется мало разрушающее рыхление в технологии Mini-Till, в технологии No-Till вообще обходятся без вспашки. Доктор биологии Георге Жигэу (Экономическое Обозрение, 16.04.2010 г.) дал очень броскую формулировку – «Переход на Mini-Till неотвратим, как изменение климата».
Плюсы технологий No-Till и Mini-Till:

  1. накопление органического вещества и собственно гумуса в почве за счёт сохранения в ней пожнивных остатков,
  2. повышение плодородия почвы с течением времени – до 45% в течение 5-7 лет
  3. улучшение фильтрационных свойств почвы, приближение к фильтрационной способности целинной почвы
  4. отсутствие уплотнения почвы и постепенное уменьшение её плотности при длительном применении Mini-Till и No-Till
  5. уменьшение количества проходов техники по сравнению с технологией отвального плуга и широкое применение комбинированных приёмов обработки почвы, сокращающих количество проходов техники
  6. сохранение большего количества влаги в почве
  7. меньшая зависимость урожайности от количества осадков по сравнению с технологией отвального плуга
  8. сокращение полива при выращивании овощей на поливных землях в 2,5 — 3 раза
  9. снижение потребности в гербицидах с течением времени
  10. сокращение расхода минеральных удобрений с течением времени
  11. наличие задела перспективных технологий, которые смогли бы в дальнейшем свести применение гербицидов к минимуму при сохранении прочих положительных качеств
  12. отсутствие вспашки и предварительного рыхления в технологии No-Till. Получили 11, а для No-Till 12 пунктов положительных качеств. Минусы технологий No-Till и Mini-Till по высказываниям сторонников и противников этих технологий имеют несколько направлений.

