Почему уплотняются почвы

Задавшись вопросом, какими технологиями располагает современное земледелие, попробуем в этом обзоре разобрать самые распространенные и эффективные с точки зрения сохранения главного ресурса — плодородия почвы.

Продовольственная и сельскохозяйственная организация объединенных наций (FAO) регулярно публикует доклады о состоянии почв и представляет новые почвосберегающие технологии. Скоро уже 10 лет как она бьется с тотальной привычкой аграриев пахать землю. По мнению специалистов, именно частое вспахивание приводит со временем к разрушению баланса органических веществ почвы, деградации земель и низкой урожайности.

Производители плугов ратуют за вспашку, мотивируя это тем, что без этого процесса происходит уплотнение почвы. Национальный институт сельскохозяйственных технологий Аргентины (INTA) изучает уплотнения почвы, вызванное передвижением техники. В результате экспериментов ученые доказали, что уплотнение почвы происходит не из-за отсутствия вспашки, а ровно наоборот — из-за тяжелой техники, причем на влажной почве уплотнение происходит значительно быстрее. Вывод прост: чтобы защитить почву от уплотнения, необходимо минимизировать передвижения тяжелой техники по полям. Большинство землесберегающих технологий считают эту проблему одной из ключевых.

По данным российского Национального движения сберегающего земледелия, при традиционной обработке почвы требуется 12-15 проходов техники по полю за сезон, а, например, при "нулевой" — всего 3-5. Следовательно, нагрузка на почву значительно уменьшается.

Как сберечь ресурсы

Ресурсосберегающее сельское хозяйство строится на применении новых технологий, сохраняющих плодородие почвы.

Рассмотрим три наиболее распространенных почвосберегающих технологии: Mini-Тill, Strip-Till и No-Till.

Mini-Тill подразумевает отказ от основной глубокой обработки (как отвальной, так и безотвальной), заменяя ее на мелкое дискование или культивацию с измельчением остатков комбайнами одновременно с уборкой урожая. Она позволяет уменьшить затраты средств и ресурсов на обработку почвы, обеспечить близкую к естественной структуру, уменьшить потери почвенной влаги.

Просто перестать пахать, а сразу посеять и надеяться на урожай не получится. Придется потратиться на удобрения, т. к. при севе по стерне надо поднимать дозу азота на 10-15 кг/га.

Strip-Till предусматривает обработку почвы одновременно с посевом на глубину до 15 см исключительно в зоне ряда, а междурядья вместе со стерней и мульчей из измельченных остатков растения-предшественника остаются нетронутыми. Эта технология позволяет примерно на 80% уменьшить расход топлива и обеспечивает сохранение влаги в почве.

Strip-till (дословно — полосная почвообработка) является компромиссом между классической и нулевой обработками почвы (No-till). При Strip-till поле обрабатывается и засевается полосами. Каждый ряд имеет ширину 20-25 см. Вся остальная площадь остается покрытой стерней предыдущей культуры. Технология способствует экономии топлива в 2-3 раза за счет уменьшения числа проходов по полю, средств на удобрения до 50%, увеличению урожайности до 25%.

No-Till (дословный перевод — "не пахать") базируется на технологии прямого посева. Он относится к передовым агротехническим приемам, при котором семена вносятся в неподготовленную почву. С помощью специальной сеялки разрезают грунт и растительные остатки, вносят в него удобрения, семена и запечатывают их. На поверхности земли остается лишь небольшой бугорок.

Это позволяет сохранить и накопить растительные остатки в верхнем слое почвы, практически не повреждая его. При этом экономится топливо более чем на 30%, снижаются затраты на персонал и обслуживание техники, сокращается количество семян при посеве; повышается почвенная органика, сохраняется структура почвы, предотвращается ее эрозия и, как следствие, повышается урожайность.

По данным FAO, беспахотная технология применяется на 155 млн га, или около 11% всех пахотных земель в мире.

Цифра в земледелии

Сегодня в агробизнес приходят цифровые технологии, которые автоматизируют процесс учета обработки площадей, графики смен персонала, создают отчеты по работе техники, распределению ресурсов, перемещению грузов, как Платформа "АгроСигнал. Управление".

Американские фермеры приезжают учиться в Институт точных технологий, где тестируются новые идеи, оборудование и принципы агрономии на 125 тестовых участках, предоставляя данные в режиме реального времени.

