Разумное земледелие

Земледелие — это динамично развивающаяся отрасль. Приверженность глубокой плужной обработке как главного условия высокой и эффективной культуры земледелия становится все меньше. Классическая обработка почв плугом не без оснований все чаще подвергается критике. Представление об вспашке как незыблемый постулат, удерживавший свои позиции на протяжении столетий, уходит в прошлое. Повсеместное ухудшение структуры почвы, рост ее равновесной плотности строения, другие агрономически и экологически нежелательные изменения в древнепахотных почвах считаются следствием их интенсивной и частой плужной обработки. Реальная угроза деградации почв – серьезный вызов, заставляющий искать альтернативу установившейся системе обработки. Этому же способствуют обострившиеся в последние годы различные демографические, экономические и социальные проблемы в сельской местности. В результате традиционные подходы к земледелию изменяются и изменения происходят очень стремительно. Ломаются стереотипы, предлагаются новые способы и орудия обработки. Минимизация механического воздействия на почву становится основным признаком времени. В качестве альтернативы возникают различные бесплужные, консервативные минимальные, нулевые и другие вытесняющие плуг способы обработки.

Главная особенность новых технологий обработки – их выраженный почвозащитный характер. Если до недавнего времени признаком высокой культуры земледелия была качественная пахота и очищенное от сорняков поле, то теперь частая глубокая пахота, затратная и не очень эффективная по окультуриванию почв, другие многочисленные проходы преимущественно тяжелой техники по полю не могут считаться признаком высокой культуры земледелия. Именно наоборот: высокой культуре в большей степени соответствуют почвы экономии, минимизация механического и химического воздействий на почву, потому что здесь проявляется забота о нем, а не бездумное разрушение его основы — агрономически полезной структуры.

Рассмотрим несколько подробнее основные характеристики современного земледелия, что и делает его «разумным».

Европейская аграрная политика

В Европе принципиальные основы новой аграрной политики были сформулированы во второй половине прошлого столетия. Это охрана окружающей среды и активная поддержка почвозащитных технологий. Ведь после длительного применения глубокой обработки и интенсивной химизации констатировали уменьшение биоразнообразия и ухудшение агрономически важных свойств почв. Численность и видовой состав фауны и флоры уменьшались, как только росла монокультурность в производстве.

Приблизительно с конца 1970-х до начала 1990-х гг. прошлого столетия отмечался значительный прирост площадей с консервативной и нулевой технологиями, но затем фермеры массово возвращались к плужной системе. Причина — сорняки, болезни, повышение расходов, сниженный урожай, не оправдывающий вклад. Почти похожая была ситуация как в северных, так и в южных странах континента. С конца 1990-х годов приверженность фермеров снова изменилась в пользу консервативной и нулевой систем. Причина – обострение проблем с деградацией почв: потерей гумуса, структуры, развитием эрозии. Это стало причиной повсеместного уменьшения механической и химической нагрузки на окружающую среду.

Стали несколько ограничивать внесение пестицидов, удобрения вносили преимущественно на малоплодородные почвы, а их количество рассчитывать только на компенсацию выноса питательных веществ с урожаем; значительно расширились площади, где применяли консервативную систему и органическое земледелие. Одновременно отмечается активизация исследований с пестицидами, методов восстановления природного равновесия, использование вторичных природных продуктов вместо минеральных удобрений.

Комбинированная не означает – универсальная

В России наибольшее распространение получила комбинированная система обработки почв, предусматривающая применение отвальных или безотвальных орудий на разную глубину в соответствии с почвенно-климатическими условиями и требованиями сельскохозяйственных культур. Доля глубокой плужной обработки в системе основной обработки является значительной почти во всех природных зонах под пропашные культуры и в полях, где нужно приурочивать навоз. Есть определенные отличия в возделывании эрозионно опасных, переувлажненных земель, а также отдельных культур, требующих специфических видов возделывания (плантажной, гребневой и др.).

Наукой и практикой установлены положительные и отрицательные свойства комбинированной системы. К положительным относятся:

• созданный этой системой дифференцированный по строению обрабатываемый слой позволяет удовлетворить потребность различных растений относительно оптимального развития корневых систем и использования минеральных удобрений;
• глубокое внесение органических удобрений обеспечивает повышенные коэффициенты их гумификации;
• возможность очистки поля от сорняков при соблюдении рекомендуемой технологии.

