Куда деть пожнивные остатки: 4 способа переработать солому в деньги
Чем не угодили сельхозпалы?
Причин у запрета несколько. С точки зрения государства, он помогает снизить риски распространения огня. Выжигание пожнивных остатков часто превращалось в неконтролируемый пожар, который перекидывался с полей на земли поселений или лесного фонда. С точки зрения аграриев, сжигание стерни ускоряет эрозивные процессы и снижает плодородие почвы.
При горении температура почвы на поверхности повышается до 350 ˚С. Это значит, что сгорает или обугливается не только стерня, но и вообще вся поверхностная органика, включая слой гумуса. Поверхность поля иссушается, превращается в бесплодные пыль и пепел. В ней накапливается бензпирен – канцероген с сильной токсичностью, способный проникать в ткани растений и передаваться далее по пищевой цепочке.
Тепло от огня распространяется вглубь на 5–7 см – на этом уровне температура становится равной 40–50˚С. Аэробные микроорганизмы в почве погибают, а насекомые-вредители – нет. Они просто зарываются поглубже в землю и пережидают пожар.
Есть категория фермеров, готовых закрыть глаза на деградацию почвы и заплатить штраф за пал, лишь бы избавиться от фитопатогенов. Наука не подтверждает эффективность огня против патогенов. Восстановление агрофона занимает 7–14 дней, заражение возвращается очень быстро – даже быстрее, чем если бы на поверхности сохранялась устойчивая микробиота.
Вариант 1: оставить без переработки
Органические остатки относятся к быстроразлагаемым отходам. Если с соломой ничего не делать, просто оставить лежать в поле, она полностью разложится за 3–5 лет и обогатит гумусовый слой. К плюсам способа можно отнести отсутствие прямых затрат на переработку.Минусов существенно больше. Во-первых, простой поля и связанные с этим убытки. Во-вторых, накопление фитопатогенов. Многолетние мониторинги показывают, что растительные остатки заселяются не только полезной биотой, но и патогенами. Причем жнивьё второго, третьего года представляет много большую опасность, чем свежее. В процессе разложения выделяются питательные вещества для грибов и бактерий, которые провоцируют рост их колоний. С учетом ежегодного нарастания фитосанитарной нагрузки высока вероятность заселения стерни патогенными микроорганизмами вместо полезных. В-третьих, оставленная в поле солома – это пятизвездочный отель для вредителей. Клещи, злаковые мухи и пилильщики скажут вам спасибо за комфортную зимовку.
Вариант 2: запахивание в землю
Если в хозяйстве используется традиционная система почвообработки со вспашкой плугом, то заделку пожнивных остатков можно встроить в технологический процесс с минимальными затратами. В тонне соломы содержится до 50% элементов питания, которые потребило растение, в т. ч. треть органического углерода, чьи потери не получится возместить минеральными подкормками. В процессе разложения органики макро- и микроэлементы становятся биодоступны для растений, и количество вносимых минеральных удобрений можно снизить. На почвах с легким гранулометрическим составом запаханные пожнивные остатки улучшают ее структуру, помогают удерживать больше влаги.
Какие подводные камни у этого способа? Первая проблема – это техническая оснащенность. Нужен плуг с предплужниками или углоснимами, особенно если выращивается культура с высокой соломистой массой. Для пожнивных остатков кукурузы или подсолнечника потребуются специальные усиленные соломоотводы.
Вторая сложность – этот способ применим не для всех условий. Солому заделать можно, но без доступа кислорода и влаги она разлагаться не будет. Из-за тяжелых, слежавшихся почв или засушливой осени процесс деструкции пожнивных остатков может затянуться, при этом биота начнет потреблять азот из почвы, что приведет к временному снижению степени плодородия почвы. Избыток органической массы сохранится до нового сезона и будет мешать посеву следующей культуры.
Запашка соломы требует более тщательного контроля остаточных пестицидов и фитосанитарного агрофона. Иначе есть риск вместе с органикой заделать в почву возбудителей болезней, которые не были уничтожены фунгицидами.
Вариант 3: поверхностное мульчирование с внесением удобрений
В технологии no-till солому оставляют на поверхности, измельчая ее до размера 5–25 см и используя как мульчу. Она защищает плодородный слой от ветровой и водной эрозии, снижает засоренность поля сорняками. Сохранение стерни способствует снегозадержанию, улучшает структуру почвы.
Но фермер должен уметь управлять разложением пожнивных остатков. Ключевыми являются 3 фактора:
- Соотношение углерода к азоту. Остатки после бобовых разлагаются быстрее по сравнению с другими культурами, потому что содержание азотистых веществ выше. Чтобы ускорить процесс минерализации для соломы других культур, на 1 т органического сырья вносят порядка 10 кг азота. Он станет питанием для биоты, которая разлагает растительные остатки.
- Подходящая погода, а также влажность и рыхлость соломистой массы. Наиболее эффективно процесс деструкции идет при температуре от +5 до +25 ℃ при наличии влаги и доступа кислорода.
- Устойчивая колония живых микроорганизмов, способная поддерживать численность в заданных условиях. Состав почвенной биоты важен: полноценные родовые сообщества микроорганизмов превращают пожнивные остатки в удобрения и способны подавлять размножение патогенов почвы.
По сравнению со вторым вариантом, этот метод более устойчив к нарушению благоприятных условий для разложения соломы, потому что питание микроорганизмов обеспечивается удобрениями. К тому же измельченные остатки не мешают посадке следующих культур.
В остальном минусы третьего варианта аналогичны предыдущему. Потребуется техника, способная измельчать органику и равномерно распределять по полю. Нужен строгий контроль инфекционного фона и численности вредителей.
Вариант 4: биологическая деструкция
По сути, это логическое развитие третьего метода. Основная идея этого варианта: солома больше не что-то ненужное и требующее механического удаления, ее минерализация – это внесение органических удобрений с максимальной пользой для плодородия.
Биодеструкция основана на управлении процессом разложения пожнивных остатков. Фермер распределяет по стерне колонии полезных микроорганизмов и следит за поддержанием их жизнедеятельности.
Заселение соломистой массы биотой ускоряет перегнивание органики в 3 раза при благоприятных условиях. Биодеструкторы снижают твердость растительных остатков. Они легко крошатся и не затрудняют ни предпосевную подготовку, ни посев следующей культуры. Биологическая деструкция позволяет обойтись без уборки стерни при работе с грубостебельными культурами, у которых естественное разложение может затянуться на 2-3 года даже при хорошем измельчении пожнивных остатков.
Обычно проблем с добавлением еще одной обработки поля в технологическую карту не возникает. Внесение микробиологического препарата можно сочетать с другими операциями. Большинство хозяйств имеет необходимое оборудование. Так что основная сложность метода – это доскональное вникание в «биологию». Нельзя просто рассыпать порошок триходермы по соломе и ждать.
Потребуется фитосанитарный анализ. Сколько и каких патогенов на полях, в растительных остатках и семенах? Достаточно ли фунгицидных и пестицидных обработок или требуется откорректировать схему?
Необходимо подобрать многокомпонентный биопрепарат, который обеспечит формирование устойчивой биосистемы с несколькими родами микроорганизмов в конкретных условиях. Монопрепараты с одним видом бактерий не годятся, потому что у каждого рода своя функция. Одни подавляют патогенную микрофлору, другие специализируются на разложении целлюлозы, третьи занимаются азотофиксацией и аммонификацией. Сообщества с разнообразным биотическим составом более устойчивы к неблагоприятным факторам среды.