Серед пріоритетних напрямів розвитку землеробства Степу в сучасних умовах господарювання є освоєння мінімальних, нульових систем обробітку ґрунту, широке використання побічної продукції сільськогосподарських культур, запровадження інтегрованих методів захисту рослин від шкідників та хвороб. Мінімальний обробіток ґрунту використовується здебільшого для економії енергії, коштів та часу, завдяки зменшенню кількості і глибини обробітку ґрунту, а також поєднання кількох операцій в одному технологічному процесі. Одним із важливих елементів цього технологічного напряму є сівба у попередньо необроблений ґрунт, або «нульовий» обробіток.
Протягом останніх років у нашій країні відзначимо основні напрями мінімізації обробітку ґрунту:
а) зменшення кількості і глибини основного, передпосівного і міжрядних обробітків ґрунту в сівозміні за використання гербіцидів для боротьби з бур’янами;
б) заміна глибокого обробітку ґрунту мілким або поверхневим, особливо при підготовці його під озимі культури з використанням широкозахватних плоскорізних агрегатів, важких дискових борін, лущильників, фрез, які забезпечують високоякісний обробіток за один прохід агрегату;
в) поєднання кількох технологічних операцій і заходів в одному робочому процесі (застосуванням комбінованих ґрунтообробних і ґрунтообробно-посівних комплексів);
г) зменшення площі обробітку поля, тобто запровадженням смугового передпосівного обробітку при вирощуванні просапних культур за використання високоефективних гербіцидів.
Результати від впровадження мінімальних технологій обробітку ґрунту
Систематичне та довготривале застосування мінімального обробітку ґрунту в сівозміні забезпечує стійкі та високі урожаї польових культур, особливо при підвищених дозах органічних і мінеральних добрив, а також ефективних засобів захисту рослин. Встановлено, що чим довше застосовується систематичний мінімальний обробіток ґрунту, тим вища урожайність польових культур. Це особливо добре видно на прикладі стаціонарного досліду з порівняльного випробування полицевого і мінімального обробітку ґрунту на Новоодеській держсортодільниці Миколаївської області. В середньому на семи полях зернових культур у 10-пільній сівозміні прибавка врожаю за мінімального обробітку порівняно з оранкою становить 0,34 т/га в першій ротації, 0,66 т/га — у другій і 0,92 т/га — у третій. Така ж закономірність відмічена і в Лохвицькому районі Полтавської області.
Значної актуальності та поширення у нинішніх умовах господарювання набувають комбіновані ґрунтообробні агрегати. Комбінований обробіток ґрунту — прийом обробітку ґрунту складними ґрунтообробними машинами, які виконують за один прохід агрегату декілька технологічних операцій. Наприклад, здійснюють основний і передпосівний обробіток, а в окремих випадках навіть одночасний посів насіння польових культур, що дає можливість економити ресурси, трудові витрати та час.
Сучасні комбіновані ґрунтообробні агрегати представлені широким набором різних моделей і модифікацій як вітчизняного, так і закордонного виробництва. Наприклад, комбіновані глибокорозпушувачі для основного обробітку ґрунту Great Plains SIMBA SLD460 із схемою робочих органів диски — культиваторні лапи — диски — котки, дисково-чизельні агрегати ДИЧ-3,1, ДИЧ-5,2 з поєднанням дискових і чизельних знарядь. Для передпосівного обробітку ґрунту АК-6, АК-7 та AMAZONE Centaur 3001 Special з поєднанням культиватора та дискової борони. Заслуговують на увагу і посівні комбіновані комплекси KVERNELAND ACCORD MSC3 та вітчизняний посівний комплекс «Вектор — 4 Велес Агро». Останній поєднує одночасний обробіток ґрунту і посів, включає сівалку ZTS-4N та дисковий агрегат АГН-4,2, що також можуть використовуватися окремо.
Якісний обробіток ґрунту та посів забезпечують ґрунтообробно-посівні комплекси типу AMAZONE, основними складовими яких є роторний культиватор активної дії, гумовий ущільнюючий коток і змінна навісна сівалка для суцільного і широкорядного посіву. Вони виконують якісну підготовку насіннєвого ложа за один прохід агрегату, водночас сепарують і оструктурюють ґрунт, при цьому грубші фракції (10–30 мм) залишаються на поверхні, що істотно посилює протиерозійну стійкість агрофону. Ґрунтообробно-посівні комплекси надійно працюють на перезволожених фонах і забезпечують сівбу ярих зернових колосових культур у надранні строки, що в подальшому зменшує негативний вплив посушливої погоди на рослини.
