4;Причини появи,розповсюдження та географія даної системи у деяких країнах світу.

Розвиток людства і землеробства як однієї з галузей його діяльності йде по спіралі. Як свідчать археологічні дані, землеробство починалося з нульової технології. Палиця-саджалка була першим знаряддям рільника. Він формував нею лунку в грунті, кидав туди насіння перших культур і загортав. І не можна вважати цю технологію занадто примітивною. За якістю висіву, дотримання заданої глибини загортання насіння, рівномірності розміщення рослин усі сівалки прямого висіву й сьогодні поступаються даному знаряддю. При цьому стародавні ацтеки, щоб виростити добрий урожай, кидали в кожну лунку маленьку рибинку. Вона розкладалася й забезпечувала рослини потрібними мінеральними елементами. Якщо порівняти рівень урожайності, який мали землероби в таких стародавніх центрах, як межиріччя Тигру й Євфрату та долина Нілу, то сьогоднішні наші здобутки лише наближаються до цих показників.

На території України за 4–4,5 тис. років землеробської діяльності 95% цього періоду люди вирощували сільськогосподарські культури за технологією мінімального поверхневого обробітку грунту, й лише кілька сторіч ми застосовуємо плужний обробіток. Майже до останнього часу він домінував у розвитку землеробства нашої країни з постійним вдосконаленням відповідних знарядь та збільшенням потужності енергетичних засобів. Безумовно, перехід від мотичного до плужного рільництва є одним із найвидатніших досягнень людства, яке забезпечило продуктами харчування зростаючу чисельність людей на нашій планеті. Плужний обробіток дав змогу використовувати потенційну родючість грунту для одержання прийнятного рівня врожайності сільськогосподарських культур. Сьогодні інтенсифікація механічного обробітку грунту з використанням потужних тракторів дійшла своєї граничної межі, тому в усіх країнах світу фіксуються негативні наслідки такої діяльності: посилення водної та вітрової ерозії, різке зниження вмісту гумусу в грунтах та їхня агрофізична деградація. Ці явища вчені відмічали вже давно, й чимало досліджень було проведено з удосконалення систем механічного обробітку грунту для уникнення згаданих недоліків, бо встановлено основну їхню причину — оранка. Суспільство й наукова громада не відразу сприйняли нові ідеї в царині підходів до обробітку грунту. Навіть сьогодні в Україні більшу частину орних земель обробляють полицевими знаряддями, а науковці дуже насторожено ставляться до No-till технології.

Ідея повної відмови від механічного обробітку грунту стала можливою лише в 60-ті роки минулого сторіччя після розробки в Англії гербіцидів суцільної дії з коротким періодом розкладу — Паракват та Грамоксон, — які дали можливість ефективно контролювати бур’яни навіть тоді, коли культур немає на полі. В 1969 році було видано перші практичні рекомендації щодо прямого висівання культур у попередньо не оброблену стерню. 70-ті роки є початком практичного освоєння й поширення нової технології в різних країнах світу. За цей час суттєво змінилася технологія. Наприклад, якщо на початку розробки цієї технології допускалося (і навіть вважалося прийнятним) спалювання рослинних решток перед висівом, бо перші сівалки не могли забезпечити якісне висівання за їхньої наявності на поверхні грунту, то для сучасних сівалок це вже не є непереборною перешкодою. Змінилося й змінюватиметься далі багато складових даної технології, але основна ідея — її відповідність сучасним умовам і вимогам — уже сприйнята суспільством, тому за цією технологією — велике майбутнє. Вже сьогодні в світі за технологією No-till вирощують культури на площі, яка становить близько 7% загальної світової площі ріллі. Зіставте цю цифру з часом початку впровадження нової технології, і ви зрозумієте, що жодна технологія в світі не впроваджувалася з такою інтенсивністю.

