Привет трактористам из космоса
Проведя исследования, Николай Абрамов, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, убедился — мы движемся к точке невозврата в области плодородия почвы. По его мнению, к этому привело неправильное использование земли без оглядки на перспективу.
Научно-технологический проект «Рациональное земледелие на основе биологизации почвы и применения цифровых агротехнологий» призван предложить реальные шаги к восстановлению плодородия земель. Проект еще находится в разработке, но уже создана научная база, в передовых хозяйствах Тюменской области, таких, как агрохолдинг «Юбилейный» и «Запсиб-хлеб-Исеть», три года ведутся испытания. Основной исполнитель -аграрный университет Северного Зауралья, где Николай Васильевич заведует кафедрой почвоведения и агрохимии, также партнерами являются химический факультет МГУ, институт почвоведения и агрохимии Республики Беларусь. Промежуточными результатами уже заинтересовались губернатор Тюменской области и областной департамент АПК.
— Этот проект сегодня жизненно необходим, — убежден профессор Абрамов. — Анализ показателей последних 18 лет урожайности показал отсутствие роста общего сбора зерна. Он примерно на одном уровне, значит, ежегодные финансовые вложения в развитие не дают результатов. Процент содержания гумуса в почве неуклонно падает с 1968 года, то же касается и закисления почв.
Заострить внимание стоит именно на гумусе (в народе его называют перегной). По сути — это фундамент, главный показатель почвенного плодородия. Без него ничего не сможет расти, и снижение его содержания в земле -повод предпринять срочные меры. Последние исследования показали, что именно по этой причине в Тюменской области недобирают по четыре центнера зерна с гектара земли. Первая часть проекта Николая Васильевича посвящена именно способам увеличения процента гумуса, восстановлению плодородия земель — биологизации почвы.
— Способы восстановления земель существовали и раньше, один из них — дать почве просто отдохнуть, но в естественной среде на создание одного сантиметра гумуса нужно 100 лет. Нам нужно как минимум 30 сантиметров. Одно из популярных нынче решений — внесение минеральных удобрений. Способ действенный и даже необходимый, но временный. Этакая витаминка для земли. В проекте мы настаиваем на отказе от сиюминутных решений, но и ждать сотни лет тоже нет возможности. Поэтому нужно вносить органические удобрения, позволяющие восстанавливать почву, не останавливая процесс выращивания. Вопрос в том, какие биологические и ферментированные препараты внести, их множество видов. Именно этими исследованиями мы сейчас и занимаемся. Уже три года ведутся испытания нескольких препаратов в Омутинском, Ялуторовском и Сорокинском районах. Результаты есть, улучшается оксидоредуктазная ферментная активность, на 11-13 процентов сократилась потеря азота, на 30 процентов уменьшается объем внесения карбамида.
Но если препараты есть и даже свою эффективность подтвердили, почему бы прямо сейчас не залить ими все сельхозземли? Доктор наук объясняет: по сути, это живые микроорганизмы, которые своей жизнедеятельностью создают гумус. Но для этого их надо кормить. Вносится субстрат, например сено. Eго радостно съедают, размножаются — и вдруг есть стало нечего. Тогда микроорганизмы примутся все за тот же гумус, а по пути еще и саженцами закусят. Проще говоря, если микроорганизмы не контролировать, они могут еще больше навредить земле и посадкам. Исследования, которые проводят Николай Васильевич и его коллеги, направлены на подбор самых эффективных микроорганизмов и их контроль, чтобы получать стабильный результат — гумус.
Земля в каждом хозяйстве разная, соответственно, нужно больше испытаний. Для этого проект предлагает строить биополигоны. В будущем они могут стать центрами контроля почвы.
Первая часть проекта посвящена созданию фундамента для будущего выращивания. Вторая часть посвящена изучению рационального использования плодородных земель, в этом помогут современные цифровые (в том числе и космические) технологии.
