No-till – философия землепользования ХХI века

В июле 2011 года в НПЦ им. А. И. Бараева (Шортанды) состоялась международная научно-практическая конференция «Диверсификация растениеводства и ноу-тилл как основа сберегающего земледелия и продовольственной безопасности». И хотя на дворе уже 2013 год, дискуссии по актуальным темам, поднятым на той памятной для многих конференции, на страницах журнала «Аграрный сектор» не прекращаются и по сей день.

Причем география участников обсуждения вопросов дальнейшего развития земледелия самая обширная – нам пишут как казахстанские ученые, так и ученые и производственники из Канады, США, России, Украины. Свое видение ситуации в одном из выпусков нашего журнала в своей статье обозначил академик Россельхозакадемии, доктор биологических наук Валерий Кирюшин. В интервью «Аграрному сектору» генеральный директор корпорации «АгроСоюз» (Украина) Сергей Прокаев рассказал о своем 10-летнем опыте внедрения в производство технологии no-till. О научных исследованиях по данному вопросу на страницах журнала также рассказали ведущий ученый исследовательского центра агропромышленного комплекса Канады, член Международного общества почвоведов Франсис Ларни, работающий в опытной станции Летбридж, известные канадские ученые Ги Лафонд (опытная станция Индиан Хэд) и Янтай Ган (опытная станция Свифт Каррент). Немало интересных научных данных представил в своем материале по итогам 10-летнего изучения нулевой технологии в Карагандинской области ведущий ученый Карагандинского НИИ селекции и растениеводства Николай Ющенко. Вопросам изучения и внедрения в практику нулевой технологии большое внимание было уделено также в статьях директора Костанайского НИИСХ Валентина Двуреченского и американского ученого из департамента сельского хозяйства США (Южная Дакота) Рэнди Андерсона. Свою лепту в изучение и практическое применение технологии no-till в острозасушливых условиях внесли и производственники, которые для нашего журнала дали интересные интервью о своей работе по внедрению новых подходов в земледелии. Среди них директор ТОО «Шахтерское» Карагандинской области Георгий Прокоп, директор ТОО «Галицкое» Павлодарской области Александр Касицын, директор крестьянского хозяйства «Партнер» Алтайского края России Сергей Кожанов. Своим опытом о внедрении нулевой технологии с читателями нашего журнала поделились также директор ТОО «Янтарь 98» Александр Кобзев (ныне возглавляющий ТОО «Степноишимская опытная станция») и директор ТОО «Дружба» Николай Луценко (Северо-Казахстанская область), руководитель ТОО «Достык-06» Мейрам Сагимбаев (Акмолинская область).

Свой взгляд на применение технологии no-till и практические выводы, основные на полученном опыте, высказал в двух статьях, опубликованных в разных номерах нашего журнала, и руководитель ТОО «Тукым» Северо-Казахстанской области Талгат Акаев.

Сегодня мы публикуем статью кандидата сельскохозяйственных наук, научного консультанта по проблемам сберегающего земледелия, а также нашего постоянного читателя и подписчика Евгения Кожемякина, присланную из Волгоградской области России. Безусловно, данный материал послужит отличным пособием для изучающих вопросы прямого посева – здесь собрано много интересных фактов, сделано немало выводов и обобщений, позволяющих лучше понять ситуацию, которую сегодня переживает земледелие наших стран. Возможно, далеко не все будут согласны с мнением автора, на то она и есть научная дискуссия.

Немного об авторе

Евгений Кожемякин с 1997 года работает в России как свободный научный консультант по проблемам сберегающего земледелия. При этом ему близки вопросы развития земледелия Казахстана, поскольку с 1967 по 1973 год он работал во ВНИИЗХ (Шортанды) как физиолог растений, а затем с 1973 по 1990 год – как один из соавторов и практических исполнителей комплексной программы селекции агроэкотипов озимой пшеницы Казахского НИИ земледелия, объединившей селекционеров института с коллегами из республиканских опытных станций. Занимаясь селекцией озимой пшеницы, Евгений Кожемякин совмещал руководство одновременно тремя опорными пунктами КазНИИЗа: Богарный в урочище Караой (Прибалхашье), Карааспан (в Арысском районе, Приаральская полупустыня) и Горный на границе хвойных лесов хребта Заилийского Алатау.

