Содержание
Как работает технология No till в сельском хозяйстве
No till технология в сельском хозяйстве — методика обработки почвы без вспашки с оставлением стерни на поверхности поля. При этом не применяется традиционная пахота, а почва укрывается мульчей.
Однако это не просто отказ от вспашки, это технологически сложная модель, которая требует специальных знаний и специалистов с высокой квалификацией, а также особой техники. Получить высокие урожаи хорошего качества можно лишь при использовании системного и комплексного подхода к делу.
Практики и энтузиасты No till доказали, что она дает возможность снизить затраты на сельхозработы, так как значительно уменьшаются трудозатраты и экономятся дорогостоящие ресурсы.
Принцип нулевой технологии No till
В переводе с английского «No till» означает «не пахать». Аграрии поняли давно, что вспашка почвы приводит к ветровой и водной эрозии. Нулевая технология обработки почвы No till позволяет устранить эту проблему.
Ведь эта методика подразумевает щадящую обработку грунта. Не нарушенная структура почвы — основа этой системы.
При применении этой системы стерню не сжигают и не заделывают в почву. Оставшиеся органические остатки измельчаются до фракций определённых размеров, превращаются в мульчу и равномерно распределяются по поверхности поля.
Мульча, разложенная по полю, создает мощный пласт, который сохраняет и восстанавливает плодородный слой грунта. При этом почва получает защиту от водной и ветровой эрозии, сорные растения не прорастают. Образуется активная микрофлора с большим количеством микро- и макроэлементов, благодаря которым достигается высокая урожайность культур.
Так как пожнивные остатки накапливаются на поверхности поля, в грунте постепенно образуется большое количество гумуса, накапливается биодоступный фосфор. Так восстанавливается и растет плодородие.
Горюче-смазочные материалы уже не нужны в таком количестве, снижаются затраты на их приобретение.
Поэтому уменьшается выброс углекислого газа и других продуктов горения топлива в атмосферу. Происходит значительная экономия ресурсов из-за снижения затрат на амортизацию, что существенно увеличивает прибыль предприятия.
Достоинства и недостатки
Аграрии рассчитали, что No till:
-
уменьшает расходы на оплату труда в 1,6 раз; -
экономит горюче-смазочные материалы в 2,2 раза; -
экономит на стоимости оборудования в 1,5 раза; -
повышает урожайность в 3 раза; -
снижает производственные расходы на 12%.
Технология No till сильно влияет на улучшение экологической обстановки из-за уменьшения вредных выбросов в атмосферу, которые образуются при работе сельскохозяйственной техники. Вода в реках и озерах становится чище из-за уменьшения загрязненности полей.
Происходит снижение выделения углеродистых соединений из грунта, что нормализует баланс углерода в атмосфере и предотвращает деградацию почв.
К минусам системы No till относят следующие моменты:
-
необходима высокая квалификация агрономов; -
обязательно чёткое соблюдение технологии; -
необходимость учитывать климат и погоду в регионе; -
необходимость брать во внимание особенности почвы; -
наличие вредителей и другие факторы.
Помимо этого, для работы необходима специальная техника.
Мифы технологии No till
Уменьшение урожайности
Многие аграрии из-за недостатка опыта и знаний считают, что при этой технологии уменьшается урожайность культур. Однако это не так.
No till способствует накоплению в почве гумуса, микро- и макроэлементов, увеличивается биологическая активность. Культуры дают больший урожай.
Накапливаются болезни и вредители
Природа создаёт сбалансированные биологические системы, которые сами регулируют численность популяций насекомых или микроорганизмов. Никаких вспышек нашествия вредителей и болезней при No till не происходит.
Необходима полная замена парка техники
Это миф. Понадобится только оригинальная сеялка для No till технологии. Это единственное изменение техники для использования такой методики.
Инновация включает в себя прямой посев плюс соблюдение всех остальных требований и принципов системы. Здесь исключены междурядные обработки, дискование и культивация.
