Прямой посев в Чили: опыт пионера прямого посева


Ферма Чекен находится в провинции Консепсьон, приблизительно в 400 километрах южнее столицы Чили Сантьяго. Ферма имеет 400 га полевых угодий и занимается разведением курочек-несушек. Я начал работу на ферме в 1953 году в качестве управляющего. В результате вывоза соломы и сжигания стерни почва оставалась незащищенной, так что при большом уровне зимних осадков имел место интенсивный снос почвы в результате водной эрозии.

За 250 лет сельскохозяйственной деятельности в Чили 3 миллиона гектар пахотных угодий потеряли до 1 тыс. тонн почвы с гектара. Поэтому земледелие едва ли еще рентабельно. Доля органических веществ составляет менее 3%, так что поступление дополнительных питательных веществ из почвы незначительное, и поэтому необходимо вносить большое количество минеральных удобрений. Почвы с небольшим количеством органических веществ не в состоянии накапливать дождевую влагу и влагу, вносимую путем полива, за счет чего засушливым летом происходит высыхание как зерновых культур, так и пастбищных угодий. Поэтому с 1959 года в Чекен полностью отказались от применения плуга. Были созданы пастбища длительного пользования и лесные площади. С 1978 года мы начали сеять кукурузу и пшеницу методом прямого посева, вначале на отвесных склоновых участках с наклоном до 35%.

Зерно для человека, солома для почвы

Стерня оставлялась на поле в качестве защиты от эрозии и органического удобрения. После многолетнего прямого посева мы смогли констатировать увеличение толщины пахотного слоя почвы прибл. 1 мм в год, а также ежегодное увеличение органической субстанции в верхнем слое почвы прибл. на 0,2%. Это углубление пахотного слоя почвы мы объясняем постоянным увеличением органической субстанции в качестве гумуса за счет того, что все остатки урожая оставались на поле.

Опыт прямого посева

•Доля органической субстанции увеличилась прибл. на 0,2% в год.
•Содержание фосфора составляет в настоящее время 60 ppm, а содержание калия – 380 ppm. В течение нескольких лет в качестве удобрения вносится только азот и куриный помет.
•Емкость обмена катионов повысилась (см. таблицу на стр. 34).
•Урожайность пшеницы увеличилась в 2 раза, кукурузы в некоторых случаях даже в 4 раза. Повышение урожайности продолжается.

Каким образом осуществляется прямой посев?
1.Система начинается уже с уборки культуры-предшественника, при этом пожнивные остатки измельчаются и равномерно распределяются.
2.Все пожнивные остатки остаются в качестве мульчированного покрытия.
3.Внесение куриного помета вместе с известью для удобрения.
4.Использование гербицидов.
5.Прямой посев.
6.Четкое распределение внесения удобрений, чтобы концентрация соли не наносила ущерб почвенной жизнедеятельности.
7.Уборка урожая.
На неорошаемой площади обычный севооборот включал в себя люпины – пшеницу – тритикале, а на орошаемом поле кукурузу – сою – пшеницу.


Ценность пожнивных остатков

Плодородие почвы в Чекен начало улучшаться, когда мы прекратили обработку почвы и постоянно покрывали почву пожнивными остатками. Эти пожнивные остатки защищают почву не только от влияния солнца, ветра и воды, но и представляют собой неоценимый источник питательных веществ и плодородия почвы. При этом само по себе поступление питательных веществ от соломы имеет меньшее значение, чем непрямое приращение в результате биохимических процессов в почве. Это, в частности, касается, бедных гумусом и уплотненных почв, а также глинистых почв, не способных к набуханию. Эродированные или плохие почвы в целом имеют хорошие предпосылки для естественной регенерации нативной фауны и флоры, при условии, что имеется достаточно углерода из пожнивных остатков.

При использовании минеральных удобрений также повышается объем соломы, так что для почвенных организмов имеется больше питания. Если в севообороте присутствуют бобовые культуры, внесение азота может быть снижено. Навоз и другие органические удобрения могут тоже использоваться. Цель – обеспечение как можно большего объема органических веществ для достижения максимального содержания гумуса. Кроме того, обязательно требуется в достаточной степени обеспечивать почву фосфором и кальцием, так чтобы уровень pH был в нейтральных границах.

