Леонід Ківерський: «В умовах зміни клімату слід переглянути підходи до управління пожнивними рештками»

Зміна клімату — це реальність, яку ніхто вже не оскаржує. Й сільському господарству потрібно ефективно адаптуватися до цих змін. Адже деякі актуальні раніше й засновані на попередніх наукових дослідженнях підходи в рослинництві сьогодні не завжди спрацьовують або недостатньо ефективні. Наприклад, зміни відбуваються в управлінні ґрунтами. В господарстві Леоніда Ківерського вже тривалий час проводять практичні дослідження та працюють над теоретичними засадами, що можуть стати основою для нового погляду щодо управління ґрунтами. Фахівці-науковці підходять до питання комплексно, розглядають, як впливає клімат на ґрунт, на біоту, на самі рослини тощо. Ми попросили Леоніда Віталійовича викласти основні агрономічно-новаторські тези його доповіді «Зміна парадигми класичної науки: науково-обґрунтоване управління рослинними рештками на поверхні ґрунту зі збереженням у профілі ґрунту без механічного пошкодження відмерлої кореневої системи». 

Леонід Ківерський, генеральний директор ТОВ «Трейд-Агрохім» (Тернопільська обл.):

Свій виступ я приурочив одній із головних складових ґрунтозахисної екологічно адаптованої нової системи землеробства Eco-max no-till, яку розробили фахівці науково-дослідного центру ТОВ «Трейд-Агрохім» та впродовж чотирьох років впроваджували й адаптували її на виробничому масиві 300 гектарів власними силами. Йдеться про науково обґрунтоване управління рослинними пожнивними рештками на поверхні ґрунту зі збереженням у профілі ґрунту без механічного пошкодження чи переміщення відмерлої кореневої системи для максимального посилення протиерозійної стійкості ґрунтів, збереження їх структурно-агрегатного стану і біопор, забезпечення сприятливого мікроклімату для ґрунтової біоти і наступних у сівозміні культурних рослин.

Хочу навести тут цитату науковця Джека Шульца: «Біологічна активність у ґрунтах, які не покриті рослинністю чи її рештками, еквівалентна пустелі». Це твердження спонукає відмовитися від класичної наукової парадигми та практики традиційної системи землеробства, яка в основі управління пожнивними рештками рекомендує під час комбайнування зернових зріз робити якомога нижче до поверхні ґрунту, подрібнення — якомога мілкіше, а для прискорення мінералізації решток використовувати біологічні препарати-деструктори з додатковим внесенням азотних добрив, із наступною заробкою решток у ґрунт.

У сучасних умовах як науковцям, так і виробникам, украй важливо врахувати стрімке посилення негативних явищ погодно-кліматичного характеру, катастрофічне поширення деградаційних процесів у агроґрунтах, викликаних як антропогенним впливом, так і кліматичними змінами, аридизацією практично всієї території України. Відповідно, слід адаптувати галузь рослинництва до цих явищ.

У зв’язку з цим хочу навести важливі висновки відомого вченого-ґрунтознавця кінця XIX століття Олександра Ізмаїльського: «Культура поверхні ґрунту, його структура, набагато важливіші, ніж зміна клімату. Збільшення запасів вологи у ґрунті залежить передусім від:

а) факторів, що зупиняють стік атмосферної води;

б) умов, які сприяють проникненню води у ґрунт;

в) факторів, що захищають поверхню ґрунту від випаровування вологи».

Все це потребує поліпшеного менеджменту як для зростання якісного та кількісного складу рослинних решток, так і науково обґрунтованого управління ними для досягнення позитивних ефектів. Вони насамперед залежатимуть від місця локації (залишки наземної частини рослин — на поверхні ґрунту і певному співвідношенні між масою в рештках, що покривають ґрунт і в залишеній стерні; та відмерла коренева система в ґрунті по місцю її формування). 

На основі цих бачень нами сформована нова наукова парадигма:

1. Захист поверхні ґрунту і агрегатів (Рис. 1)

2. Механічно скріплювальна функція по захисту кореневмісного шару ґрунту від руйнівної дії талих вод під час раптового танення снігового покриву, надзвичайно важливу роль відіграє густа, непошкоджена механічним обробітком коренева система відмерлих рослин, що значно посилює протиерозійну стійкість ґрунтів.

3. Сформована та механічно непошкоджена система біопор коріння і дощових черв’яків зі захищеною пожнивними рештками поверхнею ґрунту оптимізує водно-повітряний і тепловий режим ґрунту та наближує агроекосистему до природних біоценозів.

4. Практика спалювання соломи та стерні, як і видалення соломи за межі поля — це екологічний злочин! (Рис. 2).

5. Приорювання соломи на глибину для посилення гумусоутворення в анаеробних умовах — наукова помилка, яка спростована прогресивною науковою спільнотою і нашими власними спостереження (Рис. 3).

Нами вже накопичено чимало інформації про результати наукових досліджень з різними підходами до управління рослинними рештками, що залишаються на поверхні ґрунту в системі no-till, у порівнянні з їх заробкою у ґрунт.

Наприклад, залишена з осені висока (30 см) стерня пшениці порівняно з її заробкою у ґрунт позитивно впливає на мікроклімат посівів ярого ріпаку в преріях Канади (1999-2002 рр.):

• швидкість вітру знижувалася на 77% на висоті 15 см від поверхні ґрунту;
• середній рівень інсоляції був нижчим у посівах із високою стернею: на 21% — до цвітіння та на 38% — після цвітіння;
• висока стерня сприяла зростанню урожайності ріпаку на 24%, а ефективність використання вологи зросла на 19% (Cutforth H.W. et al., 2005).

Надзвичайно цінні результати досліджень впливу, залежно від місця локалізації пожнивних решток відносно поверхні ґрунту та різних співвідношень маси між соломою і стернею, на накопичення та збереження ґрунтової вологи завдяки регулюванню температури поверхні ґрунту та швидкості вітру над нею (Smika D.E., 1983) (Рис. 4).

6. Особливу увагу хочу звернути на проблему хронічного теплового стресу (t = 20-32 ºС) та шоку (>32 ºС) для кореневої системи рослин на прикладі ярої пшениці на критичній стадії цвітіння — налив зерна, яку дослідили канадські вчені, порівнюючи традиційну систему обробітку ґрунту (СТ) і no-till. Якщо за СТ у літні дні на стадії початку наливу зерна температура ґрунту на глибині 5 см досягала більше 32-34 ºС, то за no-till — не піднімалася вище 28,8 ºС, завдяки «ефекту охолодження» (Wang H. Et al., 2007).

Це потрібно враховувати, оскільки згідно з дослідженнями в теплиці (Gibson L.R., Paulsen G.H., 1999), якщо впродовж 10 днів після цвітіння середньодобова температура зростала вище 20 ºС, то на кожен градус її зростання маса зерна одного колоска знижувалася на 4%, а кількість зерен у колоску зменшувалася на 13% на кожен градус зростання температури від 22,5 ºС до 27,5 ºС.

7. Саме на метааналізі наукових праць зарубіжних вчених і на власних спостереженнях та дослідженнях у ТОВ «Трейд-Агрохім» сформували концепцію науково обґрунтованого управління рослинними рештками. Що продемонстровано на фото (Рис. 5) із власних виробничих процесів.

Наостанок хочу наголосити, що це лише один з елементів адаптації нової системи землеробства до змін клімату та зупинки подальшої деградації ґрунтів і їх відновлення.