Ресурсосберегающая система обработки почвы – залог повышения ее плодородия
Обработка почвы коренным образом изменяет соотношение объемов твердой, жидкой и газообразной фаз в почвенной среде и тем самым влияет на протекающие в ней разносторонние физические, химические и биологические процессы, ускоряя или замедляя темп синтеза и разрушения органического вещества, то есть создавая определенные агрофизические свойства почвы обработкой посредством регулирования ее водно-воздушного, пищевого и теплового режимов можно сохранять, увеличивать или уменьшать ее плодородие и, таким образом, влиять на образование урожая и его экономическую целесообразность. Вот почему, при всем при этом почвообработка не должна носить шаблонный характер, а должна быть строго дифференцированной с ресурсосберегающей направленностью.
В конечном итоге, растение должно быть тем фактором, который определяет, какая ему необходима для нормального развития подготовка почвы, то есть выполнение ее определенных регламентов.
В практическом земледелии хлеборобу постоянно приходится решать вопрос как глубины механической обработки (поверхностная, мелкая, основная на глубину 20..24 см, основная с разрыхлением плужной подошвы и др.), так и ее способов: отвальная ( с оборачиванием) и безотвальная (без оборачивания обрабатываемого слоя), тесно увязывая эти проблемы со структурой севооборота, временем года, степенью окультуренности поля, почвенными разностями (пески, супеси, легкие, средние, тяжелые суглинки, торфяно-болотные почвы и пр.).
Но даже хлебороб-профессионал, обладая вышеперечисленными знаниями рациональной обработки почвы и имея при этом необходимые средства механизации для ее осуществления, может совершать грубые ошибки, не поняв и не усвоив золотого правила земледелия, что почва - это «живое». А к живому мы и должны относиться как к живому - со всеми вытекающими отсюда последствиями. Ведь в одном грамме плодородной почвы находится 3..3,5 млрд. микроорганизмов. Фактически за тысячелетия в соответствии с законами природы, они и создали плодородный слой почвы. Но даже зная эти, казалось бы, прописные истины, хлебороб должен знать, как и чем питается растение - иначе он не сможет правильно применить орудия почвообработки, не навредив живому.
Наукой и практикой достоверно установлено, что отвальный плуг разрушает структуру почвы и понижает ее плодородие, так как в результате оборота пахотного слоя наиболее плодородный верхний слой, в котором преобладают аэробные микроорганизмы, развивающиеся в условиях избытка кислорода, оказывается погребенным нижним наименее плодородным слоем, в котором преобладают анаэробные микроорганизмы, развивающиеся в условиях недостатка кислорода.
В итоге погибает большинство как аэробов, так и анаэробов, то есть почва («живое») получает мощный стресс. Фактически становится некому переводить в почвенный раствор, через который как раз и питаются растения, вносимые нами NPK и органика. Поскольку почва после отвальной вспашки восстанавливается не менее полугода, вносимые нами удобрения оказываются востребованными культурными растениями не более чем на 50% ‑ в результате государство несет колоссальные убытки, поскольку половина удобрений переходит в нерастворимые формы, недоступные растениям. Таким образом, при достаточном внесении NPK растения оказываются голодными - их стартовый рост и развитие корневой системы происходит в менее плодородной среде, что отражается на снижении их продуктивности.
В природно-структурной гетерогенной почве происходят химико-биологические процессы, обеспечивающие повышение плодородия, что невозможно в бесструктурной гомогенной почве после отвальной вспашки. Так в верхнем слое перегноя образуется много углекислого газа: микробы «выдыхают». Углекислый газ - источник угольной кислоты, которая растворяет в почве необходимые растениям минералы и участвуют в процессе фотосинтеза. Но в бесструктурной почве углекислый газ препятствует нитрификации (усвоению растениями азота), а в структурной почве он по имеющимся канальцам опускается вниз и растворяет минералы, переводя их в почвенный раствор.
Следовательно, для того, чтобы в почве могли идти одновременно и нитрификация и разложение минералов, почва должна иметь хорошую порозность, а ее плодородный слой должен находится ближе к ее поверхности, что невозможно при отвальной вспашке.
В бесструктурной гомогенной почве невозможно свободное проникновение в нее воздуха и влаги, невозможен также ее оптимальный температурный режим. Хорошо оструктуренная почва впитывает влагу и воздух как губка благодаря целой сети естественных каналов и ходов, образуемых червями и микробами. В бесструктурной же почве влага застаивается - происходит вредное бескислородное сбраживание органических остатков (силосование). При этом в бесструктурной почве без доступа кислорода растения не усваивают азот, а гуминовые кислоты не могут растворить калий, кальций и другие элементы. На таких почвах влага не может проникать и накапливаться в ее толще, а, следовательно, происходит процесс ее переуплотнения, приводящий к замедлению естественного биологического роста ее плодородия.
