Матеріал надано корпорацією «Агросоюз»
Двейн Бек, науковий керівник дослідницької ферми «Дакота Лейкс», Джейсон Міллер, Метью Хегні, агрономи (США)
No-till зазвичай визначають як метод, що сприяє збереженню ґрунтової вологи, зменшенню ерозії ґрунту, покращенню якості води, створенню сприятливих умов для дикої природи, підвищенню ефективності використання праці, скороченню інвестицій у сільгосптехніку, секвестрації атмосферного вуглекислого газу тощо. Водночас різняться думки щодо впливу no-till на зростання прибутковості сільгоспкультур. Існують дослідницькі дані, які підтверджують думки про те, що метод no-till за рентабельністю менш прибутковий, більш вигідний чи такий самий, як традиційні методи. Очевидно, щоб визначити відносну прибутковість застосовуваних технологій обробітку, слід зважати на деталі, тобто, місце розташування і тривалість випробувань, експериментальні методи (сівозміни, посівне обладнання, використання добрив тощо), економічні міркування.
Різноманіття культур
Для зручності розглянемо класифікацію холодостійких і теплолюбних злакових культур за фізіологічним принципом (С3:С4), навіть якщо деякі види С3, зокрема рис, мають тропічні властивості росту. Широколисті культури не можна розмежувати так чітко (хоча існують значні відмінності між видами при асиміляції), вони демонструють більше генетичне і фенотипічне різноманіття, ніж злакові.
1. Холодостійкі злакові культури, тобто пшениця, ячмінь, овес (Triticum aestivum/T. durum, Hordeum vulgare, Avena sativa).
2. Теплолюбні злакові культури – кукурудза, сорго, просо (Zea mays, Sorghum bicolor,Panicum miliaceum/Setaria italica/Pennisetum glaucum).
3. Холодостійкі широколисті культури, тобто горох, сочевиця, льон (Pisum sativum, Lens culinaris, Linum usitatissimum).
4. Теплолюбні широколисті культури – соняшник. сафлор, соя, бавовник (Helianthus annuus, Carthamus tinctorius, Glycine max, Gossypium hirsutum).
Агротехнічні та економічні переваги чергування
Основні типи рослин істотно відрізняються за показниками росту і стиглості, які впливатимуть на терміни сівби і збирання врожаю, уразливість до комах-шкідників, вимоги певної температури/вологоспоживання. Вирощуючи культури кожної з основних груп згідно з їхньою природою, можна зменшити кількість бур’янів і шкідників, притаманних особливому типу культури. Навіть використання численних видів одного типу культури, наприклад кукурудзи, сорго чи проса, може додати корисного різноманіття до сівозміни.
Культури одного типу зазвичай приваблюють подібних комах-шкідників і мають схожі потреби у воді й теплі. Їх можна вважати приблизною заміною під час визначення різноманіття. Усередині групи можна вибрати особливі культури, які б відповідали певним умовам. Наприклад, сочевиця та горох є холодостійкими широколистими культурами. Але сочевиця дає кращий урожай у сухіших кліматичних умовах. Озима та яра пшениці є холодостійкими культурами , але відрізняються за датами сівби та збирання. Соя і бавовник – теплолюбні широколисті культури, але бавовник потребує значно більше тепла і витримує сухіші умови порівняно із соєю.
Різноманіття культур у сівозміні, крім вирішення агрономічних проблем, скорочує ризики і витрати. Часові межі сівби та збирання дещо не збігаються. Більше типів культур можна посіяти на більшій площі за допомогою меншої кількості обладнання. Аби найбільш економічно використати сільгосптехніку і трудові ресурси, які раніше були застосовані для оранки, їх потрібно переорієнтувати. Зменшення наполовину кількості тракторо-годин практично подвоює фіксовані витрати стосовно цих годин. Завдяки вирощуванню різних типів культур можна ефективніше використовувати сільгосптехніку.
Для зручності порівняння різноманіття деяких сівозмін доцільно створювати каталоги культур, що входять до сівозміни. Якщо коротко, різноманіття культур у сівозміні зростає завдяки таким компонентам:
• кількість років інтервалу між сівбою одного типу культури;
• наявність і злакових, і широколистих культур;
• наявність культур весняної та осінньої сівби;
• наявність холодостійких і теплолюбних культур.
