Сегодня исследователи приходят к мысли, что механическая почвообработка не является присущей или синонимичной сельскому хозяйству. В данной статье мы используем материалы исследований ведущих международных экспертов в области прямого посева Рольфа Дерпша (Асунсьон, Парагвай) и Билла Крэбтри (Квинсленд, Западная Австралия). No-till в данной статье определяется как выращивание культур в предварительно не поврежденную почву, при этом не осуществляется какой-либо подготовки почвы к посеву. И речь здесь идет о постоянном использовании no-till, а не как об отдельном агроприеме. Нужно заметить, что на сегодняшний день «no-till» - наиболее общий термин, используемый в странах Южной и Северной Америки, в то время как «прямой посев» или «нулевая технология обработки почвы» - это определения, используемые для данной технологии в Великобритании и европейских странах.
История no-till или прямого посева давно знакома человечеству и насчитывает несколько тысячелетий. Еще инки Анд Южной Америки, древние египтяне и самые первобытные культуры по всему миру постоянно использовали сажальный кол (палку) для того, чтобы сделать лунку, бросить семена в почву и притоптать их стопой (такое «гнездовое» расположение семян в отдельных лунках, а также уборка сорняков и урожая вручную позволяют ис- пользовать смешанные культуры на одном поле).
В этом плане интересен то факт, что Теотиуакан - один из самых древних и самый крупный в эпоху своего расцвета индейский город доколумбовой Америки, входивший в шестерку самых крупных городов мира, расположенный на восток от современного Мехико, был построен исключительно ручным трудом. Древний Теотиуакан являлся центром цивилизации, где, в основном, занимались сельским хозяйством, основанным только на ручном труде (подходящие тягловые животные тогда не были доступны).
На протяжении столетий земледельцы центральной и южной Америки высевали культуры, используя схожую технологию. Кроме того, миллионы гектаров традиционно засевали вручную, не вспахивая почву, после сжигания в системе подсечно-переложного земледелия в Бразилии и соседних странах задолго до того, когда термин «no-till» был введен в современный словарный состав.
Система измельченной мульчи или «тападо» в центральной Америке и Мексике является другим примером no-till, разработанной еще в доколумбовую эпоху и используемой в течение веков. В данной системе после дождя семена бросают на поверхность почвы под густой травостой мексиканского подсолнечника (Thithonia diversifolia) или других травяных культур. Затем растения срезают и оставляют на поверхности почвы. Спустя два дня растительность высыхает, а семена прорастают.
Кроме того, выращивание культур в доисторической Европе, Азии и Африке прошло путь от простой уборки зерновых культур с естественных насаждений до намеренного выращивания, часто при помощи того же сажального кола. Но к 4000 до н. э. впервые в Европе (период линейной ленточной керамики, ранний неолит) стали использовать плуг при по- мощи тяглового скота для увеличения масштаба выращивания культур.
Как известно, для осуществления механической почвообработки требуется большие энергетические ресурсы. Даже в современном сельском хозяйстве вспашка отвальным плугом считается одной из самых «тяжелых» полевых операций, требующей больших затрат ГСМ и приводящей к более быстрому износу техники. Неудивительно, что в истории земледелия вспашка раньше всегда была синонимом тяжелого продолжительного труда. Необходимые усилия настолько велики - особенно на тяжелых, влажных почвах, что вовлечение тягловых животных в этот процесс - вполне понятное и естественное решение.
Можно было приручить крупные виды животных для того, чтобы они тянули орудия для почвообработки. На обоих американских континентах крупных животных, подходящих для одомашнивания и черной работы, ко времени развития сельского хозяйства практически было явно недостаточно (частично из-за того, что их поголовье периодически выбивалось охотниками).
Представьте, что мелкий фермер, вспахивающий свое поле, используя тягловый ход животных, должен был пройти 30 - 40 км позади плуга для того, чтобы вспахать каждый гектар.
