Кіріспе
Егіншілік әдісі
Тілсіз егіс (сонымен қатар, нөлдік жер өңдеу немесе тікелей себу деп те аталады) – жер өңдеу арқылы топырақты бұзбай, дақылдар мен жайылымдарды өсіруге арналған ауыл шаруашылығы техникасы. Тілсіз егіс кейбір топырақтарда, әсіресе құмды және құрғақ топырақтарда, сондай-ақ беткейлі жерлерде топырақ эрозиясының мөлшерін азайтады. Басқа да мүмкін пайдаларына топыраққа сіңіп түсетін су мөлшерінің артуы, топырақтағы органикалық заттардың сақталуы және қоректік заттардың айналымы жатады. Бұл әдістер топырақта және оның бетіндегі тіршілік әлемінің мөлшерін және түрлерін арттыруы мүмкін. Конвенциялық тілсіз жүйелерде арамшөптерді бақылау үшін гербицидтер қолданылса, органикалық жүйелерде арамшөптерді басу үшін жабын дақылдарын мульча ретінде отырғызу сияқты стратегиялар жиынтығы қолданылады. Тілсіз егістің үш негізгі әдісі бар. "Тұқым себу" – бұл дақылдарды тұқым себу машиналарын арқылы, жабын дақылдарына гербицидтер қолдану арқылы (сол өсімдіктерді өлтіру арқылы) өндірілген тұқымға себу. "Тікелей себу" – бұл дақылды алдыңғы дақылдың қалдықтары арқылы себу. "Жер бетіне себу" немесе "түз себу" – тұқымдарды топырақ бетіне қалдыру; жазық жерлерде бұл аз машиналар мен еңбек күші талап етеді. Бүгінде ауыл шаруашылығында жер өңдеу басым, бірақ тілсіз әдістер кейбір жағдайларда сәтті болуы мүмкін. Кейбір жағдайларда минималды жер өңдеу немесе "аз жер өңдеу" әдістері жер өңдеу және тілсіз жер өңдеу әдістерін біріктіреді. Мысалы, кейбір тәсілдер беткей өңдеуді (яғни, дискілі тырмалауды) қолдануы мүмкін, бірақ жыртуды немесе жолақты жер өңдеуді қолданбайды.
Өмірбаян
Егіс – топырақты механикалық араластыру арқылы өңдеу, көбінесе алдыңғы маусымда өскен арамшөптерді жою. Егіс жасау арқылы тұқымның өсуіне қолайлы жазық немесе қатарлар, не жоғары жатқан егістіктер сияқты белгілі бір пішіндегі егіс ортасы құрылуы мүмкін. Бұл ежелгі техника, оның қолданылуы кем дегенде б.з.д. 3000 жылдан бері дәлелденген.
Жерді сақтауға бағытталған өңдеу, консервативтік өңдеу немесе жолақты өңдеу егіспен тең емес. Жерді сақтауға бағытталған өңдеу – қажетті егіс мөлшерін азайтатын амалдар жиынтығы. Жолақты және егіссіз өңдеу – жерді сақтауға бағытталған өңдеудің екі түрі. Егіссіз өңдеу – егістікті ешқашан өңдемеу. Екі жылда бір рет егіс жасау – айналмалы егіс деп аталады. Егістің салдарына топырақтың тығыздалуы, органикалық заттардың азаюы, топырақ құрылымының бұзылуы, топырақ микроорганизмдерінің, микоризалардың, бунақденелілердің және құрттардың өлімі немесе қызметінің бұзылуы, сондай-ақ жоғары қабаты шайылып немесе желмен кетіп, топырақ эрозиясы жатады.
Шығу тегі
Қазіргі заманғы тікелей егіс (no till) идеясы 1940 жылдары "Егіншінің қателігі" атты кітаптың авторы Эдвард Х. Фолкнерден бастау алды. Алайда, сол кітапта Фолкнер терең жыртудың (moldboard plow) өзіне және оның әсеріне ғана сын айтады, ал жер бетін өңдеуге қатысты емес. Екінші дүниежүзілік соғыстан кейін паракват сияқты күшті гербицидтердің дамуынан соң ғана түрлі зерттеушілер мен фермерлер бұл идеяны сынап көруге кірісті. Тікелей егіс (no till) әдісін алғаш қолданғандардың қатарында Клинман (Солтүстік Каролина), Эдвард Фолкнер, Л. А. Портер (Жаңа Зеландия), Гарри мен Лоуренс Янг (Херндон, Кентукки) және Герберт Бартцпен бірге Instituto de Pesquisas Agropecuarias Meridional (1971 жылы Бразилияда) бар.
