No-Till Технологія: Нульовий Обробіток Ґрунту

Посівна кампанія традиційно розпочинається з переорювання поля, проте no-till технологія доводить: можна чудово обійтися і без оранки. Система нульового обробітку ґрунту виникла набагато раніше традиційного землеробства, але мотиви застосування цієї концепції тисячоліття тому та зараз істотно відрізняються.

У минулому нульовий обробіток ґрунту був обумовлений примітивністю знарядь праці або їх відсутністю. У наші часи економія фермерських ресурсів, запобігання ерозії полів та захист навколишнього середовища завдяки застосуванню методу прямого посіву є основними перевагами цієї практики.

Що Таке Система Землеробства No-Till?

У перекладі з англійської технологія no-till дослівно означає “відсутність оранки” та передбачає нульове чи мінімальне порушення ґрунтового покриву.

У традиційному землеробстві верхній шар ґрунту перед посівом перевертають. Переорювання допомагає аерувати ґрунт, закладати гній і зелені добрива, боротися зі шкідниками та викорінювати бур’яни, а також розпушити землю, аби тендітне коріння сходів могло легше рости. Однак, така культивація призводить до ерозії ґрунту, оскільки оранка руйнує ґрунтовий покрив, викликає дисбаланс у мікроспільнотах та вивільняє ґрунтовий вуглець у повітря, сприяючи парниковому ефекту.

У такому випадку, як же здійснюється технологія no-till, якщо обробіток ґрунту має бути нульовим? Особливості концепції нульової культивації пояснюються такими її принципами:

• мінімальне порушення ґрунтового покриву сільськогосподарською технікою;
• мульчування як метод інтегрованої боротьби з бур’янами та утримання ґрунтової вологи;
• збереження пожнивних решток (залишків агрокультури на полі після жнив) для покращення родючості ґрунту та захисту від вітрової та водної ерозії;
• чергування агрокультур у сівозміні;
• внесення добрив під час сівби;
• прямий посів насіння.

За мінімального й нульового обробітку ґрунту, насіння закладають за допомогою спеціальних сівалок у непідготовлену землю одночасно з добривами.

Втім, у практиці no-till частковий обробіток ґрунту все ж іноді проводиться. Як правило, таке втручання необхідне, якщо високі пожнивні рештки повільно перегнивають або заважають рухові техніки no-till. Також, обробіток ґрунту в міжсезоння необхідний у технології no-till для оптимізації показників pH (наприклад, після вапнування).

Переваги No-Till Технології

Безорне землеробство популярне у всьому світі, але безперечним лідером є Аргентина, де технологію no-till практикують понад 80% фермерів. Певні переваги пояснюють поширення нульового обробітку ґрунту і в Україні. Розглянемо основні з них.

• Економія фінансових ресурсів на придбання та обслуговування техніки для культивації поля у довгостроковій перспективі.
• Зменшення витрат пального для сільгоспмашин (від 14 до 44 літрів дизельного пального на гектар, за підрахунками Міністерства сільського господарства США) Elizabeth Creech. Saving Money, Time and Soil: The Economics of No-Till Farming. Usda.gov .
• Мінімальна витрата посівного матеріалу під час використання сівалок no-till.
• Збільшення родючості ґрунту шляхом використання рослинних решток.
• Зниження трудовитрат на проведення польових операцій методом мінімального та нульового обробітку ґрунту.
• Скорочення витрат робочого часу, оскільки сівалки no-till виконують весь цикл робіт за один прохід поля.
• Утримання ґрунтової вологи та економія водних ресурсів для зрошення.
• Запобігання ущільненню та ерозії ґрунту внаслідок нульового культивування.
• Мінімізація витоку агрохімікатів та захист навколишнього середовища.
• Створення сприятливих умов для життєдіяльності корисної ґрунтової біоти, зокрема, дощових черв’яків.
• Підвищення врожайності агрокультур.

Використання пожнивних решток призводить до накопичення гумусу, що підвищує родючість ґрунту. Отже, врожайність культур за нульового обробітку ґрунту підвищується.