1 –я часть – информационная и состояние вопроса.
-отсутствие чётких рекомендаций по переходу на технологию Mini-Till – но, строго говоря, это нельзя назвать недостатком, это отсутствие опыта, исследований и информации.
2-я часть касается применения гербицидов и особых требований к гибридам, рекомендуемым для выращивания по технологиям No-Till и Mini-Till
–необходимость ежегодного применения гербицидов( этот недостаток можно отнести в равной степени и к отвальной вспашке, так как всё чаще применяют гербициды и при отвальной обработке почвы.) С другой стороны, 30-40 лет назад были хорошие разработки по применению Mini-Till без гербицидов и, соответственно, без генетически модифицированных гибридов),
-привыкаемость сорняков к гербицидам,
— высокая стоимость гербицидов,
— необходимость применения гибридов, стойких к гербицидам,
3-ю часть можно отнести напрямую к недостаткам технологий No-Till и Mini-Till
-необходимость измельчения соломы и других пожнивных остатков и их разбрасывания, — — при применении комбинированных технологий — необходимость в новой технике — более мощных и более дорогих тракторах, ( в случае применения зарубежной техники — дороговизна и неполное соответствие зарубежной техники требованиям климата Украины)
-повышение частоты появления фузариоза,
-необходимость применения сидератов, однако применение сидератов является эффективным средством подавления сорняков и верховом укосе удаётся получать травяную муку и укрывной слой мульчи на почве против сорняков без применения гербицидов.
— В сумме мы получили 7 пунктов, но 2-я часть недостатков, касающаяся гербицидов, всё чаще появляется и в традиционной системе земледелия, объективно к системе No-Till и Mini-Till относится 4 пункта, но только 1 пункт – повышение частоты появления фузариоза можно считать бесспорным недостатком. При первичном рассмотрении сложностей много. Однако сейчас и при традиционной обработке почвы отвальным плугом зачастую необходимо применение гербицидов и все 4 пункта, которые многие авторы считают минусами No-Till и Mini-Till присущи также и отвальной обработке почвы. – Начинаем применение гербицидов – и за этим следует вся цепочка недостатков. Николай Косолап, один из немногих учёных Украины наибольшее внимание уделяющий технологиям No-Till и Mini-Till считает, что сорняки при технологии Mini-Till контролировать легче, чем при отвальной обработке почвы. Повышение частоты появления фузариоза – оставленная на почве стерня – гигроскопичная среда для проживания микроорганизмов, в том числе фузариоза, особенно после кукурузы. Злаки на целинной почве поражаются фузариозом реже, чем на распаханных почвах – на целине от фузариоза растения защищают его естественные враги – грибы триходерма и микор, проживающие в верхних слоях почвы, а при глубокой распашке эти грибки погибают, попадая в нижние слои почвы. Предупредить распространение фузариоза можно применением фунгицидов и обработкой зерна и растительных остатков биоудобрениями, содержащими полный комплекс микроорганизмов почвы. Ещё один рекомендованный (в первую очередь американскими разработчиками) путь – решение проблемы «в лоб» — применением гибридов, стойких к фузариозу. Особый вопрос – о применении Bt-гибридов, выделяющих ботулотоксины для защиты от вредителей, но эти же токсины могут воздействовать и на микроорганизмы почвы – т.е. в почве тормозятся процессы разложения растительных остатков, уменьшается количество низкомолекулярных питательных веществ, поставляемых микроорганизмами растениям. Из-за сильных колебаний температур, неожиданных заморозков и резких смен засух и обильных дождей биологи стали вести поиск новых гибридов, устойчивых сразу ко многим факторам: заморозкам, засухе, аномально жаркому лету, сильным перепадам температур, затоплению при ливневых дождях, нехватке кислорода. При комплексном рассмотрении проблемы набирается всё большее количество высказываний в пользу естественного пути – равновесия в природе и использования биологических методов защиты, близких к природным стимуляторам иммунитета растений. Оставлять ли на поверхности почвы измельчённую солому или заделывать? Для условий климата Украины светлая мульча соломы или стеблей кукурузы задерживает прогрев почвы – на стерне быстрее сходит снег, почва ещё не прогрелась, замёрзшая и вода стекает. – В условиях средней полосы необходима заделка соломы на малую глубину – Николай Косолап является сторонником применения тяжёлой пружинной бороны, кроме этого инструмента есть сторонники применения культиваторной лапы и лущения. Для заделки кукурузных стеблей рекомендуют лущение почвы 2 раза с небольшими интервалами. Для рыхления с уничтожением сорняков успешно применён стерневой культиватор в 2 прохода с интервалом в 2 недели. Количество проходов техники в технологии Mini-Till.

  1. выравнивание почвы при первом переходе на Mini-Till,
  2. заделка соломы (возможно совмещение с внесением навоза или помёта с комплексом защитных микроорганизмов ),
  3. боронование, если оно необходимо,
  4. опрыскивание – внесение пестицидов,
  5. для сои и других культур со стержневой корневой системой – глубокое рыхление на глубину 30-32 см.
  6. внесение гербицидов,
  7. сев с внесением неорганических удобрений,
  8. уборка с измельчением и разбрасыванием соломы, 5-6 проходов техники – для культур высеваемых по глубокому рыхлению и 4-5 проходов для культур сплошного посева – уменьшение проходов техники на 20-40%.

