Агрономія

Контури розумного землеробства

The Ukrainian Farmer
Джерело:
The Ukrainian Farmer
Поділитись:
Контури розумного землеробства

Украй важливо усунути негативні прояви традиційного обробітку ґрунту й обґрунтувати застосування технологій із поліпшеними ґрунтозахисними характеристиками.

   

Землеробство — це галузь, що динамічно розвивається. Прихильність до глибокого плужного обробітку як головної умови високої й ефективної культури землеробства стає все меншою. Класичний обробіток ґрунтів плугом не без підстав все частіше зазнає критики. Уявлення про оранку як непорушний постулат, що втримував свої позиції протягом сторіч, іде в минуле. Повсюдне погіршення структури ґрунту, зростання його рівноважної щільності будови, інші агрономічно й екологічно небажані зміни у давньоорних ґрунтах уважаються наслідком їх інтенсивного й надто частого плужного обробітку. Реальна загроза деградації ґрунтів — серйозний виклик, що змушує шукати альтернативу усталеній системі обробітку. Цьому ж сприяють різноманітні демографічні, економічні й соціальні проблеми в сільській місцевості, що загострилися останніми роками. В результаті традиційні підходи до землеробства змінюються, й зміни відбуваються дуже стрімко. Ламаються стереотипи, пропонуються нові способи й знаряддя обробітку. Мінімізація механічного впливу на ґрунт стає основною прикметою часу. Як альтернатива виникають різні безплужні, консервативні мінімальні, нульовий та інші способи обробітку, які витісняють плуг.

 

Головна особливість нових технологій обробітку — їх виражений ґрунтозахисний характер. Якщо донедавна ознакою високої культури землеробства була якісна оранка й очищене від бур’янів поле, то тепер часта глибока оранка, витратна й не дуже ефективна з окультурення ґрунтів, інші численні проходи переважно важкої техніки по полю не можуть вважатися ознакою високої культури землеробства. Саме навпаки: високій культурі більшою мірою відповідають ґрунтоощадні технології, мінімізація механічного й хімічного впливів на ґрунт, тому що тут проявляється турбота про нього, а не бездумне руйнування його основи — агрономічно корисної структури.

 

Розглянемо дещо детальніше основні характеристики сучасного землеробства, що саме й роблять його «розумним».

 

Європейська аграрна політика

 

У Європі принципові основи нової аграрної політики були сформульовані у другій половині минулого сторіччя. Це — охорона навколишнього середовища й активна підтримка ґрунтозахисних технологій. Адже після тривалого застосування глибокого обробітку й інтенсивної хімізації констатували зменшення біорізноманіття та погіршення агрономічно важливих властивостей ґрунтів. Чисельність і видовий склад фауни й флори зменшувалися, щойно зростала монокультурність у виробництві.

 

Приблизно з кінця 1970-х до початку 1990-х рр. минулого сторіччя відзначався значний приріст площ із консервативною й нульовою технологіями, але потім фермери масово поверталися до плужної системи. Причина — бур’яни, хвороби, підвищення витрат, знижений урожай, що не виправдував вкладання. Майже схожою була ситуація як у північних, так і в південних країнах континенту. З кінця 1990-х років прихильність фермерів знову змінилася на користь консервативної та нульової систем. Причина — загострення проблем із деградацією ґрунтів: втратою гумусу, структури, розвитком ерозії. Це саме стало причиною повсюдного зменшення механічного й хімічного навантаження на навколишнє середовище.

  

Стали дещо обмежувати внесення пестицидів, добрива вносили переважно на малородючих ґрунтах, а їхню кількість розраховувати тільки на компенсацію виносу поживних речовин з урожаєм; значно розширилися площі, на яких застосовували консервативну систему й органічне землеробство. Одночасно відзначається активізація досліджень із пестицидами, методів відновлення природної рівноваги, використання вторинних природних продуктів замість мінеральних добрив.

