«No-till», а спасет ли он пашню Западной Сибири?
Ерёмина, Д. В. «No-till», а спасет ли он пашню Западной Сибири? / Д. В. Ерёмина. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2016. — № 12 (116). — С. 1076-1079. — URL: https://moluch.ru/archive/116/31544/ (дата обращения: 26.06.2022).
Появление земледелия является важнейшим историческим поворотом в развитии человечества. Выращивая для своего пропитания растения, человек мог относительно свободно жить, расселяться и осваивать новые территории. Эпоха земледелия на Земле, как отмечают ведущие археологи, началась в VII-VI веке до нашей эры и до настоящего времени ее отдельные элементы постоянно совершенствуются. За века человечество изобрело множество способов обработки почвы и выращивания на ней растений, начиная с подсечно-огневой системы, где расчищались территории за счет выжигания леса и, заканчивая современным адаптивно-ландшафтным и органическим земледелием, которые позволяют получать продукцию без вреда природе. Все известные человечеству системы земледелия объединяет тот факт, что постоянно идет поиск путей решения увеличения урожайности и снижения ее себестоимости, в последние десятилетия аграрии стали обращать внимание и на другие факторы — плодородие почвы и экологически чистую продукцию.
Время от времени возникают жаркие дебаты по поводу эффективности той или иной системы обработки почвы — приводятся опыты передовых предприятий различных стран, делаются научные расчеты и попытки моделирования почвообразовательных процессов с использованием компьютеров и международных баз данных. Периодически появляется информация о том, что можно почву не обрабатывать, а просто сеять и убирать. Сейчас такую технологию называют модным словом «No-till», хотя многие специалисты аграрного сектора знают ее и под другим именем — нулевая обработка почвы. Читая публикации по данной технологии, которая несет аграриям только плюсы в виде снижения затрат на топливо, амортизацию машинотракторного парка, стабилизацию почвенного плодородия и получение экологически чистой продукции, начинаешь сомневаться и искать какой-либо подвох. Обычно в таких случаях я начинаю искать аналогии в окружающей нас природе, которую, как известно не обманешь.
Первый вопрос, который можно задать самому себе — почему наши предки, использовавшие “No-till” на заре земледелия еще в каменном веке отказались от него, решив пахать примитивными орудиями и на живой тягловой силе? Разве они не думали о снижении затрат? Однако всё равно перешли на обработку почвы, а теперь, в настоящее время, почему то активно нам навязывается мысль об эффективности No-till.
Давайте разберем новомодную систему земледелия более детально и, чтобы не быть голословными, мы приведем в качестве доказательств результаты многолетних исследований кафедр общего земледелия; почвоведения и агрохимии ГАУ Северного Зауралья, исследования которых охватывают временной промежуток в 20–40 лет. Все исследования проводились в стационарных условиях, что указывает на высокую точность полученных результатов. Исследования кафедры земледелия показали, что общая порозность пахотного слоя (0–30 см) на отвальном фоне составляет 54, тогда как на нулевой — 49 % от объема [1]. Отвальная обработка почвы за 32 года не повлияла на общую порозность пахотного горизонта, которая оценивалась как отличная. Безотвальное рыхление и нулевая обработка негативно влияют на порозность, которая снизилась до 47–52 % от объема почвы.
В литературе представлено достаточное количество информации о том, что отказ от вспашки способствует стабилизации гумуса в пахотных почвах. Теоретически это возможно, так как ежегодные механические обработки приводят к усилению аэрации гумусового слоя и стимулируют аэробную микрофлору, которая минерализует органическое вещество почвы (растительные остатки и гумус). В этом случае высвобождаются дополнительные питательные вещества для растений, что положительно сказывается на их урожайности [2,3].
При использовании технологии “No-till” растительные остатки в виде измельченной соломы остаются на поверхности почвы. Органические удобрения, надземная масса сидератов — не заделываются в почву, так как принципиально отсутствует оборот пласта. Как мы уже говорили, усиление аэрации стимулирует микробов, которые разрушают органическое вещество — так почему же люди думают, что солома, навоз или сидераты, находясь на поверхности почвы, будут перерабатываться в гумус, который в дальнейшем просочится вглубь почвы и стабилизирует гумусное состояние пашни? Для того, чтобы узнать конечный результат разложения растительных остатков на поверхности почвы, следует обратиться к естественным (целинным) почвам, где эта же ситуация присутствует.
В природе есть места, где растительные остатки накапливаются преимущественно на поверхности — это сомкнутые (густые) леса, где из-за недостатка света травянистая растительность угнетена. В качестве растительных остатков выступает или хвоя или листва. В таких местах никогда не образуются плодородные почвы, а только подзолистые, светло-серые и бурые лесные — любой агроном скажет, что перечисленные почвы являются крайне неплодородными. В результате минерализации растительных остатков на поверхности почвы, один из главнейших элементов питания — азот, не поступает в почву, а легко и быстро улетучивается в виде газообразных оксидов азота. В верхних слоях почвы этого не происходит за счет сорбции и обменных реакций в почвенно-поглотительном комплексе. Так почему же в природе растительные остатки на поверхности минерализуются, а на пашне, почему-то должны трансформируются в гумус? В этом случае можно дать объяснение с точки зрения обогащения верхних слоев почвы за счет корневой системы растений, которая после отмирания может под действием микрофлоры трансформироваться в гумус. Это логично, так как общеизвестно, что самые плодородные почвы, черноземы, сформировались именно под травянистой растительностью, однако биомасса корней многолетних трав в разы больше того, что оставляют после себя зерновые культуры и этого явно недостаточно для стабилизации гумусного состояния [4].
Для доказательства вышесказанного обратимся к исследованиям кафедры земледелия, где изучались отвальная, безотвальная и нулевая системы основной обработки почвы (табл. 1). Как мы видим, ежегодная отвальная обработка с обязательной заделкой соломы стабилизирует содержание гумуса в слое 0–30 см, глубже — происходит снижение содержания гумуса с 4,68 до 4,57 %, что объясняется дефицитом растительных остатков в этом слое. При безотвальной и нулевой системах основной обработки, которые объединяет тот факт, что измельченная солома остается на поверхности, содержание гумуса за 32 года возросло только в слое 0–10 см с 8,25 и 8,33 до 8,85 и 8,0 % соответственно. Глубже 10 сантиметров минерализация гумуса идет полным ходом.
Послойное содержание гумуса вчерноземе выщелоченном при различных системах обработки,% [5]