ВЕЛЕС-АГРО

виробник ґрунтообробної техніки і запасних частин

ПРАКТИЧНА СПРОБА STRIP-TILL ТЕХНОЛОГІЇ НА БАЗІ ВІТЧИЗНЯНОЇ ТЕХНІКИ

10 червень 2019

В. Погоріла, О. Тихоненко, В. Громадська — УкрНДІПВТ ім. Л. Погорілого
В. Плахотній — ТОВ «Велес Агро ЛТД»
Ю. Крохмаль — ФГ «Деметра»

Для отримання високого врожаю аграрії постійно винаходять нові технології обробітку ґрунту, що в свою чергу призводить до зниження собівартості отриманої продукції. Смуговий обробіток ґрунту (strip-till) добре зарекомендував себе в країнах Північної Америки та в деяких європейський виробників. Ми спробували реалізувати дану технологію в українському сільськогосподарському підприємстві на базі вітчизняної техніки, в результаті підтверджено позитивний тренд в підвищенні продуктивності посівів кукурудзи на зерно та соняшнику.

Strip-till — відносно нова для України система обробітку ґрунту, за якої обробляється не вся поверхня поля, а обробіток проводиться смугами лише в зоні розміщення насіння та майбутнього рядка рослини. Дана технологія виникла як альтернатива no-till та спрямована на вирішення ряду питань: раціонального і ефективного використання добрив за рахунок внесення основних доз добрив на різну глибину, оптимізації щільності ґрунту, прогрівання ґрунту в більш ранньому періоді, накопичення та акумулювання вологи у ґрунті. Технологія strip-till застосовується в основному під посіви просапних культур (соняшник та кукурудза).
В багатьох літературних джерелах описано переваги даної технології, основними серед яких є: накопичення та акумулювання вологи в ґрунті (частина землі замульчована, а частина покрита рослинними рештками); наявність рослинних решток (близько 60% розміщено на поверхні поля) дозволяє запобігати вітровій та водній ерозії; можливість регулювати щільність ґрунту в зоні розвитку кореневої системи рослини; локальне внесення основних доз мінеральних добрив на задану глибину в зону постійного зволоження та розміщення кореневої системи рослин. За таких переваг рослини повинні розвиватися в більш сприятливих умовах, що в сою чергу є запорукою підвищення врожайності сільськогосподарських культур за однакових умов.
Окремим питанням є технічне забезпечення технології strip-till, адже це повинна бути окрема машини для обробітку ґрунту смугами, можливим є поєднання в даній машині одночасно двох технологічних операцій (обробіток ґрунту та внесення добрив). В Україні цей сегмент ринку технічних засобів, до недавнього часу, був представлений практично одиночними представниками іноземного виробництва. На вимогу ринку та відповідно до світових тенденційна розвитку технічних засобів для сільскогосподарського виробництва створено та налагоджено виробництво аналогічних машин вітчизняного виробництва.
Також, слід відмітити, що технологія Strip-till потребує і від виробників сільгоспродукції значних змін в вимогах та порядку проведення технологічних операцій в полі. Саме поєднання готовності заводу поставити досконалу та надійну техніку, а аграрника своєчасно та якісно реалізувати передбачені Strip-till технологічні прийоми і є одним з основних питань ефективності та рентабельності нової технології
Отже, від самої своєї появи на наших теренах strip-till одразу здобув не лише прихильників, а й скептиків. Питань щодо реалізації даної технології залишається багато, і лише практичним досвідом можна відповісти на деякі з них.
Техніка та технологія
Щоб підтвердити або розвіяти міфи смугового обробітку, визначити фізико-хімічні характеристики ґрунту в оброблених смугах та в міжрядді, дослідити поводження рослин під час росту та розвитку в різні фази росту та розвитку створено команду шляхом об’єднання трьох організацій: виробники техніки для смугового обробітку ґрунту, фермерське господарство бажаюче випробувати нову технологію в своїх умовах та науковці УкрНДІПВТ ім. Л.Погорілого.
Нашою командою було проведено польовий експеримент у фермерському господарстві "Деметра” Миколаївської області. Дане господарство є типовим для степової ґрунтово-кліматичної зони (площа ріллі близько1000 га), із зерно-просапною сівозміною, розміщене в зоні недостатнього зволоження та використовує енергозберігаючі технології, має рівень урожайності дещо вищий ніж в інших господарствах цієї ж ґрунтово-кліматичної зони. Технологія смугового обробітку в даному господарстві застосовувалася на двох культурах — соняшнику та кукурудзі.
Так як обране господарство має площу ріллі біля 1000 га для реалізації нової технології було використано агрегат полосового обробітку KRIOS ST 6 виробництва ТОВ "Велес Агро ЛТД” (м. Одесса). Завдяки розміщенню на нарізувачі ємностей для мінеральних добрив та оригінальних робочих органів нарізувач забезпечує одночасне суміщення двох технологічних операцій: формування щілин з заданими параметрами за глибиною та шириною і локальне внесення мінеральних добрив в зону майбутнього рядка та нижні горизонти ґрунту.

