ОБРАБОТКА ПОЧВЫ СЕГОДНЯ – НЕОБХОДИМОСТЬ ИЛИ ДАНЬ ПРОШЛОМУ

На всех этапах становления и развития сельскохозяйственного производства в Казахстане система обработки почвы, как основной инструмент воздействия на плодородие, борьбы с сорняками и другими вредными объектами претерпевала значительные трансформации. Со времен освоения целины и до сегодняшних дней земледельческая отрасль страны на практике испытала все мировые системы обработки почвы, познавая их отрицательное воздействие и адаптируя их к местным условиям. Шаблонный трансфер технологий обработки почвы без учета местных почвенно-климатических особенностей регионов всегда сопровождался негативными последствиями, как для экологии агроландшафтов, так и для сельскохозяйственного производства в целом, что отражалось на продуктивности пашни и доходности фермеров. Среди ярких примеров подобных последствий следует отметитьшаблонное внедрение отвальной обработки – в результате, развитие эрозионных процессов, потеря части плодородных земель. Аналогичным примером может также служить широкое распространение системы No-till и полного отказа от механической обработки, что в ряде случаев приводило к снижению урожайности посевов, а на фоне несовершенной системы защиты к массовому развитию болезней и вредителей, повышению засоренности.

Рассуждая о недостатках и отрицательных последствиях при использовании различных систем обработки почвы необходимо помнить, что всегда присутствовали как противники, так и сторонники отдельных направлений в обработке почвы, каждая школа имела свои доводы и обоснование своих взглядов. Данная тенденция сохраняется и сегодня.

На современном этапе при полном отсутствии ограничений в выборе той или иной технологии обработки почвы, а также наличие на рынке широкого ассортимента различной почвообрабатывающей техники, в практике фермеров можно встретить использование как классических систем, так и множество сочетаний приемов, относящихся к объёмному понятию ресурсосберегающие системы обработки почвы. В дополнение к этому, в настоящее время выбор отдельных приемов и систем обработки почвы в большей степени продиктован техническим оснащением и финансовым состоянием фермеров, а не заботой о плодородии и потенциальной продуктивности, что идет в разрез с самой концепцией почвообработки.

Все это опять возвращает к вопросу – нужна ли сегодня обработка почвы? Или можно сократить затраты на эту технологическую операцию, полностью отказавшись от неё? От чего же зависит необходимость, периодичность и интенсивность обработки почвы? Эти вопросы в течении длительного времени изучаются в Научно-производственном центре зернового хозяйства имени А.И. Бараева. Начиная с разработки почвозащитной системы земледелия для степных районов Казахстана и Сибири были заложены концептуальные основы систем обработки почвы в регионе, разработаны технологические требования к сельскохозяйственным машинам и показателям качества отдельных операций. Несмотря на климатические изменения и широкий ассортимент подходов к ведению производства эти базовые основы актуальны и на сегодняшний день.Это в первую очередь обработка почвы без оборота пласта, использование почвообрабатывающих орудий плоскорежущего, чизельного или культиваторного типа, максимальное сохранение стерневого покрова и растительных остатков на поверхности почвы, применение дополнительных приемов влагонакопления.

Почва представляет собой разнородную биогенную среду, где все процессы и режимы взаимосвязаны. Так, ухудшение состояния одного почвенного показателя оказывает отрицательное влияние на остальные свойства почвы, приводя к снижению её потенциала и продуктивности. При этом, обработка почвы в классическом земледелии рассматривается как мощный фактор воздействия на свойства почвы и почвенные режимы, одновременно решая задачи разуплотнения пахотного слоя, борьбы с сорняками, заделки удобрений и растительных остатков для создания благоприятных условий произрастания культурных растений. Известно, что основным лимитирующим фактором в богарном земледелии Северного Казахстана является дефицит атмосферных осадков в период вегетации. В отдельные острозасушливые годы формирование урожая происходит только за счет почвенной влаги, накопленной в осенне-зимний период, поэтому обработка почвы, как и все элементы технологии должны быть направлены на максимальное накопление и сохранение почвенной влаги.