Недоліки No-Till Технології

Як і будь-який інший, метод нульового обробітку ґрунту має й певні мінуси застосування. Найсуттєвіші з них наводимо нижче.

• Необхідність вирівнювання поля для рівномірного розподілу насіння.
• Ретельний контроль послідовності культур у сівозміні.
• Високі витрати на оплату праці агрономів, компетентних у питаннях no-till технології.
• Уповільнення азотфіксації через активність мікроорганізмів за умов нульової культивації.
• Застосування агрохімії для боротьби з бур’янами, хворобами рослин і шкідниками та використання обсягів хімікатів з причини їх осідання на рослинних залишках.
• Накопичення надмірної вологи в недостатньо дренованих ґрунтах, особливо навесні, що призводить до кореневої гнилі і є сприятливим середовищем для нематод.
• Пожежонебезпека сухих пожнивних залишків на полі.
• Висока вартість спеціальної техніки no-till на початку запровадження методу.
• Ризик виникнення осередків шкідників та патогенних мікроорганізмів, які під час оранки потрапляють на поверхню та знищуються біологічними ворогами, прямими сонячними променями та шляхом солярізації ґрунту.

Система Землеробства No-Till I Застосування Агрохімікатів

Необхідність позбуватися бур’янів за допомогою промислових гербіцидів кілька разів за сезон має негативні наслідки для природи та людства. Зокрема, засмічення поля багаторічними бур’янами із великим корінням є суттєвим недоліком технології no-till.

Крім того, рослинні рештки є сприятливим середовищем як для корисних, так і патогенних мікроорганізмів і шкідників, а це викликає необхідність застосування фунгіцидів і пестицидів. Також, уповільнення азотфіксації у системі no-till часто є причиною внесення хімічних добрив.

Утім, застосування синтетичних засобів не є виключним шляхом розв’язання цих проблем. В органічному землеробстві з нульовим обробітком ґрунту успішно застосовуються заходи біологічного та агрокультурного контролю:

• нехімічні гербіциди та пестициди;
• випасання худоби або птиці;
• вирощування сидератів та азотфіксуючих покривних культур;
• сівозміна та інші методи.

Комплексне застосування найбезпечніших заходів сприяє захисту навколишнього середовища, відновленню природи та здоров’ю людей.

Нульовий Обробіток Ґрунту No-Till: Запровадження Технології

Насамперед для здійснення нульового обробітку ґрунту потрібна спеціальна сільськогосподарська техніка – сівалки no-till. Ці спеціалізовані машини проколюють ґрунт або роблять поглиблення у його верхньому шарі за допомогою диску, закладають насіння, утрамбовують його та засипають землею. За умов нульового обробітку ґрунтовий покрив порушується тільки в зоні висіву.

Технологія no-till дає змогу висівати насіння за один прохід поля (на відміну від традиційного землеробства, коли машини для орання та сівби проходять поле двічі). Більш того, система нульового обробітку ґрунту дозволяє економити на внесенні добрив, оскільки вони надходять у ґрунт по спеціальних трубках безпосередньо з насінням.

Необхідною умовою для запровадження технології no-till є придбання спеціалізованих сівалок, але повна заміна парку сільськогосподарських машин не потрібна.

Перехід До Технології No-Till

Окрім придбання сівалок, для запровадження методу нульового обробітку ґрунту, фермерам також необхідно виконати такі кроки:

• Обрати експериментальні ділянки.
• Вирівняти поверхню поля.
• Подрібнити пожнивні рештки.
• Розподілити мульчу.
• Спланувати сівозміну.
• Відстежувати зростання посівів.

Типові Помилки Запровадження No-Till Технології

Успішний перехід до системи no-till залежить не тільки від ретельного планування, а й уникнення найпоширеніших помилок, яких припускаються агрономи під час переходу на нову технологію.

• Використання заболочених ділянок або закладення насіння в надмірно зволожений ґрунт призводить до загнивання посівів та розвитку патогенних мікроорганізмів.
• Неякісне вирівнювання поверхні поля є причиною нерівномірних сходів.
• Недостатнє подрібнення рослинних залишків уповільнює їхнє перегнивання та заважає рухові техніки.
• Пересування сільськогосподарської техніки надто вологим полем або без її безпосереднього застосування ущільнює ґрунт.

