Спецвозможности
Технологии

Как управлять уплотнением почвы по No-till?

27.03.2017
4954
Как управлять уплотнением почвы по No-till? фото, иллюстрация

Когда я начинал осваивать технологию no-till, меня больше всего беспокоил вопрос уплотнения почвы. Ведь тогда, когда обрабатывал почву по традиционной и минимальной технологии, одной из основных целей многократных механических обработок было достижение рыхлого состояния почвы. Однако это всегда требовало больших затрат средств и труда.

 

Заманчиво было отказаться от таких трудоемких операций, но и страшило, не приведет ли это к уплотнению почвы. Ведь если даже тогда, когда активно рыхлим землю, мы имеем проблемы с плужно подошвой и т. д., то что же будет, если совсем отказаться от любых видов обработки? Особенно в засушливых условиях, в которых работаю я. В Крыму бытует мнение, что после уборки зерновых, если почву не разрыхлить, она становится твердой как камень.

Когда мы купили первую сеялку для прямого высева и еще только готовили ее к работе, мои коллеги-аграрии сомневались, сможет ли она хотя бы прорезать пересохшую землю. Первая же посевная развеяла все сомнения: сеялка прекрасно справилась с посевом в необработанную почву. К тому же и результаты работы без обработки были лучше, что убедило меня в правильности выбранного пути.

Как ни странно, плотность почвы ежегодно не увеличивалась, а уменьшалась. Когда весной ко мне приезжают коллеги знакомиться с моим опытом работы, многим неопытным людям трудно поверить, что почва может находиться в таком прекрасном состоянии без малейшей обработки.

Однако нередко мне приходилось слышать от отечественных ученых, такое хорошее состояние почвы без обработки может быть только в первые три-четыре года работы по нулевой технологии. Потом обязательно нужно осуществить глубокое рыхление почвы, хотя бы без оборота пласта. Хотя бы плоскорезными или чизельными орудиями.

Фото 1. Гільєрмо Гер­сте­р (Національ­ний інсти­тут сільсько­го­с­по­дарсь­ких тех­но­логій Ар­ген­ти­ни, INTA)

Поэтому мне было интересно изучить опыт тех стран, где технологию применяют не один десяток лет и уплотнения почвы хорошо изучена.

Уплотнение почвы: опыт соседей

В Аргентине я встречался с Гильермо Герстером (Национальный институт сельскохозяйственных технологий Аргентины, INTA), который изучает уплотнения, вызванные передвижением техники по почве  (фото 1).

Он отметил, что уплотнение почвы в результате прохождения сельхозмашин полем — это проблема общая для всего растениеводства. Но при no-till нет возможности устранить ее путем механической обработки почвы.

Гильермо Герстер проанализировал, сколько раз полем проходит техника во время выращивания сои, какая площадь подвергается воздействию техники в процентном отношении. Так, опрыскиватель проходит на 2,5% площадей, посевная техника — на 25-30% поверхности поля, комбайн — на 20%. Если добавить еще и агрегаты для вывоза зерна с комбайна, то будем иметь 69-72% поверхности, которой когда-то ездили колеса определенной техники.

Уплотнение почвы создается, если техника работает на влажной почве. А такие операции, как посев, опрыскивание, обычно осуществляют именно тогда, когда в почве есть влага. Нередко бывает, что и при уборке комбайном может стоять дождливая погода.

Большинство проходов техники по полю происходит тогда, когда почва влажная, и это приводит к уплотнению. Кроме того, в последнее время растет производительность техники и одновременно увеличивается и ее вес. Увеличение площади поверхности колес не успевает за этой тенденцией, что также приводит к повышению давления на грунт.

Все это приводит к проблемам, которые наблюдают на тех полях, где сою выращивают в монокультуре (фото 2). Вот так в таком случае растут ее корни.

Итак, можно было бы сделать вывод: если в течение года на 72% поверхности почвы проходит техника, если прямым посевом занимаются последовательно в течение одного-двух лет, то из-за того, что землю не пашут, она на полях абсолютно вся должна быть плотная, как дорога.

