Перспективы чистого пара при экологизации земледелия.

Роль чистого пара в земледелии связана с уменьшением влияния засухи, преодолением засорённости посевов, накоплением подвижных элементов питания растений в почве, улучшением фитосанитарной ситуации. Теоретическое обоснование концепции земледелия в Казахстане попытался обосновать М.К.Сулейменов в журнале «Вестник с.-х. науки Казахстана» № 8, 1991 в статье «Перспективы беспарового земледелия в Северном Казахстане». Ранее были его публикации в газете «Сельская жизнь» 1988 и журнале «Земледелие», где он дает оценку парового поля – его «плюсы» и «минусы».

Плюсы – накопление влаги, борьба с засоренностью поля.

Минусы – минерализация гумуса, эрозионная опасность, нет продукции в год парования, засоренность пара в засушливое лето остается высокой.

М.К.Сулейменов на основании многолетних опытов делает вывод, что запасы влаги на паровом поле к началу сева незначительно превышают запасы влаги на хорошо подготовленной зяби. Сорняки в отдельные годы на паровых полях механической обработкой не удается уничтожить из-за низких запасов влаги в верхнем слое почвы (семена мелкосемянных сорняков не прорастают) [43].

Наука должна разработать новые направления в земледелии в вопросах повышения эффективности каждого гектара севооборотной площади.

В то же время пар после неоднократной обработки является полигоном для развития дефляции и эрозии.

Шрамко И.Б. в Западном Казахстане в статье «Огромные резервы парового поля» (Ж. «Земледелие» 1989, № 9) предложил комбинированный пар со следующей технологией. На паровом поле производится летний посев кукурузы с последующим оставлением кулис (2 ряда кукурузы) после ее уборки на зеленый корм [52].

М.К. Сулейменов в новой концепции земледелия предлагает сеять на парах овес во второй половине лета с последующей уборкой его на зеленый корм. При этом паровое поле остается защищенным стерней в зиму (накопление снега), а весной стерня защищает от эрозии и дефляции. На таких севооборотах с комбинированным паром значительно возрастает выход продукции с гектара севооборотной площади.

Существующие зональные системы земледелия, хотя и называются почвозащитными, не решают в полном объеме проблему защиты почвы от эрозии и дефляции.

Чистый пар, используя осадки 21 месяца, обеспечивает накопление 20-25% этой влаги, остальная (75-80%) испаряется или стекает на слабоволнистом рельефе. Поэтому овес летнего посева на паровом поле является одним из приемов сохранения почвенного покрова и влаги.

При уходе за комбинированным паром механическая обработка ведется в зависимости от типа засоренности и биологических групп сорняков и строится по примеру раннего пара до посева овса или рапса.

Срок посева культур в июле с последующим прикатыванием и боронованием после посева. Норма высева овса и рапса снижается до 60% от рекомендуемой для зоны. Посевы ярового рапса и овса позволяют защитить паровое поле от сорняков и получить дополнительно зеленый корм в позднеосенний период для животноводства.

Занятые пары. Применяются для посева весной культуры с коротким вегетационным периодом сплошного посева – горохо-овсяные, вико-овсяные смеси, горох + ячмень на зеленый корм.

По материалам исследований В.И. Кирюшина в Оренбургской и

Целиноградской областях дается сравнение по выходу продукции в севооборотах с чистым и занятым паром.

В зернопаровом севообороте выход продукции с 1 га севооборота с чистым паром на 4 ц /га меньше, чем в севообороте с посевом донника. Эти результаты подтверждаются в опытах на луговых солонцах в Целиноградской области, где на парах был донник (табл.24).

Весной в мае ведется посев парозанимающих культур с коротким периодом вегетации и после их уборки в июле применяется система обработки пара в зависимости от типа засоренности [ 26].

