(Доклад на Международной научно-практической конференции

«Научное обеспечение развития АПК стран Таможенного Союза»

8 апреля 2010 г.)

Сулейменов М. К., академик АН РК, НПЦЗХ им. А. И. Бараева

Разработка основ почвозащитного земледелия в Северном Казахстане началась под руководством А. И. Бараева в годы освоения целинных земель. Первые исследования проводились под сильным влиянием идей Терентия Мальцева из Курганской области.

Принципиально новый этап формирования системы земледелия начался после посещения в 1956 году Канады А. Бараевым в составе группы советских ученых. Канадская система земледелия того времени, основанная на двупольном чередовании посевов яровой пшеницы и чистого пара, оказала глубокое влияние на дальнейшее развитие идей почвозащитного земледелия в Казахстане (Бараев, 1960). Канадская техника стала, по существу, прототипом орудий для новой системы земледелия.

Новые орудия обработки почвы, привезенные из Канады, назвали плоскорезами. Официально термин  «плоскорезная обработка почвы» был введен в 1972 г. Главным отличием плоскорезной обработки почвы от безотвальной по Мальцеву было в том, что сохранялась стерня для задержания снега на поле и защиты почвы от ветровой эрозии.

В стационарном опыте, заложенном в Шортанды в 1960 году (исполнитель И. Г. Зинченко), стали изучать различные варианты основной обработки почвы в 5-типольном зернопаровом севообороте. Результаты вначале были очевидны в пользу плоскорезной разноглубинной обработки почвы. Прибавка урожая яровой пшеницы в среднем за девять лет (1962-1970) составила 3,1 ц/га (Бараев, 1971).

В восьмидесятых годах прошлого века, преимущество перешло к варианту глубоких плоскорезных обработок почвы. В это же время несколько изменилась и оценка отвальной вспашки: от варианта, постоянно проигрывавшего любой плоскорезной обработке, плужная вспашка по урожайности приблизилась к мелким плоскорезным обработкам почвы  (Чмиль, 1996).

Преимущество плоскорезной обработки над отвальной вспашкой в основном объяснялось лучшим накоплением снега стоячей стерней. В последующем, преимущество глубокой плоскорезной обработки связывали с меньшим стоком талых вод после интенсивного снегозадержания. Кроме того, недостаток мелкой обработки почвы заключался в большей засоренности посевов и меньшем накоплении нитратов в почве, что стало играть все большую роль в связи с растущим недостатком нитратов в почве в сравнении с первым периодом после распашки целинных земель.

Последние исследования показали, что исключение осенних обработок почвы эффективно только при адекватном применении азотных удобрений. С другой стороны, важно учитывать фактор стока талых вод при интенсивном снегонакоплении. Опыт показывает, что сток талых вод во многом зависит от условий влажности почвы перед уходом в зиму. В случае сухой или влажной почвы при замерзании сток соответственно уменьшается или увеличивается. Это предопределяет эффективность осеннего рыхления почвы.

Нулевая обработка почвы изучается во всех научных учреждениях и полученные результаты еще недостаточны для основательных выводов. В разных почвенных условиях и в разные годы получаются разные результаты. Можно отметить, что устойчивые положительные результаты получены в Костанайском НИИСХ. Это объясняется тем, что на южном среднесуглинистом черноземе нет проблемы стока талых вод. Кроме того, большое значение имеет тот факт, что сама система нулевой обработки почвы, включая подбор орудий обработки почвы, лучше отработана в сравнении с другими научными учреждениями. Самое длительное изучение нулевых обработок почвы ведется в Карагандинском НИИРС. Результаты пока не позволяют сделать вывода о повышении урожайности, но отмечены положительные тенденции в сохранении органического вещества почвы. В остальных научных учреждениях Северного Казахстана выводы в пользу минимальных обработок почвы.

