Особливості застосування та переваги технології Strip-Till

278
Застосування технології Strip-Till
Останнім часом підвищеною увагою в аграріїв користується технологія Strip­-Till. В минулому номері ми розповідали про можливості застосування цієї технології на різних культурах. В цій статті, підготовленій доктором Вілфрідом Германом з Німеччини спеціально для журналу «Агроном», ви дізнаєтесь про основні переваги та недоліки цієї технології, а також про конструктивні особливості техніки для Strip­-Till.

ПОХОДЖЕННЯ І ЦІЛІ

В агротехнічній практиці існує багато різних варіантів підготовки ґрунту, кожен з яких за відповідних умов може оптимально підходити для певної місцевості. Технологія Strip-­Till прийшла в Європу зі Сполучених Штатів, де на певному етапі в результаті зміни умов зовнішнього середовища утворилася з технології прямого посіву, або No­-Till. Переважним чином ця технологія обробітку ґрунту якнайкраще підходить для рядкових культур. Так, першочергово вона розроблялася в Америці саме під кукурудзу при її щорічному вирощуванні. Особливість Strip­-Till полягає у тому, що ґрунти порівняно з іншими методами обробітку обробляють і розпушують тільки смугами у рядках майбутнього посіву, при цьому інша частина поля залишається недоторканою.

При застосуванні технології Strip­-Till основними цілями є:

  • створення оптимального сформованого простору у місці проростання коріння за рахунок розпушування ґрунту, прибирання з місця майбутнього рядка пожнивних решток та наступного зворотного ущільнення ґрунту;
  • отримання оптимальної структури ґрунту перед посівом за рахунок вирівнювання поверхні поля з застосуванням прикочувальних котків;
  • економія на витратах виробничих засобів за рахунок зменшення кількості проведених агротехнічних заходів та меншого використання потужної техніки для оранки, тощо;
  • забезпечення доступу рослин до ґрунтових вод за рахунок дотримання капілярності ґрунту, особливо у міжряддях, де порушення ґрунтової структури не відбувається, а також під рядком при відповідному зворотному ущільненні;
  • захист від водної та вітрової ерозії перш за все за рахунок покращення структури ґрунту, уникнення утворення занадто дрібного шару ґрунту на поверхні поля, а також утримувальній дії пожнивних решток у міжряддях;
  • ефективне підкореневе підживлення рослин на різних рівнях глибини з використанням навіть кількох окремо внесених видів добрив.
Обробіток грунту смугами - Strip-Till
За технології Strip-Till грунти обробляють і розпушують тільки смугами у рядках майбутнього посіву

МОЖЛИВОСТІ ЗАСТОСУВАННЯ

Загалом технологія Strip­-Till залежно від зовнішніх умов та особливостей ґрунтів може використовуватися і як комбінований, і як поступовий метод обробітку.

Комбінований метод більше підходить для легких та середніх ґрунтів, з великим вмістом піску та обмеженою кількістю вологи. В такому випадку розпушування по рядках і проведення посіву відбуваються під час однієї робочої операції.

Поступовий метод більш властивий важким ґрунтам, з великим вмістом глини та гумусу, а також на місцях вирощування з доволі непоганими умовами забезпеченості рослин вологою. Тоді восени, після збору врожаю попередника, окремо здійснюють розпушування ґрунту по рядках, а вже наступного року навесні по тих самих рядках здійснюють посів.

Розподіл технології Strip­-Till на два таких методи є небезпідставним. З одного боку, Strip-­Till заміняє обробку стерні, основний обробіток ґрунту та підготовку до посіву. Тож на місцях, де волога є обмежувальним фактором, завдяки меншому відкриттю ґрунтів вона втрачається в менших об’ємах, а після розпушування при висіві для рослин навіть у доволі посушливих умовах з глибших шарів ґрунту дістається достатньо вологи для проростання і подальшого розвитку кореневої системи на її перших етапах. З іншого боку, на більш важких ґрунтах, розпушування яких пов’язано з утворенням великих за розміром часточок землі, проведення розпушування восени забезпечує покращення структури ґрунту за зиму під впливом заморозків і дає змогу до настання сівби утворити оптимальне посівне ложе. Великі за розміром часточки ґрунту утворюються переважним чином на важких ґрунтах при обробці їх надмірно зволоженими. Під дією морозів вода, яка міститься у таких великих грудках, змінює свій агрегатний стан. Вона замерзає, утворюючи кристали льоду, які є більшими за об’ємом, ніж вода у рідкому стані. Таким чином, за рахунок власного розміру ці кристали руйнують великі ґрунтові структури зсередини. Отже, навесні достатньо використати сівалку точної однозернової сівби з приєднаним попереду котком для вирівнювання поверхні ґрунту і можна переходити до посіву.