Почвенные минералы в субстрате содержат некоторые питательные вещества, которые однако в большинстве случаев плохо доступны. В частности, это наблюдается на бедных гумусом почвах, а также на кислых и сильно щелочных почвах. Слаборазвитые почвы, напротив, содержат большее количество растительных питательных веществ, в зависимости от их геологического происхождения. Однако в результате многолетнего земеледельческого использования без внесения минеральных удобрений в настоящее время многие почвы обеднели, поэтому требуется дополнительное внесение минеральных удобрений. Сейчас очень важно, чтобы почвенная микрофлора и фауна преобразовывали бы нерастворимые неорганические материалы, благодаря чему они бы стали доступными для растений.

Подкормка почвенных организмов


При образовании почвы важную роль играют как гетеротрофные организмы (одноклеточные, грибы, актиномицеты, а также большинство бактерий), так и фотоавтотрофы, такие как водоросли, мхи или лишайники. Они могут преобразовать грубую исходную породу в плодородные почвы. Поэтому почвенные организмы должны постоянно обеспечиваться достаточным питанием в форме богатых углеродом пожнивных остатков.
Процессу биохимического выветривания способствуют органические кислоты, энзимы и другие органические вещества. Почвенные живые организмы высвобождают органические кислоты такие как лимонная, яблочная, янтарная кислота, за счет чего высвобождаются трудно доступные питательные вещества.

Микроорганизмы являются решающим фактором для сохранения естественного плодородия почвы. Этот вид имеет специальные функции. Микроорганизмы работают в обратной зависимости. Питательные вещества, которые выделяет организм, служат другому в качестве питания. В конце этой цепочки питания стоят легко доступные питательные вещества.
Поэтому права пословица «Зерно – для человека, солома – для почвы». Это дань, которую должны платить все фермеры, чтобы сохранить плодородие почвы и обеспечить человечество продовольствием. Это так же важно, как кормить корову, которую мы доим, курочку, которая несет яйца или собаку, которая сторожит наш дом.

Кто думает, что достаточно только вносить минеральные удобрения, тот ошибается. Такие удобрения питают только растение. Легко растворимые удобрения могут даже стать ядом для почвенных организмов. Органические вещества как пожнивные остатки, солома, опилки или мульча из коры, напротив, являются питанием для почвы. Чем больше объем остатков на поверхности почвы, тем больше пользы для почвы и ее хозяев.

При преобразовании органической субстанции возникают почвенные коллоиды, которые имеют наибольшее значение для емкости обмена катионов. Они меньше 0,5 μm. Чем меньше эти коллоиды, тем выше емкость обмена катионов. В Чекен емкость обмена катионов повысилась с момента перехода на прямой посев с 11 до 28 m val/100 g почвы.
Фермеры не должны забывать, насколько полезны дождевые черви, поскольку они прорывают ходы в почвенном профиле и вносят свой кал в почвенный профиль в качестве исходного материала для образования гумуса. Эти животные являются лучшим плугом для почвы.

Фабрика естественного гумуса

Прямой посев сделал Чекен фабрикой естественного гумуса, ведь улучшение почвы напрямую зависит от объема и качества гумуса. Более интенсивно лигнифицированные минералы с широким соотношением С: N (700:1) как древесные остатки дольше остаются в почве и создают более устойчивые гуминовые вещества.

Необходимо подчеркнуть, что солома и другие пожнивные остатки не должны скармливаться скотине или каким-то другим образом удаляться с того места, где они выросли, что особенно важно для почв с органической почвенной субстанцией менее 4%. Скот экстрагирует большую долю энергии в форме углеводов. Навоз имеет намного более узкое соотношение C:N, чем гумус. Проблему представляет здесь также очень неравномерное распределение кала и мочи, в частности при выпасе.