В практике широко применяются ресурсосберегающие технологии, под которыми подразумеваются, в основном, минимальные, а также нулевые обработки почвы. В целом в производстве механические обработки почвы значительно сокращены. Это касается, прежде всего, осенней обработки почвы, которая считалась в большинстве случаев обязательной. Сейчас осенняя обработка почвы проводится на 20-25% стерневого фона. Закрытие влаги также считалось обязательным, а сейчас выполняется на 25-30% площади посева. Сократились и предпосевные обработки почвы, которые традиционно состояли из предпосевного лущения или культивации и посева сеялками- культиваторами СЗС-2,1. Такая технология сохранилась на 25-30% площади посева. На большей части сеют по минимальной технологии посевными комплексами с культиваторными лапами или путем прямого посева после уничтожения сорняков гербицидами, то есть по нулевой технологии. Пары, в основном, обрабатываются по традиционной технологии, 15-20% — по минимальной, и 5-10% — по нулевой технологии.

В Канаде вопросам основной обработки почвы никогда не придавали такого значения, как у нас. Дело в том, что традиционно в Канаде сеяли по парам, и, по существу, зяби, как таковой не было. Сейчас, когда в черноземной зоне от паров отказались, осенняя обработка зяби ведется в исключительных случаях. Пары в сухостепной зоне, в основном, химические для предотвращения эрозии почвы.

Канадская практика оказала сильное влияние и на теорию севооборотов в Казахстане. Именно после поездки в Канаду А. Бараев стал настойчиво говорить об обязательности паров. При этом в 1967 г. он рекомендовал применять пар в среднем для Целинного края на 20-25% пашни с колебаниями от 33% для сухой степи  до 15% для умеренно-засушливой степи (Бараев, 1960).

В начале исследований севооборотов в институте зернового хозяйства ставилась задача выяснить: как часто надо паровать? Из изучаемых ротаций с монокультурой пшеницы наибольший выход зерна обеспечил бессменные посевы пшеницы с паром раз в четыре года (Бараев, 1960).  Когда выяснилось, что выход зерна растет с сокращением частоты парования, то добавили варианты пара раз в пять и шесть лет. И всегда получался один вывод: чем чаще паровать, тем выше урожайность зерна пшеницы, но ниже выход зерна с гектара севооборотной площади. Строго говоря, такие чередования нельзя назвать севооборотом, так как практически это бессменное возделывание яровой пшеницы, прерываемое паром.

Хотя теория севооборотов претерпевала некоторые изменения, неизменным оставалось положение об обязательности чистых паров в севооборотах. Впервые сомнение об объективности этого вывода было высказано через 27 лет после закладки стационара в Шортанды (Сулейменов, 1988).

Чем можно объяснить такое резкое изменение выводов? На наш взгляд, выводы о пользе зернопаровых севооборотов основывались как на канадской практике, так и на политике приоритетного увеличения производства зерна яровой пшеницы. Исходя из такой политики, все варианты севооборотов оценивались, прежде всего, по производству зерна яровой пшеницы. Таким образом, замена пара на кормовую культуру заведомо проигрывала, если урожайность пшеницы снижалась по сравнению с посевом по пару. Производство кормов и сохранение почвы никак не учитывалось.

В Омской области лучший крупный фермер области Вадим Шнайдер работает без паров более десяти лет. Сейчас он сеет на площади более 100 тысяч гектаров яровую пшеницу, ячмень, рапс, кукурузу на зерно и подсолнечник, получая наивысшие урожаи и прибыли в районе и области.

Считается бесспорным, что пары нужны для накопления влаги. Здесь роль паров сильно преувеличена. Обычные чистые пары накапливают влаги в метровом слое всего на 15–20 мм больше, чем стерня. Могут сказать, что пары должны быть кулисные и тогда разница увеличится.  Кулисные пары в опытах, действительно, накапливали дополнительно еще 20–30 мм влаги, но в практике это трудно реализовать. Прежде всего, кулисный пар ведет во многих случаях к водной эрозии. Во-вторых, кулисный пар — это рассадник сорняков, так как поле под кулисой не обрабатывается, и плохо обрабатывается поле около кулис. Таким образом, в практике настоящего кулисного пара нет кроме как в некоторых опытных хозяйствах.

Важнейшим критерием эффективности севооборота является его влияние на плодородие почвы. И здесь, многолетние данные Шортандинского стационара свидетельствуют о том, что чем чаще паровать почву, тем быстрее теряется органическое вещество почвы (Ахметов и др., 1998).