На еродованих і ерозійноподатливих землях перспективним напрямом є також використання комбінованих посівних агрегатів, при пересіві озимих культур, підсіві луків та пасовищ.
Останнім часом у землеробстві України з’явився нульовий обробіток ґрунту, або безпосередня сівба в необроблений ґрунт, покритий стернею чи післяжнивними рештками рослин. Нульовий обробіток передбачає повну відмову від суцільного спушування скиби, за винятком операції з підготовки насіннєвого ложа одночасно з сівбою спеціальними сівалками прямої дії.
Запровадження технології no-till зумовлює зовсім іншу філософію землеробства, яка має тісний зв’язок з агроекосистемою, що постійно змінюється і самовідновлюється. Головними принципами нульової технології є:
- постійний рослинний покрив;
- мінімальний механічний вплив на ґрунт;
- адаптовані сівозміни.
Обов’язковим елементом технології нульовому обробітку є повне залишення всіх рослинних решток на поверхні, рівномірне їх розміщення на полі та ретельне подрібнення. Знаряддями механічного подрібнення рослинних решток є різні комбайни, обладнані подрібнювачами, а також спеціальні причіпні подрібнювачі типу вітчизняних агрегатів ПН-4,0, ПР-2,6 чи закордонних: Schulte S150, Schulte 5026, Wil-Rich-4,57, KUHN BNG, LAND PRIDE RC5515 тощо. Суть біологічного методу управління рослинними рештками полягає у регулюванні швидкості їх біологічного розкладу. Прискорення процесу розкладання соломи досягається за допомогою різноманітних біологічних препаратів, до складу яких входять целюлозо- і лігнінорозкладаючі, азотофіксуючі, фосформобілізуючі та інші мікроорганізми.
Обов’язковою передумовою запровадження мінімальних технологій у сучасних умовах є широке застосування різних гербіцидів, зокрема, системних препаратів суцільної дії (групи гліфосатів). Як свідчить вітчизняна землеробська практика, зменшення витрат енергії у вигляді паливно-мастильних матеріалів при мінімалізації обробітку ґрунту завжди компенсується витратами енергії на боротьбу з бур’янами, хворобами, шкідниками, тобто частіше використовувати пестициди.
Важливі особливості нульової технології
Найбільш сприятливі для нульового обробітку є добре дреновані ґрунти середнього гранулометричного складу, а важкі глинисті, піщані або пилуваті менше підходять для цієї технології через їхню переущільненість (природну чи антропогенну). Але у випадку, коли піщані чи пилуваті ґрунти мають підвищений вміст органічної речовини, можливість ефективного застосування нульового обробітку ґрунту на них зростає.
Як і всі технології система no-till має переваги та недоліки. Так, до «плюсів» відносимо:
- різке у 3–5 разів підвищення продуктивності праці;
- можливість ведення сівби польових культур у найкращі агротехнічні строки;
- скорочення витрат на оплату праці в 1,6 разу, придбання сільгосптехніки — 1,5, на пальне — у 2,2 разу. 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 потрапляння у них елементів, які викликають бурхливий розвиток водоростей;
- захист ґрунтів від ерозії, дефляції і антропогенного переущільнення;
- можливість значного підвищення вмісту в ґрунті органічної речовини і гумусу;
- в умовах достатнього зволоження 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 шарі;
- збереження ґрунтової вологи від втрат на фізичне випаровування;
- збагачення ґрунтів на мікро- і мезофауну, зокрема на дощові черв’яки, які відіграють важливу роль у формуванні родючості ґрунтів;
- зменшення емісії СО2 в атмосферу внаслідок зниження витрат пального у річному циклі польових робіт;
вилучення сотень мільйонів 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 ґрунту, унаслідок чого покращуються умови праці механізаторів і функціонування технічних засобів та зниження вібраційних навантажень.
Головні недоліки і застереження до системи no-till
За наявності на поверхні ґрунту післяжнивних решток, особливо після кукурудзи, знижується температура ґрунту навесні на 2,8–5,0 °C. При цьому етапи органогенезу польових культур зміщуються на пізніші строки. Виникає потреба у посиленні 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.
Зі зменшенням глибини обробітку і переходом на технології «нульового» обробітку зростає негативний прояв мікропонижень («блюдець»), особливо у 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%.
Збільшуються витрати на боротьбу з бур’янами на 15–100% порівняно з загальноприйнятим обробітком, залежно від культури і типу сівозмін.
