
ocherki_po_istorii_agronomii
.pdf
8. МИРОВЫЕ ТЕНДЕНЦИИ И АГРОНОМИЧЕСКАЯ НАУКА РОССИИ В СОВРЕМЕННЫЙ ПЕРИОД 441
8.4. Минимизация обработки почвы: перспективы и противоречия
ВРоссии, как уже упоминалось выше, идея минимизации в системе земледелия впервые была предложена в конце XIX века И.Е. Овсинским. В своей работе «Новая система земледелия» (1899 г.) он на основе многочис ленных опытов показал, что землю надо обрабатывать не глубже двух дюй мов (дюйм равен 2,54 см). Сохраняя растительные остатки и обрабатывая почву всего на 5 см при ленточном посеве он получал урожаи пшеницы в 1,5-2 раза выше, чем в соседних имениях.
В30-х годах XX века академик Н.М. Тулайков разработал систему мелкой обработки почвы для засушливых степных районов Поволжья. Ши рокое распространение безотвальной обработки в СССР было начато благо даря трудам почетного академика ВАСХНИЛ Т.С. Мальцева, который в 1955
г.сформулировал главную задачу безотвальной обработки - способность од нолетних растений улучшать почвенное плодородие. По его убеждению, тра диционная вспашка резко изменяет условия жизнедеятельности микроорга низмов, усиливает аэробные процессы, разрушает структуру почвы (что сей час подтверждается современными исследованиями).
Техническое решение минимизации почвообработки стало возможным благодаря почвозащитной системе земледелия, разработанной коллективом Всесоюзного института зернового хозяйства под руководством академика. И. Бараева. В ее основе - плоскорезная обработка с максимальным сохране нием стерни, которая позволила приостановить на огромных площадях вет ровую эрозию. С 70-х годов учеными во многих регионах страны активизи ровались исследования систем обработки и возможности ее минимизации табл. 30-37).
Таблица 30 - Изменение агрофизических показателей пахотного слоя почвы по вариантам обработки в восьмипольном зернопаропропашном севообороте
(Ульяновский НИИСХ)
|
Плотность почвы, г/см3 |
Содержание водопрочных аг |
|||
|
регатов, % |
||||
|
|
|
|||
|
в начале ро |
в конце рота |
в начале ро |
в конце рота |
|
|
тации |
ции |
тации |
ции |
|
Вспашка на 25 см |
0,91 |
1,04 |
69,5 |
75,3 |
|
|
|
|
|
|
|
Мелкая обработка |
0,94 |
1,11 |
68,5 |
78,2 |
|
Комбинированная |
0,94 |
1,06 |
71,2 |
78,8 |
|
обработка |
|||||
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
8. МИРОВЫЕ ТЕНДЕНЦИИ И АГРОНОМИЧЕСКАЯ НАУКА РОССИИ В СОВРЕМЕННЫЙ ПЕРИОД
Таблица 31 - Запасы влаги и сбор зерна по способам обработки почвы за 2 ротации севооборота (Ульяновский НИИСХ)
Системы обработки почвы |
Запасы влаги |
Урожайность, |
|
весной, мм |
т/га |
||
|
|||
Вспашка под все культуры |
150 |
3,40 |
|
|
|
|
|
Поверхностная обработка под все куль |
154 |
3,38 |
|
туры |
|||
|
|
||
|
|
|
|
Безотвальная обработка под все куль |
162 |
3,50 |
|
туры |
|||
|
|
||
|
|
|
|
Вспашка под кукурузу и горох, безот |
|
|
|
вальная под яровую пшеницу и ячмень, |
160 |
3,60 |
|
поверхностная в чистом и занятом пару |
|||
|
|
||
и под овес |
|
|
Таблица 32 - Урожайность зерновых культур в севообороте в разных технологических комплексах Самарского НИИСХ, ц/га
(Корчагин В.А., 2006)
|
Традицион |
Ресурсосбе |
эегающие комплексы |
||
Культуры |
ный |
с дифференциро |
с минималь |
с прямым |
|
комплекс |
ванной |
ной обработ |
|||
|
посевом |
||||
|
(вспашка) |
обработкой |
кой |
||
|
|
||||
Озимая пшеница |
22,2 |
25,1 |
25,0 |
23,9 |
|
Просо |
20,6 |
19,9 |
20,9 |
19,1 |
|
Яровая пшеница |
16,9 |
16,1 |
15,6 |
16,5 |
|
по кукурузе |
|||||
|
|
|
|
||
Яровая пшеница |
18,3 |
17,8 |
17,6 |
19,2 |
|
по пшенице |
|||||
|
|
|
|
Современный технологический комплекс возделывания зерновых культур, разработанный, например, в Поволжье входят следующие элемен ты:
-зернопаровые и зернопропашные севообороты короткой ротации;
-минимальная система обработки почвы с использованием комбини рованных посевных и почвообрабатывающих агрегатов;
-ресурсосберегающая система удобрений с использованием биологи ческих методов воспроизводства почвенного плодородия;
-экологически безопасная система защиты растений от вредителей, бо лезней и сорняков с учётом их пороговой вредоносности;
-система машин с использованием комбинированных почвообрабаты вающих и посевных агрегатов нового поколения;
-устойчивые к стрессовым факторам со стабильным качеством зерна сорта озимых и яровых культур, пригодных для возделывания по новым тех нологиям.
