НОВОСТИ

Гармония почвы и техники. Продолжение

ТЕГИ:

В. Медведев, Национальный научный центр «Институт почвоведения и агрохимии им. О.Н. Соколовского» УААН

Я. Гуков, Национальный научный центр «Институт механизации и электрификации сельского хозяйства» УААН

В. Дубровин, Национальный аграрный университет Украины

В. Пащенко, Национальный аграрный университет им. В.В. Докучаева

Рассмотрим еще один практический для механизации возделывания почвы аспект, который вытекает из картографического анализа особенностей почвенного покрова Украины. До сих пор возделывание почвы в земледелии осуществляли по принципу: «увеличить или уменьшить» (плотность, крошение и т.п.) и не ставили задачи — «в соответствии с требованиями культуры». Объективно это было понятно, так как точно не знали требования культуры, нельзя было оперативно контролировать параметры обрабатываемого пласта, не было орудий, которые разрешали воссоздавать необходимые параметры (структуры, плотности строения и т.п.) в посевном или пахотном пласте. Но постепенно решение проблемы продвигается вперед: все больше появляется научных работ, где намного точнее, чем раньше, устанавливаются требования культур к почве, разработаны принципиально новые типы обрабатывающих рабочих органов, которые позволяют оптимизировать параметры структуры и плотности, обоснованы предложения, реализация которых позволит значительно повысить коэффициент полезного действия влаги и удобрений за счет создания в пахотном пласте оптимальных параметров водно-воздушного и питательного режимов. Теперь пришло время определить территории с лучшими почвами, где такая оптимизация выглядела бы абсолютно реальной.

Как хорошо известно почвоведам, самые лучшие почвы — это черноземные почвы суглинистого гран-состава, гумизированные, оструктуренные, достаточно увлажненные и удобренные. Параметры их свойств в естественном состоянии близки к тем, которых требуют полевые культуры средней полосы. Объединяя названные свойства по предлагаемой нами методологии, мы выделили территории пашни Украины, где наиболее перспективна настоящая оптимизация почвенных свойств и режимов и соответственно наиболее достижима эффективная реализация потенциала растений и климата. Такие почвы в Украине сосредоточены в относительно узкой полосе северной Лесостепи, где гармонично соединяются лучшие физические свойства и в определенной степени водный и питательный режимы. Именно здесь целесообразно использовать новые комбинированные орудия, которые предназначены для оптимизации параметров обрабатываемого пласта.

Итак, вышеизложенным мы хотели привлечь внимание к необходимости урегулирования проблем, которые существуют между почвой как объектом возделывания и машинно-тракторными агрегатами.

Подчеркнем: относительно естественной почвы машинно-тракторный агрегат или орудие выступает как ксенобиотическое (инородное, не присущее этому объекту) вмешательство. Уже только по этой причине последнее следует минимизировать и использовать только тогда, когда без механического вмешательства невозможно получить урожай. И вдобавок оно должно быть таким, которое не оставляет в почве остаточных отрицательных изменений, т.е. деградации. Это суть так называемого экологического императива (преимущество экологических аргументов над экономическими), который давно известен, неоднократно провозглашен, но почти никогда не соблюдается в реальной хозяйственной практике в Украине.

Из материалов, привлеченных в статье и обработанных картографо-аналитическими средствами, вытекает, что почвы Украины как объект возделывания, повторяем, очень разнообразны. Средние параметры удельного сопротивления изменяются от <0,30 до >0,80 кгс/см2, относительные поправочные коэффициенты сложности механизированных работ — от 1,0 до 2,50, плотность строения — от 0,80 до 1,60 г/см3 и выше. Так же изменяются производные от этих параметров — плотность, технологические, реологические свойства и т.п. Методика, которую мы использовали, позволила не только ранжировать почвы по классами, но и определить площади пашни, которая занимает тот или иной класс. Все это дает основания использовать полученные данные для уточнения особенностей конструкций машин и орудий, их распределения и эксплуатации с учетом почвенных условий. Тем самым можно сформулировать основы новой технической политики, которая должна собой знаменовать, прежде всего, гармонизацию отношений между почвой и техникой и исключить так называемую машинную деградацию почвы.

Техника для обработки почвы

Главной составляющей новой технической политики в земледелии Украины, по нашему убеждению, должна быть минимизация. Это не только потому, что мы имеем благоприятные для нее почвы. Важнее то, что преимущества минимизации доказанны многочисленными исследованиями, и она уверенно расширяет площади почти на всех континентах. В таблице приведены только площади под нулевым возделыванием, в то время как минимальная (сокращенная по количеству и глубине) обработка распространена намного больше.