В этом ключе обработка в первую очередь необходима на почвах склонных к переуплотнению – это почвы с тяжелым механическим составом (>45% физической глины) и низким содержанием органического вещества. Длительное отсутствие обработки на почвах данного типа приводит к повышению плотности пахотного слоявыше оптимальных значений (>1,30 г/см³), плотная почва, особенно в увлажненном состоянии отличается крайне низкой водопропускной способностью, что в период снеготаяния играет отрицательную роль. Талая вода не усваивается почвой, а расходуется на сток и физическое испарение, формируя очаги водной эрозии. Массовый сток талых вод в годы с интенсивным снеготаянием провоцирует временный подъем уровня рек, что приводит к разрушению гидротехнической инфраструктуры и подтоплениям. В результате сформировавшихся запасов почвенной влаги недостаточно для полноценного роста и развития растений. В качестве примера можно представить ситуацию текущего года, где различия в состоянии посевов между технологией No-till (ведется с 2004 года)и традиционной глубокой обработкой с дополнительным снегозадержанием имеют видовые различия (рисунок 1).

Выбор почвообрабатывающего орудия на данных типах почвы зависит от степени искушённости почвы, сроков проведения обработки и засоренности фона. В отдельные годы, когда после уборки почвенный профиль иссушен до предельной усадки, почва покрывается обильной сетью трещин и способна усваивать талую воду весной не хуже обработанных фонов, поэтому эффективность обработки в подобных условиях низкая. В годы с влажной осенью, когда пахотный слой в послеуборочный период находится в увлажненном состоянии - зяблевая обработка крайне необходима. Отсутствие обработки в подобной ситуации значительно снижает весеннюю влагозарядку и влагообеспеченность будущих посевов. В случае если обработка проводится сразу после уборки и на поле имеются вегетирующие сорняки высокий эффект окажет применение плоскорезов глубокорыхлителей, которые одновременно разуплотняют обрабатываемый слой и подрезают сорняки. В годы с коротким послеуборочным периодом или поздней уборкой, когда зяблевая обработка проводится непосредственно перед наступлением холодов большую эффективность будет иметь применение чизельной обработки или щелевания. Ограничение глубины зяблевой обработки продиктовано мощностью гумусового горизонта (А+Б), который в зонах черноземов южных и темно-каштановых почв редко превышает 30 см, поэтому работа плоскорезами в основном проводится до 27 см, на маломощных почвах глубина снижается до 20 см. Работа глубокорыхлителями на бо́льшую глубину приводит к подъёму на поверхность менее плодородного переходного горизонта с включением материнской породы, что отрицательно влияет на свойства окультуренного пахотного слоя. Данное ограничение не распространяется на чизельные орудия и щелеватели, работа которых в основном состоит в нарезке вертикальных дрен с небольшим рыхлящим эффектом, поэтому для достижения высокого разуплотняющего эффекта применяют именно эти орудия на глубину до 45 см.

Проведение качественной зяблевой обработки обязательно должно сопровождаться дополнительными влагонакопительными мероприятиями, поскольку подготовленная почва в весенний период может усвоить талой воды на 100-150% больше, чем формируется при естественном снегоотложении. В связи с этим необходимо использовать природную особенность региона – активную ветровую деятельность и перенос снежных масс на большие расстояния, проводя механическое снегозадержание. Эффективность данного способа доказана ещё в 80-х годах прошлого века и актуальна до сих пор (рисунок 2).

Тем не менее к вопросам дополнительного снегонакопления необходимо подходить с особой осторожностью, особенно на полях со сложным рельефом и склоновой пашне. Чрезмерное усердие часто приводит к необратимым процессам оврагообразования. На полях со сложным рельефом необходимо подбирать направление обработки, усиливать дренирование. Правильная тактика проведения зяблевой обработки и снегозадержания позволяет существенно увеличить запасы почвенной влаги к посеву (рисунок 3). Однако, проведение зяблевой обработки и дополнительных снегонакопительных мероприятий обязывают дополнять технологию операциями по сохранению почвенной влаги в допосевной период, которые направлены на выравнивание глыбистого фона и создание рыхлой мульчи на поверхности, параллельно провоцируя рост сорняков. Именно подобный комплекс работ на тяжелых почвах позволяет снизить зависимость от основного лимитирующего фактора в регионе и бороться с летней засухой.