На хорошо аэрированных почвах за счет разности температур воздуха и поверхности почвы происходит конденсация паров воздуха, проникающих в почву и отдающих ей влагу в жаркое дневное время. Например, на глубине 35 см разница температур уже может достигать 12 градусов, что и гарантирует конденсацию паров воздуха. Теплый воздух, проникающий по порам почвы все глубже в ее толщу, отдает все больше влаги. Кубометр воздуха может содержать до 100 г воды, половину которой может отдать почве. Ночью же верхний слой почвы охлаждается быстрее чем воздух и, поднимаясь из толщи почвы, более теплый воздух конденсируется в верхних слоях почвы в виде росы.
Наукой установлено, что правильно обрабатываемая почва до 50 процентов влаги, потребляемой растениями, получает из воздуха и только другие 50 процентов - за счет атмосферных осадков. С этими фактами бесспорно должен считаться хлебороб, планируя выполнение агротехнических приемов обработки почвы.
К сожалению, в практике ведения отечественного земледелия преобладает ошибочная теория минерального питания растений немецкого агрохимика Либиха, а не теория органического питания растений русских ученых Докучаева, Котычева и др., а поэтому в основной обработке почвы предпочтение отдается отвальному плугу, который закрывает несовершенства нашей агротехники и несомненно приносит огромный ущерб земледелию.
Однако, необходимо признать, что на сегодняшний день при индустриальном возделывании сельскохозяйственных культур в сложившейся структуре севооборотов, в которой злаковые и бобовые травы должны занимать не менее 20..25% пашни, отвальный плуг будет иметь свое место, но ущерб от него будет сведен к минимуму, так как качественная запашка травяного пласта относится к мощному окультуривающему мероприятию наших дерново-подзолистых почв.
Отвальную же обработку окультуренных почв после стерновых фонов, а так же фонов после пропашных культур, на которую в системе растениеводства затрачиваются огромные ресурсы республики (около 40% топлива и труда по отношению ко всем остальным затратам, включая уборку урожая) нужно свести к минимуму, отдав предпочтение ресурсосберегающим агроприемам, которые еще при этом повышают почвенное плодородие.
При этом следует учитывать особые негативные последствия отвальной плужной обработки наиболее плодородных суглинистых почв. Как правило, на таких почвах под пахотным слоем сложилась мощная плужная подошва с плотностью 1,8-2,1 г/см3 , которая является своеобразным непреодолимым экраном для миграции влаги в подпахотные слои и капиллярному подъему ее в засушливый период в зону корневой системы культурных растений. Достоверно установлено, что потеря урожая на таких почвах в годы с экстремальными погодными условиями (недостаток или избыток влаги) может составить 50% и более. Желание же усилить интенсивность обработки пахотного слоя таких почв приводит к еще большим негативным последствиям: происходит распыление пахотного слоя, ухудшение структуры, быстрое разложение органического вещества, усиливается водно-воздушная эрозия, заканчивающаяся деградацией (дефляцией) и снижением плодородия. В мероприятиях по повышению устойчивости земледелия в экстремальных погодных условиях на таких почвах целесообразно применение дифференцированной системы обработки ее верхнего пахотного слоя и глубокая безотвальная обработка с разрыхлением плужной подошвы. Эта система должна занимать важнейшее место, поскольку способствует созданию мощного пахотного горизонта, что является основным признаком окультуренности дерново-подзолистых почв.
В связи с этим в последние десятилетия практически во всех странах, как и в нашей республике в частности, ведется совершенствование обработки почвы. При этом следует отметить, что бескомпромиссные дискуссии между рядом исследователей о превосходстве только отвальной или безотвальной системы почвообработки является тупиковым путем, поскольку оба направления, имея определенные преимущества, обладают еще большими недостатками и не могут на этом основании быть предложенными для реализации в системе земледелия, особенно в нашей республике, где в основном преобладают дерново-подзолистые почвы.
У нас в республике применительно к нашим почвенно-климатическим условиям институтом механизации НАН еще в прошлом веке разработана своя ресурсосберегающая разноглубинная комбинированная система обработки почвы, которая включает мелкую и поверхностную обработки с агрофизической оптимизацией как пахотного, так и подпахотного слоев почвы. Совместно с профильными институтами республики (земледелия, почвоведения, картофелеводства и др.) практически во всех регионах республики она испытывалась и испытывается на огромных площадях непосредственно в сельскохозяйственных предприятиях, доказав свою жизнеспособность, о чем есть ряд протоколов испытаний и публикаций в печати.
Отдельные элементы разноглубинной комбинированной обработки почвы могут выполняться в комбинации за один проход агрегата или - с разрывом во времени в зависимости от технологии возделывания сельскохозяйственных культур в структуре севооборота и складывающихся почвенно-климатических условий.