Темпы роста площадей в США за последние 15 лет увеличились 5,5 раза, в Латинской Америке — почти в 50 раз. Что же вызвало такое быстрое и эффективное наступление новых технологий? Их преимущества можно свести к следующим:

  • экономические — хотя дополнительный урожай получается не при любых условиях, всегда наблюдается экономия топлива и затрат;
  • экологические — сохраняется структура почвы, улучшается баланс органического вещества и влаги, увеличивается биоразнообразие, уменьшается угроза эрозии;
  • социологические — высвобождается время, создается возможность для дополнительных занятий (дополнительного бизнеса или повышения квалификации);
  • организационные — уменьшается количество операций, в определенной степени упрощается технология, хотя ее выполнение нуждается в осведомленных исполнителях.

Учитывая многочисленные преимущества новых технологий, надо выяснить, почему в Европе, наиболее зажиточном континенте, очень медленные темпы их внедрения. Главное — здесь обработано немало объективных предостережений к новым технологиям. В переувлажненных холодных районах (Великобритания, Норвегия) при условиях минимизации задерживаются весенние полевые работы и тормозятся процессы нитрификации, из-за чего растения испытывают азотное голодание. В странах Центральной и Восточной Европы немало почв легкого грансостава с повышенной плотностью строения и слабой структурой, предрасположенных к образованию корки. То же относится и к глееватым и солонцеватым почвам, где наблюдается недостаточная обеспеченность воздухом. Такие почвы нуждаются в периодическом и глубоком рыхлении. Внедрение новых технологий в европейских странах сопровождалось увеличением засоренности, количества мышеподобных  грызунов, болезней. И вдобавок в условиях перепроизводства зерна и другой продукции не было настоящего вызова к модернизации технологий. Не способствовали внедрению новых технологий субсидии, стереотипы мышления, а еще невысокие цены на сеялки для прямого посева и химические средства, которые для отдельных восточноевропейских стран являются главным антиаргументом.

Перечисленное почти так же присуще и Украине, оно объясняет, почему несмотря на очевидные экологические, экономические, социальные и организационные преимущества новые минимизированные технологии в стране очень медленно внедряются. Надо найти пути преодоления прежде всего финансовых трудностей. В мире накоплен немалый опыт преодоления таких препятствий. Среди них:

  • долгосрочный (на 4—5 лет) банковский кредит. Он может быть льготным либо таким, когда часть его погашается из государственного или местного бюджета;
  • лизинговые закупки. Этот метод может быть привлекательным тогда, когда процент соглашения для лизинговой компании будет минимальным или нулевым, а техника надежна и будет эффективно работать хотя бы не меньше срока лизингового соглашения;
  • прямые финансовые субсидии в виде частичной компенсации затрат, понесенных на выращивание продукции, или целевой поддержки закупок техники либо химических средств непосредственно для товаропроизводителей. В некоторых странах финансовые субсидии направляют производителям техники и химических средств;
  • организация ассоциации фермеров, производителей техники и химических средств, а также научных учреждений и банков. В частности, такая форма распространена в Бразилии и Аргентине. Она позволила успешно развиваться всем ее участникам без какой-либо государственной поддержки.

Главное препятствие быстрого освоения нулевой технологии в Украине — отсутствие качественных сеялок для прямого посева. Из-за низкого качества металла, повышенного удельного сопротивления почвы и других причин попытки наладить выпуск отечественной сеялки были неудачны. В этих условиях лучшим выходом была бы организация совместных предприятий с западными производителями.

Однако полноценная нулевая технология с круглогодичными покровными культурами, специализированными севооборотами, отсутствием не только пахоты, а и культивации и другого возделывания, эффективным применением вместе с посевом удобрений и химических средств для борьбы с сорняками, болезнями и вредителями — дело будущего. Сегодня же есть определенные возможности применять другие элементы минимизации. Они касаются сокращения операций, уменьшения глубины и вообще площади контакта машинно-тракторного агрегата с почвой. Экономия горюче-смазочных материалов, сохранение почвы и другие преимущества от внедрения элементов минимизации очевидны. К этому можно добавить следующее:

  • маршрутизация движения машинно-тракторных агрегатов при выращивании полевых

культур (путевая технология) разрешает уменьшить площадь уплотнения поля в зависимости от культуры в 1,7—2,7 раза по сравнению со стандартной технологией, которая положительно отражается на урожаях (исследовались сахарная свекла, кукуруза, озимая пшеница на черноземах и дерново-подзолистых почвах) и агрофизических свойствах почв. Путевая технология впервые была предложена и исследована более 20 лет назад, но введена только на небольших площадях, что трудно понять. Для ее внедрения необходимо машинно-тракторные агрегаты, которые используются для определенной культуры, привести к подобной (или кратной) базовой ширине захвата, в качестве которой применяется сеялка, а также впредь составить маршрутную карту движения МТА и соблюдать ее на протяжении вегетации и обязательно при сборе урожая. Это, как показал опыт, в некоторой степени усложняет технологию, но упорядочивает все движения МТА по полю, уменьшает их количество и быстро осваивается механизаторами;

