Якщо піщані чи пилуваті ґрунти мають підвищений вміст органічної речовини, то можливість ефективного застосування нульового обробітку ґрунту на них зростає. На думку фахівців з європейського континенту, українські чорноземні ґрунти є ідеальним об’єктом для впровадження нульового обробітку.
До негативних чинників зниження рівня використання нульового обробітку можна віднести і, наприклад, підвищений рівень опадів на важких глинистих і піщаних холодних ґрунтах північної Європи. Південні посушливі і теплі регіони більш сприятливі для нульового обробітку, тим паче у цій місцевості зростає загроза водної ерозії (переважно через зливовий характер опадів). Тут нульовий обробіток грунту має безперечні переваги. Дренування зі швидкого відведення надлишкової вологи навесні сприяє нульовому обробітку на всіх без винятку ґрунтах.
Умови для застосування нульового обробітку з півдня на північ Європи погіршуються через перезволоження ґрунту, низькі температури весною і короткий вегетаційний період, що не сприяє ефективності цієї технології.
Переваги та недоліки системи no-till
Як і всі технології, система no-till має переваги і суттєві недоліки, що найбільш повно, на наш погляд, висвітлені в роботі В. Ф. Сайка, А. М. Малієнка «Системи обробітку ґрунту в Україні».
Переваги no-till:
• різке, у 3–5 разів, підвищення продуктивності праці;
• можливість проведення сівби польових культур у найкращі агротехнічні строки;
• скорочення витрат на оплату праці в 1,6 раза, придбання техніки — 1,5, пального — 2,2 раза. З урахуванням витрат на добрива, вапно, гербіциди та інсектициди, робочу силу економія сукупних витрат становить, за даними зарубіжних країн, 12%;
• зниження рівня евтрофікації водойм завдяки обмеженню попадання у них елементів, які викликають бурхливий розвиток водоростей;
• захист ґрунтів від ерозії, дефляції та антропогенного переущільнення;
• можливість значного підвищення вмісту в ґрунті органічної речовини і гумусу;
• підвищення коефіцієнтів використання елементів живлення рослин із мінеральних добрив, передусім фосфору (особливо за помірних доз внесення), завдяки локалізації добрив і кореневої системи і найбільш біологічно активному поверхневому шару в умовах достатнього зволоження;
• збереження ґрунтової вологи від втрат на фізичне випаровування;
• збагачення ґрунтів на мікро- і мезофауну, зокрема дощових черв’яків, які відіграють важливу роль у формуванні родючості ґрунтів;
• зменшення емісії СО2 в атмосферу внаслідок зниження витрат пального у річному циклі польових робіт;
• вилучання сотень мільйонів тонн СО2 з атмосфери і закріплення його у формі органічної речовини ґрунту;
• можливість підвищення за певних умов урожайності польових культур і зниження собівартості продукції рослинництва;
• вирівнювання поверхні поля задля покращення умов праці механізаторів і функціонування технічних засобів; зниження вібраційних навантажень на організм людини і метал.
Головні недоліки та застереження щодо системи no-till:
• зниження температури ґрунту навесні на 2,8–5,0°C за наявності на його поверхні післяжнивних решток, особливо після кукурудзи. При цьому етапи органогенезу польових культур зміщуються на пізніші строки. Виникає потреба посилення фосфорного живлення рослин, зміни строків сівби ярих;
• можливість перезволоження орного шару на ґрунтах, що слабо дренуються, а це супроводжується різким зниженням їхньої біологічної активності. Компенсація цього недоліку досягається підвищенням дози азоту на 25–30 кг/га;
• погіршення умов роботи дренажних систем на осушуваних землях;
• зростання негативного прояву мікропонижень («блюдець») зі зменшенням глибини обробітку і переходом на технології нульового обробітку, особливо в роки формування притертої льодяної кірки на озимих;
• можливість зниження польової схожості насіння внаслідок насичення посівного шару післяжнивними рештками, що супроводжується необхідністю підвищення норм висіву на 15–25%;
• підвищення витрат на боротьбу з бур’янами на 15–100% порівняно з загальноприйнятим обробітком, залежно від культури і типу сівозмін;
• погіршення дії ґрунтових гербіцидів у зв’язку з утриманням частини препаратів на післяжнивних рештках і посиленою детоксифікацією діючих речовин у біологічно активному поверхневому шарі. Іноді причиною послаблення токсичності ґрунтових гербіцидів є підкислення ґрунту у верхньому шарі товщиною 10 см;