У одного из ведущих мировых сельскохозяйственных компаний "Сингента" появилось мобильное приложение для работы в поле Cropwise Operations, которое обеспечивает мониторинг всех полей в одной системе, изменения состояния посевов в режиме реального времени, отправляет мгновенные уведомления о проблемах на полях.

Цифра работает на повышение устойчивости, качества и безопасности сельского хозяйства с помощью научных подходов мирового класса и инновационных решений в сфере растениеводства.

Основываясь на традициях

Основатель научной школы почвоведения Василий Докучаев утверждал, что для развития сельского хозяйства в целом и земледелия в частности необходимо проводить учет всего комплекса факторов, определяющих особенности той или иной территории. Первым выделив пять факторов почвообразования, он заложил основы концепции внутриполевой неоднородности плодородия и, соответственно, точного земледелия. Однако во второй половине XIX века не существовало технических возможностей для всесторонней оценки факторов почвообразования. Сегодня цифровые технологии позволяют делать это.

Например, компания "Агроноут" с помощью GIS-технологий для своих клиентов собирает данные о состоянии растительности за 36 лет, анализирует почвенные разности по открытой поверхности почвы, подгружает в GIS-проект и анализирует топографические и почвенные карты, агрохимкартограммы и результаты полевой диагностики с копкой почвенных разрезов.

На основе комплексной аналитики можно лучше понять земли и разработать адаптивную стратегию земледелия на конкретных полях. Иногда такая методика помогает качественно оценить ее перед покупкой или продажей земельных активов. Конечным продуктом оценки является карта рейтинга полей, созданная под нужды конкретного землепользователя.

Точное внесение

Например, по заказу Агрофирмы "Пегас" Ульяновской области компанией "Агроноут" в 2019 году была успешно проведена оценка около 25 000 га земель. Работа с хозяйством продолжается и в настоящее время. Здесь используют технологию точного внесения материалов. В создаваемых для систем точного земледелия картах-заданиях, формирующихся на основе ASF-индекса (уникальная разработка компании "Агроноут"), "зашита" информация о внутриполевой неоднородности плодородия. Это позволяет перераспределять вносимые материалы по полю в соответствии с отзывчивостью и потенциалом участков, что приводит к повышению экономической эффективности производства и снижению экологической нагрузки. В агрофирме "Пегас" дифференцированно вносят удобрения и семена, в том числе и по зонам орошения.

С учетом различий

Орошение так же, как и использование жидких комплексных удобрений (ЖКУ), в последние годы вызывает всё больший интерес у аграриев. Дифференцированное внесение позволяет оптимизировать оба процесса. На орошаемых землях заложить нужные дозы для кругов орошения и богары, исключить из процесса внесения полевые и эксплуатационные дороги. При внесении ЖКУ оптимальным образом распределить их по полю, тем самым сократив затраты и повысив КПД от их использования. Оба направления в этом году начали реализовывать в ООО "ТД и К" Саратовской области. При этом жидкие удобрения благодаря современным технологиям можно давать в рядок при посеве, тем самым повышая их эффективность. И делать это можно тоже дифференцированно по зонам плодородия, что особенно важно для засушливых условий.

На данный момент самыми распространенными способами применения точных технологий, способными обеспечить прибавку к марже в среднем от 2000 руб./га, являются дифференцированное внесение семян и особенно твердых минеральных удобрений. В этом году в Саратовской области у ИП Савиной дифференцированное внесение КАС-32 в диапазоне от 128 до 184 л/га на озимой пшенице дало к марже плюс 2 484 руб./га. В агрохолдинге "Агросила" (Татарстан) внесение аммиачной селитры в диапазоне от 98 до 182 кг/га на ячмене принесло дополнительную прибавку к выручке 1 817 руб./га.

Хорошие результаты показывает совместное применение дифференцированных посева и внесения удобрений. В ООО "Август" Республики Татарстан в этом году на яровой пшенице точное внесение азофоски и карбамида в диапазонах от 42 до 91 кг/га и от 54 до 117 кг/га соответственно, а также точное внесение семян в диапазоне от 105 до 140 кг/га принесло дополнительную маржу в размере 3 646 руб./га.

Агрофирма "Пегас" в этом году добавила к точному внесению удобрений дифференцированный посев на пропашных культурах. Экономический эффект определится в конце агросезона.

Сочетание традиционных научных подходов и современных цифровых технологий открывает новые эффективные возможности оценки и обработки земель.