Даний агрегат в наших дослідженнях працював в агрегаті з трактором CLAAS Arion 640C (150 к.с.), доукомплектованого навігатором GPS Copilot S10. На відміну від існуючих strip-till агрегатів конструкція Велес Агро оснащена додатковим хвилястим диском та пневмодемфером і забезпечує стабільний процес нарізання щілин і внесення добрив на робочих швидкостях до 18 км∕год. За допомогою трьох колтерів (турбодисків) проводиться якісне розпушування ґрунту та прикочування обробленої смуги.
За контроль при проведенні досліджень технології strip-till вибрана технологія mini-till, яка освоєна, широко застосовується та позитивно оцінена господарством в останні роки застосування. Перелік технологічних операцій на контролі наступний: передпосівний обробіток ґрунту культиватором КПГ-6 в агрегаті з трактором ХТЗ-17021 на глибину 8‒10 см, після чого безпосередньо здійснювалася сівба сівалкою СПМ-8. Слід відмітити що культиватор і сівалка також виробництва ТОВ "Велес Агро ЛТД”, чим практично забезпечувалась висока частота проведення експеременту.

При застосуванні технології mini-till висів насіння соняшнику проводили з одночасним внесенням мінеральних добрив, а насіння кукурудзи — без внесеннями добрив.
Розмір експериментальних ділянок за технологією strip-till при вирощуванні соняшнику склав 10 га, а при вирощуванні кукурудзи на зерно — 150 га. Експериментальні площі не є спеціальними ділянками, а розміщенні безпосередньо на полях поряд з прийнятою технологією вирощування відповідно до сівозміни.
На обох культурах при технології strip-till безпосередньо перед сівбою здійснювалося нарізання смуг з одночасним внесенням добрив, після чого здійснювалася звичайна сівба.

Результати спостережень

Використання агрегату KRIOS ST 6 при нарізання щілин на робочій швидкості 12 км/год не визвав ніяких ускладнень і також як на фоні передпосівного обробітку ґрунту в контролі посів кукурудзи та соняшнику було проведено в оптимальні та близькі за термінами періоди якісно та з заданими параметрами (табл. 2)..
При застосуванні технології strip-till на соняшнику отримана польова схожість насіння на 10 % вища в порівнянні з технологією mini-till, а на кукурудзі — на 15%, відповідно. На цих перших етапі органогенезу — проростання насіння та формування всходів, на наш погляд, в першу чергу спрацював більш оптимальний водно-повітряний режим в насіневому та поряд шарах грунту, який забезпечувався в зоні рядка саме робочими органами щілинонарізувача.

Наступні технологічні операції по догляду за посівами в обох варіантах технологій біли повністю ідентичні як за періодом проведення, так і нормами внесення та якістю виконання. Приклад забезпечення технології вирощування соняшнику добривами та засобами захисту під час вегетації приведена на рисунку 2. Таким чином мініаілізовано можливість впливу на урожай соняшнику та кукурудзи інших чинників, крім як фізико-механічних характеристик грунту в зоні рядка при передпосівному обробітку ґрунту (суцільна культивація чи полосовий обробіток) та способів внесення мінеральних добрив в грунт (локальний нижче розміщення насіння за допомогою агрегату KRIOS ST-6 чи одночасно з сівбою поряд з насінням за допомогою сівалки) .

В подальшому на розвиток посівів кукурудзи та соняшнику впливала лише погода. Кліматичні умови 2017 року в даній ґрунтово-кліматичній зоні були несприятливими для росту і розвитку соняшнику та кукурудзи. Середня температура при посіві соняшнику була в межах норми, а при подальшому рості та розвитку відмічено значне підвищення температури, що вказує на несприятливість умов. Загалом фактична кількість опадів за весь період вегетації на 15% менша необхідної для сприятливого росту та розвитку. Звичайно для агробізнесу така ситуація досить несприятлива, але останні роки досить характерна і особливо для півдня України, і саме в таких умовах, можливо, і повинні спрацювать особливості проведення окремих елементів технологій обробітку грунту і проявиться агротехнологічна їх ефективність.
Важливим для сприятливого росту та розвитку рослин є запаси продуктивної вологи. Для визначення запасів продуктивної вологи через різні проміжки часу (7 травня, 7 липня, 7 серпня, 7 вересня) було здійснено відбір зразків ґрунту в різних шарах (від 0 см до 16 см), визначення його вологості та проведені розрахунки запасів продуктивної вологи.