Ефект від різноманіття культур зменшується, якщо сіяти і збирати їх в один і той самий період.
Сівозміни можна оцінювати з двох позицій: ті, що втілюються на всій площі господарства, й ті, що їх застосовують обмежено, на певних полях. Деякі виробники вдаються до методу «сівозміни в рамках сівозміни» (використання кількох вдало підібраних сівозмін одночасно); у такий спосіб можна застосовувати різні чергування чи обирати культури (наприклад, соняшник або сою) задля якнайефективнішого виробництва. Заміщення однієї культури іншою змінює рівень економічного ризику сівозміни, а ризик, пов’язаний з вирощуванням кожної культури, зумовлений насамперед її місцем у сівозміні.
Крім того, різноманіття культур має збільшити прибутковість та або зменшити ризик. Різноманітні сівозміни будуть особливо рентабельні, якщо культури діставатимуть удосталь вологи, якщо до них включатимуть адаптовані типи й різновиди культур поряд із належним планом та менеджментом.
Вплив різноманіття культур у сівозміні
Сівозміни, що включають кукурудзу та сою, спричинюють подібні тенденції врожайності. За різноманіття сівозмін та збільшення інтервалів урожайність культур підвищується.
Багато аграріїв ставили одне й те саме запитання: чи не буде залежність від no-till (якщо на полі висівати проміжну культуру) спричинювати відбір комах-шкідників, які здатні виживати у сівозмінах із дуже тривалими інтервалами між вирощуванням однієї культури? Відповіддю на це запитання ми вважаємо дворічну сівозміну (коротка перерва / тривала перерва), що доповнює ідею біологічного часу (на відміну від хронологічного). На нашу думку, це не становитиме проблеми, якщо ми зможемо створити сівозміни, у яких біологічний час був би максимальним, й тоді нам би не доводилось постійно дякувати генетиці за тривалий спокій комах-шкідників. Цього можна досягти, вирощуючи певний вид культури двічі за сівозміну (в основному і наступному році), а потім не сіяти її тривалий час (три чи більше років). Дворічна сівозміна збільшує частину генетичної популяції комах-шкідників, що мають короткий період спокою. Будь-яка тенденція певних комах-шкідників, властивих конкретному типу культури, до виживання в умовах тривалої хронологічної зміни стримується хижаками (природний відбір), а також завдяки процесам біологічного та хімічного розкладу цих організмів під час уразливого стану спокою (ідея біологічного часу). Сівозміни, покликані контролювати поширення різних біотипів комах-шкідників, лише посилюють їхній захист, переконуючи нас у тому, що ми мимоволі відбираємо біотипи з тривалим періодом сплячки деяких організмів, що завдають шкоди вирощуванню сільгоспкультур.
Інтенсивність рільництва
Це – рівень потреби води, створений чергуванням культур, він має відповідати водопостачанню. Тобто, сівозміни no-till мають бути більш інтенсивними за сівозміни традиційного методу. Наприклад, сівозміну пшениця – пар можна замінити сівозміною пшениця –кукурудза – пар або пшениця – просо – пар.
Вирощування культур, що потребують більшої кількості води (приміром, люцерна, кукурудза, соя), так само, як вирощування двох культур за один рік і відмова від пару, підвищують інтенсивність. Як проміжні вирощують такі рослини (зазвичай бобові), що не збирають ані як зернові, ані як фуражні. Вони лише забирають надлишок води, підтримують біологічну активність мікроорганізмів, покращують середовище насіннєвого ложа (бобові), постачають азот. Проводять досліди, аби з’ясувати життєстійкість за розкидного посіву різних проміжних культур у визначених схемах чергування (зокрема після пшениці, між культурами кукурудзи).
Недостатня інтенсивність справляє негативну дію. Підвищений вміст вологи та її доступність за використання no-till підтверджуються на практиці. Маючи основну мету – використати цей дар винятково для боротьби з посухою, ви зменшуєте найбільш очевидний ризик за дуже великих витрат. Ці витрати означають втрачену можливість вирощування культур, що відповідають за додаткову вологу, яка зумовлює більший потенціал прибутку, якщо використати її з високою інтенсивністю землеробства. Здатність використати воду у ґрунті, оброблюваному за no-till, також створює проблеми, пов’язані з ростом рослин, якістю ґрунту й польовими операціями.
