Пионеры No-till
Сегодня для устойчивого развития сельского хозяйства существует целый ряд проблем — кислотность почвы, слишком интенсивное возделывание культур, деградация органического углерода в почве и многое другое. Растениеводы постоянно озабочены тем, как найти подходящую систему использования почвы, учитывая необходимость поддержания и восстановления плодородия, уровней продуктивности, накопления органического вещества и сохранения природных ресурсов.
Результаты практического использования опыта в различных частях мира показывают, что устойчивое сельское хозяйство базируется на трёх основных принципах — минимальная интенсивность использования почв (использование технологии No-Till), промежуточные покровные культуры, постоянный севооборот.
В Бразилии метод No-Till, который успешно используют во многих регионах, помогает в решении ряда проблем. Систему No-Till мы начали применять в штате Парана в начале 1970-х гг. Первым фермером был г-н Герберт Бартц из Роландии в 1972 году. Главной задачей являлся контроль эрозии на территориях южной части Бразилии, где интенсивно культивировали сою и пшеницу. Позже по данной системе начали выращивать и кукурузу.
В настоящее время площади под No-Till продолжают расти с каждым годом, внедряется большое количество новых культур (соя, маис, фасоль, хлопок, сорго, просо, подсолнечник, пшеница, ячмень, рожь, люпин, рапс, арахис, овощные культуры и прочие), улучшается состояние окружающей среды и повышается прибыльность.
Сегодня мы возделываем около 22 млн. гектаров с помощью технологий No-Till, при этом 33 млн. га засеваем промежуточными культурами семейства бобовых, и это составляет более 65% всех возделываемых культур.
Для эффективности No-till
Система No-Till должна включать растительные остатки на поверхности почвы и соответствующие культуры в севообороте, тогда она будет являться самой эффективной, продуктивной системой, так как это позволяет значительно сократить потери почвенного углерода, увеличить почвенное плодородие, урожайность культур и продолжать возделывать культуры в самовозобновляемой системе.
Я работаю с 1977 года, использую технологию No-Till, кроме того, использую различные покровные культуры. И самым важным принципом является комбинация этих культур — так они работают наиболее эффективно для восполнения плодородия почвы.
Отбор культур, их сортов и гибридов, которые хорошо впишутся в севооборот, — один из ключей эффективной почвозащитной системы. В течение вегетационного сезона различные культуры по-разному влияют на процесс эрозии в почве. Это напрямую связано с получением биомассы, постоянным присутствием пожнивных остатков на поверхности почвы, влиянием пожнивных остатков на свойства почвы: плотность, способность образовывать агрегаты, скорость инфильтрации, пористость и другое.
Существует множество вариантов севооборотов по всему миру, которые включают различные виды культур, используемых в азиатских, африканских и американских странах, например, культуры холодного периода: клевер, донник, люцерна, люпин, вика мохнатая, вика обыкновенная, райграс, душистый горошек, редис, сераделла, горох турецкий — и культуры теплого периода: вигна, фасоль золотистая, кайанус, бархатные бобы, пуэрария и так далее.
Общей чертой всех комбинаций культур этих видов является их способность к обеспечению круговорота питательных веществ и фиксации азота (бобовые культуры), который может быть легко усвоен последующей посеянной сельскохозяйственной культурой.
Покровные культуры
Растения, применяемые в качестве покровных культур, производят большой объем растительной биомассы и корней, которые прямо и косвенно воздействуют на систему взаимодействия почва-вода-растение и играют ключевую роль, когда используются в правильно подобранной системе севооборотов вместе с товарными и кормовыми культурами. В результате исследований выявлено, что применение покровных культур и севооборота для обеспечения почвенного покрова является стратегически эффективной мерой для защиты почвы и восстановления почвенного плодородия в различных агроэкосистемах мира.
Роль покровных культур:
1. Защита почвы от почвенной эрозии;
2. Использование мульчи для улучшения почвенного покрова и применение принципов сберегающего земледелия;
3. Подавление роста сорных трав;
4. Улучшение водоудерживающей способности в почвенном профиле;
5. Контроль над температурными колебаниями;
6. Восстановление циркуляции питательных веществ;
7. Добавление азота путем биологической фиксации (бобовые);
8. Улучшение почвенной биологии;
9. Мощные корни некоторых покровных культур являются своего рода «биологическим плугом» и разрушают уплотненные слои почвы;
10. Усиление позитивных физических свойств почвы;
11. Севообороты с применением разных видов покровных культур обеспечивают баланс почвы и способствуют уменьшению проблем с насекомымивредителями и заболеваниями;
12. Постоянное добавление органических остатков способствует увеличению содержания в почве органического углерода;
13. Уменьшение потерь почвенных питательных веществ и выщелачивания почвы;
14. Рост корней покровных культур обеспечивает благоприятные условия для развития почвенных организмов;
15. Обеспечение хороших условий для впитывания воды и питательных веществ растениями.