Специалисты INTA изучали поля, где доминирует монокультура сои, и поля, где есть севооборот. Делали сравнения на соседних полях с одинаковым типом почвы. Там, где доминирует монокультура сои, видно, что под поверхностью — настоящая дорога, грунт уплотнен, как пол.

В отличие от этого, на полях, где осуществляют севооборот, этот уплотненный слой не цельный, он как кусками. Изучали также влияние на уплотнение почвы щелевания. В частности, на способность почвы впитывать влагу. Величина фильтрации влаги на монокультуре — 7,74 мм/год. Там, где прошел щелеватель, фильтрация увеличилась почти вдвое (15,4 мм/ч). Но на участке, где придерживались севооборота, способность впитывать влагу была значительно выше, чем там, где применяли щелеватель (25,5 мм/ч).

Фото 4. Рен­дел Рідер  (Універ­си­тет шта­ту Огайо, США)

Аргентинцы однозначно отмечают эффект от чередования различного типа корневой системы, имеющейся в севообороте, что дает возможность восстановить пористость почвы. Поэтому здесь не фиксировали сплошное уплотнение почвы в результате многолетней практики применения технологии «ноу-тилл». В INTA провели опыт, которым руководил Гильермо (фото 3): справа — на этом поле проходил щелеватель, слева — не использовали ничего. Затем, во время уборки, на эти два участка заходил комбайн.

Глубокое рыхление не только не избавляет от проблемы уплотнения почвы, а наоборот, чаще всего как раз и создает их. Как показывает аргентинский опыт, севооборот однозначно восстанавливает пористость почвы, а на некоторых полях позволяет избавиться от уплотнения.

Интересный опыт решения проблемы уплотнения грунта по технологии no-till в США. Рендел Ридер (доцент Университета штата Огайо, США) с 1984 года тоже проводит исследования влияния техники на уплотнение почвы (фото 4).

По его мнению, управление уплотнением почвы возможно с помощью:

  • ме­ханических ме­тодов (ме­ханическая об­работка);
  • биологических ме­тодов (корни растений).

Что лучше: глубокое рыхление или покровные культуры (фото 5)?

Глубокорыхлитель может немедленно:

  • изменить структуру почвы на глубину 0,5 м;
    повысить инфильтрацию влаги (но ненадолго).
    Однако после глубокого рыхления почва становится восприимчивой к новому уплотнению. К тому же для этой операции нужен мощный трактор с большим расходом топлива.

По­кровные куль­ту­ры:

  • постепенно меняют структуру почвы в слое 1 м и глубже;
  • впоследствии повышают инфильтрацию влаги (один-три года);
  • помогают защитить почву от уплотнения;
  • обеспечивают поступление питательных элементов и органического вещества;
  • являются источником питания для живых организмов в почве (дождевые черви, бактерии).

Только фермер может сделать выбор между двумя этими методами: что важнее — медленные, стабильные изменения (покровные культуры) или быстрые (механическая обработка).

Исследования по уплотнению грунта в 2002-2010 гг. в штате Огайо показали, что устойчивость почвы к уплотнению самая низкая при глубоком рыхлении и сплошной обработке. В приведенном списке эта устойчивость увеличивается снизу вверх:

  • бессменная обработка при no-till, движение по технологической колее, покровные культуры;
  • бессменная обработка по no-till, покровные культуры;
  • бессменная обработка по no-till, большой слой растительных остатков, без покровных культур;
  • бессменная обработка по no-till, небольшой слой растительных остатков или непокрытая почва;
  • непостоянная обработка при no-till (вспашка каждые два-три года);
  • неглубокая механическая обработка;
  • полосная обработка;
  • глубокое рыхление с широким размещением ножей;
  • плуг, очень рыхлый грунт перед посевом;
  • глубокое рыхление, сплошная механическая обработка.

