Обоснование экономической эффективности перехода на ресурсосберегающие технологии возделывания сельс...

Выполнение пахоты на энергонасыщенных тракторах К-701 в южной подзоне Ростовской области по причине высокой энергопотребности часто проводят в вечернее и ночное время, так как большое сопротивление почвы, наблюдаемое при вспашке в течение длительного времени может приводить даже к перегреву двигателя, особенно в дневные часы, когда температура воздуха в августе-сентябре может достигать 30ºС.

Посев и уходные работы не имеют столь значительных удельных весов затрат труда или других ресурсов, однако имеют большое значение для получения качественного и высокого урожая вследствие необходимости проведения всех работ в заданных диапазонов агросроков.

Обработка почвы традиционно остается основной составляющей технологии производства продукции растениеводства. Ее основная задача состоит в создании оптимальных условий для роста и развития сельскохозяйственных культур.

В системе обработки почвы в настоящее время используется сочетание плужной, плоскорезной, поверхностной и нулевой обработок. Их соотношение в каждой сельскохозяйственной зоне определяется набором возделываемых культу, почвенно-климатическими условиями и, в первую очередь, влагообеспеченностью.

В последние годы в нашей стране и за рубежом ведутся интенсивные исследования по созданию систем агроландшафтного земледелия. По своей сути они реализуют механизм глубокой адаптации комплекса технологических процессов и операций к конкретным зональным агроландшафтам с целью максимальной сбалансированности продукционных процессов в конкретных агроэкосистемах.

В настоящее время для подготовки почвы под посев озимых и яровых колосовых культур выполняется целый набор операций: лущение и дискование стерни, отвальная вспашка на небольшую (18-20) глубину, многократные культивации на убывающую глубину, боронование, прикатывание почвы и др. Каждая из перечисленных операций, рассматриваемая отдельно, не является такой энергоемкой, как, например, плужные обработки. Вместе с тем, необходимость обязательного выполнения большой номенклатуры этих работ при возделывании основных с.-х. культур зоны требует многократных проходов по одному и тому же участку поля различных машинно-тракторных агрегатов. Это обусловливает высокие затраты труда и расхода топлива на 1 га пашни, требует наличия в составе МТП хозяйств большого перечня почвообрабатывающих машин и орудий, что увеличивает удельные капитальные и эксплуатационные затраты на производство продукции отрасли.

2.3. Влияние влагосберегающих технологий на эффективность растениеводства

Анализ рада специалистов показывает, что применяемые в настоящее время механизированные технологии и технические средства отечественного и зарубежного производства не отвечают в полной мере требованиям засушливого земледелия юга России. Так, в исследованиях отмечается, например что частая и глубокая, особенно отвальная, обработка почв приводит к быстрой минерализации гумуса. Поэтому в качестве одного из важнейших направлений по сохранению гумусного слоя в почве, а, следовательно, и увеличения ее плодородия, рекомендуется уменьшение количества глубоких отвальных обработок. Вместе с тем орудия для поверхностной обработки почвы не в полной мере обеспечивают требуемое качество процесса. В частности, не выполняют послойное рыхление пласта, недостаточно разрыхляют нижние уплотненные слои почвы, не выравнивают и не уплотняют верхний слой.

По среднемноголетнему количеству осадков растениеводство Ростовской области относят к рисковому земледелию. Объем осадков в нашей области гораздо меньше чем, например в Краснодарском крае. В связи с этим, для получения высоких и качественных урожаев пшеницы земледельцы области должны применять не только ресурсо-, но и влагосберегающие технологии. С одной стороны, применение комбинированных машинно-тракторных агрегатов, способных за один проход выполнить несколько операций, позволит экономить не только горючее и затраты труда, но и влагу, за счет того, что в условиях жаркого климата рыхление почвы на глубину более 5 см приводит к ее очередной вентиляции и испарению сохранившихся запасов влаги.

Современный подход к влагосберегающей обработке почвы среди ученых-аграриев заключается в такой обработке, при которой глубина рыхления не должна превышать 5 см (за исключением основной обработки почвы), верхний, пересушенный слой лишний раз переворачивать в глубь пласта почвы не следует и, в завершение этого, необходимо осуществлять прикатывание почвенного слоя, чтобы частично закрыть слишком крупные вентиляционные отверстия и выровнять поверхность почвы, что приведет к снижению площади испарения влаги.

На сегодняшний день учеными нашей страны и ряда зарубежных стран уже разработаны, запатентованы и поставлены в серийное производство различные сельскохозяйственные орудия, позволяющие вести обработку почвы с максимально возможным влагосбережением.

