No-Till. Прогнози та поради
Посилення негативних впливів інтенсивного типу землеробства на ґрунти спонукає значну частину виробників рослинної продукції переходити на ресурсозберігаючі технології. Обсяги деградації ґрунтів у світі та в Україні набули загрозливих масштабів.
За останні 30 років площа еродованих орних земель зросла на 2 млн га і становить близько 11,5 млн га, що є майже п’ятою частиною всієї площі України. Використання на великих площах монокультури, порушення сівозміни, низький рівень застосування органічних добрив, зменшення частки бобових культур у сівозміні — все це призводить до зменшення вмісту гумусу в ґрунті та зниження загальної продуктивності культур (виснаження грунтів). Інтенсивне рихлення ґрунту негативно позначається на розвитку корисної ґрунтової мікрофлори, звільняє поверхню ґрунту від пожнивних решток, що, своєю чергою, сприяє водній та вітровій ерозії (виснаження грунтів). Іншим негативним боком класичного землеробства є великі витрати на обробіток ґрунту. Оранка, дискування — процеси, за яких найбільше витрачається пального, зростають амортизаційні витрати.
Технологія No-Till не передбачає оранки чи іншого обробітку ґрунту, подрібнені рослинні рештки рівномірним шаром залишаються на його поверхні, а сівбу проводять сівалкою прямого висіву, що має спеціальні робочі органи, які дозволяють закладати насіння в необроблений ґрунт на певну глибину. За такої технології верхній його шар не пошкоджується (заходи боротьби з ерозією грунту). Це позитивно впливає на біологічні, водно-фізичні та хімічні властивості ґрунтів. Наявність на поверхні пожнивних решток запобігає водній та вітровій ерозії. За таких умов і в метровому шарі ґрунту формується більше продуктивної вологи. Завдяки використанню ресурсозберігаючих технологій, які не чинять механічного впливу на ґрунти, в орному шарі збільшується вміст органічних речовин, зростає рівень азоту, фосфору, калію, магнію, кальцію (заходи боротьби з ерозією грунту). Помітили, що покращується структура ґрунту, збільшується кількість ґрунтових організмів: дощових червів, членистоногих, мікроорганізмів та грибів, які утворюють мікоризу.
Окрім позитивних факторів технології No-Till на живу та неживу складові ґрунту, вона значно економить кошти під час обробітку. Та попри значну кількість переваг, ця технологія має низку недоліків. Порівняно з традиційним землеробством, де проводять загальноприйнятий обробіток ґрунту, за Nо-Till технології врожайність дещо нижча. Система землеробства без обробітку ґрунту досить складна, вимагає ретельнішого контролю за бур’янами, хворобами та шкідниками. Пряме висівання насіння у ґрунт без обробітку потребує спеціальної техніки та чіткого дотримання технології. Позитивні наслідки впровадження ресурсозберігаючих технологій проявляються не одразу. З літературних джерел відомо, що нормалізація щільності орного шару ґрунту відбувається після застосування на полі No-Till хоча б протягом п’яти років. Проте нижча врожайність сільськогосподарських культур під час застосування No-Till-технології повністю компенсується зниженням витрат, підвищенням рентабельності, збереженням та відновленням орного шару ґрунту (заходи боротьби з ерозією грунту).
Для детальнішого дослідження ресурсозберігаючої технології No-Till ми вдалися до стаціонарного досліду на базі Інституту кормів та сільського господарства Поділля НААН у селі Агрономічне Вінницького району. Місце проведення досліду — Правобережний Лісостеп України. Ґрунти полігона — сірі лісові, опідзолені, що характеризуються низьким вмістом гумусу, схильні до запливання й утворення кірки, яка перешкоджає нормальному газообміну. Відсутність оптимального балансу між повітрям та вологою на цих ґрунтах пояснюється низькою капілярністю. Сірі лісові опідзолені ґрунти характеризуються також низькою мікробіологічною активністю, що не забезпечує формування оптимального поживного середовища.
У досліді попередником озимої пшениці була соя. Головним фактором є обробіток ґрунту. У варіанті з традиційною технологією вдавалися до полицевої оранки, дискування та вирівнювання, за технологією No-Till обробіток ґрунту не проводили. Проти бур’янів, шкідників та хвороб застосовували передбачені технологією вирощування пшениці озимої гербіциди, інсектициди та фунгіциди. У мінеральному живленні також дотримувалися традиційних доз, передбачених технологією вирощування цієї культури (заходи боротьби з ерозією грунту).
Встановлено, що традиційна технологія вирощування і No-Till-технологія по-різному впливають на вміст вологи в ґрунтовому профілі. Так, перед сівбою та після збирання озимої пшениці вищий вміст продуктивної вологи спостерігався у варіанті, де застосовували No-Till-технологію (рис. 1).