К отрицательным:

• обезструктурирование, эрозия и чрезмерные потери органического вещества вследствие того, что верхний слой почвы слишком часто обрабатывают и он длительное время находится в аэробном состоянии;
• переуплотнение плодорного и подсеменного (весной) слоев как следствие использования тяжелых энергонасыщенных и колесных тракторов тогда, когда названные слои почвы имеют обычно низкую плотность и влажность, близкую к физической спелости, и поэтому наиболее чувствительны к переуплотнению;
• перерасход топлива из-за большого количества отдельных технологических операций. Комбинированная система, как уверены многие исследователи и производители, лучше всего показывает значительную пестроту природных и хозяйственных условий и разнообразие выращиваемых в стране культур. Ее отличает большое количество самых разнообразных, преимущественно глубоких разрыхлений, особенно в весенний период. Весной в зависимости от уровня увлажнения и условий перезимовки верхний слой почвы может находиться в любом состоянии — от твердого, сцементированного, трудно поддающегося боронованию, до рыхлого, практически не требующего обработки и готового к севу. Конечно, при недостаточном или избыточном увлажнении подготовить качественный посевной слой с помощью боронования невозможно. В засушливых условиях неизбежны глыбы, в переувлажненных – залипание орудий. Поэтому прибегают не к минимизации, а, наоборот, увеличивают количество операций, в процессе которых посевной слой улучшается, а подпосевной — уплотняется, что, конечно же, нежелательно.

Далее, весна может быть холодной и затяжной или быстротечной с наступлением буквально в течение нескольких дней летних температур. В тех и других случаях посевной слой претерпевает значительные изменения физического состояния (и засоренности также), и его снова и снова приходится обрабатывать.

В результате весна становится чрезвычайно напряженным периодом для земледельца (фактически почву нужно непрерывно обрабатывать) и трудным испытанием для самой почвы. Возделываний не просто много, их выполнение растягивается во времени и, конечно, осуществляется нередко по влажности, отличающейся от влажности физической спелости. Многочисленные обработки весной обусловливают экологически неблагоприятные последствия и являются основной причиной физической деградации почв, так как в этот период почва характеризуется минимальными параметрами прочностных свойств и лишена своеобразного защитного барьера против значительного антропогенного пресса.

Многочисленные обработки весной имеют своим прямым следствием экономически неблагоприятные результаты, так как повышают себестоимость продукции и делают ее неконкурентной. А также значительно повышают объемы полевых механизированных работ и износ рабочих органов, усложняют организацию выполнения и контроля работ, в результате чего снижают их качество. Следовательно, многочисленные обработки весной — анахронизм, который нужно преодолеть или, по крайней мере, существенно снизить очевидные негативные последствия для почвы и экономики хозяйства.

Не лучше ситуация осенью, когда проводят основную преимущественно глубокую плужную вспашку (по крайней мере, под половину культур севооборота). Площадь пашни с влажностью оптимального крошения еще меньше, чем весной. Следовательно, ожидать качественного крошения, несмотря даже на то, что требования к нему осенью менее жесткие, не приходится. Если к этому добавить излишнюю высокую рыхлость обрабатываемого слоя, что является причиной повышенной минерализации и снижения стойкости к эрозии и переуплотнению, станет ясной потребность в усовершенствовании комбинированной системы обработки.

Следовательно, экологические (ухудшение физического состояния почв) и экономические причины привели к необходимости пересмотреть современную методологию обработки почв. Сегодня крайне важно устранить негативные стороны традиционной обработки и обосновать применение других технологий с улучшенными почвозащитными характеристиками.

В угоду властям и рынку

Обработка почв всегда развивалась, подчиняясь определенным закономерностям. Почвенно-климатические условия и выращиваемые культуры определяли выбор способов возделывания. Разумеется, в тех случаях, когда особенности почвы, климата и требования культур к ним были хорошо исследованы, а выбор способов возделывания и технических средств для его осуществления не представлял трудностей. Однако так, к сожалению, не было никогда. Гармонии в отношениях между почвой, сельскохозяйственной культурой и техникой не было раньше, нет ее и сейчас. Конструкторы машинно-тракторных агрегатов в погоне за высокопроизводительной техникой значительно увеличили удельное давление ходовых систем на почву, что не могло не сказаться на переуплотнении корнесодержащего слоя. По некоторым данным, даже до глубины 1 м и больше. Также с нарушениями обычно строился севооборот. То кукуруза, то свекла, а теперь подсолнечник превышали в нем допустимые нормы. В соответствии с этим существенно возрастала механическая нагрузка на почву, потому что пропашные культуры требовали повышенного количества возделываний.