Використання принаймні трьох із чотирьох основних типів культур може призвести до змішування культур, що потребують більшої та меншої кількості вологи. Потрібна комбінація залежатиме від доступності вологи. Ґрунти з високою здатністю накопичувати воду підтримують більшу інтенсивність, аніж ґрунти з грубим гранулометричним складом. Холодніший клімат сприяє більшій інтенсивності землеробства, аніж теплий з однаковим рівнем випадіння опадів. Якщо поля занадто вологі, поточній сівозміні бракує інтенсивності. Якщо занадто сухі, інтенсивність зависока.
Сорго і кукурудза займають у сівозміні одну й ту саму нішу, хоча є різниця в їхній пристосовуваності до екстремальних кліматичних умов, потенціалі врожайності, водоспоживанні, уразливості до комах і чутливості до гербіцидів.
Наступна сівба широколистих культур можлива там, де немає проблем водної ерозії. Їх не сіють на ґрунтах зі схилом через нерівномірне продукування рослинних решток, що властиве широколистим рослинам, і там, де поганий стан ґрунтів через багаторічну інтенсивну оранку.
Планування сівозмін
Різноманіття й інтенсивність є лише гранями багатопросторової та узгодженої агрономічної системи. Наприклад, зміни у сівозмінах слід узгоджувати із впровадженням посіву з низьким порушенням структури ґрунту, позаяк різноманіття сівозміни слугує заходом боротьби із хворобами та бур’янами. Проте, зростання інтенсивності землеробства залежить від поліпшення ґрунтової структури, рівня поверхневих решток, що створюються в разі відмови від порушення ґрунту. Потреби в техніці змінюються, адже вона має сприяти значному накопиченню рослинних решток і зволоженості ґрунтів. Необхідний системний підхід до планування сівозмін для взаємодії агрономічних, економічних та інженерно-технічних чинників.
Слід зважати також на безліч інших факторів. Дві сівозміни з однаковим різноманіттям та інтенсивністю можуть різнитися дохідністю через особливості чергування та/або вибір культур, одна з яких, можливо, забезпечує кращу стабільність урожайності у посушливі роки, а інша менш уразлива до хвороб. Інші міркування щодо чергування зважають на водоспоживання, історичні приклади випадіння дощів, здатність до снігозатримання, потенціал захворюваності, циклічність появи певних комах, фітотоксичну ефективність, колір і кількість попередніх рослинних решток, особливості захисту рослин від бур’янів, гербіцидну сівозміну і перехідний запас, співвідношення прибутку і ризику, ширину міжрядь, дати сівби та збирання, тривалість робочого часу, індивідуальні особливості і доступ на ринки. Амплітуда і величина ефективності вибору того чи іншого чергування вивчені ще недостатньо.
Сівозміна є кращим способом зниження ризику і збільшення ефективності. Кожен фермер має збалансувати різноманіття й інтенсивність для досягнення бажаного рівня витрат і прибутку. Помірно інтенсивні та різноманітні сівозміни (приміром, яра пшениця – озима пшениця – кукурудза – соняшник або яра пшениця – кукурудза – соя) є менш ризикованими і дають менший валовий прибуток на одиницю площі. Така сівозміна допомагає розподілити робоче навантаження і фіксовані витрати, зменшити залежність від ціни та несприятливих погодних умов, позбутися проблем, пов’язаних із бур’янами та комахами. У підсумку такі сівозміни можуть бути прибутковими. Зниження інтенсивності і більше різноманіття (озима пшениця – просо – канола, озима пшениця – кукурудза – овес і горох посівний) гарантують менший ризик у посушливі роки, але й менший валовий дохід у роки з помірними погодними умовами, Сівозміни з малою інтенсивністю і недостатнім різноманіттям (пшениця – ріпак, пшениця – пар, пшениця як монокультура) за використання no-till є неефективними. Вони потребують вищих фіксованих витрат на одиницю площі, зумовлюють більші ризики і знижений валовий дохід.