Не трепещите перед авторитетами – зрите в корень

Надо честно признать, что о ресурсосберегающем земледелии на постсоветском пространстве активно заговорили в результате массовых поставок зарубежных высокопроизводительных почвообрабатывающих и посевных комплексов. Все это происходило под девизом экономии ГСМ и живого труда. Но ведь техника поступала из стран, где высокая культура земледелия – обычная практика. А у нас все началось с конца: сначала технику купили, а потом стали искать выходы из отрицательных последствий – резкий рост количества и устойчивости к гербицидам сорняков, рост численности и видов вредителей и болезней. И все это на фоне резкого снижения окупаемости минеральных удобрений промышленного производства, разрушения главного ресурса планеты Земля – потенциального и натурального плодородия почвы. Официальная российская наука земледелие заняла позицию наблюдателя или, что еще хуже, критика новой системы, дискредитации ее путем постановки некорректных опытов.

О том, что в мире более двух десятилетий активно осваивается совершенно новая технология no-till (ноу-тилл), производственники – землепользователи стран СНГ узнали во время международной конференции по самовосстанавливающемуся эффективному земледелию на основесистемного (выделено Е. К.) подхода к no-till (Украина, Днепропетровск, 20–23 ноября 2004 года). Организатором конференции выступил холдинг «Агро-Союз» (его соучредители Владимир Хоришко и Сергей Прокаев). На Украину «высадился десант» мировых экспертов по технологии no-till из таких стран, как США, Канада, Чили, Парагвай, Аргентина, Бразилия, Австралия, Франция, Германия, Великобритания.

Кстати, в отличие от НИИ России в холдинге «Агро-Союз» (Украина) практическое освоение no-till начато в 2001 году (Н. Латышев, интервью с С. Прокаевым, 2012). В Карагандинском НИИ растениеводства и селекции по инициативе международного селекционного центра СИММИТ и благодаря активности заместителя генерального директора по науке, к. с.-х. н. Н. Ющенко («Аграрный сектор», 2012), впервые на постсоветском пространстве в 2000 году были заложены опыты по изучению технологии no-till. В Костанайском НИИ сельского хозяйства практическое освоение технологии no-till осуществляется с 2005 года (В. И. Двуреченский, 2012).

Для беспристрастного аналитика с самого начала стало ясно, что no-till– это не просто новая система земледелия, призванная заменить традиционные и модернизированные системы землепользования. Это принципиально новая философия землепользования ХХI века. Она предполагает восстановление и дальнейшее развитие биологического круговорота питательных веществ в экологической системе «растение – почва», в которой главная роль принадлежит растениям возделываемых культур как поставщикам неиссякаемой энергии Солнца посредством механизма фотосинтеза органического вещества.

Почвообразовательный процесс на поверхности нашей планеты активизировался только с появлением фотосинтеза и затем активного освоения материнской породы корнями высших растений. В то же время почва как место обитания корней – накопителей органики в материнской породе развивалась как место обитания сообщества организмов – потребителей корневой органической массы как источника энергии и «строительного материала». Это сообщество принято называть эдафоном или биотой.

В состав биоты почвы входят (С. П. Костычев, 1956):

1.Микрофлора:

1.1. Симбиотические организмы: микориза (грибы), клубеньковые бактерии.

1.2. Ассоциативные микроорганизмы, живущие в ризосфере корней растений (передвигающаяся вслед за точкой роста корешка зона кратко живущих корневых волосков; кроме веществ, выделяемых корневыми волосками, продукты разложения отмирающих волосков и есть источники получения энергии и «строительного» материала для ассоциативных микроорганизмов).

1.3. Свободно живущие микроорганизмы.

2.Микрофауна: инфузории, микроскопические клещи.

3.Мезофауна: дождевые черви, личинки насекомых, нематоды.

4.Педофауна: землеройные животные, грызуны.

По кормовой цепочке в процессе эволюции преобразование органики пошло по нескольким направлениям:

– основной путь – аэробная минерализация органического вещества всех отходов и остатков до питательных веществ, доступных корням растений;

– анаэробное консервирование органики в форме гуминовых веществ, которые составляют основу гумуса, как клея для формирования структурных элементов почвы, гумус не доступен микроорганизмам-преобразователям, но разрушается кислотами, сносится с полей в результате водной и ветровой эрозии;

– активная фиксация N2 почвенного воздуха симбиотическими (клубеньковыми) бактериями (преимущественно на корнях бобовых растений); ассоциативными микроорганизмами, обитающими в зоне корневых волосков (ризосфера) и свободноживущими азотфиксаторами;

– биологическое выветривание минералов грунта с переводом недоступных соединений фосфора, кальция, магния, калия и микроэлементов в доступные для корней растений вещества (С. П. Костычев, 1956).

