Опыт внедрения No-Till

Обширные степные равнины Канады объединены в провинции прерий Манитоба, Саскачеван и Альберта. Климатические условия их характеризуются короткими и теплыми летними месяцами, а также холодными и продолжительными зимними. На большей части провинций прерий среднегодовое многолетнее количество осадков составляет 360-493 мм (Саскачеван — 360-377 мм, Альберта — 401-437 мм, Манитоба — 375-493 мм). Провинции прерий зачастую страдают от засухи, порой несколько лет подряд. В зимний период количество осадков составляет 25-28% годового объема, а за вегетацию (апрель-август) — в среднем 67%. В почвенном покрове степных провинций преобладают темно-каштановые (32%), каштановые почвы (32%) и черноземы (27%).

Основными проблемами земледелия прерий являются засуха и ветровая эрозия. Водная эрозия наиболее развита лишь в районах с повышенным увлажнением. Поэтому главным направлением развития земледелия степных провинций Канады являются сокращение количества механических обработок и внедрение сберегающих технологий. В современных условиях ведения земледелия прерий все большее внимание уделяется вопросам сбережения, улучшения и повышения эффективности использования природных ресурсов за счет интегрированного подхода к разработке и внедрению новых агротехнологий.

Обработка почвы всегда была неотъемлемой частью традиционного земледелия. Интенсивность ее является главным фактором, приводящим к перемещению почвы и последующему изменению структуры, а затем и к деградации. Активное воздействие рабочих органов машин позволяет рыхлить почву, улучшать высвобождение питательных веществ, необходимых для роста растений, уничтожать сорняки, конкурирующие с культурными растениями, а также изменять циркуляцию воды и воздуха в почве. Но при этом интенсивная обработка может отрицательно влиять на структуру почвы и вызывать разрушение почвенных комочков, что, в свою очередь, может привести к развитию эрозии. Интенсивная обработка вызывает также деградацию почвы по причине потери почвенного углерода и выделения его в атмосферу в виде парниковых газов. Каковы же наиболее значимые преимущества нулевых технологий, обеспечившие их широкое внедрение в степных провинциях Канады?

Основным достоинством технологий сберегающего земледелия или нулевой обработки почвы является прямое воздействие на взаимосвязь органического вещества и углерода в почве. Органическое вещество является особенно ценным для почвы из-за влияния на физические, химические, биологические свойства и процессы. Увеличение его в почве способствует повышению инфильтрации и способности почвы удерживать воду. В результате наблюдается стабилизация почвенных агрегатов и снижается эрозионноопасность почвы. Повышение водозадерживающей способности почвы способствует лучшему поглощению влаги и более медленному ее испарению в течение вегетации.

Почвы с более высоким содержанием органического вещества могут удерживать больше влаги после каждого дождя, причем эта влага более доступна для растений. А снижение испарения влаги за счет оставления растительных остатков на поверхности почвы повышает эффективность использования влаги. Интенсивная же обработка почвы повреждает почвенные агрегаты, что приводит к уплотнению почвы и, в свою очередь, затрудняет растениям доступ к питательным веществам и влаге, необходимым для их роста и развития.

Другим важным моментом является то, что органическое вещество может снизить уплотнение почвы за счет улучшения внутреннего и внешнего строения агрегатов, увеличения эластичности почвы, смешивания органических остатков с почвенной основой, наличия сети корневых систем, изменения внутренней силы трения. Как показывает опыт, использование менее мощной и более легкой техники для работы по сберегающим технологиям также способствует минимизации уплотнения почвы. А дополнительные проходы техники по полю при использовании традиционных технологий обработки почвы усиливает проблему уплотнения почвы по причине повреждения ее структуры.

Важным преимуществом снижения интенсивности обработки почвы и увеличения содержания органического вещества в почве является уменьшение уровня загрязнения воздуха, так как углекислый газ, являясь конечным продуктом разложения органического вещества, выделяется в воздух. Не менее значимым преимуществом при внедрении нулевых технологий являются снижение удельных капитальных вложений, высокая производительность сельскохозяйственной техники на отдельных видах работ, обеспечивающая существенное сокращение трудозатрат, экономию рабочего времени и ГСМ.

Остановимся на основных принципах и результатах внедрения нулевых технологий в земледелии степной зоны Канады на примере провинции Саскачеван. В 2006 г. площадь пашни составила 16,7 млн га, в т.ч. засеянная площадь — 13,4 и площадь паров — 3,3 млн га (19,7%). По традиционной технологии (обработка с заделкой растительных остатков в почву) в 2006 г. культуры возделывались на площади 2,44 млн га, по минимальным технологиям с оставлением пожнивных остатков на поверхности поля — 2,88, а по нулевой технологии — 8,03 млн га. Для сравнения: в 2001 г. соответствующие значения площадей составляли 4,57 млн га, 4,06 и 5,46 млн га, что указывает на высокие темпы освоения нулевых технологий.