Відсутність обробітку ґрунту та рослинні рештки, які вкривають поверхню поля після збирання попередника, не дозволяють верхньому шару ґрунту пересихати, кірка за таких умов не утворюється, а в нижніх шарах ґрунту залишається більше продуктивної вологи. Як відомо, для отримання гарантованого врожаю більшість сільськогосподарських культур потребують 600–700 мм опадів на рік. В умовах Правобережного Лісостепу України таку кількість опадів спостерігають раз на п’ять років. Тому навіть невелика економія продуктивної вологи (10–15 мм) чинитиме позитивний вплив (заходи боротьби з ерозією грунту). Із літературних джерел відомо, що лущення стерні за традиційної системи обробітку ґрунту сприяє збереженню ґрунтової вологи у глибших шарах — 25–30 см. Здебільшого глибина обробітку ґрунту не перевищує 30 см, проте коренева система сільськогосподарських культур поглинає вологу зі значно більшої глибини. Таким чином, у традиційній системі землеробства заходи водопроникності та збереження продуктивної вологи охоплюють лише верхній шар ґрунту. Крім цього, оранка чи поверхневий обробіток порушують його пористість, на межі обробленого та необробленого ґрунту формується щільний шар, який перешкоджає нормальному руху води. Технологія No-Till передбачає постійне накопичення рослинних решток у верхньому шарі, що підвищує поглинальну здатність ґрунту, пори за таких умов не порушені, зростає його фільтраційна здатність (заходи боротьби з ерозією грунту).
Частково це пояснюється типом ґрунту: сірі лісові опідзолені ґрунти за механічним складом — суглинки важкі, схильні до запливання. З іншого боку, можливо, п’яти років проведення досліду замало для формування достатньо товстого шару пожнивних решток, які оптимізували б із часом щільність орного шару. З літературних джерел відомо, що щільність ґрунту повертається до норми тільки після тривалого застосування системи нульового обробітку ґрунту — 10–15 років.
Важливим показником, який впливає на продуктивність культури, є щільність орного шару ґрунту. Щоб забезпечити нормальний ріст і розвиток більшості рослин, вона має коливатися в межах 1,0–1,3 г/см3. Як і за твердженнями інших авторів, у варіантах нашого досліду, де застосовували No-Till-технологію, щільність орного шару ґрунту була дещо вищою порівняно з варіантами традиційної технології (рис. 2).
Впроваджуючи No-Till, потрібно враховувати вологість поверхневого шару ґрунту. В сухий ґрунт буде проблематично провести сівбу, в окремих випадках — неможливо, оскільки робочі органи сівалки не увійдуть в ґрунт на відповідну глибину. Крім того, за умов недостатнього вологозабезпечення спостерігаються строкаті сходи, які значно запізнюються порівняно з традиційною технологією обробітку.
Під час вимірювання температури ґрунту протягом вегетації рослин встановлено, що пожнивні рештки знижують температуру ораного шару ґрунту на 1,5…2°С. Щільний покрив із рослинних решток, окрім стримування випаровування вологи, також має роль термобар’єра.
Обробіток ґрунту — це не лише засіб розпушування орного шару. Завдяки механічному впливу на ґрунт знищується основна частина бур’янів. Плануючи вирощування декількох культур за технологією No-Till, необхідно дотримуватися такої сівозміни, за якої висококонкурентоздатні до бур’янів культури (озима пшениця, тритікале, озимий ячмінь, ріпак) чергуватимуться з тими, що мають середню конкурентоспроможність (ярий ячмінь, кукурудза, овес), та з тими, що мають середню конкурентоспроможність (зернобобові, льон, яра пшениця) (заходи боротьби з ерозією грунту). Відомо, що з часом, якщо не надходить нове насіння, то посіви за No-Till-технологією звільняються від бур’янів набагато швидше порівняно з традиційною технологією. Протягом п’яти років проведення стаціонарного досліду з використанням No-Till-технології кількість бур’янів у посіві пшениці озимої поступово зменшувалася. Шар пожнивних решток на початкових етапах вегетації озимини затримував розвиток одно- і дводольних бур’янів. Після збирання озимої пшениці використовували гербіциди проти дводольних і особливо однодольних рослин. На даному етапі важливо не допускати, щоб небажана рослинність сформувала насіння, що проростатиме наступного року в посівах кукурудзи (заходи боротьби з ерозією грунту).
Врожайність пшениці озимої за No-Till в середньому за роками була нижчою порівняно з традиційною технологією. Проте за нижчої врожайності на 1–5 ц/га рентабельність вирощування була вищою. Окрім цього, економія виробничих витрат у середньому становила 651 грн/га. Необхідно зазначити, що з часом врожайність пшениці озимої у варіантах із традиційною технологією та No-Till майже вирівнюється.
Застосовуючи No-Till-технологію, слід пам’ятати, що основною метою є отримання не максимального врожаю, а забезпечення сталого прибутку під час одночасного збереження структури ґрунту та його родючості.
У сучасних умовах зростання цін на енергоносії, насіння, добрива енергозберігаюча технологія No-Till може бути альтернативою традиційним системам землеробства. Для отримання достатнього врожаю та економії виробничих витрат слід дотримуватися низки принципів. Насіння варто висівати на достатню глибину ґрунтового профілю з наступним загортанням розпушеним ґрунтом (заходи боротьби з ерозією грунту). У випадку потрапляння насінини в рослинні рештки, проростання його буде запізнюватися або воно загине. Якісна робота сівалки прямого посіву значною мірою впливає на продуктивність культури, посіяної за технологією No-Till. Оскільки абсолютно рівного поля не існує, сошники сівалки мають копіювати рельєф. Вчасно проведений захист посіву від бур’янів фактично визначає обсяг врожаю та можливість економії ресурсів.
О. Корнійчук, канд. с.-г. наук,
В. Ходаніцький, канд. біол. наук