8. МИРОВЫЕ ТЕНДЕНЦИИ И АГРОНОМИЧЕСКАЯ НАУКА РОССИИ В СОВРЕМЕННЫЙ ПЕРИОД 443
Таблица 33 -Продуктивность пятипольного зернопропашного севооборота по различным системам обработки почвы (ВНИИЗиЗПЭ)
|
|
|
Продуктивность севооборота, ц з.е./га |
|
|||||
|
Системы основной |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Первая ротация |
Отклонение |
Вторая |
|
Отклонение |
||||
|
обработки почвы |
|
|||||||
|
ротация |
|
|
от |
|||||
|
|
|
1986-1990 гг. |
от контроля |
|
|
|||
|
|
|
1991-1994 гг. |
контроля |
|||||
|
Отвальная разноглубинная |
237 |
- |
254 |
|
|
|
- |
|
|
Нулевая с гербицидами |
235 |
-2 |
228 |
|
|
|
-26 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Нулевая без гербицидов |
229 |
-8 |
211 |
|
|
|
-43 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Мелкая безотвальная с |
231 |
-6 |
224 |
|
|
|
-10 |
|
|
гербицидами |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Мелкая безотвальная |
235 |
-2 |
224 |
|
|
|
-10 |
|
|
без гербицидов |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Таблица 34 - Затраты на обработку почвы при |
|
|
|
|||||
|
различных технологиях (Орлова Л.В., 2003) |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
Норма вы |
Затраты, руб./га |
||||
|
Вид работы |
|
Техника |
|
|
на оп |
|
||
|
|
работки |
|
|
|
||||
|
|
на ГСМ |
|
лату |
всего |
||||
|
|
|
|
в день, га |
|
||||
|
|
|
|
|
|
труда |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
Традиционная технология |
|
|
|
|
|
|
Лущение стерни (10-12см) |
|
К-744+БДТ-6,6 |
28,0 |
75,0 |
|
9,2 |
84,2 |
||
Вспашка (20-22 см) |
|
К-744+ПН-8-35 |
10,3 |
191,0 |
|
29,3 |
220,3 |
||
Боронование(два следа) |
|
ДТ-75+БЗСС-1 |
60,0 |
14,0 |
|
3,8 |
17,8 |
||
Сплошная культивация с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
одновременным боронова |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
нием (8-10 см) |
|
К-744+КПС-4 |
52,0 |
35,7 |
|
5,0 |
40,7 |
||
Посев с внесением мине |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ральных удобрений |
|
ДТ-75+СЗП-3,6 |
28,0 |
21,6 |
|
11,8 |
33,4 |
||
Прикатывание посевов |
|
ДТ-75+ЗКК-6 |
80,0 |
9,1 |
|
4,7 |
13,8 |
||
Амортизация |
|
|
|
|
|
|
|
290,7 |
|
Итого затраты, руб./га |
|
|
|
|
|
|
|
701,0 |
|
|
Минимальная обработка почвы |
|
|
|
|
|
|||
Комбинированная обработ |
|
K-744+Lemken |
|
|
|
|
|
|
|
ка почвы |
|
Smaragd 9/600 |
34,0 |
50,0 |
|
7,6 |
57,6 |
||
|
|
|
Amazonen D9/120 |
|
|
|
|
|
|
Посев |
|
Super |
76,0 |
28,0 |
|
5,0 |
33,0 |
||
Амортизация |
|
|
|
|
|
|
|
125,0 |
|
Итого затраты, руб./га |
|
|
|
|
|
|
|
215,6 |
|
|
|
|
Нулевая обработка почвы |
|
|
|
|
|
|
Посев с внесением мине |
|
T-150+ Amazonen |
39,2 |
41,5 |
|
10,0 |
51,5 |
||
ральных удобрений |
|
DMC-Primera 601 |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||
Итого затраты, руб./га |
|
|
|
|
|
|
|
109,6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
444 »• МИРОВЫЕ ТЕНДЕНЦИИ И АГРОНОМИЧЕСКАЯ НАУКА РОССИИ В СОВРЕМЕННЫЙ ПЕРИОД
Таблица 35 -Биоэнергетическая эффективность систем основной обработки почвы при возделывании сельскохозяйственных культур в равнинно-западинных степных агроландшафтах (Краснодарский НИИСХ, Романенко А.А. и др., 2006)
