Прямой посев является главным элементом ПРЗ и признанной климатически оптимизированной практикой устойчивого управления почвенными ресурсами. В свою очередь, нулевая обработка подразумевает комплекс локально адаптированных агротехнических мер, позволяющих снижать энергетические и трудовые затраты, сохранять и более эффективно использовать почвенные и водные ресурсы.
Прямой посев успешно применяется в странах с развитым сельским хозяйством, таких как США, Канада, Аргентина, Бразилия, Австралия и других. По данным на 2016 год в мире под прямым посевом занято болeе 180 млн га и с каждым годом это значение увеличивается.
В России технология нулевой обработки, как составляющая зарубежной концепции ПРЗ, в том или ином масштабе применяется сельхозпроизводителями для возделывания зерновых, зерно-бобовых и масличных культур во многих регионах (преимущественно, в лесостепной, степной и сухостепной зонах европейской территории России и Западной Сибири). Однако, копирование зарубежной технологии без нормативно-правового обеспечения и научно обоснованной адаптации к локальным природным условиям часто приводит к отрицательным результатам.
Сельхозпроизводители зачастую несут экономические потери и отказываются от ее применения.
Сторонники данной технологии из сельхозпроизводителей и научного сообщества признают необходимость проведения комплексных системных исследований для ее адаптации к локальным почвенно-климатическим условиям. При этом, в концепциях развития АПК некоторых регионов России, в национальных докладах и региональных рекомендациях по интенсификации растениеводства признается перспективность внедрения нулевой обработки почвы.
Так, в Белгородской области в рамках региональной программы биологизации земледелия к 2015 году на 25% пашни (365 тыс. га) использовали технологию нулевой обработки, успешный опыт применения ПРЗ имеется в Республике Башкортостан, Ставропольском крае, Ростовской, Самарской, Саратовской областях и других регионах.
Текущая ситуация
В качестве ответа на глобальные вызовы продовольственной и экологической безопасности, связанные с масштабной деградацией почв, изменением климата, истощением водных ресурсов нафоне растущей численности населения планеты, международным сообществом разрабатываются и внедряются концепции и методы устойчивой интенсификации систем сельскохозяйственного производства. Одним из таких подходов является почвозащитное и ресурсосберегающее земледелие, которое с каждым годом все более широко внедряется в мире.
ФАО (Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН) определяет ПРЗ как подход к управлению агроэкосистемами, способствующий устойчивому сельскохозяйственному производству,снижению энерго- и трудозатрат, повышению эффективности использования почвенных и водных ресурсов, а также улучшению качества продукции.
Подход основан на трех базовых принципах, применяющихся наряду с другими успешными практиками растениеводства:
- постоянное минимальное механическое нарушение почвы путем прямого внесения семян и удобрений (прямой посев) и минимального воздействия на почву при любых операциях (уборке урожая, внесении препаратов и т.д.);
- постоянное присутствие как минимум на 30% поверхности почвы растительных остатков, по которым производится посев следующей культуры;
- диверсифицированные севообороты (не менее трех культур), подбор необходимых семян и гибридов, соблюдение нормативов обработки СЗР и посева.
Почвы играют важнейшую роль в производстве продовольствия, в глобальном углеродном цикле, хранении и фильтрации поверхностных вод и повышении устойчивости к наводнениям и засухам. По расчетам ФАО внедрение устойчивого управления почвенными ресурсами, в первую очередь обоснованной системы обработки почвы, может повысить производство продовольствия до 58% от нынешнего уровня.
Международным научным сообществом признан ряд экономических и экологических преимуществ внедрения ПРЗ:
- сохранение и восстановление почвенного углерода за счет исключения обработки почвы, сокращение выбросов СО2 и уменьшение влияние на негативное изменение климата;
- создание благоприятных условий для почвенной биоты, интенсификация естественных биологических процессов в почве и на ее поверхности;
- устранение уплотнения почвы, предотвращение эрозии и деградации почв;
- восстановление и повышение плодородия почв, в том числе благодаря стимулированию накопления почвами органического вещества;
- сохранение атмосферной влаги;
- снижение объемов внесения минеральных удобрений и пестицидов при длительном использовании технологии;
- сокращение текущих и инвестиционных расходов в среднем на 30% (на ГСМ до 70%, на СЗР, минеральные удобрения, семена до 20%);
- увеличение производительности до 70%;
- повышение эффективности использования поливных вод;
- увеличение урожайности до 30%;
- повышение качества продукции сельского хозяйства;
- увеличение биологического разнообразия агроэкосистем;
- уменьшение негативного влияния на окружающую среду.