Плуг древних времен имел мало общего с современным плугом. Древний плуг был не более чем крепкой суковатой палкой, которая разрыхляла поверхность почвы, незначительно перемешивая слои почвы. Плуги, которые переворачивали слои почвы и, таким образом, способствовали борьбе с сорняками, не разрабатывались вплоть до начала XVII века. Лишь в XVIII-XIX вв. конструкция плугов стала усложняться: разработки данного орудия в Германии, Голландии и Великобритании привели к созданию отвального плуга, который переворачивал почву под углом 135 градусов и являлся эффективным средством для борьбы с сорняками. Именно благодаря этому плугу многие страны Европы избежали голода и высокого уровня смертности в XVIII веке, т.к. он был единственным инструментом, с помощью которого можно было эффективно контролировать рост пырея ползучего (Agropyron repens). Этот сорняк, быстро распространяющийся по всей территории Европы, невозможно было победить традиционными методами. Так как современный плуг спас Европу от голода и бедности, то он стал синонимом «современного» сельского хозяйства и до сих пор используется в таком понимании многими представителями исследовательских институтов, универ- ситетов, сельскохозяйственных школ и т.д.
Один из этих ранних плугов 1884 г. выставлен в сельскохозяйственном музее университета Хохенхайм в Штутгарте (Германия), где устраивается ежегодный фестиваль в его честь.
С развитием механизации, когда появился трактор, сформировалась иная тенденция, которая стала распространяться повсеместно. С резким снижением физической нагрузки у аграриев появилась навязчивая уверенность: чем больше они применяют вспашку, тем больше будет урожайность культур.
При этом европейские колониальные державы способствовали перенесению плуга в Северную и Южную Америку, Азию, Африку, где он стал важным орудием для развития нового вида культивации почвы. Но понадобилось много десятилетий для того, чтобы обнаружить, что тот же инструмент, который стал временным источником пищи и богатства в Европе, приведет к эрозии почвы и глобальному потеплению.
Европейские колониальные державы способствовали распространению вспашки в развивающихся странах, а природные методы классифицировали как примитивные и непродуктивные
Часто консультанты сельского хозяйства (в основном, из Европы) распространяют ложное пред- ставление о том, что вспашка способствует повышению плодородия почвы и поэтому она незаменима.
К сожалению, многие пропагандисты вспашки не осознают всей пагубной роли эрозии почвы, равно как и интенсивного выветривания в жарких и влажных условиях. Это уже привело к широкомасштабной эрозии почв по всему миру. Экономические интересы и опыт некоторых иностранных специалистов (сначала - из колониальных держав, а затем международных консультантов по сельскому хозяйству) привели к распространению вспашки в развивающихся странах, в то время как природные методы классифицировались как примитивные и непродуктивные.
Рождение метода механического NO-TILL
В современном механизированном сельском хозяйстве попытки выращивания культур с помощью метода no-till предпринимались давно. Но технологию начали полноценно использовать только с появлением эффективных гербицидов. Первая возможность выращивания культур без почвообработки на крупных фермах появилась в 40-е годы прошлого века, когда гербицид 2,4 - D, уничтожающий широколистные сорняки, стал доступен для фермеров. Позднее появились атразин и паракват, которые долгое время оставались единственными гербицидами, доступными для фермеров-пионеров, вовлеченных в систему no-till.
Отметим, что исследование «сберегающего земледелия» или «сокращенной обработки почвы» в ее ранней версии - с использованием чизеля - началось на Великих равнинах США еще в 1930-е гг. для сокращения ветровой эрозии после появления пылевых бурь. Тогда же в США началось развитие системы с оставлением на поле стерни и мульчи, которую можно считать предвестником технологии no-till. Книга Эдварда Фолкнера «Безумие пахаря», впервые изданная в 1943 г., стала ключевым событием в истории развития сельско- хозяйственных методов, ее автор обращался к глубинному смыслу вспашки, ее причинам и последствиям.
Эдвард Фолкнер утверждал:
- Еще никто никогда не обосновывал научно значение пахотной почвообработки;
- На первый взгляд, просто нет необходимости в пахотной обработке. И большинство операций, которые необходимо осуществлять после использовании пахотной почвообработки, не нужно выполнять, если почва не была вспахана;
- Единственным недостатком нашей почвы является наше вмешательство в происходящие в ней процессы;
- Можно сказать с определенной точностью, что использование плуга фактически привело к разрушению продуктивности наших почв.