Технологии нулевой обработки почвы — АгроБаза
Принципиальные отличия технологии нулевой обработки почвы
По классическому земледелию основным способом борьбы с сорняками является механическая обработка почвы.
И самым действенным методом – вспашка поля плугами [Плуги]. В технологиях No-till от данной операции отказались, что позволило исключить также все отрицательные факторы обработки почвы плугами. Вспашка очень трудозатратный и энергоёмкий процесс – отказ от неё даёт значительную экономию на оплате труда, ресурсе тракторов и расходе топлива. Также многие традиционные методы обработки почвы оставляют поверхность поля полностью голой, что значительно увеличивает риск эрозии почвы. Борьба с эрозионными процессами ещё одна причина заставляющая сельхозпроизводителей искать другие методы обработки земли. Многие альтернативные технологии декларируют сохранение структуры почвы в наилучшем для растений состоянии. Но у отказа от механической обработки почвы есть и минусы – земля значительно уплотняется и препятствует росту корней, без разрыхления земли уплотнение и снижение урожайности может происходить по естественным причинам, а на продуктивных полях где часто ездит тяжёлая техника оно только ускоряется.
Подготовка почвы
При использовании No-till технологий почва должна соответствовать определённым условиям, поэтому при переходе проводят мероприятия по подготовке поля. Основное требование к полям – это ровная поверхность почвы, для работы машин по технологии No-till очень важно отсутствие резких перепадов почвы. Эти машины работают с большей нагрузкой на рабочие органы и им требуется меньше препятствий, чтобы потерять в качестве работы. Выравнивание поверхности проводится единственный раз и в дальнейшем не требуется при соблюдении условий севооборотов.
Также вместе с выравниванием поверхности проводят ряд мелиорационных мероприятий которые будут невозможны в после внедрения технологии. Обычно это операции восстановления плодородия почвы или выравнивания кослотного-щёлочного баланса с помощью внесения химических элементов.
Завершают подготовку поля его мульчированием.
Мульчирование почвы
В целом процесс мульчирования является одной из основных операций по подготовке поля к посеву в данной технологии.
По сравнению с другими технологиями. где мульчируют почву, системе нулевой обработки почвы есть собственные особенности. Так при уборке стараются оставить как можно больше стерни на месте – это даёт возможность использовать стебли растений в качестве мульчи и минимизирует затраты ресурсов на их перемещение. Но так как одной стерни недостаточно выполняют мульчирование всей собранной соломой. А здесь уже есть разные подходы, в одних хозяйствах солому оставляют на поле как есть, другие измельчают её на месте, третью убирают и затем мульчируют почву измельчённой на стационарных установках соломой.
Мульча – покрывающие поверхность почвы растительные остатки – защищает её от эрозии, потери влаги и сама накапливает дополнительную воду, угнетает сорную растительность, также важной особенностью мульчи является активизация почвенных микроорганизмов деятельность которых повышает плодородие почвы, и сама мульча является источником повышения плодородия. Собственно выросшей на поле соломы может не хватать для создания нужной толщины слоя мульчи, тогда для её создания можно использовать практически любые материалы растительного происхождения: сено, опилки, хвоя, опавшие листья деревьев, лузга и другие им подобные.
Удобрение земли
Другие подходы к обработке почвы и к посеву значительно влияют на состав и содержание плодородного слоя. Поэтому и объёмы и состав вносимых удобрений значительно изменятся по сравнению с традиционной технологией. Биомасса находящаяся поверх почвы разлагается значительно медленнее той что лежит внутри почвенного слоя. Поэтому и образование питательных элементов, особенно азотных идёт медленнее. Также сохраняется от гибели часть микроорганизмов, которые минерализуют азот и углерод, что делает необходимым внесение дополнительных удобрений.
При поверхностном внесении удобрений также следует учитывать потери от выветривания, чтобы из избежать зачастую минеральные удобрения вносят одновременно с посевом под пласт мульчи, тогда нормы внесения удобрений соответствуют традиционным.