В истории отечественного земледелия были периоды, когда активно пропагандировалась глубокая вспашка и преследовалась мелкая обработка, неоправданно широко внедрялись отдельные меры, а так называемая безотвальная обработка без каких-либо доказательств рассматривалась как единственно правильная альтернатива сложившейся системе. Нередко к этому была причастна и власть, которая, опираясь на мнение отдельных приближенных к ней ученых (как правило, не обремененных многолетними стационарными полевыми опытами), насаждала несвойственные технологии. Достаточно показательно, что часто «энтузиасты» оказывались настойчивее скромных ученых, которые всегда сомневаются и никогда не спешат широко внедрять результаты своих исследований.

Примеров такого рода можно привести множество. Под эгидой партийных решений широко внедрялась травопольная система земледелия в регионах недостаточного увлажнения, где травы растут плохо. Как и плоскорезная обработка в районах, где не было никакой опасности эрозии. Как и пропашная система земледелия, ускоряющая потери органического вещества почв. Что-то подобное существует и сегодня, когда уже нет партийных решений, зато есть диктат рынка, заставляющий нарушать севооборот в угоду более конкурентным культурам.

Лучше меньше, да лучше

Безусловно, созревающее пшеничное поле или поле цветущего подсолнечника создает незабываемое впечатление — плодородия, силы поля, овеществленного труда земледельца, наконец, его благосостояния, благосостояния его семьи, могущества страны. Однако все это не более чем эмоциональные внешние атрибуты, имеющие мало общего с реальной ценностью почвы как тела природы.

В последние десятилетия в мире постепенно утверждается новое понимание почвы как важнейшего экологического ресурса. Продуктивные (ранее общезаведенные и понятные) функции почвы дополнены экологическими функциями, согласно которым почва активно регулирует водный, воздушный, тепловой режимы всех смежных с ним сред — приземного слоя атмосферы и почвенной породы, влияет на обмен веществ и энергии, служит средой для количества разных организмов. Словом, выполняет ряд жизненно важных функций, от которых зависит состояние агросферы, здоровье и благополучие человека в итоге. Теперь уже хорошо известно: если доля пахотных угодий превышает 40%, почва не в состоянии полноценно выполнять экологические функции. Возникает несбалансированность в агроландшафте, что способствует снижению его стойкости, эрозионным процессам, разнообразным деградациям. Потому и у агронома, и у инженера-механика должна быть общая и одинаково важная задача: обрабатывать только наиболее подходящие для этого земельные участки и не обрабатывать те, где есть сомнения в их качестве и где есть угроза потерпеть экономическую или (что еще хуже) экологическую неудачу. Если же пригодных земель мало, должно действовать незыблемое правило: чем меньше пригодных земель, тем выше должен быть уровень интенсификации земледелия на пригодных землях.

Сегодня в мире зарождается новая стратегия менеджмента, основанная на применении принципиально новых средств контроля состояния почв перед возделыванием, информации о требованиях полевых культур к параметрам корнесодержащего слоя и использовании «умных» технических средств для обработки почв, способных воспринимать директивы в картографической форме и выполнять действия на поле в соответствии с ними. В этой связи получили развитие работы, направленные на установление оптимальных параметров и моделей почв для конкретных культур, разработки наземных и дистанционных средств контроля свойств почв в режиме онлайн, беспилотные роботизированные механизмы. Экологический императив должен стать заботой земледельцев. Наука доказывает, что можно получить высокий урожай и не только не допустить падения плодородия почвы, но и, наоборот, умножить ее.

И кнутом, и пряником

Охрана почв постепенно становится приоритетным делом во многих странах. Например, в Норвегии с помощью субсидий стимулировали уменьшение площадей, где применяли глубокую плужную обработку и где в условиях сложного рельефа была уменьшена опасность водной эрозии и сброса в Северное море химических веществ, из-за чего уменьшилась численность лосося. Таким образом, с помощью субсидий была улучшена экологическая ситуация, потому что площадь с плужной обработкой уже в первый год уменьшилась вдвое. Реализация этого мероприятия происходила сложно, так как фермеры стали страдать ростом засоренности, болезней и снижением урожаев. Хотя размер субсидий здесь был значительно меньше – всего 40 евро/га, но они оказались очень кстати. Опыт субсидирования фермеров в Норвегии интересен еще в следующем: субсидии были связаны с картой риска проявления эрозии, и там, где он был выше, выше был и размер субсидии.