 

Комбінована не означає — універсальна

 

В Україні найбільшого поширення отримала комбінована система обробітку ґрунтів, що передбачає застосування відвальних або безвідвальних знарядь на різну глибину відповідно до ґрунтово-кліматичних умов і вимог сільськогосподарських культур. Частка глибокого плужного обробітку в системі основного обробітку є значною майже у всіх природних зонах під просапні культури й в полях, де потрібно приорювати гній. Є певні відмінності в обробітку ерозійно небезпечних, перезволожених земель, а також окремих культур, що потребують специфічних видів обробітку (плантажного, гребеневого й ін.).

 

Наукою й практикою встановлено позитивні та негативні характеристики комбінованої системи. До позитивних належать:

 

• створений цією системою диференційований за будовою оброблюваний шар дає можливість задовольнити потребу різних рослин щодо оптимального розвитку кореневих систем і використання мінеральних добрив;

 

• глибоке внесення органічних добрив забезпечує підвищені коефіцієнти їхньої гуміфікації;

 

• можливість очищення поля від бур’янів за умови дотримання рекомендованої технології.

 

До негативних:

 

• знеструктурення, ерозія й надмірні втрати органічної речовини як наслідок того, що верхній шар ґрунту занадто часто оброблюють і він тривалий час перебуває в аеробному стані;

 

• переущільнення підорного й піднасіннєвого (навесні) шарів як наслідок використання важких енергонасичених і колісних тракторів тоді, коли названі шари ґрунту мають зазвичай низьку щільність і вологість, близьку до фізичної стиглості, й тому найчутливіші до переущільнення;

 

• перевитрата пального через велику кількість окремих технологічних операцій. Комбінована система, як упевнені багато дослідників і виробників, найкраще показує значну строкатість природних і господарських умов і розмаїтість вирощуваних у країні культур. Її відрізняє велика кількість найрізноманітніших, переважно глибоких розпушувань, особливо у весняний період. Навесні залежно від рівня зволоження й умов перезимівлі верхній шар ґрунту може перебувати у будь-якому стані — від твердого, зцементованого, що важко піддається боронуванню, до пухкого, що практично не потребує обробітку й готовий до сівби. Звісно, за недостатнього або надлишкового зволоження підготувати якісний посівний шар за допомогою боронування неможливо. У посушливих умовах неминучі брили, в перезволожених — залипання знарядь. Тому вдаються не до мінімізації, а, навпаки, кількість операцій збільшують, у процесі яких посівний шар поліпшується, а піднасіннєвий — ущільнюється, що, звісно ж, небажано.

 

Далі, весна може бути холодною й затяжною — або швидкоплинною з настанням буквально протягом кількох днів літніх температур. У тому й іншому випадках посівний шар зазнає значних змін фізичного стану (і засміченості також), і його знову й знову доводиться обробляти.

 

У результаті весна стає надзвичайно напруженим періодом для хлібороба (фактично ґрунт потрібно безупинно обробляти) й важким випробуванням для самого ґрунту. Обробітків не просто багато, їхнє виконання розтягується в часі й, звичайно, здійснюється нерідко за вологості, що відрізняється від вологості фізичної стиглості. Численні обробітки навесні зумовлюють екологічно несприятливі наслідки та є основ ною причиною фізичної деградації ґрунтів, тому що в цей період ґрунт характеризується мінімальними параметрами міцнісних властивостей і позбавлений своєрідного захисного бар’єра проти значного антропогенного преса.

 

Численні обробітки навесні мають своїм прямим наслідком економічно несприятливі результати, тому що підвищують собівартість продукції й роблять її неконкурентною. А також значно підвищують обсяги польових механізованих робіт і зношування робочих органів, ускладнюють організацію виконання й контролю робіт, в результаті чого знижують їхню якість. Отже, численні обробітки навесні — анахронізм, що потрібно подолати або, принаймні, істотно знизити їх очевидні негативні наслідки для ґрунту й економіки господарювання.