В настоящее время в странах с высоким уровнем развития сельского хозяйства нулевая обработка неразрывно связана с применением технологий точного земледелия и контролируемого движения техники по полям (Control Traffic Farming - CTF).
Точное земледелие включает географические информационные системы (GIS), технологии глобального позиционирования, дистанционного зондирования земли (ДЗЗ),технологии оценки урожайности (Yield Monitor Technologies - YMT), технологию переменного нормирования (Variable Rate Technology - VRT). Данные технологии также способствуют снижению затрат на производство сельскохозяйственной продукции.
ПРЗ существенно отличается от традиционной системы интенсивного земледелия и имеет определенные ограничения и особенности. Перед сельхозпроизводителями, при переходе на ПРЗ, встают следующие задачи:
- разработка севооборотов для каждого поля в зависимости от почвенно-климатических условий, подбор сортов, сроков посева, глубины заделки и норм высева;
- техническое перевооружение: подбор сеялок прямого посева, комбайнов с измельчителями соломы (растительных остатков), оборудования для внесения удобрений и СЗР;
- подбор систем защиты растений (СЗР) для борьбы с сорняками и вредителями растений, количество которых увеличивается в первые годы перехода на технологию нулевой обработки;
- достижение баланса макро- и микроэлементов путем внесения минеральных и органических удобрений.
В настоящей статье мы будем придерживаться термина ПРЗ, в силу того, что он признан ФAO и другими международными организациями как название концептуального подхода к ведению сельского хозяйства, и термина нулевая обработка, как первого и важнейшего составного принципа ПРЗ.
Распространение в мире
Сбор сведений о внедрении ПРЗ в мире ведет ФАО на своей платформе AQUASTAT, а также национальные и международные организации и эксперты.
В 2009 году распространение ПРЗ в мире оценивалось площадью порядка 110 млн га, в 2015- 2016 годах ПРЗ практиковалось уже на 180 млн га, что соответствует примерно 12,5% от общей площади мировой пашни. Таким образом, рост площадей, на которых применяется данный подход, за 6-7 лет составил около 70 %. В 2015-2016 г. о применении ПРЗ в том или ином виде сообщили 78 стран (на 42 страны больше, чем в 2008-2009 годах). Среднегодовые мировые темпы расширения пахотных земель, охваченных ПРЗ, с 2008-2009 годов составляют около 10,5 млн га.
Наибольшее распространение ПРЗ получило в Южной и Северной Америке, далее в порядке убывания: Австралия и Новая Зеландия, Азия, Россия и Украина, Европа и Африка.
Международныеи национальные организации увеличивают поддержку распространения ПРЗ, поскольку они признали его эффективность в устойчивой интенсификации сельскохозяйственного производства. К таким организациям относятся: ФАО, Международный фонд сельскохозяйственного развития (IFAD), Всемирный банк, ЕС, Новое партнерство в интересах развития Африки Африканского Союза (AU-NEPAD), Французская организация международного сотрудничества для научных исследований в области сельского хозяйства (CIRAD), некоторые подразделения Международного центра тропического сельского хозяйства (CIAT).