Также очень важна сбалансированность вносимых удобрений, для точного баланса требуется внедрять системы тестирования состояния почвы, составлять почвенные карты и вносить удобрения уже по ним.
Ещё одним способом внесения нужного количества удобрений является разработка специализированных удобрений для полей с прямым посевом.
Общие принципы сева
Технология No-till обходится без пахоты почвы, поэтому её также называют технологией прямого посева. То есть посадку проводят через слой мульчи лежащий поверх стерни. Из этого следует, что толщина мульчи, её плотность и усилие необходимое для проникновения рабочих органов под неё очень важные параметры этой технологии. Чем больше слой мульчи тем больше питательных веществ попадёт в почву, но в тоже время тем тяжелее будет произвести посев.
Вторым важным параметром посева будет требуемая густота растений, численно он выражается как количество растений на 1 квадратном метре или гектаре. Этот параметр зависит от обеспеченности поля водой и питательными веществами. Правильно выбранная густота растений поможет добиться хорошего урожая.
Ещё одним важным фактором является доступное оборудование. Не каждая сеялка сможет качественно посеять в таких сложных условиях.
Поэтому требуется тщательно контролировать состояние мульчи на поле и соотносить их с возможностями имеющихся в наличии сеялок.
Применение технических средств
Самым распространённым приёмом для посева через мульчу является установка перед сошником режущего диска с большим прижимным усилием, который прорезает в мульче борозду по которой идёт сошник. Этот способ даёт возможность использовать для посева обычные сошники и даже обычные сеялки [Сеялки] укомплектованные приставкой с режущими сошниками [Приставки почвообрабатывающие]. Различные производители выпускают целую гамму отличающихся друг от друга ножей, которые будут работать в тех или иных почвенных условиях.
Преимущества технологии
Самым главным преимуществом этой технологии является снижение затрат на горючее и соответственно на технику и рабочее время. Также данная технология при правильном применении повышает плодородие и снижает риск эрозии почвы. Эти преимущества позволяют аграриям рассчитывать на очень продолжительное во времени использование посевной площади.
Также для засушливых районов важно, что слой мульчи задерживает влагу, заметно снижая необходимость поливов посадок.
Недостатки технологии
Кроме преимуществ у технологии стоит отметить и ряд недостатков. Технологию невозможно использовать на переувлажнённых почвах. Снижение интенсивности испарения влаги с почвы в болотистой местности только губит растения вместо помощи им. Обойти это ограничение можно построив на поле качественно отводящую воду дренажную систему.
Следующим отрицательным фактором будет накопление в почве патогенных факторов. Мульчирующий слой защищает не только полезные микроорганизмы, но и вредные. Борьба с вредителями и патогенными микроорганизмами может потребовать внесения значительного количества инсектицидов [Опрыскиватели]
Также к её недостаткам относится большая сложность выполнения технологических операций. Технология прямого посева более чувствительна к нарушения сроков и нормативов обработки поля и посадок. Для успешной реализации технологии от агронома требуется значительный опыт и хорошее знание множества компонентов применяемых в технологии.
Особенности применения технологии в России
Наибольше распространение на данный момент технология получила в Канаде, Австралии и Бразилии. У нас же относительно малое количество хозяйств применяет её, учитывая недостаток специальным машин. Но высокая экономическая эффективность позволяет технологии прямого посева захватывать всё больше полей. Постепенно под технологию начинают подстраиваться производители техники и химикатов, выпуская всё больше требуемой продукции.
Заключение
Основным фактором выбора используемой в хозяйстве технологии всегда является ожидаемый результат. Традиционная интенсивная технология даёт максимальную отдачу на единицу площади поля, а технология прямого посева на единицу затраченных ресурсов, но требует гораздо болей дисциплины и знаний. Поэтому не многие рискуют экспериментировать с новой технологией. Ведь пока ещё у нас на селе нет достаточного проникновения информационных технологий.
Экономия денег, времени и почвы: экономика беспахотного земледелия
Автор: Элизабет Крич, Служба охраны природных ресурсов в
Консервация
03 августа 2021 г.