Звичайно, слід зауважити, що знайти ті ж самі рядки, які були утворені восени, можна лише з використанням систем точного землеробства, а саме застосування GPS-­сигналу та RTK­-станцій, які дають змогу працювати з точністю до ±2,5 см. Лише такі системи точного керування дозволять дійсно знайти саме попередньо утворений рядок. При роботі на полях зі значними схилами, особливо при використанні широкозахватних агрегатів, доцільним є використання навіть двох GPS-­антен, одна з яких розташовується на тракторі, а вже інша – безпосередньо на агрегаті для забезпечення найбільшої точності при роботі та уникнення помилок за рахунок зміщення агрегату під власною вагою. Застосування технології Strip­-Till як комбінованого методу не вимагає обов’язкового залучення систем точного керування, оскільки і розпушування, і посів проводяться одночасно.

КОНСТРУКТИВНІ ОСОБЛИВОСТІ ТЕХНІКИ ДЛЯ STRIP­-TILL

Серед агрегатів, які застосовуються для технології Strip­-Till, є багато по­різному укомплектованих варіантів. Більшість компаній, що пропонують такі машини, відповідно є американськими виробниками, серед яких слід назвати DAWN, Challenger, Yetter та інші. В Європі одним із перших і найбільш успішних виробників є компанія Horsch.

Залежно від комплектації конструктивна група техніки для розпушування складається з таких елементів: розрізувальні диски, що закладають місце майбутнього рядка; прибиральні диски, що прибирають на обидва боки з майбутнього рядка пожнивні рештки; робочі органи для розпушування, які залежно від глибини розпушування – в середньому від 15 до 30 см – можуть мати різну форму, але відповідно бути тим вужчими, чим на більшу глибину проводитиметься обробка, що перш за все є важливим для попередження утворення у ґрунті ущільнених шарів; формувальні диски, які попереджають розкидання великого об’єму розпушеного ґрунту по міжряддях, утримуючи його і таким чином формуючи рядок; а також елементи для дообробітку, частіше за все прикочувальні котки, які закривають ґрунти та слугують для його зворотного ущільнення та вирівнювання. Варто зауважити, що ширина міжряддя при застосуванні рядкового розпушування не повинна бути меншою за 37,5 см, в іншому випадку пожнивні рештки не будуть концентруватися у міжряддях, а під час руху агрегату потраплятимуть у розташований поряд рядок.

Модифікація анкерного агрегату
Модифікація анкерного агрегату

Залежно від ширини захвату агрегати для Strip­-Till можуть бути навісними та причіпними, а від форми сошників – анкерними та дисковими. Типи будови агрегатів також відрізняються залежно від умов, де вони в подальшому можуть використовуватися. За типом управління вони можуть бути рамні та паралелограмні. Причому хоча рамна структура і забезпечує більшу стабільність всієї конструкції, вона малопридатна для використання на полях з нерівностями поверхні та потребує більшої потужності при роботі на велику глибину. При паралелограмній будові кожен з рядів робочих органів має окреме приєднання, що робить їх більш маневреними та полегшує керування. Одним із важливих елементів конструкції може стати амортизувальне приєднання окремих робочих органів, особливо тих, що працюють на глибині, замість їхнього звичайного міцного з’єднання. Це значно зменшує ймовірність їх псування при зустрічі кам’янистих шарів: замість того щоб зламатися, певна секція злегка піднімається, а потім знову автоматично заглиблюється на виставлену глибину.

Технологія Strip­-Till дозволяє раніше, ніж при no-till, розпочати висів за рахунок кращого прогрівання ґрунту у рядку

ПЕРЕВАГИ ТА НЕДОЛІКИ ТЕХНОЛОГІЇ

Особливості технології Strip­-Till мають значні переваги порівняно з іншими технологіями щодо попередження ерозії та забілювання ґрунтів з утвореннями місць стоячої вологи. Завдяки зберіганню структури ґрунту у міжряддях при Strip­-Till неушкодженими залишаються також і ходи, що утворюють дощові черв’яки. Саме завдяки їм навіть при доволі інтенсивних опадах вода на полях, де застосовують технологію Strip­-Till, не застоюється, а дуже швидко проходить до глибших шарів ґрунту, де і накопичується. Це, з одного боку, не допускає вимивання поживних речовин та родючого шару ґрунту з поверхні з накопиченням його у низовинах, а з іншого – насичує ґрунти вологою, яку потім успішно можуть використовувати рослини.

Попри те що при Strip-­Till пожнивні рештки та стерня залишаються лежати у міжрядді недоторканими за рахунок присипання їх певною часткою землі та достатнього зволоження з доступом кисню впродовж року, у них складаються добрі умови для розкладання органічної речовини та вивільнення поживних речовин. Таким чином солома працює для наступної культури і не лише захищає ґрунти, попереджаючи їхнє вимивання та ерозію, а й гальмує втрату вологи, особливо до змикання міжрядь культурних рослин, коли з ґрунту може відбуватися значне випаровування рідини під дією активних сонячних променів та за сильної спеки.

Технологія Strip­-Till при використанні її на культурах, що вирощуються рядковим методом, головним чином дозволяє створити для таких рослин як цукровий буряк, ріпак, кукурудза та інші оптимальне місце для подальшого розвитку кореневої системи. Окрім збереження вологи та економії коштів на додаткових обробках це дозволяє значно збільшити їхню врожайність.

Для різних культур така оптимізація зумовлюється різними чинниками. З одного боку, технологія Strip-­Till дозволяє значно раніше, ніж при застосуванні прямого посіву, розпочати висів за рахунок кращого прогрівання ґрунтів саме у посадковому рядку. Саме це було основним рушійним чинником в Америці, де, працюючи по прямому посіву, фермери відчули потребу у прискоренні строків настання оптимального часу для висіву, для чого їм перш за все потрібно було, щоб земля швидше підсохла і прогрілась. Саме це відбувається при Strip­-Till.

Температура ґрунту при Strip-Till: знімки тепловізорної камери
Температура ґрунту в міжрядді (ділянка Strip-­Till). Знімки тепловізорної камери
Температура ґрунту при Strip-Till (міжряддя): знімки тепловізорної камери
Температура ґрунту в рядку (ділянка Strip-Till). Знімки тепловізорної камери
Температура ґрунту при No-Till: знімки тепловізорної камери
Температура ґрунту при ­No-Till. Знімки тепловізорної камери

Порівняно з міжряддями при Strip­-Till ґрунти у рядку висихають і прогріваються значно швидше, майже як і при оранці. Однак при цьому волога, яка так потрібна рослинам, не втрачається, а накопичується у міжрядді. Порівняно із прямим посівом технологія Strip­-Till дозволила проводити посів раніше, а також не хвилюватися про можливість виникнення проблем у разі, якщо зерно потрапить не на землю, а на пожнивні рештки.

Окрім того що при потраплянні зерна на солому, а не на ґрунти насіння не має контакту з землею і конкурує з соломою за вологу, яка в ній накопичується, у процесі розпаду соломи утворюються токсичні речовини, здатні у високій концентрації негативно впливати на молоду рослину. При Strip­-Till рядки вже до посіву звільняються від соломи і таким чином насіння потрапляє у добре структурований посівний горизонт, до того ж забезпечується його закриття ґрунтом та зворотне ущільнення для утворення кращого контакту та налагодження постачання вологи за рахунок відновлення капілярності.

Розпушування по рядках є особливо важливим для культур, які формують явно виражений стрижневий корінь. Так, наприклад, озимий ріпак на добре розпушених рядках вже до зими здатний утворити добре розвинутий стрижневий корінь, глибоко укорінитися і без значної шкоди переживати зимовий період. При правильному веденні Strip­-Till розпушування кожного разу ведеться на різну глибину, попереджаючи таким чином утворення у ґрунті глибоких ущільнених шарів та руйнуючи вже попередньо утворені. Тож коріння не повинно змінювати напрямок свого росту у розпушених рядках і ухилятися від місць ущільнення, рости у бік.

Без попереднього обробітку стерні
Без попереднього обробітку стерні
З попереднім обробітком стерні
З попереднім обробітком стерні

До того ж точний посів з достатньо великими міжряддями (до 50 см) та малою кількістю рослин на 1 м2 (20 рослин) на фоні добре розвинутої кореневої системи сприяє взагалі кращому росту ріпаку, утворенню більшої кількості гілок з продуктивними стручками, особливо у верхівкових шарах, і таким чином значно спрощує збирання врожаю, знижує втрати і підвищує загальну врожайність.

Однак при вирощуванні ріпаку за технологією Strip­-Till особливу увагу слід звертати на розвиток слимаків, для яких у захищених та вологих міжряддях восени складаються оптимальні умови для масового розмноження.

Ще до зими, впродовж якої більшість з них замерзає та гине, занадто велика кількість слимаків здатна знищити до 30% посівів ріпаку. Тож при виявленні значного їх розмноження слід розкидати отруєні приманки та вдаватися до інших заходів для контролювання їхнього розмноження.

Також однією з проблем при застосуванні технології Strip­-Till може бути збільшення популяції польових мишей, особливо якщо не проводиться попередня обробка стерні та нерівномірно розкидаються пожнивні рештки, тобто на місцях міжрядь солома сконцентрована у великих об’ємах, що поряд із нерівністю поля може значно спростити виживання мишей, створюючи таким чином для них зручні схованки. Саме загострення проблем з мишами, які властиві і технології прямого посіву з подібних причин, стало вирішальним фактором для багатьох фермерів при прийнятті рішення про поєднання Strip-­Till з попередньою мінімальною поверхневою обробкою стерні. Так, на поверхні ґрунту залишається менше місць сконцентрованого накопичення соломи, де миші можуть сховатися, хоча і прибирання соломи з рядків трохи ускладнюється.

При застосуванні Strip-­Till доцільним може бути внесення на більшу глибину малорухомих добрив, таких як фосфор та калій, а більш поверхнево – азот

Завдяки усуненню і недопущенню утворення ущільнень у ґрунті можна попередити роздвоєння коріння і у цукрового буряку. До того ж цукровий буряк – культура, для якої дуже важливим є ріст коренеплоду у ширину, отримує для цього у рядку достатньо місця. Незначне підняття при цьому буряків над рядками через менше їхнє виштовхування з землі, з одного боку, зменшує розмір позеленілої частини коренеплоду, де можуть утворюватися небажані для послідуючої переробки на цукор токсичні речовини, а також спрощує збір врожаю.

Посіви ріпаку після рядкового обробітку
Посіви ріпаку після рядкового обробітку

Однією з найважливіших переваг технології Strip-­Till є можливість проведення поряд із розпушуванням та посівом удобрювання. Сучасні агрегати, які використовуються для Strip-­Till, наприклад Horsch Focus, завдяки розподілу загального бункера на три частини та додатковому оснащенню робочих органів можуть поряд із посівним матеріалом одночасно вносити на глибину до 25 см та на 5 см під поверхнею ґрунту навіть два різні види добрива.

Місце відкладання поверхневого добрива
Місце відкладання поверхневого добрива

Так, доцільним може бути внесення на більшу глибину малорухомих у ґрунтах добрив, таких як фосфор та калій, а більш поверхнево – для стимулювання розвитку рослини на ранніх стадіях – азот. Внесення добрив на глибину до 30 см відповідно стимулює рослину до розвитку її кореневої системи саме у цьому напрямку, особливо, коли у такому місці сконцентроване відкладення фосфору.