А также национальные ассоциации сторонников ПЗР: AAPRESID (Ассоциации фермеров - сторонников нулевой обработки почвы Аргентины), FEBRAPDP (Ассоциация фермеров - сторонников нулевой обработки почвы Бразилии), ANAPO (Ассоциация производителей сои и пшеницы Боливии), AUSID (Ассоциация фермеров - сторонников нулевой обработки почвы Уругвая), WANTFA и SANTFA (Ассоциация фермеров - сторонников нулевой обработки в Австралии), ECAF (Европейская Федерация Сберегающего Земледелия), AEAC/SV (Ассоциации сберегающего земледелия Испании), FINCA (Финская ассоциация сберегающего земледелия), APAD (Ассоциация фермеров - сторонников нулевой обработки почвы во Франции), SCCC (Канадская ассоциация по сберегающему земледелию), SDNTA (Ассоциации фермеров - сторонников нулевой обработки почвы США) и др. Значительную роль играют механизмы взаимной поддержки и информационного обмена внутри аграрного сообщества.
В частности, в результате сотрудничества CIMMYT (один из центров CIAT), ФАО, Всемирного банка и Правительства Республики Казахстан за 10 лет (2002-2012 г.г.) площади под ПРЗ в Казахстане выросли практически с нуля до 1,8 млн га, и страна вошла в первую десятку стран по площади применения данного подхода.
Ведущей организацией по поддержке внедрения ПРЗ в Европе, Центральной Азии и Африке являлась ФАО, проводившая консультирование фермеров и осуществлявшая помощь странам в разработке национальных стратегий по внедрению ПРЗ и привлечению инвестиций. ПРЗ также является основой концепции ФAO «Сохранить и приумножить», которая представляет собой руководство для политиков, и направлена на увеличение производства продовольствия на основе эффективного использования имеющихся ресурсов и бережного отношения к природе.
Внедрение ПРЗ зафиксировано от субарктической зоны (Финляндия) до 50° южной широты (Фолклендские острова), включая экваториальную зону (Кения, Танзания, Уганда). Данный подход применяется на приморских равнинах и в горной местности до высоты 3000 м над уровнем моря, и адаптирован в совершенно разных климатических условиях (от влажных тропических районов с количеством осадков 2500 мм в год до крайне засушливых территорий, где количество осадков не превышает 250 мм в год). Нулевая обработка практикуется на почвах разного гранулометрического состава: от почв с 90% песчаной фракции (например, прибрежные тропические ландшафты Африки, в Средиземноморье и Австралии) до почв с 80% глинистой фракции.
Статус и распространение ПРЗ в России
Официальная статистика о применении ПРЗ в России отсутствует. Это является частью региональной проблемы учета использования и состояния сельскохозяйственных земель в России. Однако у данной технологии в России имеются глубокие исторические корни.
Еще в 19 веке известный русский агроном Иван Овсинский разрабатывал «новую систему земледелия». Отказавшись от обработки почвы плугом и добиваясь небывалых по тем временам урожаев пшеницы в условиях жесткой засухи, он сохранял почвенное плодородие.
Исследования по экономической и экологической эффективности и локальное применение минимизации обработки почвы проводились в СССР в 1950-х годах. Интерес к сберегающим почву технологиям возрос в 1960-е годы, когда при освоении целины из-за применения вспашки огромные просторы плодородных земель подверглись сильной ветровой эрозии, тогда появились труды «народного академика» Терентия Мальцева и академика Александра Бараева, посвященные практическому применению ПРЗ.
Возрождение сберегающего земледелия началось в 1998 г. в Самарской области, где реализовывалась региональная программа «Совершенствование производства зерна в Самарской области с применением ресурсо- и влагосберегающих технологий».
В рамках программы сельскохозяйственным организациям было поставлено 257 ед. современной техники. К 2006 г. площадь под ресурсосберегающими технологиями составила 600 тыс. га.
По приблизительным оценкам зарубежных и отечественных экспертов (НП «НДСЗ»), площадь российских пашен, охваченных минимальной и нулевой обработкой, на сегодняшний день составляет около 15 млн га.
По данным ФАО и НДСЗ общая площадь пашни под ПРЗ в России составила на 2015-2016 годы около 5 млн га.
В тройку регионов с наибольшими площадями применения ПРЗ (прямого посева) входят: Белгородская область (около 400 тыс. га) Ростовская область (по разным оценкам - от 300 до 400 тыс. га) и Ставропольский край (около 270 тыс. га).
