В Донском государственном аграрном университете (Ростовская область) уже несколько десятилетий испытывают и внедряют отечественную эколого-адаптивную систему земледелия, которую сегодня многие называют российским аналогом No-till. На опытных полях ДонГАУ в течение нескольких лет высевают в бинарных посевах зерновые вместе с бобовыми культурами. И сегодня, когда засуха уничтожила посевы во многих хозяйствах, на полях университета получают стабильные высокие урожаи. Об особенностях бинарных посевов рассказал декан агрономического факультета ДонГАУ, профессор, заведующий кафедрой растениеводства Донского государственного аграрного университета Николай Андреевич Зеленский.
Николай Зеленский уверен, что в современных системах земледелия основная роль в повышении продуктивности сельхозкультур должна отводиться не технократическим, а естественным процессам, максимально адаптированным к конкретным ландшафтам:
— Главная опасность подстерегает сельхозпроизводителей при несоблюдении и нарушении основных законов земледелия – потеря основного средства производства – плодородия наших почв. Это, как снежный ком, влечет за собой «почвенные болезни» — ветровую и водную эрозию, разрушение верхнего слоя почвы, потерю гумуса. А где эрозия, там и засуха. Эти явления, как сестры-близнецы, всегда идут рядом, нанося неизмеримый ущерб аграрному производству. Более 4,5 млн. га земель в Ростовской области подвержены эрозии, пик которой приходится на периоды снеготаяния зимой и ливневых дождей – летом. Из-за эрозии заиливаются реки, нарушается водный режим почвы, более засушливым становится климат. От большинства степных рек остались только их названия, так как их русло заилено плодородной почвой.
Значительно сократилось животноводство, поэтому многие хозяйства практически перешли на четырехпольный севооборот: пар – озимые – подсолнечник – ячмень. Чередование культур в севообороте нарушено, редко где сеют кукурузу, горох и многолетние травы. Увеличение одностороннего выноса элементов питания привело к снижению плодородия почв и, естественно, падению урожайности.
Наши почвы нещадно эксплуатируются долгие годы. Мы привыкли к тому, что у нас плодородные земли, и не задумываемся, откуда же берутся элементы питания в почве, сформировавшейся за тысячелетия. Центнер выращенного зерна в среднем забирает из почвы три килограмма азота, два – калия, 1,2 килограмма – фосфора, взамен земля не получает ничего. В результате в Ростовской области ежегодно теряется 54,2 тыс. тонн азота, 27,1 тыс. тонн фосфора и 542 тыс. тонн калия. Традиционные технологии по повышению плодородия почвы – внесение минеральных удобрений – не дают должного эффекта, а возможности земли не бесконечны.
За 100 лет интенсивного земледелия содержание гумуса резко снизилось. Если в начале ХХ века содержание гумуса в донских чернозёмах составляло 6-8%, то сейчас эта цифра в лучшем случае 3-3,5%. Да, на наш век плодородия ещё хватит, и нашим детям тоже. Но потом донская земля может превратиться в пустыню. В мировой истории уже есть примеры, когда целые государства, имевшие богатейшие почвы, исчезли с лица земли из-за безответственного отношения к ним, как государства древней Месопотамии и Вавилон.
Это, конечно, худший сценарий развития, но мы сами же его и реализуем! Тот же подсолнечник, посевы которого у нас уже в 2,5 раза превышают допустимую величину, — очень выгодная культура. Но при постоянно прогрессирующей деградации почв даже доходные культуры могут стать невыгодными.
Согласно рекомендациям Минсельхоза доля подсолнечника должна составлять не более чем на 18% площадей. Но рекомендации так и остаются на бумаге, фермер сам принимает решение. При этом даже те хозяйства, которые соблюдают севооборот, вносят удобрения под культуры — предшественники подсолнечника, в засушливые годы недополучают урожай, тратят большие средства на внесение удобрений. Из-за экономических сложностей многие хозяйства вообще отказываются от использования туков. Очевидно, что в идеале надо снижать себестоимость продукции и одновременно повышать плодородие почв.
— Какой выход из сложившейся ситуации видите Вы?
— Помочь в решении проблем может увеличение в севооборотах доли многолетних трав — эспарцета, вайды красильной, донника жёлтого, озимой вики, люцерны. Традиционные одновидовые посевы нужно заменять бинарными, которые восстанавливают плодородие почв естественным для природы образом.
Система возделывания культур в бинарных посевах (совместное выращивание зерновых культур и подсолнечника с кормовыми бобовыми) основана на постоянном восполнении минеральных и органических компонентов плодородного слоя, на защите полей от ветровой и водной эрозии, наконец, на снижении затрат при использовании минеральных удобрений.