EOSDA Crop Monitoring

Аналітика полів на основі актуальних супутникових даних – приймайте ефективні рішення!

Технологія No-Till Та EOSDA Crop Monitoring

Онлайн-платформа EOSDA Crop Monitoring спеціально розроблена для віддаленого моніторингу полів та спрощує організацію польових робіт. Супутникова аналітика допомагає зважено вирішувати завдання агросектора. У практиці нульового обробітку ґрунту даний інструмент допомагає оцінити загальний стан посівів та надає наступну інформацію:

• порівнює історичні та поточні дані щодо зон продуктивності полів;
• генерує карти вегетаційних індексів (NDVI, NDRE, MSAVI, ReCI);
• допомагає визначити стадії розвитку агрокультур;
• стежить за вологістю ґрунту на поверхні та у прикореневій зоні;
• виявляє ділянки з наявністю та відсутністю рослинного покриву, що допомагає запобігти ерозії ґрунту;
• надає прогнози погоди.

Дані про погоду та рослинність на графіках EOSDA Crop Monitoring.

Застосування Гербіцидів Та Добрив У Системі No-Till З EOSDA Crop Monitoring

Використання отрутохімікатів є однією з основних проблем no-till технології, оскільки особливу цінність мають саме органічні харчові продукти. Фермери, які вирощують урожай за системою землеробства no-till, змушені збільшити обсяги гербіцидів, що застосовуються для боротьби з бур’янами на неораних полях. Платформа EOSDA Crop Monitoring допомагає подолати цю проблему завдяки функції зонування, яка містить карти продуктивності та карти вегетації.

Карти продуктивності допомагають організувати сівозміну в системі нульового обробітку ґрунту. Карти вегетації аналізують щільність та стан посівів, показуючи критичні зони з низькою продуктивністю. Причиною зниження продуктивності може бути засмічення поля бур’янами чи дефіцит поживних речовин. Функція зонування дозволяє фермерам вносити добрива та гербіциди диференційовано та обробляти лише проблемні зони, а не все поле.

Крім того, специфіка внесення гербіцидів та добрив залежить від погодних умов та стадії зростання культур – ці дані також представлені на платформі.

Карта продуктивності в EOSDA Crop Monitoring.

Сівозміна У Системі Землеробства No-Till

Сівозміна є ефективною сільськогосподарською практикою з численними перевагами та під час використання технології no-till допомагає вирішити такі завдання:

• боротьба з бур’янами та шкідниками, тому що різні види шкідників уражають різні види агрокультур;
• запобігання ерозії ґрунту, оскільки кореневі системи різних агрокультур утримують його на різній глибині ґрунтового профілю;
• підвищення родючості ґрунту завдяки азотфіксуючим властивостям бобових рослин.

Застосунок EOSDA Crop Monitoring допомагає правильно визначити послідовність культур у сівозміні, у тому числі й у системі нульового обробітку ґрунту. Ця платформа EOSDA забезпечує комплексний моніторинг полів та аналізує стан вегетації (поточний і за останні п’ять років). Аналізуючи погодні дані та вегетаційні індекси, аграрії можуть визначити потрібний вид сільськогосподарської культури відповідно до кліматичних потреб кожної рослини та наявних умов для її зростання. Простіше кажучи, фермери можуть вибрати оптимальну агрокультуру для конкретного поля.

Розрізнення відсутності та наявності рослинного покриву за допомогою EOSDA Crop Monitoring.

Пожнивні Залишки У Практиці No-Till

Вирощування покривних культур або залишення стерні після збирання врожаю за системою землеробства no-till має численні переваги: захищає ґрунт від ерозії, прогріває та підсушує його навесні, забезпечує поживні речовини для наступних агрокультур, пригнічує зростання бур’янів тощо. Утім, наявність пожнивних решток перед сівбою у практиці застосування технології no-till часто є небажаною. Якщо рослинні залишки незначні, додатковий обробіток полів може не знадобитися. Якщо ж ґрунтовий покрив на деяких ділянках відсутній або густина рослинності низька, такі зони необхідно закривати.