• посилення ризику появи резистентних до гербіцидів популяцій бур’янової флори за інтенсивного захисту посівів від бур’янів;
• створення напружених умов для підтримки сприятливого фітосанітарного стану посівів, що пов’язано з наявністю на поверхні ґрунту рослинних решток, на яких зберігаються джерела інфекції, залучаються шкідники, що відкладають на них яйця, складаються сприятливі умови для виживання шкідників у зимовий період;
• ускладнення боротьби з мишоподібними гризунами;
• можливий недобір урожаю і зниження якості зерна пшениці озимої з причин збіднення на поживні речовини нижньої половини орного шару та їх позиційної недоступності через пересихання верхнього шару товщиною 10 см;
• зменшення ефективності підживлень азотом розкидним методом на фонах із великою кількістю на поверхні ґрунту рослинних решток. Із попаданням карбаміду на поверхню залишок втрачається 1/3 азоту;
• ускладнення підтримки оптимальних фізико-хімічних параметрів родючості ґрунту за тривалого агрохімічного «навантаження» на поверхневий шар. Корекція цих параметрів за рахунок вапнування має здійснюватися меншими дозами й удвічі частіше, ніж за загальноприйнятого обробітку;
• спостерігається явище сезонної цементації зі значним підвищенням щільності будови ґрунту та різким зниженням продуктивності агрофітоценозів за значної виснаженості ґрунтів середнього і важкого гранулометричного складів без обробітку в перші роки, запровадження no-till системи. Відновлення оптимальних параметрів щільності ґрунту відбувається протягом 3–4 років;
• висока ціна техніки для прямого висіву, що є складною фінансовою проблемою для більшості господарств;
• запровадження технології no-till вимагає високої кваліфікації агрономічного і технічного персоналу;
• різка зміна технологій вирощування польових культур на значних площах нерідко супроводжується загостренням проблеми безробіття на селі;
• можливе підвищення рівня безробіття і в галузі сільськогосподарського машинобудування;
• посіви за технології no-till можуть бути протягом тривалого часу пожежонебезпечними.
Із впровадженням системи no-till забезпечуються умови, за яких грунт стає стійким до руйнування водою і вітром за рахунок захисту поверхні рослинними рештками або рослинами, що вегетують. При цьому, з одного боку, спостерігається збереження вмісту органічної речовини і гумусу, зменшення втрат грунтової вологи на випаровування, а головне, економиться енергія і паливо. З іншого боку, за нульового обробітку зростає забур’яненість посівів, порушуються оптимальні фізико-хімічні параметри родючості грунту за посушливих умов, а отже, недобір урожаю. Найбільш гостро постає проблема високих цін на придбання технічних засобів.
Ефективність вологозберігального механізму стерньового агрофону за нульового обробітку здебільшого визначається кількістю і фізичними властивостями рослинних решток, а також потужністю, пористістю і однорідністю мульчувального шару. Тому застосування no-till технологій обов’язково потребує створення постійно суцільного мульчувального покриву з мертвих чи живих рослин за рахунок використання побічної продукції попередників, а також покривних (пожнивних, проміжних, сидеральних) культур та спеціальних технічних засобів для подрібнення листостеблової маси і рівномірного розподілу її на поверхні ґрунту.
У деяких регіонах півдня Іспанії, Італії та Греції із низькою кількістю опадів і підвищеною весняною температурою весною нульовий обробіток і постійний рослинний покрив сприяють більш ефективному використанню вологи. На відміну від цього у північних холодних і перезволожених регіонах Європи виразна водоутримувальна здатність цієї технології, особливо на важких за гранулометричним складом ґрунтах, виглядає як негативний чинник — затримує сівбу і викликає азотне голодування рослин.
Серед застережень, які часто дискредитують нульовий обробіток, можна зазначити підвищення використання хімічних засобів захисту рослин через зростання забурʼянення, ураження хворобами. Цей чинник має особливе значення у країнах, чутливих і негативно налаштованих до хімізації агровиробництва взагалі. Наприклад, майже всі країни Північної Європи. За нульового обробітку встановлюють моніторинг глибини проникнення пестицидів у нижні горизонти кореневмісного шару, де вони тривалий час не розкладаються і згодом потрапляють у товарну продукцію, а також рівень накопичення мікотоксинів, резистентність та посилення стійкості бурʼянів і хвороб до пестицидів.