 

Таблица 24. Урожайность и выход продукции в различных зернопаровых севооборотах

 

№ поля	с/о с чистым паром	с/о с занятым паром
культура	урожайность,ц/га	культура	урожайность,ц/га
Оренбургская область, южные чернозёмы
	пар	--	донник(сено)	15,4
	пшеница	21.6	пшеница	20,8
	пшеница	11,6	пшеница	14.2
	ячмень	18.1	ячмень +подсев донник	18,1
	Итого	51.3	итого	53, 1+15,4(сено)

Целиноградская область, луговые солонцы

		Пар	--	донник, зел. масса	88,1
	ячмень	14.9	Ячмень	16,3
	Ячмень	15,1	ячмень	16,6
	ячмень	14,0	Суд.трава + донник	80,9
	ИТОГО	44,0		32,9+201,9 (зел. масса)

 

Сидеральный пар

Сидеральный пар - это поле, занятое культурой, или смесью культур, зеленая масса которых измельчается в фазе колошения, бутонизации и заделывается в почву во второй половине лета.

Для восстановления плодородия почвы большое значение имеют сидеральные пары. В пятипольном севообороте, сидеральная культура высевается под покров ячменя в пятом поле и первый год жизни развивается под её покровом. Это позволяет пополнять органические вещества в почве - биологизация земледелия.

В качестве сидератов могут использоваться однолетние травы, многолетние (люцерна) и донник, при этом норма высева покровной культуры снижается на 25-30%. На следующий год (год парования) сидеральная культура в фазе бутонизации измельчается и заделывается в почву культиваторами. Донник является культурой, корневая система которой восстанавливает ближе к нейтральной реакцию почвенного раствора (рН), а также накапливает значительное количество корневых остатков. Хорошим сидератом является люцерна, в первые 2 года жизни накапливающая значительное количество органических остатков.

Наличие парового клина позволяет снизить напряжённость полевых работ в периоды максимальной нагрузки и, следовательно, потребность в основных и оборотных фондах и рабочей силе. Поэтому пар на протяжении столетий сопутствует возделыванию зерновых в засушливых районах и все попытки отказаться от него сопровождаются снижением эффективности сельскохозяйственного производства.

Однако пару присущи и такие серьёзные недостатки как повышение эрозионной опасности, сокращение поступления в почву растительных остатков, минерализация органического вещества, потери азота в результате его миграции за пределы корнеобитаемого слоя.

Особое беспокойство вызывают потери гумуса, так как органические вещества не поступают в почву – усиливается его минерализация. Большие потери азота в севооборотах с чистым паром, так как происходит миграция нитратов в более глубокие слои. В то же время чистый пар обеспечивает устойчивое производство зерна и стремление отказаться от него вызывает дискуссии, постоянно сопровождающие эту проблему [43,45].

Сокращая долю чистого пара или отказываясь от него, следует искать возможности его замены занятым. Главным критерием чистого пара или его замены является влагообеспеченность. Основываясь на материалах новых исследований, можно предположить, что по мере интенсификации земледелия в районах возделывания яровой пшеницы, где за год выпадает 350 – 400 мм осадков, чистый пар может быть заменён занятым.

В более засушливых районах степной зоны эта проблема значительно сложнее и недостаточно разработана и находится в состоянии дискуссии. Имеющиеся материалы научных исследований позволяют считать, что в степных районах Казахстана, юга Урала и Западной Сибири возможна замена чистого пара донниковым на лёгких по гранулометрическому составу почвах, солонцах. На других почвах чистому пару альтернативы нет [50].

Важно упорядочить систему ухода за паровыми полями, добиться полного оставления соломы на поле и сократить до минимума количество механических обработок за лето, что позволит уменьшить потери органического вещества из-за минерализации. Оставление соломы и её сохранность на полях, уходящих под пар, позволит значительно уменьшить потери влаги на испарение и предотвратит эрозию и дефляцию.

 

9.5 Перспективы экологизации обработки почвы.