В Україні можна виділити кілька етапів у розробці і впровадженні реальної технології No-till. На першому етапі, в 70-ті роки, завезли кілька сівалок прямого висіву в науково-дослідні установи та обласні сільськогосподарські дослідні станції. Їхнє випробування часто (із зрозумілих причин) давало негативні наслідки, а ті позитивні результати, які мали науковці, наприклад Миронівського інституту пшениці, так і залишилися майже не відомими не тільки виробничникам, а й більшості науковців країни. Випробовували сівалки, а не технології, тому подальшої наукової роботи в цьому напрямі не здійснювали.Другим етапом можна вважати проект поширення цієї технології, який проводила в Старобешівському районі Донецькій області фірма “Монсанто” за підтримки держдепартаменту США. Під час реалізації проекту вдалося досягти значних позитивних результатів. Технологію No-till було реалізовано на десятках тисяч гектарів, завезено в країну значну кількість сівалок прямого висіву, обладнано навчальний центр, але, на жаль, суспільство не було готове, виробництво не мало потреби, а наука не підтримала й не сприйняла нову технологію. Із завершенням фінансування роботи було припинено. Третій етап упровадження й поширення даної технології в нашій країні пов’язаний з корпорацією “Агро-Союз”, з ім’ям Володимира Дмитровича Хоришка. Реальне впровадження технології на власних полях і широка діяльність із популяризації цієї технології (варто відмітити, що вже проведено чотири міжнародні конференції з залученням відомих учених і практиків з різних країн світу; на базі господарства функціонує добре оснащений навчальний клас, де всі бажаючі керівники й спеціалісти сільського господарства, і не лише нашої країни, проходять практичне навчання з даної технології) дали свої результати. Хоча ми й не маємо точних статистичних даних про площу, на якій застосовують технологію No-till, але безпосередньо про інтенсивність її поширення можна судити з кількості сівалок прямого висіву, які придбали виробничники України. Їхня кількість уже сягнула за кілька сотень, і обсяг продажів з кожним роком зростає. Це свідчить про реальну зацікавленість виробництва, але навіть поверхневий аналіз їхнього використання підтверджує нагальну потребу наукового супроводу даної технології. Часто сівалки прямого висіву використовують після мінімального обробітку або навіть традиційного полицевого обробітку грунту. Це свідчить про брак напрацьованого українського варіанту технології No-till. Сьогодні цілісної державної наукової програми вивчення і адаптації технології No-till до грунтово-кліматичних умов України не існує. Навіть більше, я не знаю наукової тематики із вивчення цієї технології, яку фінансувала б держава. Сьогодні технологія No-till найбільше відповідає соціальним, екологічним і агрономічним умовам ведення землеробства в Україні, в ній ми бачимо можливість вирішення багатьох агрономічних, екологічних і соціальних проблем у галузі рослинництва країни. Тому на кафедрі землеробства та гербології закладено стаціонарний дослід із вивчення технології No-till у короткоротаційних сівозмінах. Мабуть, це єдиний такий стаціонар в Україні. Сьогодні ми вже маємо певні наукові результати, які свідчать про ефективність даної технології. Свої зусилля ми