Погіршується дія ґрунтових гербіцидів у зв’язку з утриманням частини препаратів на післяжнивних рештках, а також посиленою детоксифікацією діючих речовин у біологічно активному поверхневому шарі ґрунту.
За інтенсивного захисту посівів від бур’янів посилюється ризик появи резистентних до гербіцидів популяцій бур’янової флори.
Створюються напружені умови 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.
Ускладнюється боротьба з мишоподібними гризунами.
За посушливих умов можливий недобір урожаю і зниження якості зерна пшениці озимої з причин збіднення на поживні речовини нижньої половини орного шару та їх позиційної недоступності за пересихання верхнього шару 10 см.
На фонах із великою кількістю на поверхні ґрунту рослинних решток зменшується ефективність підживлень азотом розкидним методом. За потрапляння карбаміду на поверхню пожнивних решток втрачається 1/3 азоту.
За тривалого агрохімічного «навантаження» на поверхневий шар ускладнюється підтримка оптимальних фізико-хімічних параметрів родючості ґрунту. Їх корекція за рахунок вапнування має відбуватися меншими дозами й удвічі частіше, ніж при загальноприйнятому обробітку.
За значної виснаженості ґрунтів середнього і важкого гранулометричного складу при залишенні їх без обробітку у перші роки запровадження no-till системи спостерігається явище сезонної цементації зі значним підвищенням щільності будови ґрунту та різким зниженням продуктивності агрофітоценозів. Відновлення оптимальних параметрів щільності ґрунту відбувається поступово протягом 3–4 років.
Висока ціна посівної техніки для прямого посіву є серйозною фінансовою проблемою для значної кількості господарств.
Запровадження технології no-till вимагає вищої кваліфікації агрономічного і технічного персоналу.
Основне вагоме застереження
Часто дискредитує нульовий обробіток той факт, що його застосування сприяє підвищенню використання хімічних засобів захисту рослин через зростання забур’яненості, ураження рослин хворобами. Адже за нульового обробітку підвищується можливість глибокого проникнення пестицидів у нижні горизонти кореневмісного шару, де вони тривалий час не розкладаються і потім потрапляють у товарну продукцію, зростає ризик накопичення мікотоксинів, посилюється резистентність та стійкість бур’янів і хвороб до пестицидів.
У зв’язку із загостренням проблеми забур’яненості і розвитку хвороб, навіть там, де мінімальний і нульовий обробіток вже з успіхом випробувано, фермери різних країн для очищення полів через кожні 4–5 років виконують плужний обробіток. Наприклад, оранку проводять періодично у Данії за мінімальної системи обробітку та в Чехії за нульової. В цих країнах ставиться питання про необхідність використання більш стійких сортів сільськогосподарських культур, перш за все пшениці озимої і кукурудзи.
Крім цього, польові культури по-різному реагують на нульовий обробіток. Найбільш сприйнятливі пшениця озима, кукурудза і жито, менше підходять ячмінь та інші зернові, майже недоцільний нульовий обробіток ґрунту для вирощування цукрових буряків і картоплі. У зв’язку з цим виникає негативний аспект поширення монокультурного землекористування.
Для запровадження нульового обробітку і системи no-till у господарствах необхідні спеціальні сівалки для прямої сівби під рослинний покрив із можливістю одночасно внести міндобрива, зернозбиральний комбайн із подрібнювачем рослинних решток та машини для внесення пестицидів. Крім того, при наявності переущільнення в підпосівному шарі необхідно мати знаряддя (типу чизеля) для додаткового обробітку піднасіннєвого шару без порушення рослинного покриву або мульчі. У більшості країн усі необхідні технічні і хімічні засоби доступні, причому вони з’явилися у продажу майже одночасно з першими експериментами з випробовування новітніх технологій. Опираючись на світовий досвід застосування системи землеробства no-till, визнаємо, що для України ця технологія є перспективною.
Значна частина виробників в Україні, які придбали сівалки прямого посіву, в останні роки копіюють закордонний досвід і технології системи no-till, роблять при цьому помилки та розчаровуються, часто проводять власні експерименти, використовують посівні комплекси після мінімального обробітку і навіть традиційного полицевого. Але це не може вважатися нульовою технологією, бо остання 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 ґрунти обов’язково оброблюють плугом, а попередні і наступні культури вирощують за нульовою технологією. У північному Китаї кукурудзу вирощують, не оброблюючи ґрунт, а наступну культуру (пшеницю озиму) висівають після обробітку ґрунту полицевим плугом.
Олександр ЦИЛЮРИК, доктор. с.-г. наук,
Дніпропетровський державний аграрно-економічний університет