Министерство сельского хозяйства и рыболовства Норвегии поддерживает Междисциплинарный проект по экономическим, агрономическим и экологическим исследованиям, направленный на уменьшение эрозии и потерь питательных веществ. Разработаны несколько практических рекомендаций для фермеров по выбору наиболее эффективной технологии выращивания культур, применения удобрений, противоэрозионных мероприятий и т.д. с учетом климата, почвы и топографии. Этими рекомендациями пользуется и правительство для корректировки аграрной политики и назначения субсидий.

Куратор фермеров службы extension service в Швеции (а их у него до 150) в курсе всех производственных дел. Он знает почву фермерских хозяйств, структуру посева, технические и технологические возможности, актуальные потребности и готов им помочь практически в любом вопросе. Причем для фермеров услуги куратора бесплатны. Куратор получает зарплату от государства, имеет автомобиль, необходимую справочную информацию и средства связи. Особым вниманием у куратора пользуется молодой фермер, потому что в Швеции есть закон, поощряющий такого фермера и способствующий ему в решении многих вопросов, и даже возвращает часть кредита в случае, если он недополучит урожай.

В Дании на государственной службе содержат штат в количестве 17 экспертов для предоставления фермерам консультаций по новейшим агротехнологиям (всего в союз фермеров по обработке почвы входят 288 фермеров). Аналогичные службы есть в каждой западной стране. Конечно, больше всего нуждаются в помощи мелкие фермы, потому что образовательный уровень здесь минимален; такие фермеры обычно не могут участвовать в семинарах, проводящихся далеко от их жилья.

В Дании работает центр стимулирования внедрения малых технологий и датский совет центр. Эти центры активно способствуют внедрению почвозащитных технологий и финансово поддерживают соответствующие исследования.

В европейских странах действуют различные программы, способствующие продвижению на поля новых технологий. Например, зерновая ассоциация в Уэльсе готова оплатить работы по обследованию полей фермера для установления их неоднородности и целесообразности применения точного земледелия. Обследование проводит прилегающий аграрный университет на средства ассоциации.

В Чехии действует Программа сохранения окружающей среды, включающая рекомендации по регулированию содержания нитратов в почвах, подпочвенных и поверхностных водах, меры по защите почв от эрозии и загрязнения тяжелыми металлами, почвозащитного землепользования (внесение удобрений, поддержание севооборотов и т.п.). Особое внимание уделено так называемым регионам повышенной склонности к деградации. Установлено, что в стране 36% таких территорий в общей площади государства, или 44% в площади сельхозугодий.

Важной характеристикой новейшего земледелия является принудительно-поощрительный подход к внедрению почвоэкономных научных разработок. В США в 1930-х гг. только что созданная Служба охраны почв издала для фермеров несколько региональных рекомендаций по профилактике дефляции почв. Они содержали разного рода советы по организации полей, применению полосовых способов сева, ограничению в использовании плуга и, одновременно, более широкому использованию безотвальной обработки, оставлению стерни и запрету на ее сжигание. Через несколько лет, в конце 1930-х гг., когда снова разыгралась пылевая буря (имевшая особо тяжелые последствия в штате Техас), оказалось, что фермеры практически проигнорировали ранее полученные рекомендации. Именно после этого в США заговорили о субсидиях для фермеров, которые бы стимулировали их к применению почвозащитных способов выращивания культур.

Главное отличие европейской методологии и практики землепользования от нашего — небольшое количество законов, но неукоснительное их выполнение. У фермера не возникает и мысли сделать что-нибудь не так, как это ему рекомендует его куратор в службе extension service, потому что он может потерять субсидию. А она в большинстве стран составляет 125 евро/га, а в Германии еще выше. В западной части Германии, Великобритании и Франции получают субсидии даже крупные фермы (более 100 га), экономически стабильные. Однако здесь субсидиями поощряют более активное внедрение нулевой обработки, который считается почвозащитным.

Следовательно, новейшие почво- и экологосберегающие технологии и технические средства, применяемые в земледелии и предполагающие снижение количества, глубины возделываний и площади уплотнения поля, а также почвообрабатывающие орудия, влияние которых на почву согласовано с механической прочностью агрегата агрономически полезного размера, можно назвать почвосберегающими. Иными словами, это средства, способствующие сохранению почв и предотвращающие в процессе их обработки нежелательную деформацию пластического типа, следствием которой является преимущественно обеструктурирование и переуплотнение. К таким могут относиться бесплужная технология, поверхностная обработка, минимальная и нулевая технологии, прямой сев, использование покровных культур, консервативное и точное земледелие.