В условиях современного интенсивного ведения земледелия практически повсеместно отмечается снижение плодородия наших почв, которое особенно сильно проявляется в основных зернопроизводящих регионах России. Причин, вызывающих деградацию основного средства производства в сельском хозяйстве – почвы много, но основные: это грубые нарушения в соблюдении полевых севооборотов, интенсивная обработка, эрозионные процессы, увеличение площади чистых паров без внесения удобрений, особенно органических и расширение посевных площадей, так называемых коммерческих культур, таких как подсолнечник, озимая пшеница, сахарная свекла и др.
Исторический опыт развития отечественного сельскохозяйственного производства свидетельствует о том, что альтернативы почвозащитному земледелию в России нет. Однако в современных системах земледелия, часто называемых почвозащитными, далеко не все элементы этих систем соответствуют критериям защиты почвы от деградации. В начале нового тысячелетия четко обозначились отрицательные последствия интенсивной отвальной обработки почвы и упрощения полевых севооборотов - засушливость климата, деградация почв и как следствие нестабильность урожаев с низким качеством продукции. Некогда высокоплодородные черноземы юга России, содержавшие до 7-8% гумуса и более в настоящее время утратили былую «плодовитость», так как содержание гумуса в них снизилось более чем в 2,5 раза.
Непонимание многими руководителями различного уровня создавшегося положения с плодородием наших почв при нарушении и не соблюдении основных законов земледелия - происходит потеря основного средства производства – плодородия наших черноземов и каштановых почв, что снижает продовольственную безопасность страны. Всем нам необходимо осознать, что ресурсосберегающее почвозащитное земледелие в России должно стать основным стратегическим направлением для стабильного производства сельскохозяйственной продукции в стране. Это направление актуально не только для засушливых условий юга России, но и для основных регионов с высокоразвитым сельскохозяйственным производством. Примером этого служат многолетние результаты внедрения ресурсосберегающего почвозащитного земледелия как в засушливой Австралии, так и в странах Латинской Америки (Аргентина, Бразилия) с тропическим климатом. Эти страны за последние десятилетия стали мировыми лидерами по производству растениеводческой продукции.
Анализ настоящего состояния агропромышленного комплекса Юга России позволяет сделать вывод о том, что современные агроприемы, используемые в земледелии, провоцируют ухудшение физических, агрохимических и биологических свойств почвы, а также возникновение эрозионных процессов и снижение качества производимой продукции. Современное сельскохозяйственное производство - это сложный комплекс, функционирующий как целостная система, в которой сложно выделить главный сектор - растениеводство, животноводство, переработка продукции или другие.
Необходимо отметить, что в условиях кризиса для России именно сельскохозяйственное производство, по мнению многих руководителей государственного масштаба, увеличило валовое производство, поэтому эта отрасль в народном хозяйстве должна стать приоритетной.
Однако, не смотря на определенные успехи в АПК страны в настоящее время нет четкого понимания в каком направлении будет развиваться наше отечественное земледелие.
По мнению автора и его сторонников в этом вопросе, нам необходимо честно признаться в том, что отечественное земледелие находится в кризисе уже много лет. Ярким примером этому служат усиливающаяся деградация почв и частое проявление засух, которые проявляются в новом тысячелетии практически ежегодно.
Многочисленные государственные программы по сохранению и повышению плодородия почвы, разработанные в разные периоды, не были реализованы в полном объеме. На то были как объективные, так и субъективные причины. В большинстве этих программ стабильно устойчивым природным ландшафтам противопоставлялись порой утопические программы – «Гиганты» с миллиардными капиталовложениями, такими как химизация, мелиорация, индустриализация и т.п. В этих программах эффективность земледелия оценивалась количеством тракторов с мощными двигателями, глубокорыхлителями, плугами, дискаторами, миллионами тонн минеральных удобрений и.т. д.
Первостепенным звеном в этих системах была урожайность, а принцип сохранения и повышения плодородия почвы был второстепенным.
Ориентация нашего земледелия на интенсивную обработку почвы, стремление к максимальной реализации потенциальной продуктивности современных сортов и гибридов полевых культур без внесения в почву необходимых элементов питания привели к снижению содержания гумуса в почве и ее деградации в целом.
Сторонники классического земледелия могут много спорить, доказывая своим оппонентам о большой значимости интенсивной обработки почвы, основой которой является глубокая отвальная вспашка с оборотом пласта, в повышении урожайности возделываемых культур. Но в том, такая система земледелия приводит к разрушению структуры и уплотнению почвы на большую глубину ни у кого сомнений нет.
Имеются разногласия по влагонакоплению и продуктивности звеньев севооборота с чистым паром, но нет разногласий ученых и практиков в том, что чистый пар является главной причиной деградации почвы, так как за период парования в результате интенсивной минерализации органического вещества теряется до 2 и более т/га гумуса.