найперше спрямували на вирішення таких проблем, як контроль бур’янів у технології No-till та зміна водно-фізичних властивостей грунту в різних сівозмінах. Але всі ці дослідження ми проводимо з власної ініціативи. Державної підтримки не маємо. Хоч як це дивно, актуальність технології No-till для України більше розуміють виробничники, які впроваджують її в різних варіантах у всіх природно-кліматичних зонах країни. Вони мають як позитивні, так і негативні результати. На жаль, все це відбувається без належної наукової підтримки науково-дослідними установами нашої Академії аграрних наук, яка спромоглася лише провести попередню оцінку переваг і недоліків цієї технології. Ці висновки більше залякують виробничників значними проблемами, які можуть виникнути в разі переходу до нової технології, ніж сприяють її адаптації й поширенню. Виділено, наприклад, 13 переваг і аж 19 проблемних питань, які можуть виникнути за впровадження даної технології в Україні. З деякими з них просто важко погодитись, а деякі викликають лише посмішку, наприклад, ті, що запевняють: недоліком No-till є потреба більшого рівня знань від користувача, дорогої сівалки, хоча в перевагах зазначено, що в даній технології — менша потреба в техніці тощо. Ми все ще тримаємося традиційних технологій, напрацьованих у нашій країні, які свого часу дали можливість одержувати 50 млн тонн зерна й мати врожайність основних культур не нижче, ніж у США. Але чим ми за це заплатили? Ось цитата із статті академіка В. Сайко: “Розвиток ерозії призвів до щорічних втрат близько 600 млн т грунту, в тому числі 20 млн т гумусу, третини поживних речовин, що вносились із добривами, 16 млрд м3. Щорічне збільшення площ деградованих земель сягнуло 80 тис. га”. Одного цього достатньо, щоб визнати, що наші технології є недосконалими. Може, досить уже вивчати різні варіанти оранки, а хоча б частину коштів і людських ресурсів, які витрачають на це в наукових закладах, спрямувати на розробку альтернативних шляхів. Я впевнений, що сьогодні, коли виробництво гостро потребує нових підходів і розробки нових технологій, коли є на них соціально-економічне замовлення, така державна програма обов’язково буде. На сьогодні найповніше впроваджено технологію No-till у п’яти країнах світу. Ці країни пройшли тривалий час вивчення й освоєння цієї технології і напрацювали свої варіанти No-till, які адаптовано до місцевих умов. Тому в світі можна виділити три основні варіанти технології No-till: північноамериканський, південноамериканський та австралійський варіанти. Перший варіант застосовують у Канаді та США в регіонах, які за кліматичними умовами найближчі до умов зони посушливого степу України. Південноамериканський варіант реалізовано в Бразилії, Парагваї та Аргентині. Ера тоталітаризму в нашій країні, слава Богу, вже завершилася, й тому ми нічого не мажемо запровадити масово приказним порядком. Треба розробляти свій власний український варіант цієї технології, роз’яснювати й пропагувати її. Лише, якщо вона відповідатиме вимогам сьогодення, виробничники її сприймуть і запровадять у реальному виробництві. Рівень запровадження будь-якої технології визначається не лише її агрономічною чи економічною ефективністю, тут велике значення має й соціальний чинник. No-till.

