В системе обработки почвы в настоящее время используется сочетание плужной, плоскорезной, поверхностной и нулевой обработок. Их соотношение в каждой сельскохозяйственной зоне определяется набором возделываемых культу, почвенно-климатическими условиями и, в первую очередь, влагообеспеченностью.
В последние годы в нашей стране и за рубежом ведутся интенсивные исследования по созданию систем агроландшафтного земледелия. По своей сути они реализуют механизм глубокой адаптации комплекса технологических процессов и операций к конкретным зональным агроландшафтам с целью максимальной сбалансированности продукционных процессов в конкретных агроэкосистемах.
В настоящее время для подготовки почвы под посев озимых и яровых колосовых культур выполняется целый набор операций: лущение и дискование стерни, отвальная вспашка на небольшую (18-20) глубину, многократные культивации на убывающую глубину, боронование, прикатывание почвы и др. Каждая из перечисленных операций, рассматриваемая отдельно, не является такой энергоемкой, как, например, плужные обработки. Вместе с тем, необходимость обязательного выполнения большой номенклатуры этих работ при возделывании основных с.-х. культур зоны требует многократных проходов по одному и тому же участку поля различных машинно-тракторных агрегатов. Это обусловливает высокие затраты труда и расхода топлива на 1 га пашни, требует наличия в составе МТП хозяйств большого перечня почвообрабатывающих машин и орудий, что увеличивает удельные капитальные и эксплуатационные затраты на производство продукции отрасли.
2.3. Влияние влагосберегающих технологий на эффективность растениеводства
Анализ рада специалистов показывает, что применяемые в настоящее время механизированные технологии и технические средства отечественного и зарубежного производства не отвечают в полной мере требованиям засушливого земледелия юга России. Так, в исследованиях отмечается, например что частая и глубокая, особенно отвальная, обработка почв приводит к быстрой минерализации гумуса. Поэтому в качестве одного из важнейших направлений по сохранению гумусного слоя в почве, а, следовательно, и увеличения ее плодородия, рекомендуется уменьшение количества глубоких отвальных обработок. Вместе с тем орудия для поверхностной обработки почвы не в полной мере обеспечивают требуемое качество процесса. В частности, не выполняют послойное рыхление пласта, недостаточно разрыхляют нижние уплотненные слои почвы, не выравнивают и не уплотняют верхний слой.
По среднемноголетнему количеству осадков растениеводство Ростовской области относят к рисковому земледелию. Объем осадков в нашей области гораздо меньше чем, например в Краснодарском крае. В связи с этим, для получения высоких и качественных урожаев пшеницы земледельцы области должны применять не только ресурсо-, но и влагосберегающие технологии. С одной стороны, применение комбинированных машинно-тракторных агрегатов, способных за один проход выполнить несколько операций, позволит экономить не только горючее и затраты труда, но и влагу, за счет того, что в условиях жаркого климата рыхление почвы на глубину более 5 см приводит к ее очередной вентиляции и испарению сохранившихся запасов влаги.
Современный подход к влагосберегающей обработке почвы среди ученых-аграриев заключается в такой обработке, при которой глубина рыхления не должна превышать 5 см (за исключением основной обработки почвы), верхний, пересушенный слой лишний раз переворачивать в глубь пласта почвы не следует и, в завершение этого, необходимо осуществлять прикатывание почвенного слоя, чтобы частично закрыть слишком крупные вентиляционные отверстия и выровнять поверхность почвы, что приведет к снижению площади испарения влаги.
На сегодняшний день учеными нашей страны и ряда зарубежных стран уже разработаны, запатентованы и поставлены в серийное производство различные сельскохозяйственные орудия, позволяющие вести обработку почвы с максимально возможным влагосбережением.
Различные сельскохозяйственные орудия, применяющие технологию плоскорезной обработки почвы без оборота пласта позволяют рыхлить почву, подрезать корни сорных растений и, что является тоже немаловажным, защищать почву от ветровой эрозии. Поскольку в засушливую погоду в Ростовской области очень часто бывает ветреная погода, слой почвы, обработанный с оборотом пласта может быть сильно подвержен выдуванию. Если же почва обрабатывается без оборота пласта, на поверхности остаются пожнивные остатки растений, части сорных растений, которые значительно снижают скорость ветра в самом нижнем, околопочвенном уровне, а также задерживают частички почвы, которые ветру все-таки удается сорвать с места. С другой стороны, подобная обработка почвы, когда на поверхности остаются части растений, пусть даже в измельченном виде, позволяет получить в некотором роде «теплоизоляционное одеяло», которое предохраняет почву от перегрева днем.
