Нове розуміння зберігаючого землеробства

1.1. Теоретичне обгрунтування No - Till

У природі не відбувається обертання верхнього шару грунту, при цьому відбувається збільшення природної родючості, різнорідне співтовариство пристосувалося співіснувати разом, даючи більшу продуктивність з одиниці площі, без застосування добрив, хімічних засобів захисту.

Тому виникла потреба переглянути свої погляди на такі питання:

- Оранка не є необхідним технологічним ланкою при вирощуванні культур;

- В ідеалі всі рослинні залишки необхідно залишати на поверхні грунту;

- Необхідний постійний покрив грунту (мульча). Це забезпечує захист від прямих сонячних променів, від крапель дощу, від вітру. Мульча є головним захистом від ерозії, а також скорочує випаровування води з поверхні грунту;

- Грунтова ерозія - лише симптом того, що для даної ділянки та екосистеми використовуються неправильні прийоми обробки;

- Фітосанітарний стан поля поліпшується, збільшується різноманітність мікрофлори;

- Максимальне насичення сівозміни різними культурами дозволяє уникнути грунтовтоми.

При технології No - till грунт залишається недоторканою від жнив до посіву і від посіву до збирання врожаю. Вторгнення в грунт відбувається тільки тоді, коли робляться прорізи сошниками сівалок. Технологія No - till не передбачає ніякого руйнування структури грунту, крім як при посіві.

Бур'яни на початковій стадії впровадження No - till знищуються гербіцидами. Вибір типу та часу їх внесення залежить від чисельності бур'янів, їх видового складу і кліматичних умов. Кінцева мета - боротьба з бур'янами за допомогою культур в сівозміні і повна відмова від гербіцидів.

No - till - «нульова обробка» - термін використовується в Північній Америці. В Англії для опису цієї технології застосовується словосполучення «прямий посів».

Таким чином No - till (нульова обробка грунту) - це технологія зберігаючого землеробства, при якій відсутня будь-яка обробка грунту, а рослинні залишки залишаються на поверхні грунту.

1.1. Історія No - Till

Ідея посіву в необроблену грунт не нова. У стародавньому Єгипті з допомогою палиці робили ямки, кидали зерно і закривали отвір, притискаючи грунт ногою. Але як без механічної обробки грунту боротися з бур'янами, які засмічують посіви? Плуг було найефективнішим засобом боротьби з бур'янами, хоча для розвитку культурної рослини (за рідкісним винятком - цукрові буряки, картопля) немає ніякої необхідності розпушувати грунт глибше 3-5 см. При появі гербіцидів з'явилася можливість переглянути заходи боротьби з бур'янами. Проте, вибір хімічних речовин довгі роки був обмежений - багато з них тривалий час зберігалися в грунті і могли пошкодити висівається насіння і молоді сходи культурних рослин. Посів доводилося відсувати на кілька тижнів, упускаючи одне з найважливіших переваг нульової технології - своєчасний посів.

Друге народження No - till сталося в 1960-х роках, коли англійська фірма Imperial Chemical Industries Ltd створила гербіциди паракват (paraguat) і дукат, контролюючі ріст бур'янів. Ці речовини майже миттєво дезактивували при контакті з грунтом, тому їх можна було використовувати проти вегетуючих бур'янів. Оброблене поле майже відразу було готове для посіву без ризику пошкодження насіння залишковим кількістю гербіцидів. Це фактично дало початок нульової технології. З того часу з'явилися інші швидко розкладаються гербіциди широкого спектру дії, які ще більше розширили можливості технології.

Технологія No - till була впроваджена в кліматично помірних районах світу (Європа, США) для зниження витрати палива і трудовитрат, пов'язаних з обробкою грунту. Бразильські фермери впровадили технологію No - till, в першу чергу, щоб протидіяти ерозії грунту, що виникає при традиційній обробці грунту, а також для збереження вологи і підвищення врожайності вирощуваних культур.

