Первые годы применения технологии прямого посева

В течение многих лет бытовало мнение о том, что для адекватного развития корней растений почва должна вспахиваться или подготавливаться механическим путем. Данный традиционный подход нуждается в усовершенствовании, так как он не отражает реальных потребностей корней культивируемых растений. Следует оставить традиционную концепцию пахотного слоя почвы с нарушенной структурой, а вместо нее принять концепцию поверхностного слоя с высокой биологической активностью, в котором происходит развитие корней.

Структура почвы и ее плотность являются ключевыми физическими факторами, влияющими на рост корней, инфильтрацию воды и аэрацию почвы.

Результаты отдельных исследований указывают на некоторое снижение урожайности зерна в течение первых двух лет после перехода на ПП, с ее восстановлением начиная с третьего года применения данной практики. Объяснения указанному явлению обычно связываются с иммобилизацией питательных веществ и уплотнением почвы. Между тем на самом деле снижение урожайности является следствием неправильного управления посевами в отношении поддержания адекватного уровня азота, внесения избыточного количества удобрений в семенную борозду,  проведения сева без использования бороздника, неправильного использования гербицидов, а также проблемами с плотность насаждения растений.

Последние наблюдения, между тем, свидетельствуют о том, что урожайность на плантациях под ПП, при условии адекватного применения данной технологии, начинает повышаться уже с первого года перехода на новую практику выращивания.
Внедрение пожнивных остатков в почву и аэрация пахотного слоя, имеющие место при ТП, повышают скорость разложения органических остатков, что приводит к снижению содержания органического материалавпочве, к минерализации азота и потерям углерода в форме газа.

Понимание природы кругооборота азота и его иммобилизации в процессе разложения органических остатков играет фундаментальную роль для правильного управления культурными остатками и повышения урожайности.

Некоторые эксперты выражают мнение о необходимости разуплотнения почвы попрошествии нескольких (4 – 5) лет применения практики ПП. Данная теория основана на опыте выращивания при ТП и недостатке информации о способности корней развиваться в уплотненной почве.

Уплотнение почвы может происходить в ходе сева, уборки или вследствие внесения фитосанитарных продуктов или удобрений в периоды избыточного увлажнения почвы. Данное уплотнение может быть устранено с помощью бороздника сеялки, причем с большей эффективностью, чем при использовании плугов или подпочвенных рыхлителей.

После начала применения ПП нет необходимости в проведении разуплотнения почвы, так как физическая обработка приведет к возобновлению процесса нарушения структуры и способности к инфильтрации воды. Применение бороздников, установленных на сеялки, достаточно для разрушения плотного поверхностного слоя почвы, где происходит развитие корней растений.

Разуплотнение и реструктурирование почвы при ПП является результатом естественной деятельности корней, дождевых червей, насекомых, а также расширения и сжатия почвы под влиянием дождевой воды. Пожнивные остатки и биологическая деятельность являются более эффективными средствами разуплотнения почвы в средне- и долгосрочной перспективе, нежели применение плугов и подпочвенных рыхлителей.

У растений, выращиваемых методом ПП, корни концентрируются на поверхности почвы, что в условиях засухи может обусловить более серьезный стресс, чем при ТП. Действительно, под пожнивными остатками в самом верхнем слое почвы находится гораздо большая часть корней растений, чем в случае непокрытых почв. Между тем в действительности, при прямом посеве корневые системы растений  могут достигать большей глубины (через галереи, проделанные подземными насекомыми, корнями предыдущих культур, а также через естественные трещины), чем в случае применения традиционной подготовки, приводящей к уплотнению почвы.

Галереи, прорытые насекомыми и червями, способствуют инфильтрации и циркуляции воды и воздуха в почве, а также проникновению корней в более глубокие слои, обеспечивая растения водой в период засухи. Кроме того, пожнивные остатки на поверхности защищают почву от солнечных лучей и поддержанию пониженной температуры почвы, что уменьшает потери воды через испарение и способствует сохранению высокой влажности почвы в течение более продолжительных периодов, по сравнению с почвами под ТП.

Корни поглощают питательные вещества своей апикальной частью (точкой роста) в течение 2-3 дней, после чего они деревенеют, превращаясь в канал передачи сока растения. Поглощение питательных веществ происходит пропорционально развитию корневой системы. Некоторые растения, такие, как кукуруза, способны развивать мощные корни, проникающие в почву на глубину до 2 м.

Рост корней, поглощение и транспортировка ими питательных веществ является одним из самых удивительных и сложных явлений в природе. Корни могут проникать в слои почвы, характеризующиеся различной плотностью и разным химическим составом. Обычно корни способны находитьпитательные элементы в различных местах, развиваясь в соответствии с потребностями растения в этих элементах, а также в воде и кислороде. В условиях прямого посева, глубокие корни обеспечивают извлечение воды, а поверхностные - извлечение питательных веществ.

Проникновение корней в почву при ПП облегчается наличием корневых каналов, галерей, прорытыми насекомыми, и трещинами, образующимися вследствие расширения и сжатия почвы соответственно в периоды дождей и засухи.

Длина и объем корней могут изменяться в зависимости от физических, химических и биологических характеристик почвы. Суммарная длина корней растения кукурузы может достигать 3 км (см. Рисунок 21). Объем подземной органической массы выращиваемых растений обычно равен или даже превышает объем неземной части.

В естественных условиях нет необходимости в подготовке почвы для развития растений. Рост корней и переработка питательных веществ происходит в поверхностном слое почвы, называемом органическим горизонтом.