Самая высокая устойчивость почвы к уплотнению там, где no-till сочетают с покровными культурами, потому что:

  • растительные остатки смягчают давление тяжелой техники;
  • корни растений образуют макропоры;
  • органическое вещество менее плотное, чем грунт;
  • биологическая активность помогает сформировать стабильные макроагрегаты.

Лучшими культурами для уменьшения уплотнения, по мнению Рендела Ридера, являются:

  • люцерна (многолетняя кормовая культура);
  • подсолнечник;
  • редька масличная (покровная культура) (фото 6);
  • рожь, овес, пшеница спельта (покровные культуры);
  • фацелия (покровная культура).

Еще один результат исследований в Огайо - сравнение «ноу-тилл» и глубокого рыхления при выращивании сои и кукурузы. По глубокого рыхления урожайность этих культур снизилась. По мнению американских ученых, наиболее эффективным способом предотвращения уплотнения почвы является движение техники технологической колеей. В таком случае вся тяжелая техника ежегодно движется по одной колее. При этом есть возможность за колеей сформировать идеальную структуру почвы.

Благодаря многолетним опытам было достигнуто повышение урожайности при контролируемом перемещении техники (фото 7). Особенно остро стоит вопрос уплотнения почвы для тех фермеров, которые начинают применять нулевую технологию на орошаемых землях. Многие из них опасаются, что отказ от механической обработки сразу же приведет к уплотнению почвы.

Интересно мнение по этому вопросу в Дуэйна Бека, профессора Государственного университета Южной Дакоты (США) и научного руководителя исследовательской фермы Dacota Lakes. На этой ферме он проводит многолетние исследования технологии no-till на орошаемых и богарных землях.

Двейн Бек, професор державного університету Південної Дакоти (США)

Мы вместе с ним осмотрели сою на орошаемом поле в крымском хозяйстве, которое несколько лет перешло на технологию no-till.

Я обратил его внимание на то, что почва, на мой взгляд, достаточно плотная, и многие фермеры у нас считают, что на орошении без рыхления никак не обойтись (фото 8).

Доктор Бек не согласился:
— Я считаю, что почва удовлетворительная. И при ежегодном применении нулевой технологии ее плотность будет уменьшаться. Грунт можно разрыхлить рипером значительно быстрее, но это придется делать каждый год.

Мы у себя начали использовать no-till на орошении именно для того, чтобы не совершать механических обработок, тем самым мы улучшаем структуру почвы, избегаем стока воды. А рыхлением пусть занимаются черви и растения. К тому же они не просят солярки. Таким образом, мои опасения по переуплотнению почвы в случае перехода на no-till не подтверждаются опытом стран, где уже давно работают по этой технологии.

К тому же там считают, что лучшим путем для предотвращения уплотнения почвы являются:

  • недопущение работы техники по влажной почве;
  • расширение площади контакта колес с почвой (шины с уменьшенным давлением, больший диаметр и ширина; двойные колеса);
  • соблюдение севооборота (чередование культур с мочковатой и стержневой корневыми системами);
  • частое использование покровных культур (с глубокой корневой системой);
  • контролируемое движение техники.

И самое главное — я уже 9 лет практикую нулевую технологию в своем хозяйстве и нет никаких признаков того, что она вызывает уплотнение почвы. Наоборот, благодаря тому, что не использую механическое рыхление почвы, их структура с каждым годом улучшается, а плотность — уменьшается.

М. Дра­ган­чук, специаль­но для журнала «Про­по­зиция»

ж. Пропозиция, 2015, №5

 

Интервью
Игорь Чечетко, директор компании HZPC Ukraine
После того, как заработало соглашение о свободной торговле с ЕС, ряд украинских сельхозпроизводителей попытались выйти на европейский рынок. Стало понятно, что продукция, которая продается в свежем
Совсем недавно у Украинской зерновой ассоциации появился новый руководитель - Николай Горбачов. Мы поговорили с ним о проблемах, которые волнуют УЗА, прогнозах на нынешний сезон и личном видении

1
0