Данные утверждения подверглись сомнению со стороны фермеров и исследователей, потому что альтернативного плугу инструмента для эффективной борьбы с сорняками не имелось. Как тогда писали в американских газетах: «...вероятно, ни одна книга на сельскохозяйственную тему не вызывала столько дискуссий в США, как эта». Было напечатано пять изданий в первый год после выпуска книги.
В конце 1940-х гг. с введением регуляторов роста растений во время II Мировой войны фермеры начали использовать минимальную почвообоработку. В 1951 г. К. Барронз, Дж.X. Дэвидсон и С. Фиццжеральд - представители Dow Chemical Co. - известной американской химической компании, производящей в том числе агрохимикаты, отмечали успешное применение метода no-till. Изобретение параквата в 1955 г. и его коммерческий выпуск в 1961 г. привели к тому, что Imperial Chemical, ICI, и другие компании начали тщательно исследовать технологию no-till в Великобритании, США.
В 1960 г. эксперименты по использованию химпрепаратов в технологии прямого посева начали проводить в Вирджинии, выжигая паракватом дернину, используя атразин для ухода за пожнивными остатками, a 2,4-D - для уборки после выращивания культуры. Эти эксперименты вскоре успешно повторили в штатах Огайо, Иллинойсе и Кентукки.
В 1961 г. показательные исследования проводились на нескольких фермах в США. Они способствовали применению данной технологии на семейной ферме братьев Янг в штате Кентукки в 1962 г., которая стала одной из первых механизированных ферм в мире, где использовали выращивание культур согласно методу no-till.
Сегодня на памятной металлической табличке, установленной на ферме, можно прочитать следующее: «Первая практика использования метода no-till прошла на этой ферме в 1962 г., Гарри и Лоуренс Янг из округа Кристиан были одним из первых в стране, кто проводил эксперименты с технологией no-till, при которой используются гербициды. Она способствует сбережению почвенных и водных ресурсов, экономии времени, труда, топлива и довольно часто - высокой урожайности».
Тысячи фермеров посетили в разные годы данную ферму для того, чтобы узнать о новой технологии. Позднее фермеры в этом регионе начали экспериментировать с выращиванием кукурузы согласно методу no-till. Тогда же, учитывая изменившиеся потребности фермеров, производители сельхозтехники начали модернизировать соответствующее оборудование, и в 1966 г. Алис-Калмерс изобрел рифленый колтерный диск (колтер) к сеялке для прямого посева. Так как метод прямого посева позволил фермерам засевать семена сразу же после уборки, то в 1967 г. сою, которую вырастили с помощью технологии no-till, стали внедрять в севооборот и выращивать ее после пшеницы.
Одним из ученых-практиков, пропагандистов и пионеров no-till в США стал Ширли Филипс - большая часть его исследований связана с Государственным университетом Кентукки. Примечательно, что ученый изначально хотел доказать, что прямой посев не подходит для адекватного выращивания культур, но после получения практических результатов резко поменял свое мнение и стал одним из самых решительных и успешных защитников и распространителей метода no-till не только в США, но и за их пределами. Благодаря активному подвижничеству, практической и научной деятельности, Шири Филипса сегодня можно по праву считать отцом механической технологии no-till.
В 1973 г. Филипс и Янг опубликовали книгу «Ведение фермерского хозяйства с помощью no-till», уникальную в своем роде. Ее перевели на многие языки, и она оказала существенное влияние на фермеров во многих уголках земного шара.
«Достижение совершеннолетия»
Первые эксперименты в области нулевой обработки почвы- начались в Бразилии в 1971 году при исследовательском институте IPEAME (под руководством Теодора Фридриха. - Прим. ред.). Первый бразильский фермер начал применять эту технологию в стране в 1972 году. Сегодня процесс внедрения этой технологии в стране переживает колоссальный рост и Бразилия остается одной из ведущих стран мира с точки зрения внедрения no-till. Примечательно, что в соответствии с данными FEBRAPDP (Ассоциация фермеров - сторонников нулевой обработки почвы Бразилии) в стране 70% нулевой обработки применяется на постоянной основе; это означает, что, однажды начав использовать данную технологию, фермеры больше никогда не обрабатывали почвы своих хозяйств.