Сеялка для нулевой обработки почвы используется для посадки соевых бобов в укороченную покровную культуру. Фото: Джейсон Джонсон, NRCS-Айова
Для фермеров по всей стране неудивительно, что методы консервирующей обработки почвы, особенно непрерывная нулевая обработка, могут сэкономить время и деньги по сравнению с традиционной обработкой почвы. Потенциальные преимущества нулевой обработки хорошо документированы, от улучшения здоровья почвы до сокращения ежегодных затрат на топливо и рабочую силу.
Тем не менее, непрерывная нулевая обработка применяется только на 21 проценте всех обрабатываемых акров пахотных земель в Соединенных Штатах. Почему? Одна проблема касается сэкономленных денег по сравнению с потраченными деньгами. Действительно ли сокращение топлива и рабочей силы может компенсировать деньги, вложенные в переход на новую практику ведения сельского хозяйства?
Чтобы помочь фермерам ответить на этот вопрос, Служба охраны природных ресурсов (NRCS) провела ежегодное исследование экономии топлива, в котором сравнивались галлоны топлива, используемые при традиционных методах обработки почвы, с галлонами, используемыми при таких методах консервирующей обработки почвы, как сезонная и непрерывная.
без обработки.
Мы надеемся, что результаты помогут фермерам взвесить свои возможности при рассмотрении вопроса о внедрении методов консервирующей обработки почвы.
Фермеры по всей стране экономят топливо и деньги, применяя методы щадящей обработки почвы.
Сэкономленное топливо — это сэкономленные деньги.
В среднем фермеры, практикующие непрерывную обычную обработку почвы, используют чуть более шести галлонов дизельного топлива на акр каждый год. Для непрерывной нулевой обработки требуется менее двух галлонов на акр. По всей стране эта разница приводит к ежегодной экономии почти 282 миллионов галлонов дизельного топлива фермерами, практикующими непрерывную нулевую обработку почвы вместо непрерывной традиционной обработки почвы.
Фермеры, выращивающие хотя бы одну культуру в своем севообороте без обработки почвы – сезонная нулевая обработка – ежегодно экономят дополнительно 306 миллионов галлонов топлива.
Эти сбережения суммируются для индивидуальных фермеров.
Предположим, что средняя цена дизельного топлива для бездорожья составляет 2,05 доллара за галлон. Если фермер, возделывающий 1000 акров сельскохозяйственных культур, переключается с непрерывной традиционной обработки почвы на непрерывную нулевую обработку, он или она экономит 4160 галлонов дизельного топлива на сумму более 8500 долларов США каждый год.
Простое переключение с непрерывной традиционной обработки почвы на сезонную беспахотную обработку позволяет сэкономить чуть более 3,2 галлона топлива на акр. На 1000 акров это эквивалентно ежегодной экономии топлива примерно на 6600 долларов.
Экономия времени и улучшение состояния почвы обеспечивают дополнительные экономические выгоды.
Технология No-till имеет значительные экономические преимущества, помимо снижения расхода топлива.
Фермер, который вспахивает 15 акров в час, например, сэкономит примерно 67 часов работы с каждым исключенным проходом на поле площадью 1000 акров, внедрив систему No-till.
В зависимости от затрат на рабочую силу и обслуживания оборудования, это дополнительно экономит несколько тысяч долларов каждый год.
Поля, обрабатываемые с помощью нулевой обработки в течение нескольких лет, как правило, обладают более высокой влагоудерживающей способностью, чем поля с традиционной обработкой. Это особенно ценно в районах, подверженных засухе, где нехватка воды является серьезной проблемой, связанной с потерей урожая. Внедрение технологии No-till также снижает эрозию почвы, повышает ее биологическую активность и увеличивает содержание органического вещества в почве. Эти преимущества могут со временем привести к дополнительным экономическим выгодам для фермеров.
Мы здесь, чтобы помочь.