Различные сельскохозяйственные орудия, применяющие технологию плоскорезной обработки почвы без оборота пласта позволяют рыхлить почву, подрезать корни сорных растений и, что является тоже немаловажным, защищать почву от ветровой эрозии. Поскольку в засушливую погоду в Ростовской области очень часто бывает ветреная погода, слой почвы, обработанный с оборотом пласта может быть сильно подвержен выдуванию. Если же почва обрабатывается без оборота пласта, на поверхности остаются пожнивные остатки растений, части сорных растений, которые значительно снижают скорость ветра в самом нижнем, околопочвенном уровне, а также задерживают частички почвы, которые ветру все-таки удается сорвать с места. С другой стороны, подобная обработка почвы, когда на поверхности остаются части растений, пусть даже в измельченном виде, позволяет получить в некотором роде «теплоизоляционное одеяло», которое предохраняет почву от перегрева днем.

Кстати, как отмечал русский земледелец, агроном Иван Овсинский, это теплоизоляционное одеяло будет способствовать не только защите от перегрева и сохранению влаги в почве, но и ее накоплению. Об Иване Овсинском, пожалуй, можно сказать несколько слов поподробнее. Сегодня во многих странах применяют ресурсовлагосберегающую технологию, которой дали название No Till (Но-Тилл).

Новой технологию «Но-Тилл» не назовешь, потому что еще 6 тысяч лет назад люди применяли беспахотную обработку почвы и прямой посев. С помощью деревянного кола в земле они делали отверстие, бросали туда семя и закрывали его травой, не переворачивая почву. Такой предельно простой безотвальный метод использовали еще в доисторический период и получали 200-300 центнеров зерновых с гектара! (С.Н.Крамер «История начинается в Шумерах»).

В девятнадцатом веке о безотвальной технологии начали говорить в Европе, на рубеже столетий научные труды о новом земледелии появились и в Российской империи. Их автор, Иван Овсинский, смог в Бесарабии, а затем в Подольске увеличить урожаи с 8 до 80 ц/га. При этом он сделал урожай гарантированным, повысил плодородие почв и вчетверо сократил затраты труда и средств. Преимущества безотвальной обработки спустя полвека отстаивал Терентий Мальцев, который проводил свои опыты в Зауралье. Его вывод – структура почвы восстанавливается, если продолжительное время не подвергается интенсивной обработке. Самовосстановление почв в период покоя происходит в результате активности живых организмов. Наш современник Федор Моргун, а так же целый ряд отчечественных и зарубежных ученых предостерегают, что за последние восемь десятков лет пахота привела к двукратному уменьшению содержания гумуса в почве.

Единственная возможность остановить деградацию почв – это применение не нового, а всего лишь хорошо забытого беспахотного земледелия. Реализовать его в промышленных масштабах удалось в середине 20 века благодаря инновациям и техническим решениям.

История современного «Но-Тилла» началась с изобретения англичанами в 1955 году гербицида, который мог уничтожать все сорняки. Это позволило фермерам США отказаться от плуга: не переворачивая почву, фермеры уничтожали сорные растения гербицидом сплошного действия и сеяли культуры. Так, гербицид позволил реализовать главный принцип «Но-Тилл» – полностью отказаться от механической обработки почвы. Но гербицид не стал изобретением исключительно под Но-Тилл. Практику химического уничтожения сорняков тут же подхватили пахари и дополнили ею свой арсенал агромероприятий. Сторонники традиционной плужной обработки почвы активно используют гербицид как дополнительный метод борьбы с сорняками в послеуборочный период.

Для тех, кто отстаивает прямой посев и беспахотное, сберегающее земледелие гербицид не стал панацеей в системе контроля сорной растительностью. Бесплужники не ограничились его действием. Рэнди Андерсон, специалист по борьбе с сорняками из Южной Дакоты (США) считает гербицид «скорее альтернативным вариантом, чем непременным требованием для успешного земледелия».

После долгих наблюдений за природой сорняков, тщательного изучения биологии и экологии культурных растений, удалось создать систему управления сорняками и достичь удивительных результатов. Со временем количество сорняков на посевных площадях настолько уменьшается, что можно и вовсе отказаться от использования гербицидов. Воспользовавшись этим, многие фермеры Америки и Европы перешли от беспахотного к биологическому земледелию, исключающему химическое вмешательство.

При традиционной обработке почвы снижения сорной растительности не происходит: закапывая одни семена, землепашцы откапывают другие, которые были заделаны в более глубокие пласты раньше. Доцент Национального аграрного университета Украины Николай Косолап приводит данные о том, что уровень потенциальной засоренности почв за последние десять лет существенно вырос. Сегодня в пахотном слое площадью 1 га насчитывается более миллиарда семян сорняков. Любой механический способ обработки уничтожает только вегетирующие сорняки, одновременно стимулируя прорастание следующей порции семян. Поэтому пахота не решает проблемы потенциальной засоренности полей.