1.2. Поширення No - Till в світі

Застосування «зберігаючого» землеробства, або скороченої обробки грунту, з використанням чизель почалося на Великих рівнинах США в 1930-і роки. На той час пилові бурі завдали величезної шкоди грунтам. Головною метою «зберігаючого» землеробства було припинення руйнівної дії вітрової ерозії. Почався розвиток системи стерньового мульчування, яке можна вважати передвісником технології No - till. Території, на яких використовують No - till в США, поступово збільшувалися з 2,2 млн. гектарів у 1973 році, 4,8 млн. га. в 1983, до 22 млн. га. в 2003 році. Поширення технології в 2004-2005 рр.. по світу представлено в таблиці 1.

1. Культивовані площі з використанням технології No - till

У різних країнах

Країна	Площа під No - till в 2004-2005 рр.., Га
США	25 800 000
Бразилія	23 600 000
Аргентина	18 269 000
Канада	12 522 000
Австралія	9 000 000
Індія	1 900 000
Парагвай	1700 000
Болівія	550 000
Північна Африка	300 000
Испания	300 000
Венесуела	300 000
Уругвай	263 000
Франція	150 000
Чілі	120 000
Колумбія	102 000
Китай	100 000
Інші	1 000 000
Всего	95 976 000

У південній Америці перший експеримент з використання No - till розпочався в Бразилії в 1971 році. Сьогодні технологію використовують на 45% посівної площі Бразилії, на 50% - в Аргентині та на 60% - в Парагваї.

Широкомасштабне і швидке поширення технології було обумовлено доступністю відповідних гербіцидів та посівної техніки, достатнє знання тонкощів технології No - till. Застосовувати No - till стало зручно і вигідно. У Латинській Америці досить швидко відбувся перехід на технологію No - till. З 1987 по 1997 рік застосування технології зросла в 20 разів, у той же час в США - тільки у чотири - шість разів. Для швидкого впровадження технології у виробництво держава Бразилія справила сильну підтримку агропромислового сектора виробництвом нових сівалок, обприскувачів і збиральних машин. Спочатку цю технологію впроваджували великі фермерські господарства, а потім невеликі фермерські господарства стали об'єднуватися в асоціації, фермерські клуби і теж спільно застосовувати технологію No - till. Прийняття No - till стало значною подією. За попередніми оцінками, 20 млн. га. землі постійно обробляються з використанням цієї технології в південній частині країни і в районі Серрадо. Ця система широко поширюється і приймається в рівнинних районах Аргентини та Парагваю. Були розроблені нові сорти та гібриди кукурудзи, сорго і пшениці для поліпшення системи сівозмін з соєвими бобами в якості основної культури. Такі зміни збільшили прибутковість системи і зменшили ризики моно зернових систем.

1.3. Переваги No - Till на різних рівнях

Розглянемо переваги від застосування технології No - till на різних рівнях від окремого господарства (ферми) до глобального (планетарний масштаб).

Рівень окремого господарства, ферми:

- Зменшуються витрати сил, часу та фінансів завдяки відмові від багатьох операцій з обробки грунту;

- Механічне обладнання служить довше, знижуються витрати на ремонт техніки і паливо;

- Врожаї стають більш стабільними, гарантованими, особливо в сухі роки і в зонах з недостатнім і нестабільним зволоженням, оскільки забезпечується більше накопичення і збереження вологи та поживних речовин у грунті;

- Вивільняється час для освоєння нових видів діяльності завдяки зменшенню трудовитрат на обробку грунту і ремонт техніки;

- Підвищується прибуток у міру освоєння нової системи землеробства.

Рівень регіону:

- Стабілізується стік води в річках і струмках, нормалізується гідрологічний режим;

- Вода природних джерел стає чистіше за рахунок зменшення забруднення і відкладення мулу у водоймах;

- Знижується вартість водоочищення на муніципальному та міському рівнях;

- Зменшується обсяг весняних паводків і повеней за рахунок посилення інфільтрації;

- Підвищується якість і чистота продуктів харчування;

- Управління природними ресурсами стає оптимальним;

- Підвищуються доходи і якість життя сільського населення в цілому.

Глобальний рівень:

- Нормалізується баланс атмосферного вуглецю за рахунок зменшення виділень вуглецю з грунту (відмова від оранки), зниження споживання енергії (менше спалюється палива), поліпшення накопичення вуглецю в органічній речовині грунту та біомаси;

- Зростає різноманітність мікрофлори і фауни;

-Поліпшується гідрологічний режим на рівні басейнів річок і континентів;

- Знижується ризик ерозії грунту та деградації грунтів;

- Підвищується роль хліборобів у захисті навколишнього середовища на рівні суспільства в цілому.