— Деление проекта на части условное. Тут скорее одно невозможно без другого. Без качественной почвы нет смысла внедрять технологии, а без технологий подготовленная почва будет просто стоять или нерационально использоваться, и мы придем к тому, с чего начали в 2000-х. Даже сейчас постоянно есть новости о внедрении инноваций в АПК, но результата они дать не могут, плодородной почвы-то нет. Это как со зданием, оно может быть сколь угодно красивым, но без фундамента упадет. Именно поэтому тема объединена, испытания методов биологизации и внедрения цифровых технологий проводятся параллельно. Это позволит нам в будущем разработать единую рабочую схему для всех хозяйств России.
Исследование в области цифровых технологий — это не дань моде. По мнению профессора, только они способны дать математически точный, а главное, стабильный результат. При грамотном использовании, естественно. Специалисты университета не придумывают технологии и не паяют схемы в лаборантских, они изучают существующие технологии, тестируют и разрабатывают схему наиболее рационального их использования. Обычно внедрением технологий называют что-то одно, например закупку агронавигаторов. Николай Васильевич планирует разработать комплекс мер.
С чего начать? С определения биопотенциала земли. В среднем с одного гектара земли собирают 50 центнеров зерна. Однако замеры показывают, что в нашем регионе с одного гектара можно собрать 137,4 центнера. После этого в научных кругах Николая Васильевича даже называли фантазером, но он убежден: наша наука когда-нибудь дойдет до таких значений. Все дело в том, что биопотенциал земли — это количество урожая в самых идеальных условиях. Более приближенные к реальности значения — действительная возможная урожайность (ДВУ). Это в среднем 82 центнера зерна с гектара земли. Многие хозяйства с высоким уровнем технологий уже сегодня достигают таких значений. Именно на основе ДВУ определяется, стоит ли внедрять новые технологии на том или ином участке.
— После того как мы убедились, что у участка есть потенциал и в него рационально вкладывать силы и средства, мы переходим к оцифровке полей. Берется большой кусок земли и составляется его карта с делением на маленькие участки. Раньше границы определяли путем объездов, сейчас мы используем беспилотники, самый современный вариант, на который планируем опираться в будущем — использование системы космической навигации.
Карта составляется по снимкам со спутника, потом на нее нужно внести описание каждого участка — уровень кислотности почвы, содержание фосфора, нитратов и так далее. На готовой карте будет видно, куда и сколько нужно вносить удобрений, как организовать подкормку и другие необходимые процедуры.
Вопрос только в том, что тракторист в поле этих границ не видит. Поэтому необходимо оснастить всю технику бортовыми навигационными компьютерами. В них и загружается карта со всеми границами и показателями почвы. Принцип работы примерно как у автомобильного навигатора, человек видит, в каком он участке и сколько удобрений туда вносить (тут применимы любые другие технологические операции вплоть до сбора урожая). Причем в планах сделать так, чтобы техника делала это автоматически. Условно при пересечении границы другого участка опускается заслонка, и машина сыплет меньше удобрения.
На данный момент 37 процентов техники Тюменской области оснащено бортовыми навигационными компьютерами. Чтобы план Николая Абрамова сработал, должны быть оснащены все машины, а сотрудники обучены ими пользоваться.
— У нас был случай, когда одному трактористу повесили навигатор для тестирования, а он был сильно недоволен. Привык работать по старинке. Позже к нам пришел директор хозяйства с просьбой от этого тракториста не забирать навигатор после тестирования — тот освоился, оценил.
По мнению Николая Абрамова, чтобы проект полностью доработать и внедрить, необходима заинтересованность всех сотрудников агропромышленного комплекса, от министра до тракториста. Как бы ни была сильна наука, только общее стремление делает ее практической.
***
фото: Николай Васильевич Абрамов;Майя, лаборант учебной лаборатории агрохимии;Студентка кафедры почвоведения и агрохимии Светлана Копина делает практическую работу по подсчету зерна.