 

Не краща ситуація восени, коли проводять основну переважно глибоку плужну оранку (принаймні, під половину культур сівозміни). Площа ріллі з вологістю оптимального кришення ще менша, ніж навесні. Отже, очікувати якісного кришення, незважаючи навіть на те, що вимоги до нього восени менш жорсткі, не доводиться. Якщо до цього додати зайву високу пухкість оброблюваного шару, що є причиною підвищеної мінералізації й зниження стійкості до ерозії й переущільнення, стане цілком зрозумілою потреба в удосконаленні комбінованої системи обробітку ґрунту.

 

Отже, екологічні (погіршення насамперед фізичного стану ґрунтів) і економічні причини призвели до необхідності переглянути сучасну методологію обробітку ґрунтів. Сьогодні вкрай важливо усунути негативні сторони традиційного обробітку й обґрунтувати застосування інших технологій із поліпшеними ґрунтозахисними характеристиками.

 

На догоду владі й ринку

 

Обробіток ґрунтів завжди розвивався, підкоряючись певним закономірностям. Ґрунтово-кліматичні умови й вирощувані культури визначали вибір способів обробітку. Зрозуміло, в тих випадках, коли особливості ґрунтів, клімату й вимоги культур до них були добре досліджені, а вибір способів обробітку й технічних засобів для його здійснення не представляв труднощів. Однак так, на жаль, не було ніколи. Гармонії у відносинах між ґрунтом, сільськогосподарською культурою й технікою не було раніше, немає її й тепер. Конструктори машинно-тракторних агрегатів у гонитві за високопродуктивною технікою значно збільшили питомий тиск ходових систем на ґрунт, що не могло не позначитися на переущільненні кореневмісного шару. За деякими даними, навіть до глибини 1 м і більше. Також із порушеннями зазвичай будувалася сівозміна. То кукурудза, то буряки, а тепер соняшник перевищували в ньому припустимі норми. Відповідно до цього істотно зростало механічне навантаження на ґрунт, тому що просапні культури вимагали підвищеної кількості обробітків.

 

В історії вітчизняного землеробства були періоди, коли активно пропагувалася глибока оранка й переслідувався мілкий обробіток, невиправдано широко впроваджувалися окремі заходи, а так званий безвідвальний обробіток без будь-яких доказів розглядався як єдино правильна альтернатива сформованій системі. Нерідко до цього була причетна й влада, що, спираючись на думку окремих наближених до неї вчених (як правило, не обтяжених багаторічними стаціонарними польовими дослідами), насаджувала невлас тиві технології. Досить показово, що часто «ентузіасти» виявлялися наполегливішими за скромних науковців, які завжди сумніваються й ніколи не поспішають широко впроваджувати результати своїх досліджень.

 

Прикладів такого роду можна навести безліч. Під егідою партійних рішень широко впроваджувалася травопільна система землеробства в регіонах недостатнього зволоження, де трави ростуть погано. Як і плоскорізний обробіток у районах, де не було ніякої небезпеки ерозії. Як і просапна система землеробства, що пришвидшує втрати органічної речовини ґрунтів. Щось подібне існує й сьогодні, коли вже немає партійних рішень, зате є диктат ринку, який змушує порушувати сівозміну на догоду конкурентнішим культурам.

 

Одне слово, адаптивно-ландшафтної технології й техніки обробітку, про яку мріяв ще В. В. Докучаєв, тобто системи, максимально пристосованої до ґрунтово-кліматичної ситуації й системи, що виключала б погіршення ґрунтів, немає й дотепер.

 

За принципом  зональної диференціації

 

Суттєвим недоліком сучасного землеробства є його занадто узагальнений зміст, що відповідає умовам природної зони (тому така система й отримала назву зональної) й ігнорує просторові особливості конкретного поля сівозміни.

