Спецвозможности
Технологии

Ворует ли пахота Вашу почву?

16.11.2017
1803
Ворует ли пахота Вашу почву? фото, иллюстрация

Эрозия: причины и интенсивность

В 2014 г. группа ученых Университета шт. Миннесота ставили полевой опыт. «Мы насыпали слоями попеременно песок и глину и прогнали по поверхности дисковый культиватор», - рассказывает одна из исследовательниц, Джоди ДеЙонг-Хьюз. Культиватор поднял облако пыли. «Мы видели, как почва перемещается на расстоянии 2,5-3 м перед культиватором. Я знала, что дисковый культиватор перемещает почву, но не думала, что на таком большом расстоянии», - рассказывает Джоди ДеЙонг-Хьюз.

Перемещение грунта нарастает с каждым проходом почвообрабатывающего агрегата из года в год. Поэтому эрозия вследствие распашки приобретает серьезных объемы на склонах холмов, образованных последним оледенением, которые занимают большие площади в Миннесоте (как и на украинском Полесье - ред.).

«Со временем значительные объемы почвы вследствие эрозии перемещаются из вершин холмов вниз по склонам», - отмечает почвовед Университета Манитобы Дэвид Лобб. Его

исследования эрозии на юго-востоке провинции Онтарио показали, что 70% общего объема потери почв вызваны эрозией вследствие распашки. «В процессе эрозии почва сначала перемещается вследствие распашки, а затем сдувается ветром или смывается водой», - говорит​ Д. Лобб.

Эрозия началась раньше, чем возникла пахота - уже тогда, когда человек освоил мотыжное земледелие. «Почва всегда смывалась со склонов и никогда - назад, вверх на вершины», - напоминает Дэвид Лобб.

Эрозия от вспашки ощущается даже на плоском как стол дне долине Ред-Ривер, протекает в Миннесоте и Северной Дакоте. «Даже на так называемых равнинах вследствие распашки наполняются почвой понижения в поле. На спутниковых снимках видны диагональные повышения, из которых почва выносится в результате распашки», — говорит Д. Лобб.

Потери почвы от эрозии вследствие распашки могут быть впечатляющими. В 2003 г. исследования показали, что эрозия вследствие распашки приводит к потере 67,5 т/га почвы, что примерно в 5,5 раз превышает естественную эрозию (12,5 т/га). Эрозия вследствие распашки может повлечь за собой ветровую и водную эрозию.

«Почва, сдвинутая с места вспашкой, затем становится добычей ветра или воды», - говорит Дэвид Уайт, который в 2009-13 годах возглавлял федеральную службу охраны природных ресурсов.

Это наблюдалось и во время исследований по заказу федерального министерства сельского хозяйства. «Когда на участках поля, испещренных канавами, появляется вода, эрозия растет еще на 22,5 т/га - до 90 т/га. Мы здесь собираем пшеницы не более 3 т/га. Фермеры выращивают растения скорее в подстилающей породе, чем в почве. В этой местности, страдающей от эрозии, в почвах наблюдается пониженное содержание фосфора, калия и органического вещества», - рассказывает Джоди ДеЙонг-Хьюз. И добавляет: в понижениях собирают все 6 т/га пшеницы.

Впрочем, не всегда в низинах собирают высокие урожаи. «На обычном склоне в результате эрозии от вспашки частицы почвы с поверхности могут переместиться на метровую глубину. Урожаю от этого часто никакой пользы», - говорит Дэвид Лобб.

Минимальная обработка почвы — не панацея

На этих эродированных землях минимальная обработка почвы предлагается как панацея. Однако некоторые орудия минимальной обработки, наоборот, ухудшают эрозию. «Чизелевание на высокой скорости может перемещать больше почвы, чем вспашка с оборотом пласта. Это можно сравнить с проходом грейдера по полю», - говорит Дэвид Лобб.

Ноу-тилл дает лучшие результаты. Однако не ждите и от этой технологии чудес на сильно эродированных почвах.

«Просто прекратив пахать, ситуацию не изменишь. Это просто останавливает дальнейшее ухудшение ситуации», — убежден Д. Лобб.

Ведь ноу-тилл - это тоже выпахивание крайней мере семенного ложа в почве. Ученый объясняет, что сошники и другие орудия ноу-тилл оставляют не менее 50% поверхности почвы открытой, а, следовательно, уязвимой для ветровой и водной эрозии. «Сея на большую глубину даже по технологии ноу-тилл, мы так же смещаем верхний слой почвы», - сказал Дэвид Лобб. В связи с этим он вспомнил, как

первые энтузиасты «ноу-тилл» в Канаде были неприятно удивлены тем, что, вопреки ожиданиям, урожайность у них не повысилась​.

«Повышать урожайность на эродированных вершинах холмов - это восстанавливать почву. На этих территориях отсутствуют биологические ресурсы, чтобы восстановить почву путем повышения содержания органического вещества. Верхний слой почвы был полностью смыт», - рассказал Д. Лобб.

Почву можно не только сохранить, но и восстановить

Что же делать? Выход есть. Следующие шаги помогут минимизировать эрозию от обработки почвы. А используя инструменты вроде покровных культур, фермеры могут начать процесс восстановления эродированных почв.