  • стандарт, который ограничивает удельное давление ходовой системы на почву. Внедрение стандарта крайне необходимо. Большинство МТА, которые используются в Украине, могут переуплотнять почву. Многооперационные технологии, доминирование колесных тракторов при практически полном отсутствии спаренных шин, нередко повышенная влажность (особенно весной в пласте 10—30 см на значительных пространствах Лесостепи) — все это способствует развитию переуплотнения, ухудшает свойства почв, снижает урожай. Потери последнего мо-

гут составлять $160—500 млн. ежегодно. Впервые стандарт, который ограничивал давление на почву, был введен в 1986 г. (26955-86), но фактически бездействовал. В Украине этот стандарт был обновлен, адаптирован к почвенноклиматическим условиям и немного пересмотрен. Важно добавить, что сейчас в мире ограничения удельного давления МТА на почву и поиск его стандартных величин — довольно популярное направление. Соблюдение параметров стандарта, который принципиально возможно достичь даже при самых жестких условиях, является наиболее эффективным путем устранения переуплотнения и гармонизации взаимоотношений между почвой и сельскохозяйственной техникой;

  • сокращение площади под пашней — также важная мера по уменьшению нагрузки техники на почву. Усилия В.Ф. Сайка, который один из первых доказал целесообразность этого мероприятия по экономическим позициям, имеют и положительные экологические последствия в аспекте, который рассматривается в нашей статье, а именно: для восстановления естественных плотностных свойств почвы, его структурного состояния, уменьшения давлений и напряжений в почве.

Минимизация — как кажется, главное направление усовершенствования взаимоотношений между почвой и МТА. С помощью этого мероприятия можно существенно уменьшить давление и напряжение в обрабатываемом пласте, т.е. уменьшить плотностные характеристики почвы, искусственно созданные избыточным возделыванием. Тем самым ксенобиотическое влияние возделывания будет устранено, а освоенные почвы по своим характеристикам приблизятся к естественным. Такой процесс возможен при условиях, когда естественные процессы структурообразования во время возделывания не будут остановлены, а агрегаты быстро будут восстанавливаться. Наилучшим образом эти взаимоотношения формируются при нулевом возделывании, что и доказывает определение структурного состава почвы при долгодействующей нулевой технологии.

Техника для обработки

 На обработанных нами картах выделяются черноземные территории с возможностью применение нулевых технологий и необходимостью их внедрения, поскольку они являются действительно энерго  и ресурсосберегающими.

Так же возможно выделить территории, где нужно более интенсивное возделывание (на солонцеватых или глееватых почвах) и где способность почвы поддерживать плотность и структурное состояние в близких к оптимуму параметрах значительно хуже, чем в черноземах. Из этого получается, что обработанный нами материал и карты позволяют начертить адаптивную технологию выбора конструктивных особенностей орудий и интенсивности возделывания в зависимости от характеристик плотности почвы. К сожалению, мы пока не имеем таких параметров почвы, как твердость, сцепление, сдвиг, абразивные и другие характеристики, которые разрешили бы более полно описать плотностные характеристики и соответственно более содержательно подать почвенно-технологическое районирование пахотной территории.

Выше нами очерчены некоторые новые аспекты технической политики в земледелии, связанные главным образом с минимальным и нулевым возделыванием, которые желательно было бы обработать в ближайшие годы по причине их очевидного энерго  и почвосберегающего характера. Но и уже разработанные подходы относительно экономии затрат, унификации и расширения функциональных возможностей известной почвообрабатывающей техники, формирование рациональных ее комплексов, уменьшение сопротивления рабочих органов машин и орудий являются актуальными для постепенного перехода к новому уровню механизации в земледелии.

Выводы

Обобщенно представим почвы Украины как объект механизированного возделывания. Для этого обработаны карты гранулометрического и структурного состава, удельного сопротивления, среднемноголетней влажности во время возделывания, равновесной плотности строения, а также других параметров, которые влияют на результат взаимодействия между почвой и машинно-тракторным агрегатом.

Синтезирование отдельных карт позволило разработать почвенно-технологическое районирование пашни, карту сложности механизированных работ, карту пригодности почв для минимального и нулевого возделывания и другие.

Учитывая пестроту почвенного покрова Украины и его плотностных характеристик, конструирование, распределение и эксплуатацию МТА следует осуществлять с учетом почвенно-технологического районирования.

Основное содержание новой технической политики в земледелии заключается в обработке конструкций и технологий в направлении минимизации нагрузки на почву, уменьшении давлений и напряжений в корнесодержащем пласте, сохранении и восстановлении физического состояния почв. Это достигается за счет внедрения минимальных и нулевых технологий возделывания, стандарта допустимого давления ходовых устройств на почву, сокращения площадей под пашней, усовершенствования конструкций рабочих органов орудий.

ВИДЕО
СОБЫТИЯ