Войти
 Молодые растения сои хорошо растут и защищены остатками урожая пшеницы. Эта форма беспахотного земледелия обеспечивает хорошую защиту почвы от эрозии и помогает удерживать влагу для нового урожая. |
Беспахотное земледелие (также известное как нулевая обработка почвы или прямое высевание ) - это агротехника для выращивания сельскохозяйственных культур или пастбищ без нарушения почвы через обработка почвы. Безупречное земледелие снижает количество эрозии почвы, вызываемой обработкой почвы на определенных почвах, особенно на песчаных и сухих почвах на наклонной местности. Другие возможные преимущества включают увеличение количества воды, которая проникает в почву, удержание в почве органических веществ и круговорот питательных веществ. Эти методы могут увеличить количество и разнообразие жизни в почве и на ней. Обычно системы нулевой обработки почвы требуют использования гербицидов для борьбы с сорняками.
Сегодня в сельском хозяйстве преобладает обработка почвы, но методы нулевой обработки почвы могут иметь успех в некоторых контекстах. В некоторых случаях методы минимальной обработки почвы или "low-till" комбинируют методы обработки почвы и no-till. Например, некоторые подходы могут использовать неглубокую культивацию (т.е. использование дисковой бороны ), но не использовать вспашку или использовать полосовую обработку почвы.
Обработка почвы - это сельскохозяйственная подготовка почвы механическим перемешиванием, обычно с удалением сорняков, установленных в предыдущем сезон. Обработка почвы может создать плоское семенное ложе или грядку, на которой образованы участки, такие как ряды или приподнятые грядки, для улучшения роста желаемых растений. Это древний метод с четкими доказательствами его использования, поскольку по крайней мере 3000 г. до н.э.
земледелие с нулевой обработкой почвы не эквивалентно консервативной обработке почвы или полосовой обработке почвы. Консервативная обработка почвы - это группа приемов, которые сокращают объем необходимой обработки почвы. Нулевая обработка почвы и полосная обработка почвы являются формами консервативной обработки почвы. No-till - это практика никогда не обрабатывать поле. Обработка почвы через год называется ротационной обработкой почвы.
Эффекты обработки почвы могут включать уплотнение почвы ; потеря органического вещества ; деградация почвенных агрегатов ; смерть или разрушение почвы микробов и других организмов, включая микоризы, членистоногие и дождевые черви ; и эрозия почвы, где верхний слой почвы смывается или сносится ветром.
Идея современного беспахотного земледелия зародилась в 1940-х годах Эдвардом Х. Фолкнером, автором книги «Безумие пахаря», но так продолжалось до тех пор, пока после Второй мировой войны не появились мощные гербициды, такие как паракват, идею которых начали опробовать различные исследователи и фермеры. К числу первых, кто внедрил технологию нулевой обработки почвы, относятся Клингман (Северная Каролина), Эдвард Фолкнер, Лос-Анджелес Портер (Новая Зеландия), Гарри и Лоуренс Янг (Херндон, Кентукки), Instituto de Pesquisas Agropecuarias Meridional (1971 в Бразилии) с Гербертом Барцем. 151>
Земли под беспахотным земледелием увеличились во всем мире. В 1999 году во всем мире под беспахотным земледелием было занято около 45 миллионов га, которые увеличились до 72 миллионов га в 2003 году и до 111 миллионов га в 2009 году.
Согласно данным Австралийское статистическое бюро (ABS) Исследование управления сельскохозяйственными ресурсами, в Австралии процент сельскохозяйственных земель с использованием методов беспахотного земледелия составлял 26% в 2000-01 гг., А в 2007-08 гг. Более чем удвоился до 57%.
В Южной Америке был самый высокий уровень внедрения метода нулевой обработки почвы в мире, который в 2014 году составлял 47% от общей площади земледелия в мире. Страны с наибольшим распространением - Аргентина (80%), Бразилия (50%), Парагвай (90%) и Уругвай (82%).
В Аргентине использование нулевой обработки почвы привело к уменьшению площади почвы. потери от эрозии на 80%, снижение затрат более чем на 50% и увеличение доходов фермерских хозяйств.
В Бразилии использование нулевой обработки почвы привело к сокращению потерь от эрозии почвы на 97%, повышению производительности фермерских хозяйств и увеличению доходов на 57% через пять лет после начала нулевой обработки почвы.