|
Вспашка |
Безотваль |
Чизель- |
Поверхно |
Комбини |
Комбини |
|
Показатель |
ная обра |
ная обра |
стная обра |
||||
на 25-27 |
ботка |
ботка |
ботка |
рованная |
рованная |
||
|
см |
система 1 |
система 2 |
||||
|
на 12-14 см |
на 40 см |
на 6-8 см |
||||
|
|
|
|
||||
Выход сухого |
26,41 |
22,71 |
29,31 |
18,34 |
28,33 |
24,74 |
|
вещества, т/га |
|||||||
|
|
|
|
|
|
||
Получено энер |
|
|
|
|
|
|
|
гии в биомассе, |
382,4 |
333,4 |
472,3 |
266,8 |
413,0 |
358,1 |
|
ГДж/га |
|
|
|
|
|
|
|
Антропогенная |
91,2 |
89,4 |
99,3 |
75,8 |
90,4 |
92,1 |
|
энергия, ГДж/га |
|||||||
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
Энергоёмкость |
|
|
|
|
|
|
|
сухого вещества |
3453 |
3937 |
3388 |
4133 |
3191 |
3723 |
|
продукции, |
|||||||
|
|
|
|
|
|
||
МДж/т |
|
|
|
|
|
|
|
Коэффициент |
|
|
|
|
|
|
|
энергетической |
4,19 |
3,73 |
4,30 |
3,52 |
4,57 |
3,89 |
|
эффективности |
|
|
|
|
|
|
|
Приращение ва |
|
|
|
|
|
|
|
ловой энергии, |
291,2 |
244,0 |
328,0 |
191,0 |
322,6 |
266,0 |
|
ГДж/га |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 36 - Основные технико-экономические показатели традиционных ресурсосберегающих технологий обработки почвы и посева озимой пшеницы (Петрова Л.Н., Липкович Э.И. и др., 2007)
|
|
|
|
Предшественник |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Занятые пары |
Пропашные |
Чёрный пар |
Колосовые |
|||||
|
и зернобобовые |
культуры |
культуры |
||||||
Показатели |
|
|
|||||||
тради |
ресур |
тради |
ресурсо |
тради |
ресурсо |
тради |
ресурсос |
||
|
|||||||||
|
ционная |
сосбере |
ционная |
сбере |
ционная |
сбере |
ционная |
бере |
|
|
|
гающая |
|
гающая |
|
гающая |
|
гающая |
|
Количество |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
проходов по |
8 |
4 |
7 |
3 |
12 |
9 |
10 |
7-8 |
|
полю |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Требуется |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
эталонных |
23,6 |
11,8 |
43,0 |
11,4 |
42,9 |
24,7 |
38,2 |
25,0-28,6 |
|
тракторов |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
на 100-га |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Расход |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ГСМ, |
32,3 |
29,5 |
41,8 |
28,3 |
51,2 |
46,3 |
45,6 |
41,9-43,4 |
|
кг/га |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Затраты |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
груда, |
1,42 |
0,73 |
1,71 |
0,63 |
2,60 |
1,48 |
2,21 |
1,43-1,53 |
|
чел.-час./га |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|

Таблица 37 - Экономическая эффективность систем основной обработки почвы в пятипольном зернопаровом севообороте в расчете на 1 га пашни (СибНИИЗХим)
|
|
|
|
|
|
Затраты, руб./га |
|
|
|
|
||
Основная |
Выход |
Выручка, |
|
|
обслужи |
амор |
|
|
|
|
Доход, |
|
зерна, |
|
оплата |
вание и |
|
удоб |
пести |
|
|||||
ГСМ |
семе-на |
всего |
руб./га |
|||||||||
обработка почвы |
ц/га |
руб./га |
труда |
ремонт |
тизация |
рения |
циды |
|||||
|
|
|
техники |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
техники |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
Экстенсивная технология |