Таблица 1. Наиболее значимые возделываемые культуры в провинции Саскачеван и их посевные площади в 2006 г.

№	Культура	Посевная площадь, тыс. га
1	Яровая пшеница	4309,9
2	Рапс	2590,0
3	Твёрдая пшеница	1517,6
4	Ячмень	1456,9
5	Овёс	829,6
6	Лен	659,6
7	Озимая пшеница	101,2
8	Рожь	76,9
	Итого	11541,6

Внедрение нулевых технологий в Канаде базируется на следующих основных принципах:

1. Постоянное закрытие поверхности полей измельченными растительными остатками и оставление стерни.

2. Севооборот (расширение перечня возделываемых культур и отсутствие посевов одной и той же культуры на поле 2 года подряд).

3. Выбор сортов и применение удобрений.

4. Несколько уровней борьбы с сорняками, болезнями и вредителями.

5. Минимизация затрат на выполнение всего комплекса полевых работ. Научное обеспечение эффективного сочетания указанных мероприятий выполняется сетью государственных центров (8 станций в четырех почвенноклиматических зонах прерий), где опытным путем ведется отработка отдельных элементов технологий. В результате указанный комплекс мероприятий успешно реализуется в земледелии степных провинций Канады.

Площадь возделываемых культур по нулевым технологиям в настоящее время достигла 57% (для сравнения: США — 20,9%; Бразилия - 56,9; Аргентина — 55,2; Австралия — 12,5%). Как показывает анализ структуры посевных площадей за 1981-2006 гг., с внедрением нулевых технологий в провинции Саскачеван существенно сократилась площадь пара (с 33,0 до 20,7%) и возросла площадь посева рапса (в 2 раза). Средние урожайности возделываемых культур представлены в таблице 2).

Таблица 2.Средние урожайности возделываемых культур в провинции Саскачеван при освоении нулевых технологий, ц/га

№	Культура	1981-1993 гг.	1994-2006 гг.
1	Яровая пшеница	18,2	20,2
2	Рапс	12,5	13,1
3	Твёрдая пшеница	17,4	20,3
4	Ячмень	23,9	26,3
5	Овёс	19,4	22,7
6	Лен	10,9	11,8
7	Озимая пшеница	16,9	23,9
8	Рожь	15,7	18,6

По всем возделываемым культурам получена средняя прибавка урожая от 0,6 ц/га (по рапсу) до 7,0 ц/га (по озимой пшенице). Как показывает анализ, внедрение сберегающего земледелия в степных провинциях Канады через технологии нулевой обработки почвы обеспечило не только сохранение и защиту окружающей среды, но и существенное повышение эффективности сельскохозяйственного производства. При этом следует отметить, что единственно правильной формулы земледелия, пригодной для всех стран, регионов, хозяйств, нет. Необходимо помнить и то, что No-Till — это целая система, где множество нюансов, что делает ее сложной, но в то же время гибкой. Поэтому, зная условия хозяйства, компоненты технологии и принципы их организации в единую, целостную систему, можно создать свой вариант успешного земледелия с учетом существующего мирового опыта.

Выводы

Открытость и широкое участие общественности, бизнеса и науки в разработке и реализации государственной политики устойчивого развития сочетается с ее «упреждающим» характером (концепция предотвращения загрязнения путем экологизации промышленных технологий), стремлением прогнозировать тенденции и возможные сценарии развития событий с помощью научного потенциала. Стратегия и политика рационального ПП в Канаде динамичны, они совершенствуются с учетом меняющихся реалий и достижений науки. Среди инновационных подходов следует особо отметить те методы экологического управления, которые основаны на согласовании различных интересов и достижении компромиссов.

Богатство национального опыта регулирования взаимодействия общества и природы дает основание для того, чтобы говорить о Канаде как о лидере в решении проблем, стоящих перед мировым сообществом в XXI в. В более засушливых районах прерий акцент делается на очистке стерни как на одном из способов улучшения урожайности зерна. Недавняя работа Исследовательского Центра продемонстрировала преимущества использования высокой стерни. Это касается инновационной системы управления уборочными работами, с помощью которой возможно сократить затраты и ускорить работы по сбору урожая, одновременно обеспечивая большую эффективность и меньшую энергозатратность технологии.

Следует рассмотреть возможность применения азотных удобрений с целью увеличения продуктивности культур и уменьшения экономических рисков с одновременным урегулированием этих факторов с точки зрения экологии (выделения парникового газа и особенно закиси азота).