 

Обработка почвы должна быть адаптирована к конкретным почвенно-климатическим, геоморфологическим условиям в соответствии с агроэкологическим требованиями сельскохозяйственных культур. За последние десятилетия в мире произошло переосмысление роли механической обработки, её назначения и функций, связанных с регулированием питания растений, заделкой удобрений и особенно с негативными последствиями по её влиянию на агрофизические свойства почвы.

Механическая обработка разрушает природное строение почв, оптимальное для различных культур, уничтожается природная мульча из растительных остатков, распыляется верхний слой, что создаёт предпосылки для увеличения стока, эрозии и дефляции.

Вследствие обработки происходит повреждение и уничтожение почвенной фауны, разрушаются ходы червей и корней растений. Под воздействием тяжёлых тракторов и сельскохозяйственных машин почва переуплотняется, образуется плужная подошва, это вызывает необходимость очередного рыхления почвы и создаётся замкнутый круг.

При интенсивной обработке происходит минерализация органического вещества, непроизводительно расходуется гумус. Кроме того обработка почвы требует больших затрат, как материальных, так и энергетических.

Некоторые функции механической обработки: регулирование сложения почвы, водно-воздушного, теплового и пищевого режимов; заделка в почву семян растений, органических и минеральных удобрений, мелиорантов; уничтожение сорных растений, вредителей и болезней в различных природных условиях могут быть заменены другими агротехническими и агрохимическими приёмами.

На почвах, равновесная плотность которых близка к оптимальной для большинства возделываемых полевых культур (большая часть чернозёмных и каштановых почв), механическая обработка в основном играет фитосанитарную роль, в первую очередь по преодолению засорённости посевов, а также функции, связанные с регулированием питания растений и внесением удобрений.

Если эти функции выполняются удобрениями, пестицидами и другими средствами, то система обработки может быть сведена к периодичности – один раз за ротацию севооборота. Решение этого вопроса подтверждено на практике. В производственных условиях выбор оптимальной системы обработки имеет широкий диапазон – от традиционной вспашки до нулевой обработки и их комбинаций (плоскорезная, минимальная, щелевание, вспашка). На принятие решения большое влияние оказывает, помимо научных рекомендаций, местный опыт, искусство земледельца. Правильное суждение о проблеме обработки возможно лишь при осмыслении материалов, накопленных человечеством.

На протяжении последних двух столетий идёт бурное развитие теории и практики в вопросах обработки почвы. В конце X1X в Западной Европе сформировалась система вспашки, был изобретён плуг и этот способ обработки почвы широко применялся как в странах Европы, так и в бывшем СССР, вплоть до 60 – 70 г.г. XX столетия. Но ещё П.А.Костычев обращал внимание на преимущества мелкой вспашки перед глубокой в засушливых условиях.

Однако в начале XX века вспашка как основной способ обработки оставалась незыблемой. Сенсацией стала книга И.Е.Овсинского «Новая система земледелия», изданная в 1899 г., в которой было дано обоснование бесплужной обработки. Обосновывая свою систему, И.Е.Овсинский исходил из того, что в естественном состоянии почва воздухопроницаема, так как она пронизана корнями растений, ходами червей дождевых на значительную глубину и имеет хорошую водопроницаемость, в то же время он утверждал, что обычная вспашка уничтожает поры в почве, превращая её в бесструктурную массу, ухудшая водный, воздушный режимы. Им рекомендована поверхностная обработка почвы, при этом уничтожаются сорняки, создаётся рыхлый слой, сохраняющий влагу в почве. Эти теоретические положения не устарели и до настоящего времени.

Независимо от Овсинского в 1921 году фермер Жан на юге Франции заменил вспашку пружинным культиватором. Такие же соображения высказал Ф.Аленбах в своей книге в 1921г.

Но эти все эпизоды разбивались о вековые традиции – применение вспашки, как основной обработки почвы.

