Журнал «Агротехника и технологии»
Технологии сельского хозяйства становятся всё более интенсивными. Но, несмотря на очевидные выгоды от агрессивного подхода к ведению аграрного бизнеса, не стоит забывать, что почва как живой организм требует более деликатного отношения к себе
Неслучайно итогом многих лет активного использования земель становится полное истощение и невозможность обеспечить даже среднюю урожайность. Почему же аграрии не хотят или не могут вернуться к бережному природопользованию и ввести в привычный режим работ технологии, восстанавливающие почвенное плодородие, разбирались корреспонденты журнала «Агротехника и технологии».
«К большому сожалению, только в двух регионах России принята государственная программа по биологизации, — сетует Николай Зеленский, профессор Донского государственного аграрного университета (ДонГАУ), — это Белгородская область и Краснодарский край. В последнем принят закон, согласно которому, если хозяйство не имеет в структуре посевных площадей долю многолетних трав, может встать вопрос о нерациональном использовании земли». А ведь на большей части страны преобладает интенсивная почвообработка, что, как следствие, резко снижает плодородие, констатирует эксперт.
Подкармливать почву
«В большинстве регионов России в севооборотах доминируют злаковые культуры, — рассказывает Николай Зеленский. — Они богаты углеродом, и это здорово, но углерод без азота не минерализуется, растительные остатки не разлагаются, и происходит их консервация. С одной стороны, это, вроде бы, сохраняет плодородие почвы, с другой — снижается урожайность. Поэтому соотношение в почве углерода и азота необходимо регулировать биологически, чтобы растительные остатки разлагались». К большому сожалению, в научной литературе много публикаций о том, что при прямом посеве необходимо как можно больше растительных остатков оставлять на поверхности почвы. На самом деле, если у вас на поле к моменту уборки основной культуры остаются растительные остатки предшественников, это свидетельствует о том, что ваша почва мёртвая, указывает эксперт. В природе те растительные остатки, которые остаются, быстро минерализуются. И сельхозпроизводителям на своих полях необходимо имитировать природные процессы. А добиться этого можно, максимально насыщая севооборот бобовыми культурами. «Многие спрашивают: если нет животноводства, для чего сеять кормовые бобовые? — продолжает Зеленский. — Но не только скот необходимо кормить, нужно также кормить почвенную биоту. Тогда почва будет плодородной».
Эксперименты в этой области уже не первый год проводят в НИИСХ Крыма, где чернозём характеризуется очень незначительным количеством гумуса — 3-3,5 см. «Для поддержания такого количества гумуса необходимо вносить хотя бы 6-7 т/га органического вещества, — рассказал в ходе своего доклада на международной конференции «Климат, плодородие почв и агротехнологии», прошедшей в июле 2019 года в г. Пушкине, Сулейман Абдурашитов, научный сотрудник лаборатории молекулярной генетики, протеомики и биоинформатики в сельском хозяйстве НИИСХ Крыма. — Это очень важная цифра, и с неё начинались все наши исследования. Мы начали изучать сидеральные культуры, наиболее интересными из которых являются донник и эспарцет. На сидеральных культурах мы получили 5 т/га органического вещества в год, это количество можно было бы ещё увеличить за счёт способа применения (измельчения и заделки) до 7 т/га». Опыты с сидеральными культурами, проводимые в НИИСХ Крыма, показали, что их заделка также увеличивает содержание продуктивной влаги.
Микробные препараты
«За почву нужно браться, — считает Римма Ибатуллина, директор НПИ «Биопрепараты» на базе тепличного комбината «Майский» (Республика Татарстан). — В последнее время сельхозпроизводители выращивают высокомаржинальные культуры, богатые белком. А после них в почве остаётся очень много плесневых грибов, которые просто обожают питаться белком. Поэтому крайне важно проводить мероприятия, направленные на фитосанитарное оздоровление почвы. Наверное, Татарстан — первый регион, где внедряют биопрепараты так активно. Посевной материал наши эксперты постоянно проверяют на наличие семенных инфекций и, к сожалению, все они поражены в сильной степени — фузариозом, альтернариозом, бактериозом и другими возбудителями болезней». Именно поэтому перед посевом обязательно производить обработку семян биопрепаратами, а также делать регулярные обработки микробными препаратами растительных остатков, поясняет она. Одним словом — нужно поливать почву биопрепаратами, заключает специалист.
В НИИСХ Крыма также проводили исследования микробных препаратов. «При обработке нута клубеньковыми бактериями достигнут эффект, равный внесению 60 кг азота, — делится Абдурашитов. — Микоризные грибы мы применяли на пшенице и получили эффект уменьшения количества патогенов на корнях и увеличение урожайности. Сейчас у нас есть система комплексного применения микроорганизмов, которую мы используем на технологии no-till с целью повышения плодородия. Именно на no-till при применении микробных препаратов значительно меняется состав почвенной биоты, а конкретно ризосферы. Исследования проводили на пшенице и на сое, правда, с чуть меньшим эффектом».