В період посіву запаси в загальному шарі ґрунту (0‒16 см) були практично одинакові в технології strip-till та mini-till. Але, в подальшому продуктивна волога по технології strip-till знижувалась, при цьому різниця зростала в процесі розвитку рослин, але на період збирання вирівнялась. На наш погляд стан грунтового середовища в варіанті strip-till (розрихлена зона рядка та природна в міжрядді) створювали більш оптимальний і ефективніший процес забезпечення вологою та повітрям і вегетативна маса наростала швидше і рослини поглинали більше води. Коли вегетація рослин підійшла до завершального етапу (дозрівання) ситуація вирівнялась.
В подальшому проведено дослідження стану рослин соняшнику та кукурудзи в різні періоди вегетації. На рисунку 4 видно загальний стан посівів соняшнику на полі на 60 день вегетації в двох варіантах: варіанті strip-till та контроль.

На посівах соняшнику на 65 день вегетації за технологією Strip-till спостерігається вирівненість посівів, а рослини соняшнику більш розвинені (мають більшу масу і розміри), в той же час кореневі системи мають близькі характеристики. Середня висота рослин соняшнику в технології strip-till складає 91 см, що на 26 см вище висоти рослин при технології mini-till. Середня маса рослин в досліджуваній технології 356 г, що на 45 г перевищує масу в технології mini-till, а середня ширина — 54 см, що на 3 см більше середньої ширини крони в порівнюваній технології.
По посівам кукурудзи спостерігається дещо інша ситуація: в обох технологіях рослини кукурудзи мають близькі характеристики, в той же час коренева система потужніша в варіанті Strip-till. Середня висота рослин кукурудзи по технології strip-till на 65 день складає всередньому 104 см, що на 4 см менше ніж в технології mini-till. Але, не зважаючи на меншу висоту, середня маса рослин в технології strip-till більша на 20 г, що вказує на вищу потужність стебел.

На 120 день вегетації отримано рослини соняшнику по двом досліджуваним технологіям, які по різним характеристикам (розмір стебла, довжина кореневої системи, діаметр шапки, маса насіння в шапці) умовно можна поділити на 4 рівні.

Лише в технології Strip-till присутні добре розвинені та високоврожайні рослини І рівня (24%), також значний відсоток і рослин ІІ рівня (42%). Отже високоврожайні та середньоврожайні рослини в сумі складають 66%. В технології mini-till основна частка рослин в сегменті низьковрожайних рослин ІІІ рівня — 70%.
З близьким аналогічним підходом були проведені обстеження полів і перед збиранням кукурудзи та визначені основні розмірно-масові характеристики рослин.

В середньому по дослідній ділянці кількість стебел в рядку довжиною 5 м на 5‒6% вища в технології Strip-till порівняно з технологією Mini-till. Така ж тенденція спостерігається по кількості повноцінних качанів: в досліджуваній технології кількість таких качанів в рядку довжиною 5 м на 10‒12% вища ніж в базовій технології. Маса зерна в одному качані по технології Strip-till на 12‒14% вища ніж в технології mini-till.
За результатами проведених обстежень проведено розрахунки, з фактичної густоти стеблестою та частки рослин з відповідними розмірно-масовими характеристиками, біологічного врожаю соняшнику та кукурудзи, вирощених на поля що оброблялись за технологією Strip-till в порівняні з технологією Mini-till.

Таким чином, зафіксовані позитивні зміни в фізико-механічних характеристиках грунту в період основного обробітку, оптимальне забезпечення рослин вологою та сприятливий режим живлення, наявність більшої частки розвинених рослин на полі при застосуванні технології strip-till, навіть не зважаючи на несприятливі погодні умови, логічно завершились значним приростом врожаю як соняшнику так і кукурудзи: біологічний врожай соняшнику на 40% вище, а кукурудза відповідно на 20%.

Висновки:

  • Об’єднання зусиль українського сільськогосподарського товаровиробника, вітчизняного виробника сільськогосподарської техніки та науковців дозволило в польовому експерименті в сівозміні повністю забезпечити та реалізувати широкомасштабні польові посіви по технології strip-till і довести їх до отримання урожаю.
  • В процесі вегетації соняшнику та кукурудзи в технології strip-till відмічено кращі результати в порівнянні з технологією mini-till: вища польова схожість, рослини краще розвинені (більші за масою, висотою, шириною, кількістю листків та масою насіння). При цьому в кукурудзи відзначається більш розвинена коренева система, а в соняшника більш потужне стебло, що в обох культурах сприяє підвищенню біологічної урожайності зерна.
  • Отримано експериментальне підтвердження агротехнологічної ефективності технології strip-till, за умов застосування якої завдяки оптимальним умов водного режиму та живлення підтверджено позитивний стабільний тренд, що гарантує вищу врожайність чим за технологією mini-till,
  • Tехнологія strip-till має значний потенціал для її використання в сільськогосподарських підприємствах України і сільськогосподарські підприємства та вітчизняні виробники техніки на сьогодні готові її забезпечувати.

В подальшому нами буде викладено наступна стаття по даному дослідженню з точки зору економічної ефективності дооснащення технології вирощування соняшнику та кукурудзи технікою для strip-till.