При формировании 60-70 ц/га урожая растениям озимой пшеницы не хватает элементов питания, вносимых с удобрениями. Поэтому растения активизируя свою корневую систему вынуждены восполнять дефицит элементов питания за счет питательных веществ гумуса, то есть разрушать его и снижать тем самым плодородие почвы.
Технология чистого пара предусматривает наряду с отвальной вспашкой проведение многочисленных обработок почвы – дискование, боронование, разноглубинные культивации, иными словами затрачиваются огромные ресурсы, в том числе более 50-60 л/га ГСМ. В результате такой технологии происходит формирование обесструктуренного верхнего слоя с высоким процентом пылеватых частиц, что значительно снижает водопроницаемость почвы, особенно при выпадении ливневых осадков. В нижних слоях на глубине 25-35 см создается очень плотный слой почвы – «плужная подошва», которую рекомендуют разрушать глубокорыхлителями, затрачивая до 20 л/га и более ГСМ. Однако и при проведении рыхления на глубину 35-40 см пылеватые фракции почвы перемещаются с выпадающими осадками в более глубокие слои, «цементируют» их, тем самым снижают влагоемкость почвы. Вспаханное поле под чистый пар остается «голым» практически в течение года, открытым для разрушительных действий водной и ветровой эрозии, интенсивной минерализации гумуса.
В своей статье я не призываю к совершению «революции» в земледелии и отказаться полностью от интенсивной обработки почвы, исключить чистые пары из полевых севооборотов. Основная цель настоящей и последующих публикаций в открытой печати – показать специалистам, которые думают не только о сегодняшнем состоянии наших почв, но и о будущем, о бесперспективности отвальной обработки почвы в земледелии будущего, а также альтернативные подходы к решению назревших проблем по сохранению и восстановлению плодородия наших черноземов. У специалистов, которые думают о том, в каком состоянии наши почвы достанутся внукам и правнукам, должен быть выбор по какому пути развивать земледелие будущего.
Высокоэффективные ресурсосберегающие системы земледелия во многих передовых странах предусматривают природный принцип консервации почвы с обязательным сохранением растительных остатков на поверхности почвы, применение почвопокровных сидеральных культур в сочетании с технологией прямого посева – No-till.
При использовании технологии No-till в сочетании с посевом почвопокровных сидеральных культур происходит естественное разрыхление почвы на большую глубину и активизация почвенной биоты всего корнеобитаемого слоя. Мульчирование поверхности почвы пожнивными остатками или живыми почвопокровными сидеральными культурами в длительном послеуборочном периоде является эффективным и очень малозатратным агротехническим приемом, который в определенной степени моделирует природный ландшафт.
На юге России основной зерновой культурой является озимая пшеница, которая иногда занимает до 50% в структуре посевных площадей и является предшественником яровых культур: подсолнечника, сои, кукурузы, гороха, ячменя, кориандра, льна масличного и т.д.
В полевых севооборотах послеуборочный период от уборки озимой пшеницы до посева яровых культур составляет до 9 месяцев, из них более 5 месяцев с температурой выше +50С, то есть сумма положительных температур может доходить до 2000 0С. За этот период происходит основное влагонакопление в почве, так как выпадает до 200-250 мм осадков, которые довольно часто в значительной степени непродуктивно теряются. Такие благоприятные условия необходимо рационально использовать для формирования дополнительного урожая почвопокровных сидеральных культур – донника желтого, озимой вики, озимого рапса, вайды красильной, зимующего гороха и др. Эти почвопокровные сидеральные культуры довольно холодостойкие и неприхотливые к условиям произрастания, поэтому могут формировать биомассу порядка 200 ц/га и более. Это дополнительное органические вещество реально создается практически без больших материальных затрат за счет возобновляемых природных ресурсов – солнечной инсоляции, атмосферных осадков и углекислого газа.
В ранневесенний период агрономам остается только контролировать основные лимитирующие факторы жизни – влагу в почве, интенсивность микробиологических процессов и оптимальные сроки посева яровых культур. Для этих целей необходимо применять гербициды сплошного действия и проводить посев сеялками прямого посева, не нарушая мульчирующий слой на поверхности почвы.
Всевозможные обработки растительного пласта почвопокровных сидеральных культур весной способствуют активизации аэробных процессов, а при хорошем увлажнении почвы органическое вещество возделываемых сидеральных культур быстро разрушается.
При интенсивной минерализации не наблюдается необходимого восстановления комковатой структуры почвы и не происходит накопление гумуса.