Быстрый рост развития нулевой обработки почвы в Бразилии стал возможен потому, что машиностроительная отрасль промышленности быстро переориентировалась на производство техники для no-till. Развитие данной отрасли промышленности в Бразилии стало возможным только потому, что подавляющее большинство фермеров в стране применяет нулевую обработку почвы и им требовалась спецтехника.
Практически повсеместно на территории Бразилии методики нулевой обработки почвы реализуются с использованием дисковых сеялок. Сегодня бразильские сеялки для нулевой обработки экспортируются по всему миру.
Первый опыт применения и первые исследования в области нулевой обработки почвы в Аргентине также относятся к 70-м годам прошлого века. Тогда несколько фермеров начали применять эту систему, но впоследствии бросили из-за отсутствия соответствующих гербицидов и техники, что наряду с отсутствием знаний стало для них основным препятствием для развития no-till. Толчком в развитии и внедрении нулевой обработки почвы стало образование в 1986 году AAPRESID (Ассоциации фермеров - сторонников нулевой обработки почвы Аргентины). С 1992 года AAPRESID проводит ежегодные конференции по вопросам нулевой обработки, число слушателей которых поначалу не превышало 100 человек и достигло пятитысячной аудитории фермеров в наши дни.
Введение технологии no-till в Аргентине привело к смене основной парадигмы земледелия - мысль о том, что для выращивания сельскохозяйственных культур необходимо вспахивание, была наконец-то отброшена. Сначала процесс внедрения no-till шел достаточно медленно, в силу отсутствия опыта, знаний того, как надо работать с этой системой, отсутствия техники и нужных гербицидов. Прошло примерно 15 лет, и к началу 90-х годов уровень развития системы достиг отметки в 1 миллион га.
Толчком в развитии прямого посева стало создание AAPRESID (Ассоциации фермеров - сторонников нулевой обработки почвы Аргентины)
Согласно данным AAPRESID, в 2006 году в стране нулевая обработка применялась на площади 19,7 миллиона га (69% от общей площади культивируемых земель). Аргентина с точки зрения внедрения нулевой обработки почвы является одной из наиболее успешных стран.
Как и в Бразилии, фермеры Аргентины в основном применяют методику нулевой обработки на непрерывной основе (более 70% от общего числа). Быстрый рост внедрения нулевой обработки стал возможен во многом еще и потому, что производители посевной техники в Аргентине повели себя так же, как и их коллеги из Бразилии, и оперативно отреагировали на растущие потребности в оборудовании для no-till. Сегодня среди большого количества компаний - производителей сельхозтехники для no-till по меньшей мере 20 из них производят оборудование на экспорт.
Пионеры внедрения no-till в Парагвае делали те же ошибки, что и их коллеги в Бразилии и Аргентине. Это было связано в основном с отсутствием соответствующей техники, гербицидов и знаний о системе нулевой обработки почвы. Акинобу Фуками, иммигрант из Японии и глава кооперативного хозяйства Colonia Yguazu, в 1983 году стал первым фермером, успешно применившим технологию no-till в Парагвае. Уже через 10 лет все фермер этого кооперативного хозяйства стали использовать нулевую обработку. До 1992 года только 20 тыс. га земли в стране находилось под нулевой обработкой. В последующие годы no-till значительно расширила свое влияние, постепенно вытесняя традиционные методики обработки почвы.
Согласно данным Министерства сельского хозяйства и животноводства (MAG), а также Зерновой экспортной палаты Парагвая (CAPECO), в хозяйствах с использованием механизированной техники 90% всех площадей находятся под нулевой обработкой почвы, показатели применения no-till достигли отметки в 2,4 миллиона гектаров. При этом no-till в стране применяют не только в крупных и средних хозяйствах - около 20 тыс. мелких фермерских хозяйств активно внедряют данную методику в производство.