Гром грянул в 30-е годы XX столетия на Великих Равнинах Северной Америки, где сплошная распашка степей плугами привела к ветровой эрозии. Дефляция почв в США рассматривается как угроза нации и борьба с ней стала политикой правительства. С большим напряжением была создана система плоскорезной обработки почвы с сохранением пожнивных остатков, предохраняющих почву от эрозии и дефляции. Эта система была сходна с системой И.Е.Овсинского, так же как принцип конструкции почвообрабатывающих орудий.

Урок в Северной Америке не был воспринят в СССР и Европе, где продолжали обрабатывать почву плугами. Появились исследователи, утверждавшие необходимость перемешивания пахотного слоя, некоторые даже предлагали применять фрезу для перемешивания почвы с целью повышения её биологической активности.

Одновременно в мире развивалось направление бесплужной обработки почвы. В 40-е годы внимание мирового агрономического сообщества привлекла внимание книга Э.Х.Фолкнера «Безумие пахаря», изданная в США, вкоторой доказан вред обработки почвы с оборотом пласта и пропагандировалась б бесплужная обработка. Эта книга существенно поколебала традиционное представление об обработке почвы, хотя каких-либо теоретических построений по этому поводу она не содержала.

Первая теоретическая платформа минимализации обработки создана в 40 – 50-е годы агрономом Т.С.Мальцевым в Курганской области. Большая заслуга Т.С.Мальцева состоит в том, что им найдено системное решение минимализации обработки почвы применительно к конкретным условиям, определяемым долей чистого пара, срока ми посева зерновых, мероприятиями по борьбе с сорняками[32].

Однако, несмотря на развитие новых представлений о системе обработки почвы, вплоть до 60-х годов теоретики земледелия и практики повсеместно придерживались классических позиций вспашки земель.

Всё это изменилось после массовой распашки целинных земель. В результате развития дефляции почвы на огромных просторах возникла необходимость замены традиционной вспашки такой системой, при которой обеспечивалось бы сохранение на поверхности почвы стерни для защиты её от разрушения ветром. В.это время и был использован опыт Канады и США, был создан комплекс машин для плоскоре зной обработки почвы и посева по стерневым фонам.

На целине в Акмолинской области на базе сельскохозяйственной опытной станции в п. Шортанды был организован Всесоюзный НИИ зернового хозяйства, возглавил который А.И.Бараев, ранее работавший директором опытной станции в Западном Казахстане.

Во всех областях Северного Казахстана развернули работу опытные станции, выполняюшие исследования по обработке почвы, технологии возделывания зерновых культур в засушливых условиях, одновременно решая проблемы защиты почвы от разрушения ветром (дефляции). Обобщив результаты исследований за много лет, коллектив учёных института разработал рекомендации по новой почвозащитной системе земледелия[38].

Сочетание плоскорезной обработки почвы с оптимальными сроками и способами посева, нормами высева, полосным размещением пара и сельскохозяйственных культур, применением удобрений, гербицидов, снегозадержанием и другими приёмами в зернопаровых и зернопаропропашных севооборотах короткой ротации составило почвозащитную систему земледелия.

Эта система земледелия, сходная с канадской, но практически не повторяющая её, спасла пахотные земли Сибири и Казахстана от разрушения.

Значение плоскорезных и безотвальных обработок почвы в накоплении влаги и предотвращении эрозии и дефляции усиливается благодаря сокращению потерь гумуса за счёт снижения темпов его минерализации. Это было показано исследованиями В.И. Кирюшина и И.Н.Лебедевой [26] на опытном стационаре ВНИИЗХ в п. Шортанды (табл.25).

Таблица 25. Содержание гумуса (%) в южных карбонатных чернозёмах в зависимости от системы обработки почвы в зернопаровом севообороте ВНИИЗХ (1959 – 1976 г.г.)

 

Система обработки почвы	Слой почвы, см
0 - 10	10 - 20	20 - 30	30 - 40
Отвальная	4,43	4,54	4,44	4,42
Плоскорезная	4,91	4,73	4,71	4,52
Разница к отвальной	+ 0,48	+0,29	+0,27	+0,10

 

Снижение темпов минерализации органического вещества при безотвальной и минимальной обработках сокращает накопление минерального азота, в результате уменьшаются потери нитратов за счёт нисходящей миграции.[37]. Однако плоскорезная обработка сопровождается накоплением сорняков.