Переваги:

n підвищення родючості грунту;

n поліпшення структури грунту;

n захист грунту від водної та вітрової ерозії;

n покращання водного режиму грунту та стійкості до посухи;

n підвищення біологічної активності грунту;

n зменшення навантаження на грунт тракторів та сільськогосподарських машин;

n зменшення матеріальних витрат і трудомісткості вирощування сільськогосподарських культур;

n підвищення стійкості й конкурентоспроможності господарств;

n зменшення витрат палива до 50–70%;

n зменшення витрат на придбання сільськогосподарської техніки;

n збільшення рівня доходів від галузі землеробства;

n зменшення забруднення територій та водоймищ шкідливими речовинами;

n зменшення надходження в атмосферу парникових газів (вуглекислого газу).

Застереження:

n система землеробства No-till потребує вищої кваліфікації агрономічного, інженерного та технічного персоналу;

n повільніше прогрівається грунт навесні;

n зростає щільність грунту, особливо на перших етапах вирощування (2–3 роки);значної уваги потребує захист посівів від бур’янів, шкідників та хвороб;особливої уваги потребує живлення рослин та розробка систем удобрення.

Зміст другого чинника (інтенсивної, екологічної та біологічної) систем землеробства — системи основного обробітку грунту в сівозміні:

n диференційований (контроль) — за ротацію сівозміни треба здійснити шість різноглибинних оранок, два поверхневі обробітки під озиму пшеницю після гороху й кукурудзи на силос та один плоскорізний обробіток під ячмінь;

плоскорізний — різноглибинне розпушування грунту плоскорізом під усі культури сівозміни, крім поверхневого обробітку під озиму пшеницю після гороху й кукурудзи на силос;

полицево-безполицевий (комбінований) — за ротацію сівозміни слід здійснити дві оранки під цукрові буряки, поверхневий обробіток під озиму пшеницю після гороху й кукурудзи на силос, плоскорізне розпушування під решту культур сівозміни;

n поверхневий — обробіток грунту дисковими знаряддями на глибину 8–10 см під усі культури сівозміни.

За системи землеробства No-till ніякого механічного обробітку грунту не здійснюють.Наукова інформація засвідчує, що нам бракує вітчизняних експериментальних досліджень щодо впливу систем землеробства на родючість грунту, продуктивність ріллі та якість вирощеної продукції.

Наші дослідження показали, що агрофізичні та водні властивості грунту мало змінювалися під впливом систем землеробства, більшою мірою їхнє варіювання зумовлене системами основного обробітку грунту. Абсолютні показники щільності грунту не перевищували оптимальних значень (1,27–1,3 г/см3) для вирощуваних культур у сівозміні. Проте спостерігається тенденція до зменшення щільності грунту під впливом біологізації землеробства. За системи No-till щільність грунту в перші два роки перевищувала оптимальну для культур сівозміни на 8–14% і становила 1,35–1,39 г/см3. У дальші роки щільність грунту стабілізувалася, а на п’ятий рік досліджень, завдяки значному зменшенню руху тракторів і сільськогосподарських машин полем, накопиченню органічної речовини у вигляді побічної рослинної продукції і кореневої системи рослин, збільшенню до 70% дощових черв’яків у грунті, покращанню біологічної активності грунту під дією фізичних сил тощо, щільність грунту кореневмісного шару наблизилася до рівноважної, що відповідає оптимальній для культурних рослин і становить 1,25–1,27 г/см3.

Найсприятливіші умови для накопичення й збереження доступної вологи рослинами спостерігаються за системи землеробства No-till та поверхневого обробітку грунту. Утримання вологи грунтом поліпшується завдяки створенню дрібногрудкуватого стану грунту та шару мульчі. За полицевих обробітків з розпушеним грунтом волога зберігається гірше через витрати її за процесів дифузії. Ефективність водоспоживання культур сівозміни найкращою була за екологічного землеробства та системи землеробства No-till.Одним із важливих показників родючості грунту є наявність елементів живлення в доступній для рослин формі. Дослідженнями встановлено, що системи землеробства й системи обробітку грунту істотно вплинули на вміст елементів живлення в грунті й розподіл їх у горизонтах орного шару (рис. 1).

Найоптимальніші умови для збереження та накопичення поживних речовин у сівозміні забезпечувалися за інтенсивної, екологічної та системи землеробства No-till. Це підтверджує ефективність органо-мінеральної системи удобрення та доцільності застосування мінеральних добрив під запланований урожай. Системи основного обробітку грунту істотно впливають на його поживний режим. Найвищі запаси загального азоту, доступного фосфору та обмінного калію спостерігаються за полицево-безполицевого обробітку грунту в сівозміні, що забезпечує відносно рівномірний розподіл елементів живлення в орному шарі.

За безполицевих обробітків та системи землеробства No-till відбувається диференціація кореневмісного шару грунту щодо вмісту поживних речовин із накопиченням їх у верхньому ( 0–10 см ) шарі.

За розрахунками балансу поживних речовин, під час вирощування сільськогосподарських культур у сівозміні доцільно використовувати екологічну систему землеробства, яка забезпечує бездефіцитний баланс елементів живлення в грунті та раціональніше використання ресурсів порівняно з інтенсивною системою землеробства.