Монокультура, напротив, может совершенно изменить окружающую среду, кроме того, она влечет за собой появление насекомых-вредителей, болезней и некоторых сорняков. Эти компоненты сильно влияют на цепочку взаимодействий почва-вода-растение и провоцируют уменьшение почвенного плодородия и падение урожайности культур.
Также выращивание монокультуры в большинстве регионов может привести к увеличению численности нематод, которые вызывают серьезные проблемы в развитии культур. Одним из рекомендуемых методов борьбы является использование севооборотов, включающих специальные покровные культуры, способные снижать популяцию нематод.
Для того, чтобы добиться эффективности от системы No-Till, необходимо обязательно наблюдать за полем, за развитием культуры, постоянно контролировать изменения физических, химических и биологических свойств почвы.
Микоризальные симбиозы
Основной принцип, на котором базируется возделывание почвы, — это биоактивация. Благодаря биоактивации мы сможем получить большее количество питательных веществ в почве, осуществлять биологический контроль, защищать корни, стимулировать агрегацию почвы, кроме того, стимулировать накопление воды и многое другое, что приведет к увеличению урожайности.
В мире существует более — 1,5 млн. различных видов живых организмов. На животных приходится 55%, на бактерии меньше — 1%, на грибы – 4% и т.д. Самое важное, что в почве проживают около 23% всех этих видов, поэтому важно поддерживать баланс.
Севооборот, включающий товарные и покровные культуры с практически постоянным сохранением органических остатков на поверхности почвы, а также корней в почве непосредственно влияет на динамику почвенных организмов. Поэтому дополнительное количество микроорганизмов создает отличную зону в верхнем слое почвы, где происходит большинство круговоротов питательных веществ.
Данные показывают, что система No-Till обеспечивает активизацию деятельности микроорганизмов, что не наблюдалось в традиционной системе земледелия.
В системе биоактивации растения и почвы задействованы различные микроорганизмы, микоризы, вся эта система способствует активному росту растений. Природой придуман такой функционал, как симбиотические микоризные грибы (микориза есть симбиоз между растениями и грибом).
Выглядит это таким образом: спора гриба достигает корневой системы растения, инфицирует его, проникает внутрь, но при этом не проникает в клетку. То есть она не вредит самой клеточной системе, не высасывает из клетки напрямую ничего, мицелий проникает в межклеточное пространство, достаточно крепко связывается с растением-хозяином, и у них формируется взаимосвязь, которая усиливает корневой волосок дополнительными гифами и увеличивает объем корневой системы. Гриб делится с растением тем, что добыл из почвы и субстрата, а растение делится с ним продуктами фотосинтеза, обычно это излишки. Растение лишнее не отдаст.
Микоризные грибы, которые появляются с различными корневыми системами растений, играют важную роль, поскольку увеличивают площадь впитывания питательных веществ и, кроме того, защищают растения и их корни от влияния нематод. Это настоящее чудо, каким образом взаимодействуют грибы с растениями.
И когда вы используете интенсивную вспашку, когда вы используете пестициды, вы разрушаете это чудо, которое создаёт природа.
Микоризальные симбиозы способствуют накоплению питательных веществ, большей эффективности удобрений, кроме того, повышают возможность адсорбции (поглощения) воды в почве, увеличивается биодоступность различных химических элементов — фосфора, калия, кальция.
Хороший симбиоз с грибами у бобовых, гороха, льна, подсолнечника и других культур.
Именно покровные культуры стимулируют синтез белка гломалина, который важен для роста микориз, и это ещё один из плюсов использования таких культур.
Интеграция принципов биологии, физики и химии
Подводя итог, отмечу: мы живем в мире, где все взаимосвязано — микроорганизмы, почва, растения. Их здоровье способствует повышению урожайности.
А значит, мы должны стимулировать биологическое многообразие, для того чтобы биологически активировать нашу почву и растения и таким образом стимулировать урожайность.
Если использовать комбинацию покровных культур, то урожайность, например, кукурузы, можно увеличить до 40%, урожайность сои — до 60%. Наши фермеры используют до 5-6 покровных культур, и поэтому это даёт такие результаты.
Использование различных биологических «лекарственных» средств помогает снизить количество нематод. Стимулирование образования микориз оказывает положительное влияние на состояние растений: улучшается корневая система, стебли, синтез, вся жизнедеятельность растений улучшается. Как это сказывается на почве? Улучшаются её структура, процессы фотосинтеза, абсорбция питательных веществ, она справляется с гормональным дисбалансом и так далее.
Нам не нужны пестициды, мы должны сбалансированно развивать наши земли — интегрировать принципы биологии, физики и химии — всё, что способствует здоровью нашей почвы.