У зв’язку із загостренням проблем щодо забурʼяненості і розвитку хвороб навіть там, де мінімальний і нульовий обробіток уже з успіхом випробувано, фермери для очищення полів через кожні 4–5 років виконують плужний обробіток. Наприклад, у Данії оранку проводять періодично за мінімальної системи обробітку, в Чехії — за нульового обробітку; обговорюється необхідність використання більш стійких сортів сільськогосподарських культур, передусім пшениці озимої і кукурудзи. У деяких країнах навіть виникає думка про використання за нульової технології генно-модифікованих рослин, стійких до гербіцидів суцільної дії (гліфосатів), ураження хворобами і пошкодження шкідниками. Як відомо, генно-модифіковані рослини заборонені в ЄС, тому часто зʼявляються виклики про доцільність їх використання та перегляду ставлення до них.
Більшість фермерів північних країн Європи негативно налаштовані до заборони спалювання стерні, що не передбачено нульовою технологією. Адже набагато легше з економічної точки зору спалити стерню і знищити при цьому збудників хвороб та личинки шкідників, аніж закуповувати пестициди.
Крім цього, польові культури по-різному реагують на нульовий обробіток. Найбільш сприйнятливими для вирощування за нульовою технологією є пшениця озима, кукурудза і жито, менше підходять ячмінь та інші зернові культури, майже недоцільний нульовий обробіток ґрунту для вирощування цукрових буряків і картоплі. У зв’язку з цим виникає негативний аспект поширення монокультурного землекористування, а в країнах Європи і без того домінує вирощування пшениці озимої, яка займає 50–60% сівозмінних площ. А поширення нульової технології, навпаки, сприяє підвищенню тенденції монокультурності, що небажано для аграрного виробництва.
Для запровадження нульового обробітку в господарствах необхідні спеціальні сівалки прямої сівби під рослинний покрив із можливістю одночасно внести мінеральні добрива, комбайн із подрібнювачем рослинних решток і обладнання для внесення пестицидів. До того ж за наявності переущільнення у підпосівному шарі необхідно мати знаряддя типу чизеля для додаткового обробітку піднасіннєвого шару без порушення рослинного покриву або мульчі. У більшості західних країн усі необхідні технічні і хімічні засоби доступні, причому вони зʼявилися у продажу майже одночасно з першими випробуваннями новітніх технологій. Наявна техніка постійно удосконалюється, адаптується до ґрунтово-кліматичних умов і вирощуваних рослин.
Досвід, який накопичено у світі, переконує у тому, що досліджувана технологія, незважаючи на деякі невирішені питання і негативні аспекти, має перспективи в країнах із високоінтенсивним механізованим землеробством, де орні землі переважно деградовані і виснажені. Головні переваги нульового обробітку — в енергозбереженні і ґрунтоохороні.
Опираючись на світовий досвід застосування системи землеробства no-till, можна визнати, що для України вона є ймовірно перспективною. Але через відсутність власних системних експериментів у різних ґрунтово-кліматичних зонах ця технологія сприймається обачливо, а окремі результати виробничих досліджень прямого висіву в степовій зоні не є достатніми для проведення узагальнення і висновків щодо всебічної її оцінки.
Значна частина аграріїв України, які придбали сівалки прямого висіву, в останні роки копіюють закордонний досвід і технології системи no-till, допускаючись при цьому помилок, розчаровуються, часто проводять власні експерименти, використовуючи висівні комплекси після мінімального обробітку і навіть традиційного полицевого. Але це не може вважатися нульовою технологією, яка передбачає обов’язкове використання на поверхні ґрунту постійного рослинного покриву і повне виключення будь-яких обробітків у сівозміні. Відхилення від нульової технології зустрічаються досить часто і не тільки в Україні. Наприклад, у Канаді після багаторічних трав поле обов’язково оброблюють плугом, а попередні і наступні культури вирощують за нульової технології. У північному Китаї кукурудзу вирощують без обробітку поля, а наступну культуру — пшеницю озиму — висівають, знову ж таки, після обробітку ґрунту плугом. Саме тому нульову технологію точніше було б називати покривним землеробством, як це прийнято у Франції.
Різноманітність грунтових умов, попередників, ступенів забурʼяненості, рівнів агротехніки, розподілу природніх ресурсів стали причиною неоднозначних, часом суперечливих висновків серед виробників та науковців стосовно ефективності нульового обробітку грунту.
Виходячи з нагальних проблем, перехід від традиційної технології на основі полицевого обробітку до системи no-till в Степу України має відбуватися поступово, з урахуванням культури землеробства, типу грунтів, матеріально-технічної бази та наукового забезпечення господарств.
Олександр ЦИЛЮРИК, доктор. с.-г. наук
Дніпровський державний аграрно-економічний університет