Следует подчеркнуть, что речь идет только о биологических потерях органического вещества почвы, не учитывая фактора эрозии почвы в условиях мелких делянок. А на больших площадях в производстве во время пыльных бурь ежегодные потери во много превышают биологические потери гумуса. К сожалению, почвоведы не ведут мониторинг детальный мониторинг плодородия почвы под влиянием эрозии почвы.

Некоторые ученые отмечают проблему засоления на южном карбонатном черноземе Павлодарской области (Елешев и Конопьянов, 2008). Они сделали вывод, что при накоплении влаги в нижних (80–140 см) слоях почвы подспудно развиваются экологические весьма опасные процессы осолонцевания и содового засоления. Авторы считают, что главной задачей является недопущение увлажнения почвы ниже 80 см, где концентрация натрия высокая.

Правильно привлекая внимание к этой проблеме, авторы данной статьи не затронули вопрос о том, что глубокое промачивание почвы происходит в основном во влажные годы в год парования. Этот вопрос хорошо изучен в США и Канаде, где ученые исследуя вопросы вторичного засоления на неорошаемой пашне, пришли к однозначному выводу, что эти процессы на некоторых почвах усиливаются в периоды, когда почва остается без покрова растений, то есть во время парования (Henry et al., 1987).

В работе по диверсификации растениеводства, развернутой в НПЦЗХ в 2000 году, получены данные, позволяющие рекомендовать целый ряд культур, обеспечивающих при сложившихся ценах большую рентабельность, чем пшеница. Ряд культур был известен и раньше, но не привлекал внимания в советское время в связи с другой политикой. Из зерновых это просо, овес и гречиха, из зернобобовых — горох, нут и чечевица, из масличных — подсолнечник, рапс, лен и горчица. В других институтах получены положительные результаты по озимой ржи и озимой пшенице, кукурузе на зерно.

Первым отказался от паров на больших площадях фермер В. Шнайдер в Омской области. В настоящее время сокращение паров приобрело устойчивый характер в крупных зерновых компаниях в Северо-Казахстанской и Акмолинской областях, хорошо оснащенных современной техникой. В них доля чистого пара сокращена до 5-10% от зернопарового клина. Эти компании вначале пошли на увеличение площади посева пшеницы, но в последние два года чистые пары стали заменять на посевы гороха, подсолнечника, рапса, льна масличного и кормовых культур. В нынешнюю весну можно прогнозировать существенное увеличение площадей под всеми альтернативными культурами за счет паров и посевов яровой пшеницы.

На первом этапе после распашки целинных земель почвы считались в основном достаточно обеспеченными азотом и бедны фосфором. В этой связи рекомендовалось вносить только фосфорные удобрения. Более того, долгое время содержание нитратов на паровых полях считалось избыточным. Но уже в конце восьмидесятых годов в Шортанды стали получать данные об эффективности азотных удобрений (Лихтенберг, 1996). Такие данные получали в других научных учреждениях Северного Казахстана и раньше, но на них особого внимания не обращали. В девяностых годах азотные удобрения стали повсеместно давать эффект на стерневых фонах.

Дальнейшее совершенствование ресурсосберегающей системы земледелия должно идти с учетом новых социально-экономических условий. В ресурсосберегающих системах земледелия нужно обеспечить постоянное покрытие почвы растениями или их остатками за счет плодосмена, минимальной или нулевой обработки почвы.

Для оценки систем земледелия региона важно проводить оценку и в глобальном масштабе. Если большие площади чистого пара в одном отдельно взятом хозяйстве могут применяться без серьезных последствий, то на большой площади в регионе может привести к катастрофе.

Мировая общественность также глубоко озабочена явлением парникового эффекта, вызванного увеличением концентрации углерода в атмосфере. Как выясняется, значительную роль в этом процессе имеют системы ведения сельского хозяйства. В частности, положительную роль ученые придают переходу к нулевой обработке почвы. В  последней редакции стратегии борьбы с глобальным потеплением климата через сокращение выброса углекислого газа в атмосферу включено и сокращение площадей чистого пара (Lal, 2007).