Изучайте карты урожайности. Они могут точно определить места, где происходит эрозия вследствие распашки. Это там, где урожайность пониженная из года в год.

Притормозите. Обработка почвы и сев на высоких скоростях ускоряют полевые работы, но они провоцируют эрозию почвы. «Обработка склонов на скорости 16-24 км/ч уничтожает ландшафт», - говорит Дэвид Лобб.

Обрабатывайте поля на равномерной скорости. «Если скорости во время работы в поле сильно меняются, следствием становятся потери почвы», - объясняет Д. Лобб. На склоне это легче сказать, чем сделать.

«Спускаясь со склона, вы всегда перемещении больше почвы», - продолжает ученый, отмечая, что мощность почвообрабатывающих орудий обычно измеряется на ровной местности. Однако здесь на помощь приходят высокие технологии. GPS позволяет зафиксировать все  измененияскорости движения, а, следовательно, помочь фермерам соблюдать равномерную скорость работы.

Изменяйте глубину обработки почвы. В этом поможет технология обработки почвы TruSet, разработанная John Deere. Она использует информацию с поля и с карт урожайности, чтобы автоматически выбирать оптимальную глубину обработки почвы. Эта система обеспечивает менее интенсивную обработку на склонах и более глубокую - на тяжелых почвах или там, где больше растительных остатков. По этой технологии работает 8 видов почвообрабатывающих машин John Deere.

Перемещайте пожнивные остатки, а не почву. Хотя технология ноу-тилл не может восстановить почву, она может ее сохранить. «Обратите особое внимание на агрегаты для очистки рядков. Они должны перемещать пожнивные остатки, а не почву. Большие объемы эрозии вызваны неправильно отрегулированными агрегатами для очистки рядков», - говорит фермер из шт. Айова Стив Бергер.

Восстанавливайте почву. «После того, как вы прекратили разрушать почву вспашкой, внедрите покровные культуры, чтобы увеличить содержание органического вещества», - говорит Стив Бергер, который начал применять ноу-тилл и покровные культуры еще в 70-х. «С ноу-тилл и покровными культурами я создал полностью новую среду внутри слоя почвы», - рассказывает фермер. Это дало толчок к быстрому развитию гифов грибной микоризы в почве и на корнях растений, которая производит липкое вещество под названием гломалин. Высокое содержание гломалина помогает стабилизировать структуру почвы. «Это помогает почве работать на выращивание культур», - добавил С. Бергер.

Результаты рекультивации

В Китае издавна научились управлять эрозией почвы, которая возникала в результате ее обработки: землю ведрами носили с низин на возвышенности. Через века американские фермеры делают тоже что-то подобное - механически перемещают грунт на вершины. Восстановление почвы включает перемещение земли дорожными скреперами с подножий склонов на их вершины. «Обычно скрепер, которого тянет трактор, выполняет работу за $ 5-10 тыс», - говорит Дэвид Лобб.

Для 

фермы «Янгфилд Фармз» в южном Онтарио эрозия почвы на склонах стала тяжелым ударом. Урожайность на эродированных склонах была вдвое ниже, чем в среднем на полях. С помощью скрепера, прицепленного к трактору, они нагребли на склоны 5-7,5-сантиметровый поверхностный слой почвы с подножий холмов. Это повысило урожайность до 60% от средней, а после 4 лет выращивания пшеницы, кукурузы и сои - до 90% от средней.

«Мы так поражены тем, что это работает, что планируем применять этот метод везде, где будем покупать новые фермы», - говорит один из совладельцев «Янгфилд Фармз».

Насыпку почвы здесь осуществляли обычно в начале августа, после уборки пшеницы. «В это время обычно сравнительно сухо, и тогда эти работы меньше уплотняют почву», - пояснили владельцы фермы.

Однако существуют и риски. Обильные дожди могут смыть почву назад, вниз по склону. Снижается этот риск благодаря покровным культурам, роль которых выполняют падалица пшеницы, дайкон или горох полевой.

Полевые исследования на 4 полях, где осуществлялось восстановление почвы, и по сравнению с контрольными участками показало, что засыпка на эродированные склоны 10-сантиметрового слоя земли с подножий дало следующие результаты:

ускорение всходов;

густота всходов више на 60%;

рост урожайности по крайней мере, на 31% в первый год и до 64% в последующие.

В целом рост урожайности сотавил від 10 до 133% в зависимости от поля.

Еще одним риском является снижение урожайности на участках, откуда почва перемещалася на склоны в процессе рекультивации. Однако на практике это было зафиксировано лишь на одном из 3 участков. А в среднем урожайность даже выросла.

«Это одна из самых экономически эффективных практик восстановления почвы, которые мы имели», - подытожил Дэвид Лобб.

Перевел Богдан Малиновский, b.malinovskiy@univest-media.com

Интервью
Елена Березовська, президент общественного союза «Органическая Украина»
Общественная Союз производителей органических сертифицированных продуктов «Органическая Украина» был создан в 2012 году. Ее инициаторами стали шесть предприятий, которые производили молоко, бакалею,
Ив Пике, руководитель подразделения Crop Science компании «Байер» в Украине
С марта этого года подразделение Crop Science компании «Байер» в Украине возглавил Ив Пике. За достаточно короткое время он уже успел посетить практически все регионы Украины и ознакомиться с работой