Почвенные микроорганизмы могут быть аэробными, факультативными или анаэробными. Аэробные микроорганизмы живут только при наличии атмосферного кислорода и являются наиболее важными для преобразования пожнивных остатков в подпокровном слое. Факультативные микроорганизмы могут жить как за счет кислорода, так и без него. Анаэробные микроорганизмы живут без атмосферного кислорода и в основном тогда, когда недостаточно кислорода в более глубоком почвенном горизонте. Каждая из этих групп микроорганизмов на различных стадиях пригодна для преобразования органического материала и играет важную роль для почвенного профиля.

В рамках системы прямого посева, при которой пожнивные остатки остаются на поверхности почвы, наиболее важными являются гетеротрофные микроорганизмы, поскольку они отвечают за усвоение и преобразование органического углерода, который содержится в пожнивных остатках. Эти микроорганизмы являются активными производителями гуминовых веществ.

Традиционные земеледельческие системы, которые закапывают пожнивные остатки более чем на 20 см, имеют большее количество факультативных и анаэробных микроорганизмов. Однако за счет этого нарушаются физиологические функции почвы, поскольку при анаэробном преобразовании образуются различные алкогольные вещества, органические кислоты или метан (СН4). Все это приводит к недостатку кислорода и избытку двуокиси углерода в корневой зоне и сопровождается фитотоксичным эффектом продуктов преобразования.

Застойное переувлажнение тормозит процесс разложения, прежде всего в комбинации с заделанными в почву органическими веществами, поскольку это приводит к недостатку кислорода. В этом смысле необходимо подумать о том, что в природе остатки тоже не хоронятся, только корни растений аэробно преобразуются в почве. Достаточное содержание кислорода в почве требуется также для первичной деятельности грибов, которые разлагают целлюлозу свежих пожнивных остатков. При этом преобразовании возникают полиуроновые кислоты, которые стабилизируют структуру почвы и тем самым защищают от ударов дождевых капель.

Почва и удобрения

Неправильное или слишком интенсивное использование удобрений в земледелии может даже нанести вред почве, ускоряет разложение органического вещества и может снизить растворимость питательных веществ. Это касается, например, фосфатов, которые фиксируются на кислых почвах со свободным ионами железа и алюминия в качестве трудно растворимого фосфата железа или алюминия. В таком случае растение может использовать меньше 20% внесенного фосфата, что повышает зависимость от минеральных удобрений. В южной части Чили имеется много богатых фосфатом почв на вулканическом пепле, на которые все равно нужно вносить очень большие объемы фосфата, поскольку фосфаты очень быстро фиксируются. Здесь не хватает, прежде всего, органического вещества, т.к. только активная почвенная жизнедеятельность делает доступными для растений фосфаты, находящиеся в почве, или вносимые в нее.

Наша новая окружающая среда

В Чекен мы создали новую, естественную в широком смысле этого слова окружающую среду, благодаря нашим знаниям о почве. Почвы в первобытном состоянии возникают при внесении больших объемов биомассы, как травы, деревья и кустарники, а также остатки животного происхождения всех видов и размеров. Непрерывный прямой посев, включая подповерхностное преобразование органических остатков, соответствует естественному прототипу.

Выветривание и образование почвы являются естественными, медленно идущими процессами, на которые влияют климатические условия. Физические, химические и биологические факторы вмешиваются в эти процессы. Прежде всего, биологические факторы, такие как активная почвенная жизнедеятельность, имеют основополагающее значение для образования почвы. Влияние человека не всегда должно приводить к нарушению развития экосистемы почвы.

Несмотря на это приходится констатировать, что даже при прямом посеве невозможно восстановить первоначальную экосистему, которая существовала до вселения в нее человека. Множество миллионов гектар плодородной почвы уже навсегда разрушены. Однако с помощью непрерывного прямого посева и постоянного покрытия почвы можно, по крайней мере, сохранить плодородие нашей почвы и тем самым обеспечить выживание человечества и сохранение окружающей среды.
Карлос Кроветто, Консепсьон, Чили

0 комментариев

Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.