Снижение интенсивности обработки почвы увеличивает урожайность

Новое исследование, проведенное учеными Университета штата Южная Дакота, подтверждает, что сокращение интенсивности обработки почвы способствовало повышению уровня органического углерода и увеличению урожайности кукурузы и сои. Этот результат был получен благодаря анализу данных, собранных с 2000 года, на кафедре агрономии, садоводства и растениеводства университета. В рамках исследования ученые выявили заметный рост урожайности сельскохозяйственных культур в Южной Дакоте, Айове, Миннесоте и Небраске. За этот период урожайность кукурузы в этих районах увеличивалась более чем на 150 литров с гектара каждый год, а сои — на 35 литров с гектара ежегодно.

Основными факторами, способствовавшими этому росту, стали не только улучшенные сорта сельскохозяйственных культур, но и улучшение здоровья почвы, которое было достигнуто за счет внедрения природоохранных методов. Особенно важным моментом в этом процессе стало сокращение интенсивности обработки почвы, а также применение таких технологий, как сокращенная и нулевая обработка почвы. Согласно исследованию, уровень органического вещества в почве в последние годы увеличивается в среднем на 650 фунтов на акр в год, что, по словам ученых, значительно способствует улучшению состояния почвы в целом.

Как объяснил Дипак Джоши, выпускник Университета штата Южная Дакота и нынешний доцент Университета штата Канзас, совместное воздействие более совершенной генетики сельскохозяйственных культур, сниженной интенсивности обработки почвы и применения методов сохранения почвы значительно повышает водоудерживающую способность почвы и, в свою очередь, способствует улучшению урожайности. Эти изменения в агротехнологиях приводят к устойчивому росту урожая кукурузы и сои, что, по мнению ученых, имеет долгосрочные положительные последствия для сельского хозяйства региона.

История агрономической практики в Южной Дакоте началась с первых поселенцев, прибывших в регион в XIX веке. Для обработки почвы они использовали отвальный плуг, что позволяло эффективно бороться с сорняками и готовить землю к посеву. Однако этот метод, известный как «вспашка», также имел свои недостатки. Интенсивная вспашка привела к разрушению экосистемы прерий и нанесла вред верхнему плодородному слою почвы, что в итоге стало одной из причин Пыльной бури — экологической катастрофы, сильно повлиявшей на регион в XX веке. Эти события стали катализатором для дальнейших изменений в подходах к обработке почвы.

С течением времени ученые осознали важность органического углерода в почве для поддержания её здоровья. Углерод является основным компонентом органического вещества и играет ключевую роль в удержании питательных веществ, обеспечении структуры почвы и сохранении воды. Эти факторы крайне важны для получения высоких урожаев сельскохозяйственных культур. Понимание этой связи способствовало внедрению новых методов сельского хозяйства, таких как консервационная обработка почвы и нулевая обработка, которые начали активно развиваться с 1980-х годов.

Согласно данным исследований, проведенных с 1985 по 2010 год, фермеры Великой Равнины активно переходили к системам нулевой обработки почвы, что позволило значительно улучшить водоудерживающую способность почвы и повысить прибыльность сельскохозяйственного производства. К 2012 году около 33% американских фермеров уже использовали нулевую обработку почвы. Более поздние исследования, проведенные в период с 2018 по 2021 год, показали, что 77% фермеров восточной части Южной Дакоты использовали те или иные формы систем сокращенной обработки почвы. Этот тренд продолжается и по сей день, что, безусловно, способствует устойчивому росту сельскохозяйственного производства в регионе.