По темпам внедрения прямого посева другие страны: в Европе, Африке и Азии значительно уступают американскому континенту. Но в последние годы в европейских странах - особенно в Германии - прямому посеву уделяется все большее внимание и его популярность среди фермеров постоянно растет.
Внедрение прямого посева в Австралии
Как отмечает в своей книге «В поиске стабильности с no-till» Билл Крэбтри, в 1980-х годах многие австралийские фермеры экспериментировали с прямым посевом, в частности с засевом пшеницы по стерне люпина. Последовавший за этим рост урожайности и рентабельности стал толчком к стремлению выращивать больше сельскохозяйственных культур и сократить поголовье скота, но обилие стерни создавало фермерам проблемы при посеве. Многие «эксперты» нередко советовали фермерам сжигать или убирать стерню. Но фермеры, особенно те, кто работал на подверженных ветровой эрозии песчаных почвах, отказались от традиционного сжигания стерни.
С агрономической точки зрения каждая система земледелия имеет свои особенности. Сбор воды, уплотненность почвы, минерализация питательных веществ, эффективность гербицидов, сохранность культур, высушивание почвы, управление стерней, внесение удобрений, болезни и вредители – наличие или отсутствие обработки влияет на все эти факторы по-разному. С точки зрения фермера, вид обработки также связан с необходимым количеством техники, стоимостью сеялок, рельефом участка, возможностью отслеживания количества влаги, стабильности почв и период засева.
Для сельских регионов, где нулевая обработка почвы является новшеством, характерны высказывания: «здесь это не сработает». Однако, как только фермеры пробуют применить эту технологию, результаты приятно их удивляют. Существует множество примеров производства 2,5 тонн культур на 1 га земли с применением прямого посева в регионе Джеррамангап в начале 90-х годов, тогда как культуры, засеваемые традиционным методом, не вызревали вовсе. Около 30% всех фермеров Австралии на сегодняшний день имеют более чем 10-летний опыт применения прямого посева и считают, что состояние их земель улучшается с каждым годом применения этой системы.
На уровень внедрение прямого посева в значительной степени повлияла активность фермерских групп. В 1992 году под руководством инженера из Западной Австралии Кевина Блайта была создана ассоциация WANTFA (Западноавстралийская ассоциация фермеров, применяющих нулевую обработку почвы).
Внедрение прямого посева в Западной Австралии в целом проходило достаточно неравномерно. В областях с песчаными почвами с сильной ветровой эрозией прямой посев приживался быстрее – в частности, на южном побережье и северной песчаной равнине.
В начале 1990-х годов на юге стали активно применяться сеялки с дисковыми сошниками. Сегодня в некоторых регионах южного берега около 80% фермерских хозяйств использует дисковые сеялки для прямого посева. Но в северных и центральных сельскохозяйственных регионах только некоторые фермеры приобрели дисковые сеялки; там уровень внедрения прямого посева наиболее низок.
Доступность и надежность сеялок также повлияли на выбор фермеров. В начале 1990-х годов были популярны дисковые сеялки Great Plains и Biomax (Germinator) от John Deer. Но из-за менее устойчивого курса австралийского доллара, по сравнению с долларом США, и медленной реакция компании Great Plains в направлении совершенствования надежности сеялок и возможности использования с ними пневматических систем, фермеры переориентировались на другую технику: собранные в Австралии канадские дисковые сеялки K-Hart и другие виды сеялок. Сегодня в Южной Америке производится около 60 марок дисковых сеялок для прямого посева.
По экспертной оценке, на сегодняшний день 12 миллионов гектаров земли на всей территории Австралии возделывается пу- тем прямого посева. Для примера, уровень внедрения нулевой обработки в Западной Австралии равняется примерно 90% всех засеваемых земель на континенте. Эта цифра схожа с данными по некоторым регионам Южной Америки и Канады и превышает показатели использования большинства других систем земледелия в засушливых условиях во всем мире.