В Парагвае чистый доход фермерских хозяйств увеличился на 77% после перехода на нулевую обработку почвы.
Беспахотная обработка почвы широко используется в США, и количество обрабатываемых таким образом акров продолжает расти. Этот рост поддерживается за счет снижения затрат. Использование нулевой обработки почвы приводит к меньшему количеству проходов с использованием оборудования, а растительные остатки предотвращают испарение дождевых осадков и увеличивают инфильтрацию воды в почву.
В 2017 г. применялось нулевое земледелие около 21% возделываемых пахотных земель в США.
Некоторые исследования показали, что беспахотное земледелие может быть больше в некоторых случаях выгодно.
В некоторых случаях это может снизить затраты на рабочую силу, топливо, орошение и оборудование. Технология No-Till может повысить урожайность благодаря более высокой инфильтрации и накопительной способности воды, а также меньшей эрозии. Еще одно возможное преимущество заключается в том, что из-за более высокого содержания воды вместо того, чтобы оставлять поле под паром, может быть экономически целесообразно вместо этого посадить другую культуру.
Проблема нулевой обработки почвы заключается в том, что Весной почва и прогревается, и сохнет медленнее, что может задерживать посадку. Таким образом, сбор урожая может происходить позже, чем на поле с традиционной обработкой. Более медленное нагревание происходит из-за того, что растительные остатки имеют более светлый цвет, чем почва, которая была бы обнажена при традиционной обработке почвы, которая затем поглощает меньше солнечной энергии. Этим можно управлять, используя очистители рядов на сеялке.
Земледелие без обработки почвы требует некоторых навыков, отличных от традиционного земледелия. Сочетание техники, оборудования, пестицидов, севооборота, удобрений и ирригации должно использоваться для местных условий.
На некоторых культурах, таких как непрерывный без - До кукурузы толщина растительных остатков на поверхности поля может стать проблемой без надлежащей подготовки и / или оборудования. При нулевой обработке почвы требуется специальное посевное оборудование, такое как более тяжелые сеялки , которые могут проникать сквозь пожнивные остатки. Для вспашки нужны более мощные тракторы, поэтому тракторы могут быть меньше при нулевой обработке почвы. Затраты можно компенсировать продажей плугов и тракторов, но фермеры часто оставляют свое старое оборудование, пробуя использовать метод нулевой обработки почвы. Это приводит к увеличению инвестиций в оборудование.
Если у почвы плохой дренаж, может потребоваться дорогая дренажная плитка или другие устройства для удаления лишней воды при нулевой обработке почвы. Инфильтрация воды улучшается после 5–8 лет беспахотного земледелия.
Одной из целей обработки почвы является удаление сорняков. Безпахотное земледелие меняет состав сорняков: быстрорастущие сорняки могут быть уменьшены по мере усиления конкуренции с возможным ростом многолетних растений, кустарников и деревьев. Эта проблема обычно решается с помощью гербицида, такого как глифосат, вместо обработки почвы для подготовки семенного ложа, поэтому при нулевой обработке почвы часто используется больше пестицидов по сравнению с традиционной обработкой почвы.. Некоторыми альтернативами могут быть озимые покровные культуры, соляризация почвы или сжигание. Однако использование гербицидов не является строго необходимым, как продемонстрировал Масанобу Фукуока.
В системе No-till иногда используются покровные культуры, чтобы помочь контролировать сорняки и увеличить количество органических остатков в почве (или питательных веществ за счет использования бобовые ). Затем необходимо убивать покровные культуры, чтобы вновь посаженные культуры могли получать достаточно света, воды, питательных веществ и т. Д. Это можно сделать с помощью вальцов, щипцов, измельчителей и других способов. Затем остатки засевают и оставляют в качестве мульчи. Покровные культуры, как правило, должны быть сморщены, когда они вступают в стадию цветения.
При нулевой обработке почвы остатки урожая прошлых лет лежат на поверхности поля, что может вызвать различные, более серьезные или более частые заболевания или проблемы с сорняками по сравнению с обработкой почвы.