В положительном эффекте микробных препаратов на собственном опыте убедились в хозяйстве «Союз-Агро» (Республика Татарстан; растениеводство). Здесь уже несколько лет работают по технологии no-till, совмещая её с применением биологических приёмов защиты растений. «Когда мы начали применять эту технологию на землях нашего хозяйства, работа чуть не остановилась, — шутит Рубин Багманов, директор «НПЦ аграрной политики при «Союз-Агро». — Пахать не надо, бороновать не надо, ничего делать не нужно — только продавать. Технология всем хороша». Теперь специалист убеждён, что химикаты категорически нужно запретить к использованию. «Проверяющие органы должны ввести какой-то контроль внесения этих веществ, потому что это настоящее химическое оружие. И пока на полях их применяют, ни о какой биологической защите речи быть не может», — считает он.
Пахать нельзя сеять
Николай Зеленский, профессор Донского государственного аграрного университета (ДонГАУ)
«Почвенную биоту необходимо ежедневно кормить свежим органическим веществом, чтобы она повышала плодородие почвы и обеспечивала питание растений, а не разлагала гумус. Что мы делаем вспашкой? Всё переворачиваем вверх дном. Почвенные обитатели в результате этого переворота работают не на формирование урожая, а на то, чтобы привести почву в первоначальное состояние. С весны до осени они это делают, а осенью мы снова проводим глубокую вспашку, и им опять всё необходимо начинать по новой. В природе никто не пашет и не дискует, и существует она миллионы лет. Обратите внимание, что за трактором с плугом летают птицы, которые едят червей. Ещё Дарвин сказал, что червь — это первый землепашец, а мы его уничтожаем.
В фразе «пахать нельзя сеять» 99% аграриев предпочитает ставить запятую после «пахать». Я же предлагаю второй вариант постановки, в котором «пахать нельзя». Вот представьте, мы убрали зерновые колосовые — поверхность почвы ровная. Мы её пашем, делая неровной, чтобы через 4-5 месяцев этот процесс провести обратно. Нас хлебом не корми, дай поработать. К тому же тратится огромное количество средств. Есть инструменты, которые можно использовать. Почему после бобовых нет плужной подошвы? Потому что там в качестве биодрена выступает корневая система, например, донника. Вот эти биодрены нам необходимо сохранять, а не разрушать. Донник быстро минерализуется, и по этим биодренам влага и воздух проникают в более глубокие слои, благодаря чему почва обогащается органическим веществом, создаётся плодородие. Второй вариант — прекрасная культура дайкон. Корнеплоды дайкона способны формировать длину до 70 см, и их необходимо сохранить, чтобы влага накапливалась в них. Пять таких корнеплодов на 1 м² вполне достаточно, чтобы дополнительно с них мы имели более 70 м³ воды. Вот вам резерв по борьбе с засухой — биодрены. Нам же подавай трактор и чизель».
Почвопокровные культуры
Не мене важны в технологии естественного восстановления плодородия покровные культуры. По данным ДонГАУ, почвопокровные культуры дают защиту от эрозии и до 500 кг азота, фосфора, калия и углерода. Это тот резерв, который сегодня, к сожалению, используется аграриями очень незначительно. «В большинстве регионов Юга в структуре посевных площадей зерновые составляют более 50 %. После уборки зерновых до посева яровых период составляет больше 200 дней, — рассказывает Николай Зеленский, — а в летне-осенний период выпадает более 170 мм осадков, которые бесполезно теряются. Более 1,5 тыс. градусов эффективных температур, которые могут быть использованы непосредственно для формирования органического вещества». Чем больше органического вещества в верхнем слое почвы, тем больше она аккумулирует влагу, утверждает эксперт. Чаще всего делается ставка на неорганические элементы питания в почве — фосфор, калий
Однако выращивание и заделка сидератов подходит далеко не всем хозяйствам. «Сидеральная технология экономически очень затратная, — считает Кристина Баранова, специалист растениеводческой службы компании «АгриВолга». — Под сидераты нужны чистые пары, которых в нашем севообороте нет — вся техника задействована на кормозаготовке. В нашем хозяйстве поля не отдыхают: мы собираем озимые и затем высеваем однолетние культуры или яровые. Сидераты необходимо запахивать осенью, чтобы они перегнили в почве и превратились в удобрения. Это могло бы быть интересно для нашего производства, но всё же сопряжено с большими финансовыми и техническими затратами. Семена люцерны, к примеру, очень дорогие. Однако мы будем стремиться к внедрению чистых паров и сидеральных удобрений. Это интересная технология, может быть, в будущем мы рассмотрим её и будем применять».