1.4. Переваги технології No - Till в порівнянні з традиційною відвальної обробкою

Значно заощаджується паливо

При використанні традиційної системи обробітку грунту проводиться безліч операцій для створення твердого «ложа» для насіння. Технологія No - till вимагає тільки одного проходу посівної техніки по полю. Досвід фермерів, що займаються грунтозахисних землеробством, показує, що витрата палива можна скоротити у декілька разів в порівнянні з традиційними системами.

З'являється час для інших видів діяльності

3-5 проходів техніки по полю при нульовій технології проти 12-15 при традиційній обробці грунту за сезон. Немає необхідності в передпосівної обробки грунту, а це вже означає, що на сівбу потрібно менше часу. Техніка використовувана при No - till більш продуктивна, тому скорочується час на проведення технологічних операцій.

Знижуються витрати на техніку

Основні витрати на обслуговування техніки, зайнятої на вирощуванні культур, при переході на нульову технологію значно знижуються через її зменшення у кількості та зниження навантаження в кілька разів через зменшення кількості проходів агрегатів по полю.

Збільшується врожайність

У середньому врожайність при No - till дорівнює або вище в порівнянні з традиційною обробкою грунту. Структура грунту постійно зберігається. Мульча на поверхні грунту зберігає вологу і сприяє кращому росту рослин під час посухи, тому урожай завжди вище, ніж при використанні традиційної системи.

Зменшується тиск техніки на грунт

Незораних грунт під тиском рухомого транспорту або тварин менше деформується у порівнянні з обробленою грунтом. При зменшенні проходів по полю зменшується площа на яку впливають ходові агрегати сільськогосподарських знарядь, а отже зменшується ущільнення метрового шару грунту. Відмова від плуга призводить до зникнення «плужної підошви».

Погіршуються умови для проростання бур'янів

При проведенні традиційної системи обробки окремі агроприйоми (лущення) провокують проростання бур'янів. Мульча, при нульовій технології затримує потрапляння насіння в грунт, знижує температуру на поверхні, створюючи несприятливі умови для проростання насіння бур'янів. Відмова від обороту пласта дозволяє зменшувати потенційну засміченість грунту.

Оптимізується температурний режим грунту

При нульовій технології з-за мульчирующего шару грунт має нижчу температуру влітку і більш високу температуру взимку. Стерня утримує сніг від видування. Сніг, в свою чергу, забезпечує ефективну термоізоляцію грунту і здатний зберігати її температуру на 10-150С вище. За рахунок пожнивних залишків зменшуються коливання грунтової температури протягом доби, це позитивно впливає на поглинання води і поживних речовин рослинами.

Поліпшується структура грунту

Всі методи механічної обробки грунту руйнують її структуру. При переході на нульову технологію відбувається відновлення природної структури грунту і збільшується міцність грунтових агрегатів.

Зберігається популяція дощових черв'яків і інша грунтова фауна

Оранка грунту губить середовище проживання самого значного союзника - дощового хробака, в той час як нульова технологія збільшує його популяцію. Наявність дощових черв'яків є ознакою того, що біологічна компонента грунту зросла і покращилася. Дощові черв'яки в більшій кількості розвиваються в грунті, що обробляється за технологією No - till. Польові спостереження показали, що для цього необхідний час, - грунт повинен відновити властивості, які вона мала в природних умовах.

Поліпшуються біологічні властивості грунту

При No - till не руйнується місце існування мікроорганізмів і відзначається підвищення біологічної активності. При використанні цієї технології мікроорганізми не гинуть від нестачі харчування, що відбувається в умовах непокритою грунту, - вони завжди знаходять органічні речовини в поверхневому шарі грунту. Більш сприятливі умови температури і вологості грунту при No - till позитивно впливають на грунтову мікрофауни. Тому при використанні технології No - till у грунті виявляється більше членистоногих, більше мікроорганізмів (різобій, бактерій, актиноміцетів), і грибних мікориза порівняно з традиційною обробкою (Кемпер, Дерпш 1981; Кронен, 1984; Восс, Сідірас, 1985).