|
|
|
|
|
|||
Вспашка |
17,4 |
4796 |
631,4 |
135,8 |
12,6 |
272,1 |
550 |
- |
120 |
1721,9 |
3074 |
|
Безотвальная |
16,9 |
4730 |
620,5 |
134,3 |
12,4 |
301,3 |
550 |
- |
120 |
1738,5 |
2992 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Минимальная |
16,2 |
4484 |
537,9 |
111,6 |
10,8 |
300,1 |
550 |
- |
120 |
1630,4 |
2854 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
«Нулевая» |
15,4 |
4236 |
498,5 |
104,4 |
10,0 |
298,1 |
550 |
- |
120 |
1581,0 |
2655 |
|
|
|
|
|
Интенсивная технология |
|
|
|
|
|
|||
Вспашка |
26,3 |
8240 |
697,3 |
167,0 |
13,9 |
357,4 |
550 |
1077,2 |
936 |
3798,8 |
4441 |
|
Безотвальная |
26,2 |
8327 |
660,9 |
161,5 |
13,2 |
361,0 |
550 |
1077,2 |
936 |
3759,8 |
4567 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Минимальная |
25,1 |
7956 |
558,9 |
136,7 |
11,2 |
344,3 |
550 |
1077,2 |
936 |
3614,3 |
4342 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
«Нулевая» |
24,3 |
7712 |
477,9 |
121,4 |
9,6 |
337,8 |
550 |
1077,2 |
1056 |
3629,9 |
4082 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|


8. МИРОВЫЕ ТЕНДЕНЦИИ И АГРОНОМИЧЕСКАЯ НАУКА РОССИИ В СОВРЕМЕННЫЙ ПЕРИОД 447
Рисунок 82 - Уборка зерновых комбайном Нива-СК-5 с измельчителем соломы
В последние годы происходит безоглядная пропаганда «нулевки», «минималки» безотносительно к природным и производственным условиям, что наносит земледелию не меньший ущерб, чем традиционный консерватизм, игнорирование почвозащитных систем обработки, имеющие место во многих эрозионно-опасных районах страны.
Академик В. И. Кирюшин, анализируя перспективы и противоречия минимизации обработки почвы, предостерегает от опасности упрощенчества и шаблонов. Вместо решения конкретных проблем по развитию материальнотехнической базы земледелия, предлагается отказаться от применения удоб рений, обработки почвы. Под девизом «сберегающего земледелия» развива ется компания минимизации обработки почвы. Академик справедливо заме чает, что нынешняя кампания, в отличие от прежних партийногосударственных, носит рыночно-чиновничий характер. Инициатива в ней,
448 8- МИРОВЫЕ ТЕНДЕНЦИИ И АГРОНОМИЧЕСКАЯ НАУКА РОССИИ В СОВРЕМЕННЫЙ ПЕРИОД
как правило, принадлежит фирмам поставщикам пестицидов и техники. Вместо государственной агротехнологическои политики, опирающейся на рекомендации ученых обществу навязывается новый стиль рыночного само регулирования технологического обеспечения земледелия, которая уже пред ставляет серьезную экономическую и экологическую опасность.
Достоинства минимальной и даже нулевой обработок часто реклами руются без серьезных указаний на недостатки, которые должны преодоле ваться системой агроприемов. При этом наряду с пропагандой зарубежного опыта делаются легковесные ссылки на И.Е. Овсинского, Н.М. Тулайкова и Т.С. Мальцева. Драма первых двух первопроходцев, не воспринятых совре менниками, связана с трудностями и тонкостями преодоления засоренности посевов при мелкой обработке почвы. Учитывая их опыт, Т.С. Мальцев син тезировал систему земледелия, элементы которой обеспечивали преодоление засоренности посевов, усиливающейся при замене вспашки дискованием и глубокой безотвальной обработкой.