В NRCS мы понимаем, что фермеры должны заботиться о своей прибыли, заботясь о своей земле.
Посетите наш веб-сайт или обратитесь в местный сервисный центр, чтобы получить дополнительную информацию о включении таких природоохранных методов, как нулевая обработка почвы, в свой план управления.
Чтобы узнать больше о программе CEAP и о нашей приверженности улучшению стратегий сохранения сельскохозяйственных угодий Америки, посетите страницу проекта оценки воздействия природоохранной деятельности NRCS.
Почва с нулевой обработкой часто имеет более высокую биологическую активность и больше органического вещества, чем почва, обрабатываемая традиционным способом. Фото: Рон Николс, USDA-NRCS
Категория/Тема:
Сохранение
Метки:
Служба охраны природных ресурсов
NRCS
Сохранение
нет до
сельское хозяйство
Фермеры
Что такое беспахотное земледелие? — Regeneration International
Ежегодно Земля теряет около 23 миллиардов тонн плодородной почвы.
Такими темпами вся плодородная почва исчезнет в течение 150 лет, если только фермеры не перейдут к методам восстановления и наращивания органического вещества почвы, важного компонента плодородия почвы.
Многие промышленные методы ведения сельского хозяйства губительны для плодородия почвы, включая обезлесение и сжигание, а также чрезмерное использование синтетических удобрений и других токсичных химикатов. Одним из крупнейших факторов деградации почвы является обычная практика обработки почвы. К счастью, все большее число фермеров осознают важность сохранения и улучшения своей почвы, применяя методы нулевой обработки почвы.
Молодые растения сои растут на остатках урожая пшеницы. Эта форма беспахотного земледелия обеспечивает хорошую защиту почвы от эрозии и помогает сохранить влагу для нового урожая. Фото предоставлено: Фотогалерея USDA NRCS
Изобретение плуга — прогресс или проблема?
В беспахотном земледелии нет ничего нового. Его использовали еще 10 000 лет назад.
Но по мере совершенствования конструкции плуга и методов производства во время сельскохозяйственной революции в Европе 18-го и начала 19-гоXX века земледелие становится все более популярным. Фермеры приняли этот метод, потому что он позволял им сажать больше семян, затрачивая меньше усилий.
Вспашка включает переворачивание первых 6–10 дюймов почвы перед посадкой новых культур. Эта практика работает с поверхностными растительными остатками, навозом и сорняками глубоко в поле, смешивая их с почвой. Он также аэрирует и прогревает почву. Звучит неплохо, верно? К сожалению, в долгосрочной перспективе обработка почвы приносит больше вреда, чем пользы. Вот почему.
Обработка почвы разрыхляет и удаляет растительность, покрывающую почву, оставляя ее голой. Голая почва, особенно почва с дефицитом богатого органического вещества, с большей вероятностью будет разрушена ветром и водой. Подумайте об этом так: нетронутая почва напоминает губку, скрепленную сложной структурой различных почвенных частиц и каналов, созданных корнями и почвенными организмами.
Когда почва нарушена вспашкой, ее структура становится менее способной поглощать и инфильтрировать воду и питательные вещества.
Вспашка также вытесняет и/или убивает миллионы микробов и насекомых, которые формируют здоровую биологию почвы. Долгосрочное использование глубокой обработки почвы может превратить здоровую почву в безжизненную среду для выращивания, зависящую от внесения химических веществ для повышения производительности.
Доводы в пользу беспахотного земледелия в будущем
С точки зрения почвы преимущества нулевой обработки почвы намного превосходят преимущества систем, основанных на обработке почвы. Методы нулевой обработки позволяют сохранить структуру почвы, а также защитить почву, оставляя растительные остатки на поверхности почвы. Улучшенная структура почвы и почвенный покров увеличивают способность почвы поглощать и инфильтрировать воду, что, в свою очередь, снижает эрозию почвы и поверхностный сток, а также предотвращает попадание загрязнений в близлежащие источники воды.