No_Till_Corn-300x200
С развитием технологий No-Till и Mini-Till развивались и комбинированные агрегаты — уборка с измельчением и разбрасыванием соломы, сев, совмещенный с внесением минеральных удобрений, агрегаты лущения, совмещенные с севом пожнивной культуры. То есть сокращение проходов техники достигалось не только отказом от ряда операций в обработке почв, но и совершенствованием орудий обработки почвы, совмещающих 2-3 операции. Участники совещаний по применению No-Till отмечали целый ряд сложностей в работе с этой технологией. Наибольшее применение No-Till находит в Западной Австралии, Аргентине и Бразилии. На территории Украины и России есть свои особенности внедрения из-за более холодного климата – растительные остатки разлагаются медленнее, измельчение соломы необходимо. Оставшаяся на поверхности почвы измельчённая солома создаёт светлый мульчирующий слой – из-за этого почва прогревается медленнее, если на поверх соломы внесен слой помёта или навоза, это создаёт лучшие условия разложения соломы и улучшает прогревание почвы – верхний слой оказывается тёмным. В случае заделки соломы лущением, либо пружинной бороной поверхностный слой также становится тёмным и улучшается прогрев почвы и разложение соломы. Высокая стерня в условиях нашего климата часто оказывается отрицательным фактором – затеняются и вытягиваются всходы. Кандидат сельскохозяйственных наук В.А.Заленский отдаёт предпочтение лущению почвы как осенней подготовке почвы и оптимальной для посева пожнивных культур. Короткий вегетационный период большей части территории Украины, России и Беларуси требуют проведения лущения вслед за уборкой урожая и посева пожнивных культур вслед за лущением. Отрицательно сказываются на растениях неконтролируемые примеси в гербицидах. Среди генетически модифицированных гибридов имеются такие, которые уменьшают количество микроорганизмов в почве. – Т.е. микробиологические удобрения при выращивании генетически модифицированных гибридов и применении гербицидов становятся ежегодной необходимостью. И в остальных случаях микробиологические удобрения входят в число необходимых операций. Снижение урожайности в последние годы ведущие специалисты по заболеваниям растений связывают с малым содержанием полезных микроорганизмов в почве из-за недостатка органических удобрений в течение многих лет, применением фунгицидов узконаправленного действия, уничтожавших грибки и освободивших место для патогенных микроорганизмов и большим применением глифосатов, продукты распада которых являются стимуляторами роста грибков рода фузариум, распространением новых 5-6 видов патогенных микроорганизмов, занесенных с импортной продукцией. Профессор Владимир Котляров выделил 3 наиболее вредоносные бактерии

Pseudomonas siringae (в том числе эта бактерия снижает температуру замерзания воды с -9 до -2- -4-х град. С. и значительно увеличивает гибель растений от заморозков)

Xantomonas translucens

Xantomonas arbopucola

В результате недостатка полезных микроорганизмов снижался иммунитет растений и под влиянием 2-3-х неблагоприятных погодных факторов и новых инфекций развивались заболевания, снижающие урожайность и качество зерна. По прогнозам снижение урожайности может достичь 40%. Важную мысль подчеркнул Владимир Старостишин ( компания IMK) по поводу внесения навоза на поля «Навоз – это вместилище микроорганизмов, катализирующих почвообразовательный процесс». То, что навоз сам по себе не увеличивает количества гумуса в почве, отмечалось неоднократно, и только сейчас более детально рассмотрен вопрос о том, что увеличение содержания гумуса в почве происходит быстрее на почвах с более плотным заселением микроорганизмами здоровой почвы. При этом микроорганизмы занимают экологическую нишу, которую при их отсутствии могут заполнить болезнетворные микроорганизмы. доклад Александр Харченко в докладе «Переход на системы сберегающего земледелия в условиях эпифитотии бактериозов» описывает заболевания, имеющие внешние признаки недостатка фосфора, железа и магния, однако вызванные комбинированной микробной инфекцией в условиях снижения иммунитета растений и даёт рекомендации по их предотвращению.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Технологии No-Till и Mini-Till имеют много преимуществ перед традиционной обработкой почвы, прежде всего восстановление гумуса и плодородия почвы повышение урожайности и иммунитета растений. Имеется задел перспективных разработок для выращивания высоких урожаев без применения гербицидов и генетически модифицированных гибридов. Имеется полный комплект отечественной техники для обработки почвы по технологиям No-Till и Mini-Till. Снижение урожайности происходит из-за низкого иммунитета растений, низкого содержания в почвах гумуса, ослабленных сообществ микроорганизмов в почве, нестабильности климатических условий и комбинированных грибково -микробных инфекций.  Имеются высококачественные натуральные микробиологические препараты для повышения урожайности и иммунитета растений и предупреждения заболеваний, в том числе вызываемых комбинированной грибково -микробной инфекцией.