 

Так, зональну систему землеробства в Поліссі можна назвати найінтенсивнішою. Дерново-підзолисті ґрунти, що переважають у цій зоні, мають кислу реакцію ґрунтового розчину, піщаний і супіщаний грансклад, після обробітку дуже швидко відновлюють свою підвищену вихідну щільність, через швидке наростання температур навесні легко утворюють поверхневу кірку. Внаслідок підвищеної кількості атмосферних опадів, наявності знижень у рельєфі й нерідко ущільнених ілювіальних горизонтів, що неглибоко залягають, мають ознаки оглеєння. Крім того, для ґрунтів Полісся характерна недостатня забезпеченість елементами живлення. Саме внаслідок перелічених особливостей система землеробства у цій зоні передбачає численні обробітки, унесення добрив і вапна. Однак це загальна схема. Універсальний підхід на основі усереднених зональних характеристик потребує істотних коригувань практично щодо всіх компонентів системи землеробства. Так само й щодо ґрунтів Лісостепу.

 

Домінантні в ґрунтовому покриві цієї зони чорноземи типові, реградовані, опідзолені й темно-сірі ґрунти середньо- та важкосуглинкового гранскладу, добре оструктурені й гумусовані, помірно ущільнені, в основному забезпечені елементами живлення, мають близьку до оптимальної реакцію середовища. Разом із тим вони характеризуються слабкою водостійкістю, нерідко переущільнені в плужній підошві та в піднасіннєвому прошарку після весняного циклу обробітків, схильні до утворення брил, кірки й щілин. Причому недоліки цих ґрунтів проявляються не на всьому полі, а приурочені до його країв або знижень. Для ґрунтів Лісостепу характерні процеси дегуміфікації й втрати кальцію, внаслідок чого ґрунти схильні до знеструктурення та підкислення, причому, знов-таки, ці процеси не мають суцільного характеру, а проявляються лише в окремих частинах поля.

 

Ґрунтовий покрив у Степу не менш не однорідний: морфологічні, фізичні й фізико-хімічні властивості ґрунтів полів варіюють у просторі, що робить цілком актуальною проблему диференціації систем землеробства в межах поля та у цій зоні.

 

Усе це має дуже велике значення для диференціювання агротехнологій відповідно до реальних параметрів ґрунтів поля. Якби властивості поля — саме ті, що визначають зміст агротехнологій (щільність будови, вміст поживних елементів тощо), не мали вираженої строкатості, можна було б обробляти поле й уносити добрива однаково на всьому його просторі. Натомість накопичується усе більше даних про не однорідність полів незалежно від генезису й рівня окультуреності ґрунтів.

 

Краще менше, та краще

 

Безумовно, пшеничне поле, що дозріває, або поле квітучого соняшнику створює незабутнє враження — родючості, сили поля, упредметненої праці хлібороба, нарешті, його добробуту, добробуту його родини, могутності країни. Проте все це не більш ніж емоційні зовнішні атрибути, що мають мало спільного з реальною цінністю ґрунту як тіла природи.

 

В останні десятиліття у світі поступово утверджується нове розуміння ґрунту як найважливішого екологічного ресурсу. Продуктивні (раніше загально заведені й зрозумілі) функції ґрунту доповнено екологічними функціями, згідно з якими ґрунт активно регулює водний, повітряний, тепловий режими всіх суміжних із ним середовищ — приземного шару атмосфери й ґрунтотворної породи, впливає на обмін речовин і енергії, слугує середовищем для величезної кількості різних організмів. Словом, виконує низку життєво важливих функцій, від яких залежить стан агросфери, здоров’я й добробут людини в підсумку. Тепер уже добре відомо: якщо частка орних угідь перевищує 40%, ґрунт не в змозі повноцінно виконувати екологічні функції. Виникає незбалансованість в агроландшафті, що сприяє зниженню його стійкості, ерозійним процесам, різноманітним деградаціям. Тому й в агронома, і в інженера-механіка має бути загальне й однаково важливе завдання: обробляти тільки найбільш для цього придатні земельні ділянки й не обробляти ті, де є сумніви щодо їх якості й де є загроза зазнати економічної або (що ще гірше) екологічної невдачі. Якщо ж придатних земель мало, має діяти непорушне правило: чим менше придатних земель, тим вище повинен бути рівень інтенсифікації землеробства на придатних землях. В Україні, де цілком достатньо якісних земель, не має бути взагалі екстенсивного використання землі.