Високі пожнивні рештки заважають руху сівалок no-till, затримують висихання та прогрівання ґрунту навесні. З цієї причини високу стерню за технологією нульового обробітку слід прибирати.

У традиційному землеробстві появі небажаної рослинності перешкоджають оранкою ріллі. У практиці нульового обробітку це не припустимо, тому бур’янів позбуваються за допомогою альтернативних методів: застосуванням гербіцидів, скошуванням, випасанням худоби.

Поширений приклад багатокультурного вирощування – прямий посів зернових (озимих), малинової конюшини або горошку волохатого восени з наступним скошуванням до початку цвітіння, а потім висаджування літніх овочів або міжсезонних хрестоцвітих у мульчу покривних культур. Альтернативною послідовністю в системі нульового обробітку ґрунту є вирощування кукурудзи після сіна Corn Planting Following Early Hay Harvests. Ministry of Agriculture, Food and Rural Affairs. Omafra.gov.on.ca чи сої після пшениці.

No-till технологія дає плідні результати, але при цьому важливо правильно підібрати час проведення робіт. Якщо ґрунт висохнув достатньо, пожнивні рештки необхідно прибрати за тиждень-два. Якщо поле ще вологе, залишки прибрати слід безпосередньо перед сівбою.

Платформа EOSDA Crop Monitoring допомагає виявити ділянки без ґрунтового покриву, які потребують додаткового захисту від ерозії. На таких ділянках стерні слід залишити більше.

Технологія No-Till В Україні: Перспективи Розвитку

Система no-till потребує певних витрат на придбання спеціалізованої техніки та навряд чи здатна принести результати вже наступного сезону. Утім, за умов обробітку ґрунту за технологією no-till врожайність посівів підвищується, а капіталовкладення зрештою виправдовуються.

Підвищення врожайності не є єдиним плюсом цієї системи. Прямий посів позитивно позначається на навколишньому середовищі, оскільки зменшує негативний вплив сільського господарства на природу, клімат та планету загалом. Утримання від оранки ріллі сприяє підвищенню родючості ґрунту природним шляхом, а пожнивні рештки захищають поле від ерозії. Наразі за системою no-till в Україні працюють сільськогосподарські підприємства в Тернопільській, Житомирській та Кіровоградській областях. Однак, переваги цієї технології є переконливими аргументами щодо перспектив її поширення та збільшення агроплощ no-till у нашій країні вже в недалекому майбутньому.

Джерела

1. Elizabeth Creech. Saving Money, Time and Soil: The Economics of No-Till Farming. Usda.gov↑Онлайн ресурс
2. Corn Planting Following Early Hay Harvests. Ministry of Agriculture, Food and Rural Affairs. Omafra.gov.on.ca↑Онлайн ресурс

Про автора:

Василь Черлінка має більш ніж 30-річний досвід роботи в галузі агрономії та педології (ґрунтознавства). Він є доктором біологічних наук зі спеціалізацією в галузі ґрунтознавства.

Доктор Черлінка навчався у машинобудівному технікумі в Україні (1989-1993), потім поглиблював свої знання в галузі агрохімії та агрономії у Чернівецькому національному університеті за спеціальністю “Агрохімія та ґрунтознавство”.

У 2001 році успішно захистив дисертацію “Обґрунтування агроекологічної відповідності моделей родючості ґрунту та його факторів вимогам польових культур” та отримав ступінь кандидата біологічних наук з ухилом у ґрунтознавство в ННЦ “Науково-дослідний інститут ґрунтознавства та агрохімії імені О.М. Соколовського”.

У 2019 році доктор Черлінка успішно захистив дисертацію “Цифрові моделі рельєфу у ґрунтознавстві: Теоретико-методологічні основи та практичне використання” та отримав ступінь доктора біологічних наук зі спеціалізацією в галузі ґрунтознавства.