Другой интересный вариант почвопокровных культур — бинарные посевы. К примеру, подсев донника или люцерны к подсолнечнику или кукурузе. «После уборки подсолнечника донник остаётся вегетировать, по доннику высевают кукурузу, — поясняет Николай Зеленский. — Или к люцерне первый год после подсолнечника высевают озимую пшеницу. Убрали озимую пшеницу — люцерна остаётся, а осенью на этом поле высевают кукурузу. Люцерну можно использовать до 10 и более лет. Также возможно применение озимой вики. Её высевают осенью, а в ранне-весенний период обрабатывают гербицидами и высевают сою или кукурузу. Вот вам и резервы по питанию». Можно использовать зерновые культуры под посев озимого рапса, продолжает эксперт. К примеру, озимая пшеница ещё не убрана, но в её посеве уже растёт озимый рапс, который был посеян в фазу восковой спелости пшеницы. После уборки озимой пшеницы рапс продолжает расти, и если использовать препараты, которые могут приостановить развитие рапса, чтобы он успешно перезимовал, можно получить урожай ещё и с рапса. Отличная технология, позволяющая сохранить почвенную влагу, — посевы дайкона и пшеницы сеялкой совместного высева, отмечает Зеленский. Корнеплоды остаются с осени, мороз их убивает, и они становятся биодренами, которые накапливают влагу.
В том, что восстановление органики в почве возможно только за счёт корневой системы и послеуборочных остатков, а также внесения в почву органических удобрений уверена и Ольга Томашова, сотрудник Академии биоресурсов и природопользования Крымского федерального университета им. Вернадского. Именно здесь с 2016 года учёные проводят ряд опытов по сохранению плодородия почвы и увеличению количества продуктивной влаги. «Что происходит с надземными растительными остатками? — рассуждает Томашова. — Как правило, отчуждается самая продуктивная часть или вся надземная масса. То есть для восстановления почве необходимо восполнить количество органики — вот здесь и могут пригодиться почвопокровные сидеральные культуры».
Вместе с тем для многих сельхозпроизводителей, даже при желании работать с сидеральными удобрениями, основным дефицитным ресурсом остаётся влага. «Никто не скажет, что влаги достаточно, — продолжает Ольга Томашова. — Летом быстро происходит пересыхание верхнего слоя почвы, соответственно, есть риск, что влаги не хватит и почвопокровные культуры просто не взойдут. Мы проанализировали количество осадков в нашем засушливом регионе за последние 27 лет. И с июня месяца, когда мы начинаем убирать озимый ячмень, по ноябрь, когда фиксируются первые заморозки, мы видим ежегодное выпадение осадков в среднем 352 мм (то есть от 106 до 503 мм в зависимости от влажности года). Опытным путём было доказано, что для возделывания почвопокровных культур достаточно 30-80 мм влаги. То есть даже в непростых условиях Крыма это вполне выполнимая задача».
Бинарные посевы многолетних трав повышают урожайность и спасают почвы от деградации, добавляет Николай Зеленский. При этом многолетние травы являются хорошей кормовой базой для животноводства. «Самая страшная беда наших аграриев — это консерватизм мышления, — убеждён эксперт. — Они до сих пор ведут работу в соответствии со знаниями, полученными десятки лет назад. Я твёрдо уверен, что рано или поздно мы придём к системе бинарных посевов. Но времени может быть потеряно очень много».
Бинарные посевы в исследованиях
Ольга Томашова, сотрудник Академии биоресурсов и природопользования Крымского федерального университета им. Вернадского
«В наших опытах применялся четырёхпольный севооборот: горох, озимая пшеница, кукуруза, озимый ячмень. Первоначально мы планировали почвопокровные культуры возделывать после озимой пшеницы (июль), но затем, когда убрали в июне озимый ячмень, поняли, что у нас есть ещё две недели резервного времени, и мы можем точно такие же опыты заложить ещё и после ячменя. При подборе культур мы тщательно изучили соотношение азота к углероду. Культуры озимые и яровые изучались в монопосеве и в сочетании друг с другом. Озимая рожь, озимый рапс, озимая вика или яровые — овёс, редька, вика. Двухкомпонентные сочетания: рожь с рапсом, рожь с викой, рапс с викой. И трёхкомпонентные смеси: рожь, рапс, вика. Аналогично для яровых — делали смеси из двух-трёх компонентов и затем 5-, 8-, 10- и 12-компонентные смеси.
На третий год исследований можно сделать выводы, что 2-3-видовые посевы (все, кроме крестоцветных) дали увеличение накопления доступной влаги. По урожайности и по конкуренции к сорнякам лучше всего себя показало сочетание озимой ржи и рапса. Среди яровых лучше всего показали себя овёс с редькой (приход на поле 31 кг азота, 4 кг фосфора, 16 кг калия и, самое главное, — 3,5 т углерода)».