Для реализации технологии разноглубинной комбинированной обработки почвы в 70-90-е годы прошлого века институтом механизации НАН были разработаны и изготавливались в нашей республике трехстоечные рыхлители-щелеватели РУ-45, РУ-65, одностоечный рыхлитель РК-1,2, пяти- семистоечный рыхлитель-щелеватель РЩ-3,5.
Эти орудия были предназначены для полосного рыхления плужной подошвы суглинистых почв, кротования-щелевания мелиорированных почв для увеличения водоприемистости осушительных систем. Как правило, они применялись на фоне отвальной вспашки или отдельным агротехническим или агромелиоративным приемом.
На Украине в Каменец-Подольске изготавливались чизельные плуги ПЧ-2,5 и ПЧ-4,5, которые предназначались для сплошной обработки пахотного слоя до глубины 30 см. или - агротехнической полосной обработки до глубины 45 см.
Для сопутствующей поверхностной обработки верхнего слоя почвы чизельные плуги можно было использовать с серийными однорядными зубовыми ротационными приставками ПСТ или двухрядными роторными приставками КР, разработанными институтом механизации НАН Беларуси.
Практически все эти орудия ушли в небытие, как и технологии их применения. И произошло это в основном потому, что в советские времена земледелие в основном велось экстенсивным методом, не восприимчивым к достижениям научно-технического прогресса. И это несмотря на то, что по данным многих исследователей (В.В. Труфанов "Глубокое чизелевание почвы", Москва, "Агропромиздат",1989; Рекомендации "Применение чизельной обработки почвы", Москва, ВО "Агропромиздат",1988; Рекомендации "Глубокое рыхление и щелевание эродированных, уплотненных и временно переувлажненных почв", Минск, 1988; "Повышение продуктивности переувлажненных тяжелых почв с помощью глубокого рыхления" - Зарубежный опыт, Москва, ВНИИТЭИ агропром, 1988) уровень рентабельности дополнительных затрат на чизелевание превышал 600..750%. В сравнении с отвальной вспашкой обеспечивалось повышение урожайности зерновых до 10..15%, пропашных - до 34% со значительно меньшими затратами ресурсов (20...40 и более процентов).
В новом 21 веке институтом механизации НАН Бедаруси предпринята попытка возродить технологию разноглубинной комбинированной обработки почвы за один проход агрегата: разработан навесной комбинированный агрегат АКР-3 к трактору класса 2; 3 для полосного разрыхления плужной подошвы с одновременной сплошной обработкой пахотного слоя по безотвальной технологии и роторно-мульчирующей поверхностной обработкой. Агрегат прошел государственные приемочные испытания и - серийно изготавливается экспериментальным заводом института механизации НАН. Агрегат обеспечивает повышение производительности обработки почвы в 2-3 раза и урожайности сельскохозяйственных культур на 10..30% при существенной экономии ресурсов (топлива - до 20 кг/га, труда - до 15..30%).
Например, за один проход в соответствии с технологическими требованиями агрегатом АКР-3 можно выполнить чизельную вспашку до глубины 30 см. с культивацией,что выполняли в советские времена чизельные плуги серии ПЧ с зубовыми приставками ПСТ или КР. При необходимости агрофизической оптимизации подпахотных горизонтов суглинистых почв этот агрегат может выполнить и агротехническую обработку до глубины 40..45 см. Этим же агрегатом при необходимости можно выполнить и агромелиоративную обработку почвы до глубины 50..60 см., то есть он обладает функциональными возможностями отечественных агрегатов РУ-45, РУ-65 и РЩ-3,5, превосходя их по техническим возможностям.
Практический опыт по использованию таких агрегатов на разрыхлении плужной подошвы говорит о том, что для высокоэффективного сохранения последействия такого агротехнического приема, его следует выполнять 1..2 раза за ротацию севооборота в основном под пропашные культуры.
При выполнении основной обработки они могут успешно заменить на 60..70% отвальный плуг (В.А. Заленский, Я.У. Яроцкий "Обработка почвы и плодородие", Минск "Беларусь", 2004). Об этом убедительно говорит опыт земледелия агрокомбинатов "СНОВ" Несвижского района и "Заря" Мозырского района, а также - ряда других хозяйств, достигших высокой культуры земледелия, строго выполняющих технологические регламенты возделывания сельскохозяйственных культур. Например, агрегат АКР-3 уже шесть лет используется в агрокомбинате "Снов" для комбинированной обработки почвы под посадку картофеля. Совместное использование АКР-3 с агрегатом ПАН-3 (активный окучник, так же разработанный институтом механизации) позволяет сохранить валовый сбор картофеля на пятидесятигектарном поле, который раньше убирался со стогектарного поля.
ТЕЛ: 280-25-96
Ведущий инженер РУП "Научно-практический центр
НАН Беларуси по механизации сельского хозяйства Пищик Святослав Адамович.
Главный агроном агрокомбината "Снов" Несвижского района