Одним из наиболее распространенных факторов снижения урожайности является иммобилизация азота в растительных остатках, на что может потребоваться несколько месяцев. несколько лет на разложение, в зависимости от соотношения углерода и азота в культуре и местных условий. Удобрения необходимо вносить с большей дозой. Новаторское решение этой проблемы состоит в том, чтобы интегрировать животноводство различными способами для облегчения разложения. После переходного периода (4–5 лет для Канзаса, США) в почве может накапливаться органическое вещество. Питательные вещества из органических веществ в конечном итоге попадают в почву.
Согласно одному исследованию 2003 года, сельское хозяйство выпустило оценочные данные 78 миллиардов метрических тонн углерода за последние несколько столетий. Утверждается, что беспахотное земледелие увеличивает органическое вещество почвы и, таким образом, увеличивает связывание углерода. Хотя во многих исследованиях сообщается об увеличении содержания органического углерода в почве в системах нулевой обработки почвы, другие делают вывод, что эти эффекты могут наблюдаться не во всех системах, в зависимости от таких факторов, как климат и содержание углерода в верхнем слое почвы. Тем не менее, ведутся споры о том, действительно ли происходит иногда обнаруживаемая повышенная секвестрация, или это связано с ошибочными методами тестирования или другими факторами. Есть свидетельства того, что системы no-till улавливают меньше углерода, чем традиционная обработка почвы. Исследование 2014 года пришло к выводу, что это происходит из-за того, что «подповерхностный слой при нулевой обработке почвы часто со временем теряет больше запасов органического углерода почвы, чем накапливается в поверхностном слое». Кроме того, исследователи не выработали единого определения связывания органического углерода в почве. В исследовании делается вывод: «Необходимы дополнительные инвестиции в исследования почвенного органического углерода (SOC), чтобы лучше понять методы управления сельским хозяйством, которые с наибольшей вероятностью будут изолировать SOC или, по крайней мере, сохранить больше чистых запасов SOC».
No-till сельское хозяйство снижает выбросы закиси азота (N2O) на 40-70%, в зависимости от севооборота. Закись азота является мощным парниковым газом, в 300 раз сильнее, чем CO2, и остается в атмосфере в течение 120 лет.
Земледелие без обработки почвы улучшает агрегаты и уменьшает эрозию. Эрозия почвы может быть снижена почти до уровня продуктивности почвы.
Исследования, проведенные на основе более чем 19-летних исследований обработки почвы в Министерстве сельского хозяйства США Служба сельскохозяйственных исследований, показали, что нет - незавершенное земледелие делает почву менее разрушаемой, чем вспаханная почва в районах Великих равнин. Первый дюйм почвы с нулевой обработкой почвы содержит больше агрегатов и в два-семь раз менее уязвим, чем вспаханная почва. Считается, что больше органических веществ в этом слое помогает удерживать частицы почвы вместе.
Согласно Продовольственной и сельскохозяйственной организации Объединенных Наций (ФАО), Нет- обработка почвы может остановить опустынивание, поддерживая органическое вещество почвы и уменьшая ветровую и водную эрозию.
Отсутствие вспашки также означает меньшее количество переносимой по воздуху пыли.
Земледелие с нулевой обработкой почвы улучшает удержание воды : пожнивные остатки помогают воде из естественных осадков и орошению просачиваться почва. Ограничения по остаткам испарение, экономия воды. Испарение после обработки почвы снижает количество воды примерно на 1/3 - 3/4 дюйма (0,85 - 1,9 см) за проход.
Образование оврагов может вызвать эрозию почвы на некоторых культурах, таких как соевые бобы, при нулевой обработке почвы, хотя модели других культур при нулевой обработке почвы демонстрируют меньшую эрозию, чем традиционная обработка почвы. Водные пути с травой могут быть решением. Любые овраги, образующиеся на необработанных полях, с каждым годом становятся все глубже, а не сглаживаются регулярной вспашкой.
Проблемой некоторых полей является водонасыщение почв. Переход на беспахотное земледелие может увеличить дренаж, поскольку почва при непрерывной нулевой обработке почвы включает более высокую скорость инфильтрации воды.
На необработанных полях часто бывает больше кольчатых червей, беспозвоночные и дикие животные, такие как олени.
Обработка почвы снижает альбедо пахотных земель. Потенциал глобального похолодания в результате увеличения альбедо на пахотных землях с нулевой обработкой почвы аналогичен по величине другим биогеохимическим процессам связывания углерода.