Методы No-till также замедляют испарение, что не только означает лучшее поглощение дождевой воды, но и повышает эффективность орошения, что в конечном итоге приводит к более высоким урожаям, особенно в жаркую и сухую погоду.
Почвенные микроорганизмы, грибы и бактерии, имеющие решающее значение для здоровья почвы, также выигрывают от нулевой обработки почвы. Когда почва остается нетронутой, полезные почвенные организмы могут создавать свои сообщества и питаться органическим веществом почвы. Здоровый почвенный биом важен для круговорота питательных веществ и подавления болезней растений. По мере улучшения органического вещества почвы улучшается и ее внутренняя структура, что повышает ее способность выращивать более богатые питательными веществами культуры.
Очевидно, что внедрение нулевой обработки почвы полезно для почвы. Но что в этом для фермера? Помните, обработка почвы стала популярной, потому что это означало, что фермеры могли сажать больше семян и быстрее.
Современные тракторные орудия no-till позволяют фермерам сеять семена быстрее и дешевле, чем если бы они обрабатывали свои поля. Обычные методы обработки почвы требуют, чтобы фермер сделал несколько проходов по полю, сначала вспахивая почву, а затем возвращаясь к посадке семян. No-till устраняет этап обработки почвы и, следовательно, экономит время и деньги фермера. Согласно отчету, опубликованному в журнале Scientific America, это снижает расход топлива на 50–80 % и трудозатраты на 30–50 %.
Традиционное и органическое земледелие с нулевой обработкой почвы
Одно из распространенных заблуждений относительно нулевой обработки почвы состоит в том, что фермеры могут использовать эту практику только в том случае, если они выращивают генетически модифицированные (ГМО) культуры, которые требуют использования гербицидов. Чтобы прояснить эту путаницу, важно понять, что существует два типа нулевой обработки почвы: традиционная и органическая.
В традиционном земледелии с нулевой обработкой фермеры используют гербициды для борьбы с сорняками до и после посева семян.
Количество гербицидов, используемых при таком подходе, даже превышает количество, используемое в земледелии, основанном на обработке почвы, что создает угрозу для окружающей среды и здоровья человека.
В органическом земледелии с нулевой обработкой почвы используются различные методы борьбы с сорняками и уменьшения или исключения обработки почвы без применения химических гербицидов. Эти методы включают в себя покровные культуры, севооборот, сельскохозяйственные и тракторные орудия на свободном выгуле, такие как роликовый обжимной станок, который фермеры могут использовать для укладки мата для подавления сорняков, который можно засеять за один проход.
Органическое земледелие с нулевой обработкой само по себе не является панацеей от мирового почвенного кризиса. Но это одна из многих важных практик, которые продвигают нас к регенеративной модели сельского хозяйства, которая лучше подходит для здоровья человека и окружающей среды.
Как беспахотное земледелие вписывается в более масштабное решение проблемы климата
До недавнего времени разговор о том, как решить проблему глобального потепления, сводился почти исключительно к необходимости сокращения выбросов парниковых газов.
Крайне важно, чтобы мы делали это, и чтобы мы делали это быстро.
Но не менее важно, если не более важно, то, что мы выяснили, как вытягивать углерод, который уже находится в атмосфере. К счастью, ученые-климатологи теперь признают, что здоровая почва играет важную роль в вытягивании и связывании углерода.
По данным Института Родейла, внедрение регенеративных методов ведения сельского хозяйства по всему миру может сократить глобальные ежегодные выбросы парниковых газов, что составляет примерно 52 гигатонны углекислого газа.
Какое место в истории связывания углерода занимает беспахотное земледелие?
Почва естественным образом накапливает углерод. Когда почва вспахивается, углерод в виде органического материала, такого как корни растений и микроорганизмы, поднимается на поверхность почвы. Это временно обеспечивает питательные вещества для сельскохозяйственных культур. Но поскольку углерод почвы подвергается воздействию кислорода в атмосфере, он превращается в углекислый газ, способствуя выбросам парниковых газов, которые нагревают планету.