Николай Зеленский в результате многолетних исследований доказал, что путем грамотного подбора предшествующих культур можно в значительной степени восполнить нехватку в почве элементов питания растений. Кроме того, введение бинарных посевов дает возможность более выгодно использовать посевные площади, улучшить баланс питательных веществ без отрицательного воздействия на все компоненты агроландшафтов.
Сегодняшняя технология земледелия в России строится на монокультурах. А в природе не бывает отдельно растущих злаковых или бобовых — всё растёт в симбиозе. Насыщение севооборота бобовыми культурами направлено на экономию внесения минеральных удобрений, в первую очередь – азота, и обогащение почвы органикой. За счёт использования многолетних трав объём минеральных удобрений, необходимых для внесения, уменьшается на 25-30%.
Многие согласятся, что около 90% растительных остатков у нас сегодня сжигают. А с теми, что распределяют в измельченном виде на полях (в основном это солома зерновых культур), есть проблемы, потому что в них на одну часть азота приходится до 60 — 65 частей углерода. Для минерализации тонны соломы требуется 15-20 кг азота, который можно внести в виде минеральных удобрений или же ввести в полевые севообороты бобовые культуры – последнее, учитывая рост цен на удобрения, оказывается экономически выгоднее.
В массе корневых остатков бобовых содержится большое количество азота, фосфора, калия. Вдобавок к этому травы перекачивают наверх те калийные и фосфорные соединения, которые содержатся в глубоких горизонтах почв.
Благодаря мощной корневой системе многолетние травы разрыхляют почву, придают ей структурность, предотвращают эрозию. Поэтому влага атмосферных осадков проникает далеко вглубь земли и хорошо сохраняется там. Предотвращается нагревание почвы, создаётся водно-воздушный режим, благоприятный для многих биохимических процессов. Но, как известно, на хорошо структурированной почве можно получать высокие урожаи до 5-6 лет. Но потом необходимо снова возделывать многолетние травы в течение 2-3 лет.
Сочетание многолетних трав с техническими и зерновыми культурами повышает урожайность последних. Например, в нашем сортоиспытательном учебном центре мы получали с одного гектара пашни до 25 центнеров подсолнечника. А урожайность озимого ячменя и вовсе доходила до 58 центнеров.
Многолетние травы можно использовать как сопутствующую или предшествующую культуру. К примеру, бинарные посевы подсолнечника с озимой викой, донником и люцерной применяются в качестве предшественника для озимых зерновых. Донник хорошо подходит для сидерального или занятого пара, люцерна — для кулисно-мульчирующего. К слову, донник вообще способен всего за два года полностью восстановить плодородие почв. Бинарный посев люцерны вместе с пшеницей позволяет обойтись почти без минеральных удобрений. Помимо озимой пшеницы после бинарных посевов подсолнечника с озимой викой можно высевать тритикале, озимый ячмень и другие культуры.
Кроме этого, многолетние травы являются хорошей кормовой базой для животноводства. К сожалению, у нас в регионе оно развито слабо. Но как показывают наши исследования, там, где развиваются бинарные посевы, начинает возрождаться и разведение животноводства.
— Расскажите о результатах возделывания культур в бинарных посевах.
— Существует около 20 вариантов бинарных посевов, рассказать обо всех в рамках одного интервью невозможно. Рассмотрим некоторые из них, например, вариант бинарного посева подсолнечника с люцерной. Люцерну мы сеем в один рядок вместе с подсолнечником с помощью сеялки, переоборудованной местными умельцами. В бинарном посеве люцерна находится внизу и дает затенение, температура почвы значительно меньше, чем при рядовом посеве, сохраняется влага, поэтому подсолнечник прекрасно развивается. В 2008 году на полях ДонГАУ его урожайность составила 28,1 ц/га, что на 4,5 ц/га больше, чем при одновидовом посеве. После уборки стебли подсолнечника и вегетирующая люцерна «уходят» в зиму. Таким образом мы обеспечиваем и снегозадержание, и накопление влаги, и защиту почвы от эрозии.
По данным ДонГАУ, при бинарных посевах смыв почвы в результате таяния снега снижается в 4-6 раз. Почва, армированная корнями и мульчированная растительными остатками люцерны, в течение всей вегетации хорошо защищена от водной и ветровой эрозии, а также от чрезмерного перегрева на солнце.
Весной высохшие стебли подсолнечника мы измельчаем кольчато-шпоровыми катками до начала вегетации растений люцерны.
Так как посевы в основном размещаются поперек склонов, на следующий год в ранне-весенний период мы культивируем междурядья люцерны, обеспечивая доступ воздуха к ее корням, на которых развиваются клубеньки. В результате образуются противоэрозионные валики, и эрозии на этих участках практически нет. На второй год люцерну можно использовать на зеленый корм или сено, в качестве сидерата или на семена, которых можно получить до 4 ц/га.