Последействие обработки на тяжелых почвах зависит от многих факторов и в каждом отдельном случае проявляется по-разному, однако независимо от длительности последействия необходимо придерживаться следующей стратегии: максимальное разуплотнение почвы осенью для усиления влагозарядки и проведение мелких ранневесенних обработок с целью закрытия влаги ранней весной.

На почвах со средним гранулометрическим составом, где содержание физической глины составляет 30-40% интенсивность обработки целесообразно снижать. На почвах данного типа можно активно экспериментировать с различными уровнями минимализации, как по глубине обработки, так и по периодичности её проведения. Снижение глубины обработки менее 20 см на почвах данного типа не уступает по эффективности влагонакопления глубоким обработкам, но значительно сокращает расходы на проведение операции. В зависимости от содержания органического вещества и устойчивости к уплотнению последействие основной обработки на данных почвах сохраняется белее длительный период, поэтому необходимость проведения обработки здесь и её периодичность будет больше зависеть от фитосанитарного состояния фонов и тактики построения системы защиты растений, в первую очередь против сорняков. Независимо от уровня минимализации, все базовые элементы технологии, направленные на максимальное накопление и сохранение влаги на почвах среднего механического состава также должны соблюдаться. Следует особенно выделить, что чем больше в почве физического песка, тем больше она подвержена непродуктивному расходу почвенной влаги в допосевной период, поэтому мероприятиям по сохранению влаги здесь следует уделить особое внимание. Ранневесеннее боронование на подобных почвах будет иметь эффективность не только на обработанных фонах со снегозадержанием, но и по стерневым предшественникам, поскольку в годы с ранней весной и высокими дневными температурами, сопровождающимися суховеями почва интенсивно иссушается. Создание рыхлой почвенной мульчи замедляют подобные негативные процессы.

Практикой многих фермеров показано, что на почвах данного типа возможно успешное применение технологий, близких к классическим представлениям No-till. Однако, для успешной длительной практики No-till необходим отход от монокультуры зерновых, введение в ротацию культур с различной биологией, а также квалифицированную поддержку специалистов по химической защите растений. Полный отказ от механической обработки влечет за собой усиленное развитие и распространение вредных объектов, успешная борьба с которыми возможна только при постоянном мониторинге и планировании многоступенчатой интегрированной системы химической защиты. Подобные подходы к ведению производства сопряжены с высокими экологическими нагрузками как на почву, так и на конечную продукцию, требование к которой со временем становятся все выше.Тем не менее, в связи с устойчивой динамикой роста цен на средства защиты растений, No-tillне выдерживает экономической конкуренции с традиционными подходами, как по продуктивности, так и по себестоимости произведенной продукции, поэтому обратный переход к минимальным и традиционным технологиям неизбежен.

В последнее десятилетие определенный интерес фермеров вызывают альтернативные системы земледелия, базирующиеся на принципах биологизациии экологизации. В этих системах первостепенная роль в регулировании фитосанитарного состояния и управления почвенным плодородием отводится также системе обработки почвы.

Ретроспективный обзор проблематики обработки почвы, её необходимости и целесообразности показывает, что обработка почвы в системе земледелия всегда была и остается актуальным и действенным инструментом регуляции при возделывании сельскохозяйственных культур в земледельческих регионах Казахстана.

В реальных условиях фермер самостоятельно определяет стратегию ведения хозяйства, вопросы применения или отказа от обработки почвы, тем не менее, критерии выбора правильного подхода к этому вопросу, обоснованные многолетней практикой безусловно имеются.

В.В. Заболотских, С.А. Журик

Научно-производственный Центр Зернового Хозяйства

имени А.И. Бараева, Казахстан

zabolotskih_vladimir@mail.ru, zhurik-sergej@mail.ru