 

Сьогодні у світі зароджується нова стратегія менеджменту, заснована на застосуванні принципово нових засобів контролю стану ґрунтів перед обробітком, інформації про вимоги польових культур до параметрів кореневмісного шару й використанні «розумних» технічних засобів для обробітку ґрунтів, здатних сприймати директиви в картографічній формі й виконувати дії на полі відповідно до них. У зв’язку із цим отримали розвиток роботи, спрямовані на встановлення оптимальних параметрів і моделей ґрунтів для конкретних культур, розробки наземних і дистанційних засобів контролю властивостей ґрунтів у режимі онлайн, безпілотні роботизовані механізми. Екологічний імператив має стати турботою хліборобів. Наука доводить, що можна одержати високий урожай і не лише не допустити падіння родючості ґрунту, а й, навпаки, примножити її. Не можна тільки одного — жити за рахунок ґрунту, бути його боржником.

 

І батогом, і пряником

 

Охорона ґрунтів поступово стає пріоритетною справою в багатьох країнах. Наприклад, у Норвегії за допомогою субсидій стимулювали зменшення площ, де застосовували глибокий плужний обробіток і де в умовах складного рельєфу було зменшено небезпеку водної ерозії й скидання в Північне море хімічних речовин, через що зменшилася чисельність лосося. В такий спосіб за допомогою субсидій була поліпшена екологічна ситуація, тому що площа з плужним обробітком уже в перший рік зменшилась удвічі. Реалізація цього заходу відбувалася складно, бо фермери стали потерпати від зростання забур’яненості, хвороб і зниження врожаїв. Хоча розмір субсидій тут був значно менший — лише 40 євро/га, але вони виявилися дуже доречними. Досвід субсидування фермерів у Норвегії цікавий ще у такому: субсидії були пов’язані з картою ризику прояву ерозії, й там, де він був вищим, вищим був і розмір субсидії.

 

Міністерство сільського господарства й рибальства Норвегії підтримує Міждисциплінарний проект з економічних, агрономічних і екологічних досліджень, спрямований на зменшення ерозії й втрат поживних речовин. Розроблено кілька практичних рекомендацій для фермерів із вибору найефективнішої технології вирощування культур, застосування добрив, протиерозійних  заходів тощо з урахуванням клімату, ґрунту й топографії. Цими рекомендаціями користується й уряд із метою коригування аграрної політики й призначення субсидій.

 

Куратор фермерів служби extension service у Швеції (а їх у нього до 150) у курсі всіх їхніх виробничих справ. Він знає ґрунти фермерських господарств, структуру посіву, технічні й технологічні можливості, актуальні потреби й готовий їм допомогти практично в будь-якому питанні. Причому для фермерів послуги куратора безкоштовні. Куратор отримує зарплату від держави, має автомобіль, необхідну довідкову інформацію й засоби зв’язку. Особливою увагою в куратора користується молодий фермер, тому що у Швеції є закон, що заохочує такого фермера й сприяє йому у вирішенні багатьох питань, і навіть повертає частину кредиту в разі, якщо він недоотримає врожай.

 

У Данії на державній службі утримують штат у кількості 17 експертів для надання фермерам консультацій із новітніх агротехнологій (усього до союзу фермерів із ґрунтозахисного обробітку входять 288 фермерів). Аналогічні служби існують у кожній західній країні. Звичайно, найбільше потребують допомоги дрібні ферми, бо освітній рівень тут мінімальний; такі фермери зазвичай не можуть брати участь у семінарах, що проводять далеко від їхнього помешкання.

 

У Данії функціонує центр стимулювання впровадження мінімальних технологій і данський дорадницький центр. Ці центри активно сприяють впровадженню ґрунтозахисних технологій і фінансово підтримують відповідні дослідження.