Применение технологии No-till позволяет снизить активность микробиологических процессов, так как при такой технологии в почве преобладают анаэробные процессы, при которых разложение растительных остатков идет медленно и органическое вещество накапливается в почве. Ведь такие процессы мы наблюдаем в Матушке-Природе. Рациональнее природы еще никто не сделал, да и не сделает в будущем. Поэтому наши черноземы существовали миллионы лет, повышая свое плодородие из года в год благодаря тому, что в почву ежегодно поступало свежее органическое вещество – преобразованная энергия солнца, которую активно использовала почвенная биота. Это своеобразный биологический комбинат по преобразованию солнечной энергии в потенциальные возможности наших черноземов. Самое главное в этом процессе то, что у человека появляется реальный инструмент управления сохранением плодородия почвы и рациональному использованию природных ресурсов в деле почвообразования и повышения продуктивности пашни.
Всем нам необходимо понять, что чем эффективнее мы будем использовать энергию солнца для создания органического вещества на своих полях, тем больше будет энергоемкость наших черноземов – основное богатство нашей страны.
Выдающийся русский ученый, основоположник учения о почвах В.В. Докучаев писал: «Черноземы для России дороже всякой нефти, всякого каменного угля, дороже золотых и железных руд. В нем вековечное русское богатство». По мнению автора, первостепенной задачей в земледелии должно стать сохранение плодородия почвы и снижение экологической напряженности, так как почва является ресурсообразующей основой для всего сельскохозяйственного производства и источника благополучия для будущих поколений. Принцип сохранения плодородия почвы ни в коем случае не должен подменяться стремлением повысить продуктивность сельскохозяйственных культур, он должен быть первичным. Сохранение и повышение плодородия почвы является определяющим направлением развития будущего отечественного земледелия.
Многие современные руководители пытаются оптимизировать вплоть до банального упрощенчества существующие системы земледелия с целью максимального извлечения прибыли, что неизменно приводит к краху их бизнеса. Важным направлением в развитии будущего отечественного земледелия, по мнению автора, является обоснование оптимизации разнообразия возделываемых культур в севообороте с максимальным насыщением бобовых трав. Многолетние исследования автора и его учеников свидетельствуют о том, что одним из основных направлений в земледелии будущего будет создание поливидовых посевов сельскохозяйственных культур в полевых севооборотах.
Первым звеном в этом направлении является создание бинарных посевов многих полевых культур (озимые и яровые колосовые, подсолнечник, кукуруза, озимый рапс и др.) с бобовыми травами. В таких бинарных посевах бобовые культуры выполняют вспомогательную роль по созданию благоприятных условий для роста и развития основных культур. В настоящее время в Донском ГАУ разработаны технологии возделывания бинарных посевов озимых и яровых зерновых колосовых, подсолнечника, кукурузы, сорго, проса, озимого рапса и других культур в системе No-till. По данным технологиям получены патенты РФ на изобретения № 2260929; № 2311012; № 2320110.
Большинство бобовых трав (как бинарный компонент) после уборки основной культуры используются в качестве почвопокровной сидеральной культуры, тем самым продолжают свою «работу» в деле сохранения и восстановления плодородия наших почв. При этом затратная часть технологии их возделывания сведена до минимума - только стоимость их семян. Для этих целей используются сеялки прямого посева с тремя опциями: посев основной культуры, посев бинарного компонента и внесение минеральных удобрений одновременно за один проход. Создавать бинарные и поливидовые посевы можно как на одном поле, когда одновременно высеваются две и более культур, так и во времени, когда в течение одного вегетационного периода культуры сменяют друг друга. Так, например, весной мы создаем бинарный посев подсолнечника с люцерной, а осенью после уборки подсолнечника на маслосемена в вегетирующую люцерну мы всеваем другую основную озимую культуру (пшеницу, ячмень, рожь или тритикале). При возделывании озимых зерновых культур нам необходимо только контролировать степень развития растений люцерны, чтобы она не угнетала растения основной культуры. После уборки основной озимой зерновой культуры и осветления растений люцерны в послеуборочный период бобовая культура успешно вегетирует, накапливает органическое вещество, в котором содержится огромное количество элементов питания, в том числе азот столь необходимый для разложения микроорганизмами растительных остатков озимой культуры. Мульчирование почвы, которое мы создаем на поверхности, способствует накоплению и сохранению влаги, снижает температуру почвы и интенсивность развития сорняков, активизирует почвенную биоту, тем самым повышает плодородие.
При таком подходе к формированию систем земледелия будущего мы обеспечиваем постоянное обогащение почвы свежим биоэнергетическим материалом, который служит пищей для всех обитателей почвы и основой для повышения плодородия. В таком биологическом конвейере почва, как и в природе, постоянно пополняется свежим биоэнергетическим материалом и повышает свой продуктивный потенциал.
Всем нам необходимо переосмыслить свое отношение к нашим почвам, взять на «вооружение» уже имеющиеся эффективные рекомендации, а также искать новые пути по обеспечению расширенного воспроизводства наших черноземов. В этом устойчивое благосостояние нашего народа и будущих накоплений. Другого пути сейчас у нас просто нет.