Почва как место обитания корней – накопителей органики в материнской породе развивалась как место обитания сообщества организмов – потребителей корневой органической массы как источника энергии и «строительного материала». Это сообщество принято называть эдафоном или биотой.

 

Механизм накопления в почве перегноя впервые открыт российским классиком П. А. Костычевым (1892), который дал определение:«Верхний слой земли до той глубины, до которой доходит главная масса корней, называем этот слой почвой». И далее: «Растительные корни являются единственным источником значительного накопления в почвах органических веществ, поэтому глубина залегания перегноя ограничена основной массой корней (выделено Е. К.). Медленное разложение корневой массы – условие накопления перегноя». Вот почему тип почвы и глубина слоя, содержащего гумус, находятся в прямой зависимости от количества осадков, выпадающих в той или иной зоне, и, что очень важно, от их распределения по сезонам года, а также от годовой динамики температуры среды.

Известный мировой эксперт по технологии no-tillДвейн Бек (2004) предупреждает: «Важно не просто копировать то, что мы делаем, а понимать, почему мы это делаем». Стало быть, вначале нам надо своим умом усвоитьновую философию землепользования, и только затем своим умомили приглашая экспертовадаптировать элементы новой технологии к каждому конкретному полю своего предприятия! Это важнейший принцип учета зональных особенностей практического освоения технологии no-till. Главное – не нарушать законов природы, по которым функционирует экологическая система «растения – почва».

А какова роль растительных остатков на поверхности почвы? Ответ на этот вопрос опять-таки первым дал российский ученый Д. И. Менделеев (1884): «Если прикрывать почву листвой, соломой или вообще чем-либо оттеняющим и дать ей спокойно полежать некоторое время, она и без всякого пахания достигнет зрелости».

Изучив международный опыт землепользования, украинский ученый И. Е. Овсинский (1899) полностью отказался от глубокой вспашки немецким плугом «Сакса», от применения минеральных удобрений и обосновал новую систему земледелия, которая базировалась на использовании мелкого (не более 5 см) сухого слоя рыхлой почвы в качестве мульчи, что обеспечивало экономное расходование влаги почвы и активизацию биологического круговорота питательных веществ в почве как живого организма. Именно И. Е. Овсинскому принадлежит изобретение буккера – сошника сеялки, «врезающего» семена в плотное влажное ложе. Это уже был прообраз анкерного сошника сеялки прямого посева.

Народный академик Т. С. Мальцев (1971) независимо от американского фермера Эдварда Фолкнера (автор книги «Безумие пахаря», М., 1959) изучил разрушительные последствия отвальной вспашки. Он открыл способность однолетних растений обычных возделываемых культур (а не только многолетних трав (В. Р. Вильямс, 1947) восстанавливать и увеличивать плодородие почвы, если ее механическую обработку свести к минимуму.

Фолкнер признал в Мальцеве единомышленника и подарил ему свою книгу. Главное открытие Фолкнера – в почву можно вторгаться только для посадки рассады или посева семян, остальное время она должна быть защищена органической мульчей. Суть своей технологии он изложил в крылатой фразе: «Вместо поиска ответов, чего не хватает почве и растениям, проще просто позаботиться о том, чтобы им хватало всего». Его забота о почве состояла в том, что он собирал органическую мульчу везде, где мог, и укрывал ею свои огороды. В результате не только увеличивал урожай, но и существенно улучшал качество своей продукции.

Главное открытие Фолкнера – в почву можно вторгаться только для посадки рассады или посева семян, остальное время она должна быть защищена органической мульчей.

Между прочим, когда цитируют Т. С. Мальцева, почему-то не говорят о том, что на опытных полях народного академика несколько лет занимался микробиологическим анализом почвы микробиолог И. С. Востров (1989), который обнаружил активизацию жизнедеятельности микроорганизмов почвы после прекращения ее активной механической обработки. Как справедливо оценивает деятельность Т. С. Мальцева академик НАН РК М. К. Сулейменов (2012), открытие Мальцевым способности однолетних растений обогащать почву гумусом – это теоретическая база современного понимания роли технологии прямого посева в стабилизации плодородия почвы. Т. С. Мальцев понимал, что от чистого пара надо отказаться, под чистый пар он оставлял только те фрагменты возделываемых полей, на которых сорняки конкурировали с товарными культурами. Он также в принципе отвергал использование гербицидов...