Прямой посев в регионах
Для исследования ситуации в области внедрения ПРЗ нами были выбраны два субъекта земледельческой зоны России с различными природными условиями: Ростовская область (Южный федеральный округ) и Самарская область (Приволжский федеральный округ).
Площадь Ростовской области составляет 10,09 млн га. Посевная площадь в 2018 году составила в хозяйствах всех категорий 4,62 млн га.
Климат области - умеренно-континентальный (средняя температура воздуха в январе составляет -7°С, в июле + 23°С, среднегодовое количество осадков от 650 мм на западе области, до 400 мм – на востоке).
Ростовская область расположена в умеренном природно-сельскохозяйственном поясе в двух зонах: степной – обыкновенных и южных черноземов и сухостепной – темно-каштановых и каштановых почв.
Ростовская область по уровню плодородия почв сельхозугодий в России занимает 10-е место. Однако в регионе наблюдается прогрессирующее распространение процессов деградации почв: водная и ветровая эрозия, дегу- мификация, засоление, осолонцевание, переуплотнение, переувлажнение, опустынивание.
По данным Министерства сельского хозяйства и продовольствия Ростовской области (на 01.08.2018 г.) технология нулевой обработки почвы внедрена в северо-западной, северо-восточной и центральной орошаемых, а также южной природно-хозяйственных зонах области.
Из 43 административных районов Ростовской области нулевая обработка применяется в 27 районах. Из 3,7 млн га пашни, занимаемых этими районами, технология применяется на площади 297,47 тыс. га, что составляет 8% от общей площади этих районов и 5,9% от площади пашни в Ростовской области.
Период внедрения технологии в хозяйствах региона составляет от 1 года до 10 лет. Наиболее длительно (от 8 до 10 лет) технология применяется в Октябрьском, Песчанокопском, Чертковском и Верхнедонском районах.
Прогрессивный рост площадей под прямым посевом наблюдается только в Песчанокопском районе. По мнению директора ФГБУ Государственный центр агрохимической службы «Ростовский» О.Г. Назаренко, более широкое применение ПРЗ тормозится отсутствием научного обоснования адаптации данной технологии для территории Ростовской области.
Площадь Самарской области составляет 53,6 тыс. км2, почти в 2 раза меньше, чем площадь Ростовской области. Земли сельскохозяйственного назначения составляют в структуре земельного фонда Самарской области 75,9%. Площади пашни составляют 2,85 млн га (70,3% от площади земель сельскохозяйственного назначения). По данным Росстата посевная площадь в Самарской области в 2018 году составила 2,09 млн га.
Самарская область расположена в лесостепной и степной зонах. Свыше 97% пахотных земель представлено различными типами черноземов. Климат области континентальный с резкими температурными колебаниями (летом до +41°С, зимой до -47°С), дефицитом влаги, высокими ветровыми нагрузками, способствующими эрозии почв. Обеспеченность пахотных почв гумусом: на 1 января 2019 – 4,24%.
Группировка почв по содержанию гумуса: очень слабогумусированные - 0-2 %, слабогумусированные 2,1-4%, малогумусные - 4,1-6%, среднегумусные - 6,1-8%, высокогумусные - 8 -10%.
По приблизительным оценкам Министерства сельского хозяйства и продовольствия Самарской области в области на 2019 год под прямым посевом занято около 150-180 тыс. га, что составляет 7,3-8,8% посевной площади. Технология начала внедряться в области в конце 1990-х годов в рамках Программы «Совершенствование производства зерна в Самарской области с применением ресурсо- и влагосберегающих технологий».
Данные опроса сельхозпроизводителей
Специалистами Евразийского центра и НДСЗ был проведен опрос сельхозпроизводителей для сбора информации об опыте внедрения ПРЗ в 10 сельхозпредприятиях Самарской и Ростовской областей, практикующих прямой посев в различных почвенно-климатических условиях.
По результатам проведенного опроса, основной целью перехода на технологию нулевой обработки в обоих регионах является снижение затрат на постоянно дорожающее дизельное топливо, повышение рентабельности и эффективности сельскохозяйственного производства и сохранение плодородия почв.