Технология Но-Тилл предусматривает несколько уровней борьбы с сорняками. Во-первых, сорнякам противостоит мульчирующий слой из пожнивных остатков. Если при традиционной технологии обработки почвы после уборки урожая земля остается пустой, то создаются благоприятные условия для прорастания сорной растительности. А при Но-Тилл семена сорняков не могут взойти из-за пожнивных остатков, которые покрывают почву.

Во-вторых, очень хорошие результаты дает посев промежуточных культур. Алелопатические выделения сидератов, которые высевают после уборки основной культуры поля перед уходом в зиму, действуют подобно средствам защиты растений.

Иногда прибегают к «зеленому пару»: очень густо высевают многолетние кормовые культуры, которые не дают произрастать сорняку. Через два года количество семян сорняков в почве по сравнению с первым годом сокращается как минимум в три раза.

В основе экологического контроля над сорняками при технологии Но-Тилл – система севооборотов. Специалист в этой области Рэнди Андерсон для снижения густоты произрастания сорняков советует чередовать озимые и однолетние культуры. Разные сроки посева и уборки этих культур дают возможность аграриям предотвратить либо процесс становления сорного растения, либо процесс формирования семян.

Чтобы увеличить конкурентоспособность сельхозкультур по отношению к сорнякам, Рэнди Андерсон рекомендует вносить удобрение точно в полосу посева, сеять в установленные сроки, повышать посевные нормы культур и уменьшать междурядье. Кстати, на этом настаивал Иван Овсинский. Он писал: «Нужно бы, значит, найти способ посадки хлебного зерна густо, но, вместе с тем, каждое зерно отдельно, поодиночке. К счастью, теперешняя техника настолько стоит высоко, что этот вопрос может быть разрешен надлежащим образом».

Идеалист Мэт Хэгни, технический эксперт из США считает, что надлежащим образом этот вопрос не решен до сих пор: «Совершенное оборудование для беспахотного земледелия еще не создано и даже еще не разработано. Мы всегда ограничены своими концепциями, экономикой и физическими законами».

История преодоления физических законов и поиска технического совершенства началась 60 лет назад. Первыми снова оказались англичане. Они разработали первую в мире дисковую сеялку для прямого посева. Три диска этой машины позволяли производить прямой посев: первый диск разрезал пожнивные остатки, а два других следом раздвигали семенное ложе, куда укладывалось семя. Но англичане не смогли в полной мере воспользоваться плодами своего изобретения. Отцом технологии «Но-Тилл» принято считать американского фермера Гарри Янга. Благодаря английской сеялке в 1962 году он первым применил технологию «Но-Тилл» в собственном хозяйстве.

Современные технические средства и технологические решения позволяют производить посев, защиту и уборку с/х культур с наименьшими затратами. Вычеркнув из списка агрономических операций пахоту и даже культивацию, «бесплужники» просто сеют и собирают урожай. Кажущаяся простота решения столь сложной задачи отпугивает сторонников традиционной технологии, они все время пытаются найти какой-то подвох. Но разве может быть подвох в том, что система земледелия воспроизводит природные механизмы саморегуляции почвы.

Ошибка произошла, когда человек решил вмешаться в естественные процессы, чтобы ускорить и улучшить их. Для этого была создана целая инфраструктура производств: технического обеспечения, средств защиты растений, удобрений. Но почему никто и никогда не подсчитывал, сколько же переплачивает пахарь за надуманные операции и агрономические мероприятия? Ведь природа создала уникальный механизм саморегуляции: в почве налажено собственное производство всех питательных веществ, существует собственная система защиты растений и воспроизводства плодородного слоя. По сути, сберегающее земледелие – это земледелие при ограниченном вмешательстве человека в природные процессы.

«Как метафизик, который, упавши в яму, не хотел вылезать из нее с помощью веревки, ввиду того, что этот способ слишком простой, так и приверженцы глубокой пахоты начали подыскивать более хитрые способы, как вывернуться из беды», – снова цитата из книги Овсинского.

Николай Косолап (НАУУ) убежден, что пахари обрабатывают почву больше для себя, чем для культур. Большинство механических приемов обработки почв преподносились как средство приведения физических свойств почв в соответствие с биологическими требованиями культур, в действительности же, одна операция производится для того, чтобы создать благоприятные условия для выполнения следующей операции.

Например, для задержания и накопления влаги ортодоксы традиционного земледелия с осени пашут поля. Однако достичь цели им так и не удастся. Более того, увеличив площадь испарения (за счет гребнистого рельефа поверхности) и оставив почву открытой, они создают оптимальные условия для интенсивного испарения влаги весной. В системе Но-Тилл, как и в природе, влагу сохраняют пожнивные остатки.