Кстати, как отмечал русский земледелец, агроном Иван Овсинский, это теплоизоляционное одеяло будет способствовать не только защите от перегрева и сохранению влаги в почве, но и ее накоплению. Об Иване Овсинском, пожалуй, можно сказать несколько слов поподробнее. Сегодня во многих странах применяют ресурсовлагосберегающую технологию, которой дали название NoTill (Но-Тилл).
Новой технологию «Но-Тилл» не назовешь, потому что еще 6 тысяч лет назад люди применяли беспахотную обработку почвы и прямой посев. С помощью деревянного кола в земле они делали отверстие, бросали туда семя и закрывали его травой, не переворачивая почву. Такой предельно простой безотвальный метод использовали еще в доисторический период и получали 200-300 центнеров зерновых с гектара! (С.Н.Крамер «История начинается в Шумерах»).
В девятнадцатом веке о безотвальной технологии начали говорить в Европе, на рубеже столетий научные труды о новом земледелии появились и в Российской империи. Их автор, Иван Овсинский, смог в Бесарабии, а затем в Подольске увеличить урожаи с 8 до 80 ц/га. При этом он сделал урожай гарантированным, повысил плодородие почв и вчетверо сократил затраты труда и средств. Преимущества безотвальной обработки спустя полвека отстаивал Терентий Мальцев, который проводил свои опыты в Зауралье. Его вывод – структура почвы восстанавливается, если продолжительное время не подвергается интенсивной обработке. Самовосстановление почв в период покоя происходит в результате активности живых организмов. Наш современник Федор Моргун, а так же целый ряд отчечественных и зарубежных ученых предостерегают, что за последние восемь десятков лет пахота привела к двукратному уменьшению содержания гумуса в почве.
Единственная возможность остановить деградацию почв – это применение не нового, а всего лишь хорошо забытого беспахотного земледелия. Реализовать его в промышленных масштабах удалось в середине 20 века благодаря инновациям и техническим решениям.
История современного «Но-Тилла» началась с изобретения англичанами в 1955 году гербицида, который мог уничтожать все сорняки. Это позволило фермерам США отказаться от плуга: не переворачивая почву, фермеры уничтожали сорные растения гербицидом сплошного действия и сеяли культуры. Так, гербицид позволил реализовать главный принцип «Но-Тилл» – полностью отказаться от механической обработки почвы. Но гербицид не стал изобретением исключительно под Но-Тилл. Практику химического уничтожения сорняков тут же подхватили пахари и дополнили ею свой арсенал агромероприятий. Сторонники традиционной плужной обработки почвы активно используют гербицид как дополнительный метод борьбы с сорняками в послеуборочный период.
Для тех, кто отстаивает прямой посев и беспахотное, сберегающее земледелие гербицид не стал панацеей в системе контроля сорной растительностью. Бесплужники не ограничились его действием. Рэнди Андерсон, специалист по борьбе с сорняками из Южной Дакоты (США) считает гербицид «скорее альтернативным вариантом, чем непременным требованием для успешного земледелия».
После долгих наблюдений за природой сорняков, тщательного изучения биологии и экологии культурных растений, удалось создать систему управления сорняками и достичь удивительных результатов. Со временем количество сорняков на посевных площадях настолько уменьшается, что можно и вовсе отказаться от использования гербицидов. Воспользовавшись этим, многие фермеры Америки и Европы перешли от беспахотного к биологическому земледелию, исключающему химическое вмешательство.
При традиционной обработке почвы снижения сорной растительности не происходит: закапывая одни семена, землепашцы откапывают другие, которые были заделаны в более глубокие пласты раньше. Доцент Национального аграрного университета Украины Николай Косолап приводит данные о том, что уровень потенциальной засоренности почв за последние десять лет существенно вырос. Сегодня в пахотном слое площадью 1 га насчитывается более миллиарда семян сорняков. Любой механический способ обработки уничтожает только вегетирующие сорняки, одновременно стимулируя прорастание следующей порции семян. Поэтому пахота не решает проблемы потенциальной засоренности полей.
Технология Но-Тилл предусматривает несколько уровней борьбы с сорняками. Во-первых, сорнякам противостоит мульчирующий слой из пожнивных остатков. Если при традиционной технологии обработки почвы после уборки урожая земля остается пустой, то создаются благоприятные условия для прорастания сорной растительности. А при Но-Тилл семена сорняков не могут взойти из-за пожнивных остатков, которые покрывают почву.
Во-вторых, очень хорошие результаты дает посев промежуточных культур. Алелопатические выделения сидератов, которые высевают после уборки основной культуры поля перед уходом в зиму, действуют подобно средствам защиты растений.