 

У європейських країнах діють різноманітні програми, що сприяють просуванню на поля нових технологій. Наприклад, зернова асоціація у Вельсі готова оплатити роботи з обстеження полів фермера для встановлення їхньої неоднорідності й доцільності застосування точного землеробства. Обстеження проводить прилеглий аграрний університет за кошти асоціації.

 

У Чехії діє Програма збереження довкілля, що включає рекомендації щодо регулювання вмісту нітратів у ґрунтах, підґрунтових і поверхневих водах, заходи із захисту ґрунтів від ерозії та забруднення важкими металами, ґрунтозахисного землекористування (внесення добрив, підтримання сівозмін тощо). Особливу увагу приділено так званим регіонам підвищеної схильності до деградації. Визначено, що в країні 36% таких територій у загальній площі держави, або 44% у площі сільгоспугідь.

 

Важливою характеристикою новітнього землеробства є примусово-заохочувальний підхід у впровадженні ґрунтоощадних наукових розробок. У США в 1930-х рр. щойно створена Служба охорони ґрунтів видала для фермерів кілька регіональних рекомендацій із профілактики дефляції ґрунтів. Вони містили різного роду поради щодо організації полів, застосування смугових способів сівби, обмеження у використанні плугу й, водночас, ширшого використання безвідвального обробітку, залишення стерні й заборони на її спалювання. Через кілька років, наприкінці 1930-х рр., коли знову розігралася пилова буря (що мала особливо тяжкі наслідки в штаті Техас), виявилося, що фермери практично проігнорували раніше отримані рекомендації. Саме після цього в США заговорили про субсидії для фермерів, які стимулювали б їх до застосування ґрунтозахисних способів вирощування культур. Саме у США зародився так званий примусово-заохочувальний спосіб упровадження нових розробок учених, що згодом був сприйнятий країнами Європи й іншими.

 

Головна відмінність європейської методології й практики землекористування від української — невелика кількість законів, але неухильне їхнє виконання. У фермера не виникає й думки зробити будь-що не так, як це йому рекомендує його куратор у службі extension service, тому що він може втратити субсидію. А вона в більшості країн становить 125 євро/га, а в Німеччині ще вище. У західній частині Німеччині, Великій Британії та Франції отримують субсидії навіть великі ферми (понад 100 га), які економічно стабільні. Проте тут субсидіями заохочують до активнішого впровадження нульового обробітку, який вважається ґрунтозахисним.

 

Отже, новітні ґрунто- й екологоощадні технології й технічні засоби, які застосовують в землеробстві та які передбачають зниження кількості, глибини обробітків і площі ущільнення поля, а також ґрунтообробні знаряддя, вплив яких на ґрунт погоджений із механічною міцністю агрегата агрономічно корисного розміру, можна назвати ґрунтофільними. Інакше кажучи, це засоби, що сприяють збереженню ґрунтів і запобігають у процесі їхнього обробітку небажаній деформації пластичного типу, наслідком якої є переважно знеструктурення й переущільнення. До таких можуть належати безплужна технологія, поверхневий обробіток, мінімальна та нульова технології, пряма сівба, використання покривних культур, консервативне й точне землеробство.

 

 

Віталій Медведєв

ННЦ «Інститут ґрунтознавства та агрохімії імені О. Н. Соколовського»

Співавтор: Ірина Пліско

журнал “The Ukrainian Farmer”, лютий 2018 року

  

Усі авторські права на інформацію розміщену у журналі “The Ukrainian Farmer” та інтернет-сторінці журналу за адресою https://agrotimes.ua/journals належать виключно видавничому дому «АГП Медіа» та авторам публікацій, згідно Закону України “Про авторське право та суміжні права”.
Використання інформації дозволяється тільки після отримання письмової згоди від видавничого дому «АГП Медіа». 
 

Джерело:
The Ukrainian Farmer
Поділитись:
  • 100 найкращих аграрних підприємств України
  • Експертна рада проекту «Аграрна Еліта України - 2019»
  • 100 найкращих аграрних підприємств України, за номінаціями