Інтегральним показником родючості грунту є вміст гумусу. Дослідження протягом п’яти років (з моменту початку досліду з системи землеробства) не встановили переваги систем землеробства, що вивчалися, щодо цього показника. Проте спостерігається тенденція позитивного балансу гумусу за екологічної системи землеробства та No-till, що підтверджує ефективність органо-мінеральної системи удобрення. За інтенсивної системи відбувається зменшення вмісту гумусу в орному шарі, що підтверджує порушення оптимального співвідношення органічних і мінеральних добрив. Індекс екологізації землеробства за такої системи становить 25 (300:12). За біологічної системи землеробства індекс екологізації — 0, що створює передумови посиленого накопичення гумусу в грунті. Ще В. Докучаєв говорив, що лише мінімальне втручання людини в грунт може забезпечити розширене відтворення його родючості. Подальшим поборником такої ідеї був М. Шикула, який говорив: “Природа ніколи не орала, а тільки сіяла...”. Точка зору емоційно досить сильна, проте фундаментальними науковими дослідженнями не обгрунтована й виробництвом не підтверджена. Автори не врахували, що природа ніколи не орала, але й ніколи не збирала врожаїв. Вона не рахується з нашими потребами й живе своїми законами. Нашими дослідженнями встановлено, що біологічна система землеробства поступається екологічній системі і No-till у накопиченні гумусу в грунті. Брак мінеральних добрив спричинює посилене використання гумусу рослинами як головного джерела поживних речовин.

Інтегральним показником господарської оцінки систем землеробства є врожайність вирощуваних культур. Найвища продуктивність орної землі спостерігається за інтенсивної системи землеробства (рис. 2.). За екологічної системи та No-till урожайність культур істотно не поступалася інтенсивній, проте має тенденцію до зниження. Біологічна система землеробства супроводжується істотним зниженням урожайності польових культур сівозміни — від 14% озимої пшениці до 43% цукрових буряків. Основними причинами зниження продуктивності орної землі є висока забур’яненість посівів (ч= -0,8 — 0,9) та зниження доступних рослинам елементів живлення, особливо азоту (ч = -0,8 — 0,9).

Серед систем основного обробітку грунту найвища продуктивність сільськогосподарських культур була за полицево-безполицевого та диференційованого обробітків грунту. Істотне зниження продуктивності орної землі зафіксовано за плоскорізного ( на 9–29%) і поверхневого (на 7–31%) обробітків. Найкраща взаємодія систем землеробства з основним обробітком грунту проявлялася за інтенсивної системи з полицево-безполицевим обробітком, найменша — за біологічної системи землеробства з плоскорізним обробітком.Проблемі виробництва якісних і безпечних для здоров’я людини продуктів харчування приділяють у світі дедалі більше уваги. Виробництво безпечних продуктів харчування визнано ФАО пріоритетним напрямом розвитку сучасного сільського господарства. В багатьох західних країнах світу цією проблемою займаються на державному рівні. Однак питання якості продукції за інтенсивного й альтернативного землеробства є дискусійним. Прихильники органічного, біологічного, екологічного землеробства стверджують, що воно здатне забезпечити людство повноцінним якісним харчуванням, оскільки тут застосовують лише органічні добрива й не використовують штучних хімічних речовин. Але ці твердження — тільки заклики, бо вони не мають достатнього наукового обгрунтування. Крім того, в наукових публікаціях необгрунтовано користуються терміном “екологічно чиста продукція”. На нашу думку, доцільно називати продукцію “якісною” і “безпечною”. Якісна продукція має відповідати державним стандартам і бути безпечною для вживання людиною.