В степных районах Казахстана преодоление засорённости посевов достигается за счёт более поздних сроков посева, позволяющих уничтожить сорняки предпосевными обработками, а также увеличением в севооборотах доли зернофуражных культур, высеваемых в более поздние сроки в сравнении с яровой пшеницей при высокой доле пара, который является активным средством решения проблемы засорённости посевов.

Существенно увеличивается роль гербицидов в борьбе с засорённостью.

Продвижение плоскорезной обработки в лесостепные районы СССР долго сдерживалось вследствие других причин – консервативного психологического барьера. Значительно способствовал её продвижению крупномасштабный полтавский эксперимент Ф. Т. Моргуна, возглавившего Полтавскую область после десятилетнего периода его работы на целине в Северном Казахстане [34, 35].

Минимальная обработка почвы получила развитие и в европейских странах.

В настоящее время получила развитие почвозащитная система обработки почвы – мульчирующая и нулевая. Мульчирующая обработка осуществляется чизельными орудиями, культиваторами. Сорняки уничтожаются механической обработкой и химическими средствами – гербицидами.

При прямом посеве No till почва остаётся без обработки, а посев проводят специальными сеялками, а для борьбы с сорняками используют гербициды.

С учётом набора культур в севообороте и почвенно-климатических условий применяют различные комбинации обработки, сочетая плоскорезную, вспашку, культивацию (мелкую и глубокую) и прямой посев зерновых культур. При этом следует всесторонне учитывать положительные и отрицательные стороны всех видов обработки и особенно нулевых технологий.

Возможности сокращения обработки почвы ограничиваются неблагоприятными водно-физическими свойствами почвы, наличием уплотнённых горизонтов.

Минимальная обработка, наряду с сокращением глубины и частоты основной обработки, развивается в направлении совмещения в одном рабочем процессе нескольких операций: предпосевной обработки, внесения удобрений, посева и прикатывания с использованием специальных посевных комплексов.

Таким образом, выбор оптимальных вариантов системы обработки почвы, определяемых природными и производственными факторами, весьма широк. В то же время на почвах, подверженных эрозии и дефляции, он лимитируется необходимостью сохранения на поверхности почвы пожнивных остатков. При этом в засушливых условиях степной зоны почвозащитная обработка должна быть направлена в сторону минимализации, а на сложных ландшафтах следует включать такие важные приёмы обработки, как щелевание, кротование и другие для сокращения стока и аккумуляции влаги в почвенном слое.

Рассмотривая направленность развития системы обработки почвы в сторону минимализации и углубленной дифференциации как объектиноое выражение экологизации земледелия, нетрудно видеть противоречия между предпосылками биологизации земледелия, с одной стороны, и вынужденным во многих случаях применением пестицидов – с другой.

В самом деле, при плоскорезной обработке создаются условия для развития зоофауны, особенно дождевых червей. Которые не только улучшают структуру пахотного слоя, но и обеспечивают проницаемость почвенного профиля за счёт многочисленных ходов, достигающих глубины 1 м (60). Однако применение плоскорезной обработки нередко ограничивается ростом засорённости и болезней, приходится использовать гербициды и фунгициды, негативно влияющие на зоофауну.

Однако задача преодоления засорённости может быть решена в значительной мере за счёт создания благоприятных условий для прорастания семян сорных растений в ранне-весенний и осенний периоды и последующим их уничтожением механическими способами. В сочетании с рациональным чередованием культур в севообороте, оптимальной долей пара, своевременностью проведения полевых работ, исключающей обсеменение сорных растений в осенний период, можно сократить применение гербицидов.

До сознания земледельца должна быть доведена реальность экономического и экологического краха при подмене плохой агротехники химическими средствами.

 

⇐ Предыдущая891011121314151617Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: