Развитие и современное состояние научных основ обработки почвы

Земледелие зародилось много тысяч лет назад и началось с того времени, когда первобытный человек осознал необходимость готовить почву для посева семян культурных растений. В течение многих поколений обработку почвы осуществлялся исключительно с помощью тяжелого ручного труда простейшими деревянными орудиями. В процессе эволюции, смены общественно-экономических формаций, развития агрономических наук и производственных сил постепенно совершенствовалась система обработки почвы. Человечество постепенно начало применять мотыгу, соху, плуг. Еще за 3500 лет до нашей эры в древнем Риме обработка почвы выполнялся деревянными орудиями, аналоги которых в странах Европы просуществовали до второй половины XVIII в.

На Украине, по свидетельству древнего греческого историка Геродота (485445 гг. До н.э.), скифы, жившие в степной зоне, выращивали много пшеницы, которую продавали греческим колониям. В известном историческом документе "Русская правда", составленном во времена Ярослава Мудрого, указано, что в то время (XI в.) В Киевской Руси выращивали рожь, пшеницу, овес, просо, ячмень, горох, лен, конопля, чечевицу, используя для обработки почвы соху, плуг, борону.

Осознавая, что обработка обеспечивает полное использование естественного плодородия почвы, земледельцы в течение многих веков вели поиск путей интенсификации системы обработки с целью максимальной реализации потенциального плодородия почвы. Опыт многих поколений показал, что лучше всего достичь этого можно было с помощью полицево пахоты. Поэтому в начале XX в. ее начали довольно широко применять почти на всей площади пашни все развитые страны мира, в том числе и в Украине. Но повсеместное интенсивное применение вспашки быстро привело к грубому нарушению природного равновесия, резкого снижения плодородия и деградации почв.

Эти обстоятельства побудили к поиску новых способов и систем с целью минимализации обработки почвы.

На сегодня в Украине идея широкого внедрения минимализации обработки почвы обусловлена еще и глубоким экономическим и энергетическим кризисом. В современных условиях обработка почвы с применением вспашки является найенергомистким и дорогим мероприятием в земледелии, на который приходится около 40% энергетических и 25% трудовых затрат от общего их объема на выращивание полевых культур (А. М. Лыков, И. П. Макаров, А . Я. Рассадин, 1982). Поэтому сокращение энергозатрат на обработку почвы в настоящее время имеет большое значение для всех сельскохозяйственных производителей.

Первые шаги научного обоснования мелкого обработки почвы сделал в 1828 Битсон в Англии. В конце прошлого века на Украине широко пропагандировал поверхностное возделывание И. Есть Овсинский (1909), обобщив результаты собственных исследований, проведенных на Черниговщине, Подолье и Бессарабии, он пришел к выводу, что обрабатывать почву нужно не более чем на 5-7,5 см. По его мнению, за поверхностной обработки лучше сохраняются хорошие природные физико-химические свойства почвы, которые способствуют накоплению влаги и питательных веществ, необходимых для получения высоких урожаев. О целесообразности уменьшения глубины обработки почвы под озимые культуры с целью сохранения влаги высказывались такие известные ученые, как П. А. Костычев (1886), А. А. Измаильский (1949), И. А. Стебут (1957), М. М. Тулайков (1932).

Но проверка идей и рекомендаций И. Е. Овсинского, которая была проведена в то время на протяжении более чем 10 лет на Полтавской, Одесской и Херсонской опытных станциях, не дала положительных результатов, поскольку в большинстве случаев в результате мелкого возделывания почвы значительно повышалась засоренность посевов и снижалась урожайность выращиваемых культур. Впоследствии идеи И. Е. Освинського были широко воплощены за рубежом. Особенно большое внимание проблеме минимализации обработки почвы уделялось в таких развитых странах как США, Франции, Канаде и др. Такие известные ученые, как Ф. Ахенбах (1921), Е. Ф. Фолкнер (1943), внесли весомый вклад в разработку и практическое воплощение теоретических основ минимализации обработки почвы.

В 20-40 годах XX в. на территории бывшего Советского Союза доминировали теоретические обоснования В. Р. Вильямса (1938) о целесообразности ежегодной вспашки с целью улучшения структурного состояния почвы, а также Л. Н. Барсукова (1937) и В. А. Францессона (1957), о необходимости устранения дифференциации по плодородию разных частей пахотного слоя почвы с помощью пахоты. Но несмотря на это поиски путей совершенствования способов обработки почвы продолжались.

Опытами Б. М. Рожественского (1924), проведенным в 1913-1919 гг. На Харьковской опытной станции, было установлено, что под озимые достаточно пахать на глубину 12-14 см. В 30-х годах М. М. Тулайков (1932) предложил для юго-восточных районов вместо вспашки применять поверхностное возделывание дисковыми орудиями, что, по его мнению, позволяет в засушливых условиях сохранить почвенную влагу.

В 1954 г.. Т. С. Мальцев теоретически обосновал целесообразность безотвальной обработки почвы в условиях Зауралья. Предложенная им система безотвальной прошла широкую научно-производственную проверку во всех почвенно-климатических зонах Украины, но механическое перенесение мальцевского системы в условиях Украины не дало желаемого результата (Буденный Ю. В., 1999).

В 50-60-х годах XX в. в Украине многочисленные исследования (В. М. Гармашов - Южный Степь, А. И. Задонцев, В. М. Круть - центральная и северная часть Степи, А. Ф. Глянцев, Н. А. Федорова, Ф. А. Попов - лесостепь и Полесья, Я. Е. Ломница кий - западные районы) доказали целесообразность замены вспашки на поверхностный или мелкий обработку дисковыми орудиями или плоскорезами под посев озимых культур после гороха и кукурузы на силос. Особенно остро проблема обработки почвы наступила при освоении целинных и залежных земель северного Казахстана. Коллектив ученых под руководством академика А. И. Бараева (1981, 1982) разработал для этих условий плоскоризного (безотвальной) систему обработки почвы, при которой на поле остается до 65-85% стерни, которая эффективно защищает почву от ветровой эрозии. В 1960-1975 гг. Эта почвозащитная система земледелия проходила широкую производственную проверку во всех зонах Украины, но не везде показала хорошие результаты.

Развитие систем механической обработки почвы в 70-80 годах XX в. в Украине происходил в условиях резкого повышения интенсификации сельского хозяйства путем широкого применения тяжелых тракторов и агрегатов, распашка сельскохозяйственных угодий, что повлекло быстрое развитие эрозии, уменьшение плодородия почв, рост общих и удельных затрат ресурсов и прежде всего горючего. Все это вызвало необходимость пересмотра теоретических основ механической обработки почвы и дальнейшего совершенствования уже известных и изучения новых способов минимализма ции его направленных на повышение противоэрозионной устойчивости и плодородия почв и уменьшение энергозатрат.

Многочисленные комплексные исследования по изучению различных систем безотвальной обработки почвы проводились во всех почвенно-климатических зонах Украины практически всеми научно-исследовательскими и учебными учреждениями.

С 1973 гг. Под руководством М. К. Шикулы и Ф. Т. Моргуна (1983, 1998) начался широкомасштабный "Полтавский эксперимент" по разработке и внедрению почвозащитной системы земледелия на основе безотвальной плоскоризного обработки почвы. Со второй половины 80-х годов XX в. началось широкое изучение эффективности безотвальной обработки почвы в различных зонах с помощью комбинированных агрегатов, стояков Сибиу, ПРН-31000, чизели, противоэрозионных культиваторов и тому подобное. К этому времени в Украине получило признание два направления. Одна группа ученых настаивала на повсеместном применении безотвальной обработки почвы, а вторая рекомендовала ввести в полевых севооборотах комбинированный разноглубинная обработку с определенным сочетанием вспашки, поверхностного, мелкого и безотвальной обработки почвы. Многочисленные исследования показывают, что выбор системы обработки почвы под каждую культуру должен осуществляться с учетом почвенно-климатических условий и зависит от предшественника, биологических особенностей выращиваемой культуры, степени и характера засоренности полей, рельефа местности и т.