Нашими дослідженнями встановлено, що на якість продукції рослинництва істотно впливали системи землеробства і меншою мірою — заходи технології вирощування (попередники, система обробітку грунту). Найкращі показники зерна озимої пшениці за вмістом білка, клейковини, протеїну, крохмалю, золи, жиру спостерігалися за промислової та екологічної систем землеробства й No-till і поступалися показникам зерна, вирощеного за біологічною системою землеробства. Аналіз зерна озимої пшениці за вмістом важких металів, мікроелементів, нітратів показав обернену залежність. Найбезпечнішою для людей і тварин була продукція, вирощена за біологічної та екологічної систем землеробства: вміст шкідливих речовин не перевищував норм ГДК. Крім того, було зафіксовано тенденцію до зниження накопичення нітратів та інших шкідливих речовин за цих систем навіть у межах ГДК. За інтенсивної системи землеробства вміст мікроелементів, важких металів і нітратів, хоча й не перевищував норм ГДК, проте перевищував ці показники в 1,2–1,9 раза порівняно з біологічною системою землеробства. Серед систем основного обробітку грунту в сівозміні підвищений вміст шкідливих важких металів і нітратів був за безполицевих і поверхневих обробітків, а також за системи No-till, що пояснюється локалізацією цих і поживних речовин у верхньому шарі грунту, де розміщується основна маса кореневої системи рослин.

Висновки:

1. Інтенсивні (промислові) системи землеробства в Україні займатимуть 50–60% ріллі для вирощування зернових, технічних та кормових культур. Вирощена продукція має піддаватися глибокій переробці на технічні (біоетанол, дизельне паливо), продовольчі (цукор, олія та макаронні вироби) й кормові (комбікорм для тварин, сіно, вітамінні добавки) цілі. Використання промислових засобів у максимально допустимих нормах (мінеральні добрива, хімічні засоби захисту рослин від шкідливих організмів, стимулятори росту рослин) мають забезпечити врожайність зернових колосових культур (озима та яра пшениця, озиме жито, ячмінь, овес, тритикале, зернобобові) на рівні 5–6 т/га, кукурудзи — 9–10, цукрових буряків — 60–70, сої, озимого ріпаку та соняшнику — 4–5 т/га. Інтенсивні системи землеробства мають бути зональні, адаптовані до певних грунтово-кліматичних умов України, грунтозахисні.

2. Екологічна система землеробства в Україні займатиме 25–30% ріллі для вирощування культур, продукція яких має первинну переробку. До таких культур належать картопля, зернобобові (горох, соя), гарбузові, лікарські та інші культури. Використання промислових засобів (мінеральні добрива, хімічні засоби захисту рослин від шкідливих організмів) можливе за умови керування критерієм еколого-економічного порогу наявності шкідливих організмів. За таких систем землеробства слід максимально використовувати біокліматичний та грунтовий потенціал даної зони. Екологічні системи землеробства мають бути екологічно безпечні, високопродуктивні, грунтозахисні, енергоощадні, адаптовані до відповідних грунтово-кліматичних умов України.

3. Біологічна (органічна) система землеробства в Україні займатиме 5-7% ріллі для вирощування культур, продукцію з яких використовуватимуть безпосередньо для харчування людей — овочі, фрукти, виноград, ягідні культури, лікарські рослини, горіхоплідні тощо. Використання промислових засобів не допускається. Біологічні системи землеробства спрямовані на одержання якісної й безпечної для людини продукції. Їх запроваджуватимуть у спеціалізованих господарствах з вирощування відповідних культур. Базуватимуться вони на природних біологічних засобах відтворення родючості грунту та захисту сільськогосподарських рослин від шкідливих організмів. Вони мають бути екологічно безпечні, адаптовані до відповідних грунтово-кліматичних умов України, високопродуктивні й грунтозахисні. Щоправда, такі системи землеробства найбільш енергозатратні серед усіх перерахованих вище.

Система землеробства No-till в Україні займатиме близько 30% ріллі і стане альтернативою інтенсивним (промисловим) системам. Найпоширенішою вона буде в ерозійно небезпечних умовах та під час вирощування зернових колосових (озима та яра пшениця, озиме жито, ячмінь, овес), кукурудзи, сої, ріпаку. Система землеробства No-till потребує інтенсивного використання промислових засобів: мінеральних добрив, хімічних засобів захисту рослин від шкідливих організмів, стимуляторів.