Що стосується комах-шкідників, то No - till може зробити на їх популяцію як негативне, так і позитивний вплив. Це залежить від виду комах-шкідників і від кліматичних умов. Збільшується кількість і різноманітність перетинчастокрилих, павуків, щипавок і ногохвосток. які під мульчирующим шаром знаходять більш сприятливі умови для розмноження В результаті розвивається безліч корисних комах-хижаків. Це призводить до оптимального біологічного балансу, де чисельність комах-шкідників ефективно контролюється комахами-хижаками.

Збільшується вміст органічних речовин у грунті

Рослинні залишки накопичуються на поверхні грунту. Під дією бактерій, грибів та інших мікроорганізмів вони, розкладаючись на більш прості органічні речовини, входять в комплекс органічних речовин грунту. При No - till кількість органічних речовин у верхньому шарі грунту досягає найбільших показників.

При механічній обробці шари грунту перемішуються. При No - till цього не відбувається. Органіка концентрується у верхньому шарі грунту. Спочатку знижується рівень розкладання органічних речовин, але за 3-5 років відбувається адаптація мікроорганізмів до нових умов, і процес утворення гумусу посилюється.

Грунт захищена від ерозії

Першопричиною вітрової ерозії грунту є порушення захисту її поверхневого шару - з вітром несеться верхній розпушений шари грунту, на місці родючої землі утворюється млява пустеля. Слабка фільтрація дощової і талої води в грунт викликає надмірний поверхневий стік - так виникає водна ерозія. Її результатом є втрата мулистою фракції, дисперсної частини грунту, поживних речовин, гумусу - грунт поступово втрачає родючість. При ерозії грунтів збільшуються витрати на вирощування культур. Це витрати пов'язані з обробкою грунту та добривами. Грунти деградують аж до повної втрати родючості та виведення земель з обробки. No - till зберігає грунт від ерозії краще, ніж будь-яка інша технологія, придумана людиною: це і фактори, що зберігають структуру грунту, і рослинні залишки, які захищають поверхню грунту від руйнування і вимивання

Зберігається і накопичується грунтова волога

Додаткова волога в грунті підвищує врожайність, особливо в сезони з кількістю опадів нижче норми. Але будь-яка механічна обробка грунту веде до її висушування. При нульовій технології механічний вплив на грунт зведено до мінімуму і, як результат, випаровування вологи з грунту значно знижується. Вологозберігаючий функцію виконують також стерня і мульча, які залишаються на полі, - вони знижують швидкість руху вітру біля поверхні грунту і тим самим зменшують висушування, що особливо важливо при посушливому кліматі. Крім того, пожнивні залишки сприяють кращому проникненню води в грунт.

Покращує інфільтрацію дощових опадів

Ступінь інфільтрації залежить від обсягу пір грунту, а також від видів грунтів. Так, наприклад, глинисті грунти на відміну від піщаних, пропускають вологу гірше. Якщо пористість верхніх горизонтів грунту мала, інфільтрація дощової води буде обмежена, вона піде з поверхневим стоком і буде втрачена для грунту і рослин. Пористість поверхневого шару грунту може зменшуватися через закупорювання пір частинками, які відділилися від грунтових агрегатів під впливом ударів дощових крапель, або в результаті утворення непроникною кірки на поверхні грунту, або через ущільнення. Пористість поверхневого шару грунту збережеться, якщо грунт не піддається механічній обробці і захищена від руйнівного впливу дощових крапель попередньо створеним захисним покривом з пожнивних залишків попередніх культур і покривних (проміжних) культур.

Покращується екологічна ситуація

Відмова від оранки і, відповідно, від переміщення шарів грунту пом'якшує негативний екологічний вплив добрив на навколишнє середовище. Вони не вимиваються поверхневим стоком і залишаються в грунті. Живильні речовини не потрапляють у водойми і не накопичуються там, що знижує ймовірність цвітіння води через надмірне збільшення кількості водоростей в річках, струмках і озерах.

Дата добавления: 2015-07-08