В качестве преимуществ технологии сельхозпроизводители признают наиболее эффективное использование атмосферной влаги, восстановление плодородия почвы, уменьшение интенсивности водной и ветровой эрозии, повышение качества продукции.
Площади хозяйств опрошенных сельхозпроизводителей составляют от 650 га (ООО «Олимп», Ростовская область) до 85 000 га (ООО «Зерно жизни», Самарская область). Внедрение ПРЗ (прямого посева) в опрошенных хозяйствах началось в 2008-2014 годах. Таким образом, с момента освоения технологии прошло минимум 5 лет, что отвечает требованиями ПРЗ.
Основными возделываемыми культурами в опрошенных хозяйствах являются:
- зерновые: озимые и яровые пшеница, ячмень, тритикале, кукуруза, сорго;
- зернобобовые: горох, соя, нут, чечевица;
- масличные: подсолнечник, горчица, рапс, лен.
Также в севообороты включаются многолетние травы, в том числе многолетние бобовые травы (донник, люцерна, эспарцет, вика). Доля бобовых и многолетних бобовых трав в севооборотах опрошенных хозяйств составляет от 10 до 25%, и, по словам сельхозпроизводителей, постоянно увеличивается.
По данным сельхозпроизводителей урожайность указанных культур при нулевой обработке не уступает, а в некоторых случаях и превышает урожайность культур при традиционной технологии в аналогичных почвенно-климатических условиях. Однако, основным фактором, лимитирующим урожайность в средней полосе и на юге России при любой технологии возделывания сельскохозяйственных культур, остаются агроклиматические условия. Даже при условии четкого соблюдения агротехнических мероприятий (сроков и норм высева, внесения удобрений, обработки полей СЗР и так далее) урожайность сильно варьирует, прежде всего, в зависимости от количества атмосферных осадков.
По данным руководителя ООО «Рассвет» (Ростовскаяобласть, Зерноградский район), в его хозяйстве с момента перехода на прямой посев урожайность озимой пшеницы была выше средне районной на 4-17 ц/га в течение 10 лет (в севоо- бороте хозяйства озимая пшеница – 4997 га, яровой ячмень – 119 га, нут – 828 га, кукуруза – 300 га, подсолнечник – 1821 га, лен – 337 га). Применение раннеспелых сортов зерновых культур в сочетании масличными (например, с горчицей) может позволить получать два урожая за сезон.
Все опрошенные сельхозпроизводители применяют различные средства защиты растений (СЗР). Ни одно из опрошенных хозяйств, использующих прямойпосев, не обходится без применения минеральных удобрений (аммофос, аммиачная селитра, карбамид, КАС 32, КАС 24). Тем не менее, опрошенные сельхозпроизводители свидетельствуют о возможности снижения количества применяемых минеральных удобрений и пестицидов, перехода на биологические СЗР и удобрения что позволит снизить затраты и повысить качество получаемой продукции. Однако большинство сельхозпроизводителей сообщили, что на данный момент не используют биопрепараты, т.к. не отработаны практические рекомендации по их применению в прямом посеве.
Сельхозпроизводители используют как технику отечественного производства с различной глубиной локализации (АО «Евротехника», ЗАО «Стерлитамакская машиностроительная компания», ООО «НАИР» и др.,) так иностранную технику (фирмы «Gherardi», «Simeato», «John Deer» и др). Достаточно высокая стоимость техники отмечается в качестве одной из проблем при переходе на прямой посев.
Основные сложности, с которыми сталкиваются сельхозпроизводители при переходе на нулевую обработку, заключаются в отсутствии научного обоснования адаптации зарубежной технологии к локальным природно-климатическим условиям.
Возникают сложности с подбором севооборотов, семян и гибридов для различных почвенно-климатических условий, оптимальных сроков посева, СЗР, технических характеристик машин и оборудования.
Сельхозпроизводители получают знания преимущественно используя иностранные публикации из Интернета, а также в обучающих поездках в Канаду, Аргентину, Бразилию, путем обмена опытом с коллегами, посещения конференций, учебных семинаров, организованных НП «НДСЗ» и фирмами-производителями техники для прямого посева и СЗР.