Исправить результаты своей осенней деятельности пахари спешат весной: они выравнивают почву, объясняя это необходимостью закрытия влаги (хотя подсушивание верхнего слоя почвы значительно уступает по эффективности мульчирующему слою). На самом же деле они вынуждены это делать исходя из требований техники. На вспаханном поле сеялка не сможет качественно посеять культуру.

Отечественным аграриям сложно поверить в то, что пахота всего лишь агрономический миф 20 века, а пахари не могут быть не земледельцами. Хотя бы потому что «делать землю» означает сеять на ней что-то: земля происходит от зелени. Отмирая, зеленая масса дает жизнь новому ростку. Только таким, естественным путем создается плодородие, основное средство производства в сельском хозяйстве. И если в промышленности основные средства производства со временем можно заменить, то с землей гораздо сложнее. Мы должны работать так, чтобы естественное плодородие почв как минимум не снижалось. У нас же из-за интенсивности традиционных технологий почва деградирует в пятнадцать раз быстрее, чем происходит процесс ее образования.

«Многие из приверженцев глубокой вспашки очутились в положении человека, который, убивши курицу, несущую ему золотые яйца, думал сразу разбогатеть. Но глубоко вспаханная земля родить не хочет», - так рассуждал Иван Овсинский.

На сберегающее, самовосстанавливающееся земледелие Европа, Австралия, Северная и Южная Америка начали массово переходить еще в семидесятых годах. В Канаде не пашут ни одного гектара. В США 90% посевных площадей не пашут отвально. Там успешно внедрили наш отечественный опыт непризванного у нас агронома Овсинского. Но, как говорят, в своем Отечестве нет пророка... Вместо этого плужники отстаивают, как свое исконно русское, «достижение» немецкого ученого Р.Саккса. А в Канаде считают, что изобретение им отвального плуга нанесло больше вреда, чем все немцы во второй мировой войне.

Отечественные производители должны понимать, что дальше пойдут те, кто быстрее перестроится. В условиях глобализации экономики мы не сможем производить продукцию, которая будет стоить дороже, чем на мировом рынке. Сейчас Россия по уровню урожайности зерновых занимает одно из последних мест в мире (13—16 ц/га), а по затратам — впереди планеты всей.

Занимаясь восстановительным земледелием, мы восстанавливаем и плодородие наших почв, и конкурентоспособность сельского хозяйства, и Россию в целом.

2.4. Перспективные технологические комплексы машин для ресурсосберегающего производства продукции растениеводства

Поскольку, как уже было показано, обработка почвы остается группой самых ресурсоемких работ, основное внимание в процессе разработки новых ресурсосберегающих технологий уделялось именно ей. Обработка почвы является основой технологии производства продукции полеводства. Ее основная задача состоит в создании оптимальных условий для роста и развития возделываемых культур. В системе обработки почвы в настоящее время на юге России используется сочетание плужной, поверхностной и нулевой обработок. Их соотношение в каждой сельскохозяйственной зоне определяется набором возделываемых культур, почвенно-климатическими условиями и, в первую очередь, влагообеспеченностью.

В последние годы в условиях сельхозпроизводителей южного региона России все чаще начинают применяться энерговлагосберегающие технологии, основанные на применении комбинированных многооперационных агрегатов, позволяющих за один проход выполнять послойную поверхностную обработку на глубину до 18 см с подуплотнением нижних слоев почвы, мульчированием и выравниванием верхнего посевного слоя для посевов озимых колосовых культур после непаровых предшественников, а также глубокую послойную безотвальную отработку почвы под посев яровых колосовых и пропашных культур. Помимо традиционной и энерговлагосберегающей технологий, отдельные сельхозтоваропроиводители региона начинают применять нулевую обработку почвы, в основе которой лежит прямой стерневой посев возделываемых культур и многократная обработка гербицидами для борьбы с сорной растительностью.

В рамках энерговлагосберегающей технологии при возделывании озимых культур после непаровых предшественников все традиционные операции по подготовке почвы и посеву могут быть заменены двумя технологическими операциями, выполняемыми комбинированным почвообрабатывающе-посевным агрегатом типа КУМ (конструкции ВНИПТИМЭСХ, г. Зерноград Ростовской области).

При его проходе обеспечивается послойная обработка почвы на глубину до 16 см с возможностью внесения в подлаповое пространство необходимой дозы минеральных удобрений. По мере отрастания сорняков может выполняться поверхностная обработка на глубину до 8 см с выравниванием. При отсутствии до посева осадков часто отрастания сорняков не происходит, и в этом случае второй обработки не требуется.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9