Василь одружений, має двох дітей (сина та дочку). Протягом усього життя захоплюється спортом (є кандидатом у майстри спорту України з пауерліфтингу та навіть брав участь у змаганнях стронгменів).

З 2018 року доктор Черлінка консультує EOSDA з проблем ґрунтознавства, агрономії та агрохімії.

Екологічне землеробство: практики нульового обробітку ґрунту та придушення бур’янів для збереження здоров’я ґрунту

Екологічне землеробство, також відоме як біологічне землеробство, є цілісним підходом до сільського господарства, який наголошує на сталих та екологічно чистих методах. Одним із ключових компонентів екологічного землеробства є використання методів No-till, які передбачають мінімальне порушення ґрунту та використання покривних культур для підтримки здоров’я ґрунту. Цей підхід набув популярності в останні роки завдяки численним перевагам як для навколишнього середовища, так і для рослинництва.

No-till землеробство передбачає посадку культур без оранки та порушення ґрунту, що допомагає зберегти структуру ґрунту та мінімізувати ерозію. Використання покривних культур ще більше покращує здоров’я ґрунту, надаючи органічні речовини, зберігаючи вологу та пригнічуючи ріст бур’янів. Ці методи сприяють загальному добробуту ґрунту та його екосистеми, сприяючи більш стійкій та стійкій сільськогосподарській системі.

Придушення бур’янів і корисних комах в екологічному землеробстві

Придушення бур’янів є ключовим аспектом екологічного землеробства, оскільки дозволяє ефективно боротися з бур’янами без використання шкідливих хімічних гербіцидів. Практика No-till і використання покривних культур відіграють важливу роль у придушенні бур’янів, створюючи природний бар’єр, який перешкоджає росту бур’янів. Крім того, присутність корисних комах, таких як сонечка та паразитичні оси, може допомогти контролювати популяції бур’янів, полюючи на комах, що харчуються бур’янами, таким чином сприяючи природному боротьбі з бур’янами в системах екологічного землеробства.

Поглинання вуглецю та здоров’я ґрунту в екологічному землеробстві

Однією з значних переваг екологічного землеробства та практики «нульового обробітку» є їхня здатність посилювати поглинання вуглецю в ґрунті. Секвестрація вуглецю означає захоплення та зберігання вуглекислого газу з атмосфери, що допомагає пом’якшити зміну клімату. Агротехніка No-till і використання покривних культур збільшують органічну речовину в ґрунті, що призводить до покращення структури ґрунту та збільшення запасів вуглецю. Це не лише приносить користь навколишньому середовищу, зменшуючи викиди парникових газів, але й сприяє загальному здоров’ю та родючості ґрунту.

Агрономічне різноманіття та здоров’я ґрунту

Агрономічна різноманітність є ще одним важливим аспектом екологічного землеробства, який сприяє здоров’ю ґрунту та загальній стійкості. Вирощуючи різноманітні культури та використовуючи сівозміну, екологічні фермери можуть підвищити родючість ґрунту та зменшити ризик спалахів хвороб і шкідників. Ця різноманітність також сприяє збалансованій екосистемі, підтримуючи корисних комах і мікроорганізмів, які сприяють здоров’ю та продуктивності ґрунту.

Висновок

На завершення слід сказати, що екологічне землеробство та методи No-till пропонують сталий та екологічно чистий підхід до сільськогосподарського виробництва. Зосереджуючись на придушенні бур’янів, корисних комах, поглинанні вуглецю та агрономічному різноманітті, екологічне землеробство надає пріоритет здоров’ю ґрунту та загальному балансу екосистеми. Ці методи приносять користь не тільки навколишньому середовищу та дикій природі, але й сприяють вирощуванню здорових і стійких культур. Оскільки сільськогосподарська галузь продовжує надавати пріоритет сталості, очікується, що екологічне землеробство та пов’язані з ним методи відіграватимуть вирішальну роль у формуванні майбутнього сільського господарства.

Бакалавр екології та захисту навколишнього середовища, Дніпровський державний аграрно-економічний університет