В сентябре поперек рядков люцерны мы сеем озимую пшеницу, используя сеялки для прямого посева. Отросшая до 30 см люцерна является прекрасным снегозадерживающим фоном, сохраняется влага, предотвращается эрозия почвы. Весной можно работать по двум вариантам. Если нет хорошего комбайна, который справляется с зеленой массой, в фазе кущения пшеницы можно применить гербицид для подавления люцерны. Тогда пшеница начнет великолепно развиваться без единого килограмма минерального азота, а питание будет осуществляется за счет люцерны. Я отдаю предпочтение второму варианту, когда мы работаем гербицидом в фазе выхода пшеницы в трубку.
После уборки урожая до самого октября люцерна является покровной культурой и притеняет почву. В отдельные годы у нас в области сумма активных температур за этот период достигает 2 тыс. ºС, выпадает более 150 мм осадков, и тогда мы получаем до 1 ц/га семян люцерны.
В среднем за годы испытаний (2004 — 2008 годы) урожайность озимой пшеницы в бинарных посевах с люцерной составила 46,8 ц/га, дополнительно получено 0,96 ц/га семян люцерны и 103 ц/га зеленой массы.
Еще один вариант совместных посевов – подсолнечник с викой озимой, которую мы выделили из озимых форм дикорастущего мышиного горошка. Она ведет себя как двуручка – при весеннем посеве это яровая форма, при осеннем – озимая.
В засушливые годы в Ростовской области бывает так, что за четыре месяца не выпадает ни одного дождя, но при этом влаги на бинарном посеве оказывается гораздо больше, чем на одновидовом.
Вика зацветает примерно на одну — две недели раньше подсолнечника, привлекая пчел, которые сначала опыляют ее, а потом и подсолнечник. Это особенно важно для хозяйств, которые занимаются семеноводством. За счет азотфиксирующих клубеньков озимой вики питание подсолнечника идет в течение всей вегетации, но в фазе цветения у растений вики максимально развивается корневая система, и это существенно, так как в это время у подсолнечника наступает фаза налива семян.
В 2008 году урожайность подсолнечника в бинарном посеве составила 29,8 ц/га, что на 6,2 ц/га больше, чем в одновидовом. В бинарном посеве подсолнечник в 3 раза меньше поражается заразихой, озерненность корзинок повышается на 19%, рентабельность подсолнечника увеличивается на 18–21%. При этом за счет отказа от вспашки в пользу дискования снижается расход ГСМ до 17-20 л/га.
На следующий год в фазе выхода в трубку мы обрабатываем посевы гербицидами «Прима» с нормой расхода 0,3 л/га. В этом случае вика угнетается, не образует семена, но за время вегетации формирует до 60 кг азота на 1 га. В условиях Ростовской области я получаю четвертый класс пшеницы, выращенной по подсолнечнику, без единого килограмма минеральных удобрений.
— Я знаю, что Вы являетесь ярым противником черных паров...
— Я категорически против черного пара, он не просто бесполезен, он очень вреден для почвы и ее плодородия. Как известно, пятую часть пашни в области занимает подсолнечник – 1,2 млн га. Поля после него отводят под черный пар, не внося удобрений. В итоге мы получаем повышение температуры почвы, ее эрозию, в конечном счете – ускоренную потерю органического вещества почвы.
Даже если мы вносим элементы питания, все они «уходят» с полей в овраги и водоемы при поверхностном стоке. Поэтому мы рекомендуем уйти от паров, использовать в севообороте многолетние травы, которые обеспечивают надежную защиту почвы от эрозии и повышают ее продуктивность.
— В чем, по Вашему мнению заключается основной тормозящий фактор распространения бинарных посевов в сельхозпроизводстве?
— Наши аграрии очень консервативны. Они занимаются земледелием в соответствии со знаниями, полученными десятки лет назад. Эти знания давно устарели, строить на их основе сельхозпроизводство значит иметь постоянные проблемы с плодородием, недополучать урожай и нести убытки. Я уверен, что рано или поздно мы придём к бинарной системе. Но времени может быть потеряно очень много.
Кто идет традиционным путем, традиционно сталкивается с проблемами, а в тех хозяйствах, где включили в севооборот многолетние травы, уже получили ощутимый результат. Так, пару лет назад один из фермеров, занимающийся возделыванием кукурузы, пошел на эксперимент: из 800 гектаров, которые у него отведены на эту культуру, на 40 он посеял кукурузу после подсолнечника и донника. На всех остальных полях кукуруза не удалась, а здесь кукуруза была более двух метров с отличными початками.
Донник, эспарцет, люцерна за год «производят» на каждом гектаре до 300 килограммов азота, до 100 кг фосфора, до 150 килограммов калия, за которые не нужно платить – это настоящая фабрика минеральных удобрений.
И самое главное – это органика. Раз есть органика – есть плодородие, влага, урожай, а значит – и прибыль.