Разносторонняя оценка различных вариантов минимизации показали, что традиционные представления о необходимости регулярного рыхления почвы в значительной мере преувеличены, поскольку равновесная плотность большей части почв оказалась близкой оптимальной для зерновых и некото рых других культур. Плоскорезная, а еще в большей степени нулевая обра ботки, обеспечивают предотвращение ветровой и в определенной мере - водной эрозии.
Минимизация обработки почвы по сравнению с системой вспашки ос лабляет процессы минерализации органического вещества. Соответственно уменьшается накопление минерального азота. В почвах степной зоны благо даря этому сокращаются потери нитратов в паровых полях вследствие их нисходящей миграции. На более увлажненных почвах, особенно в лесостеп ной и таежной зонах, при переходе на мульчирующие обработки снижается урожайность сельскохозяйственных культур из-за усиливающегося дефицита азота. Внесение азотных удобрений в этих условиях становится условием эффективного освоения безотвальных и тем более минимальных обработок.
Минимизация почвообработки рассматривается учеными как одно из важнейших условий экологизации земледелия. При этом особое внимание уделяется мульчированию поверхности почвы, поскольку значение мульчи в какой-то мере приближается к роли степного войлока или лесной подстилки. Приобретает особую актуальность задача оптимизации структурного состоя ния почвы за счет биологического саморыхления при сокращении почвооб работки, чтобы, как утверждал еще И.Е. Овсинский более 100 лет назад, «не нарушать сеть канальцев, образованных ходами червей и корней растений».
Весьма важным достоинством минимизации почвообработки является сокращение расхода ГСМ, амортизации техники и экономия трудовых ресур сов.
При всех достоинствах безотвальных и плоскорезных систем обработ ки почвы им присущи определенные недостатки, главный из которых - на растание засоренности посевов, особенно при повышенном увлажнении. В
8. МИРОВЫЕ ТЕНДЕНЦИИ И АГРОНОМИЧЕСКАЯ НАУКА РОССИИ В СОВРЕМЕННЫЙ ПЕРИОД 449
степных районах Урала и Сибири преодоление засоренности посевов в зернопаровых севооборотах в значительной мере достигается за счет более позд них сроков посева пшеницы, позволяющих уничтожить сорняки предпосев ными обработками, а также за счет повышения в севообороте доли зернофу ражных культур, высеваемых в еще более поздние сроки при довольно высо кой доле пара. Чистый пар - наиболее активное средство решения этой зада чи. В южной лесостепи существенно усиливается роль гербицидов, не говоря уже о северных районах лесостепи, где без них, как и без азотных удобрений, весьма затруднительно возделывание зерновых в 4-или 5-польных зернопаровых севооборотах при безотвальной обработке. Это значит, что переход на почвозащитные системы обработки почвы требует повышения уровня обес печенности земледелия агрохимическими ресурсами.
В условиях недостатка гербицидов и азотных удобрений применяют комбинированные системы, сочетающие разноглубинную плоскорезную и безотвальную обработки с отвальной вспашкой.
С увеличением увлажнения при минимизации обработки усиливается дефицит азота, повышается уплотнение почвы, а в эрозионных ландшафтах возрастает поверхностный сток. Соответственно ограничиваются и возмож ности минимизации почвообработки. Если в степной зоне потенциально мо жет преобладать нулевая обработка, то в лесостепи оптимальные системы обработки почвы состоят из различных комбинаций безотвальных, плоско резных обработок с участием вспашки, а в таежно-лесной зоне увеличивается доля вспашки. Современная классификация систем обработки почвы пред ставлена в таблице 38. Незнание ее приводит к путанице и к неверным выво дам.
Таблица 38 - Классификация систем обработки почвы (Кирюшин В. И., 2006)
Система |
Подсистема |
|
Отвальная |
Разноглубинная |
|
Минимальная |
||
|
||
|
Глубокая |
|
Мульчирующая |
Разноглубинная |
|
|
Минимальная |
|
|
Глубокая |
|
Комбинированная |
Разноглубинная |
|
|
Минимальная |
|
Нулевая |
|
|
Гребне-грядовая |
|
Разнообразие систем обработки почвы определяется не только эколо гическими условиями, но и уровнем интенсификации производства. Возмож ности минимизации почвообработки возрастают по мере обеспеченности производственными ресурсами и профессиональными знаниями. Системы обработки почвы дифференцируются в зависимости от зональных условий