Окрім того, через майже відсутню рухливість цього елементу у ґрунті при проведенні посіву наступного року чи навіть через рік існує велика ймовірність знаходження рослиною раніше відкладених добрив на тому ж самому місці. З часом на певній стадії розвитку рослина досягає цих відкладених поживних речовин, а також накопиченої на цій глибині необхідної вологи. Тож посіви на удобрених таким чином площах не лише відрізняються від інших за рахунок кращої забезпеченості поживними речовинами, а й краще переживають посушливі періоди.

Надзвичайного значення при цьому методі набуває більш поверхневе внесення добрив, перш за все для кукурудзи. Слід брати до уваги важливість розвитку у неї так званих «повітряних коренів» від 2­3 перших вузлів, адже саме вони отримують якнайкращий доступ до розташованого на невеликій глибині добрива. Також особливістю кукурудзи є те, що вона часто може висіватися на одному полі впродовж багатьох років.

Отже, для зменшення проблем з усуненням стерні з попереднього рядка, а також для оптимального використання закладених депо добрив кукурудзу можна поперемінно зміщувати до середини міжряддя на наступний рік, повертаючись таким чином через рік на вихідну позицію. Така система зміщення рядків успішно проявила себе і при вирощуванні сої.

Застосовувати технологію Strip-­Till можна і при вирощуванні зернових. При цьому у один сформований рядок зазвичай висівають два рядки рослин. Відстань між рядками посіву у рядку може складати до 17 см, а між крайніми рядками по міжряддю – 20 см при загальному розмірі міжряддя при розпушуванні рядків 37,5 см. Для зернових також можна використати переваги підкореневого підживлення, що поряд із зменшенням конкуренції серед рослин за поживні речовини спростить передпосівний обробіток.

Зрозуміло, що для успішного запровадження розпушування по рядках повинні бути дотримані хоча б найпростіші передумови. Так, при значному ущільненні технологічних колій на полі утворення на них рядка без попереднього покращення структури ґрунту буде неможливим. Так само недопустимою є відмова системи точного водіння для точного визначення місця розташування попередньо сформованих рядків при посіві.

Економіка застосування технології Strip-Till при вирощуванні цукрових буряківПІДВОДЯЧИ ПІДСУМКИ

Отже, при застосуванні технології Strip-­Till найважливішими правилами, на які слід звертати увагу, є:

– аргументоване рішення щодо надання переваги комбінованому чи послідовному методу залежно від якості ґрунтів та зовнішніх кліматичних умов з використанням при потребі техніки GPS;

– визначення вірного часу проведення обробітку залежно від зовнішніх умов та вибір найбільш пристосованого захисту від бур’янів, зазвичай одноразово до посіву;

– застосування тим вужчих робочих органів для розпушування, чим на більшу глибину воно проводиться, точне відокремлення від ґрунту пожнивних решток;

– зміна глибини розпушування при кожній обробці для недопущення утворення ущільнених шарів ґрунту та руйнування тих, які вже попередньо виникли;

– по можливості проведення попередньої поверхневої обробки стерні для уникнення значних проблем із розмноженням мишей;

– проведення ретельного контролю та вчасне реагування при неконтрольованому розмноженні слимаків;

– під час збору врожаю попередника намагатися досягти рівномірного розподілу пожнивних решток по всій ширині захвату жатки;

– оптимальне використання переваг підкореневого підживлення.

Таким чином, технологія Strip­-Till поєднує в собі багато переваг старих загальноприйнятих технологій обробітку ґрунту та прямого посіву, усуваючи багато з їхніх недоліків. Але сприймати її як панацею або єдине вірне рішення для будь­-якого господарства не варто. Strip­-Till може успішно комбінуватися з іншими методами обробки залежно від умов середовища та вимог розробленої сівозміни. При цьому найбільший економічний ефект отримується від зменшення кількості проведених обробітків, економії виробничих засобів, збереженні гарної структури ґрунту з запобіганням ерозії та замулювання грунту.

Вілфрід Германн, університет Хойенхайм, Штутгарт

Опубліковано в журналі “Агроном”, 2011