Әлемдегі бала асырап алу
Жерді тікелей егіспен өңдеу әлем бойынша артты. 1999 жылы әлемде шамамен жер тікелей егіспен өңделді, ол 2003 жылы және 2009 жылы артты.
Австралия
Австралия Статистика бюросының (ABS) ауыл шаруашылығы ресурстарын басқару жөніндегі сауалнама деректеріне сәйкес, Австралияда 2000–2001 жылдары егіс алқабының 26% сілтілеусіз өңдеу әдістері қолданылған, ал 2007–2008 жылдары бұл көрсеткіш екі еседен асып 57%-ға жеткен. 2017 жылғы 30 маусымдағы жағдай бойынша өңделген егіс алқабының 79% (немесе 16 миллион гектары) сілтіленбеген. Сол сияқты, өңделген 3 миллион гектар жайылымның 70% (немесе 2 миллион гектары) сілтілеусіз қалды, тек егін себу жұмыстары жүргізілді.
Оңтүстік Америка
Оңтүстік Америкада тікелей егіс әдісі ең көп тараған, және 2014 жылы ол әлемдегі тікелей егіспен өңделген жалпы жердің 47% құрады. Ең көп тараған елдер: Аргентина (80%), Бразилия (50%), Парагвай (90%) және Уругвай (82%). Аргентинада тікелей егіс пайдалану топырақ эрозиясынан болатын залалды 80%-ға дейін азайтты, шығындарды 50%-дан астамға төмендетті және шаруашылықтардың табысын арттырды. 2017 жылы АҚШ-та өңделген егістік жердің шамамен 21%-ы тікелей егіс әдісімен өңделді. 2023 жылға қарай, қатаң тікелей егіс принципін сақтайтын жерлер АҚШ-тағы егістік жердің шамамен 30%-ын құрайды.
Пайда, экономика, өнімділік
Кейбір зерттеулер көрсеткендей, кейбір жағдайларда тікелей егіс көбірек пайда әкелуі мүмкін. Кейбір жағдайларда ол еңбек, отын, суару және техникаға кеткен шығындарды азайтуы мүмкін. Тағы бір мүмкін пайдасы – судың жоғары деңгейіне байланысты, егістікті бос қалдырудың орнына, басқа дақылды егу экономикалық тұрғыдан тиімді болуы мүмкін. Тікелей егістің бір мәселесі – көктемде топырақ баяу жылынады және кебеді, бұл егіс уақытын кешіктіруі мүмкін. Осылайша, жинау кезі дәстүрлі өңдеу жүргізілген егістіктен кейінірек болуы мүмкін. Жылудың баяулау себебі – дақыл қалдықтарының түсі, дәстүрлі өңдеуде ашыққа шығатын топырақтан ақшыл келеді, нәтижесінде ол күн энергиясын аз сіңіреді. Бірақ бұл мәселені егіс машинасына қатар тазалағыштар орнату арқылы шешуге болады. Тікелей егістің бір кемшілігі – егер өндіріс енгізілген процестен теріс әсер көрсе, онда газ бағасының өсуі және еңбек құнының жоғарылауы осы практиканың тиімділігін төмендетуі мүмкін. Отын мен еңбек құнының өсуіне байланысты, фермалар мен шаруашылық өндірістері тікелей егіске көшуі тиімді болуы мүмкін. Көктемде, суық және ылғалды жылдарда, нашар кеуекті сазды топырақта өнім төмендеуі мүмкін. Тікелей егіс практикасын енгізудің экономикалық және экологиялық пайдасын көру үшін 16-19 жыл қажет болуы мүмкін. Тікелей егіс енгізудің алғашқы он жылы көбінесе кірістің төмендеуін көрсетеді. Он жылдан астам уақытқа созылған енгізу кезеңдері әдетте пайданың өсуін, тиімділіктің төмендеуін емес, көрсетеді. Жырту үшін күшті тракторлар қажет, сондықтан тікелей егісте тракторлар кішірек болуы мүмкін. Жырғыштар мен тракторларды сату арқылы шығындарды өтеуге болады, бірақ фермерлер көбінесе ескі жабдықтарын сақтап, тікелей егісті сынап көреді. Бұл жабдыққа инвестицияның артуына әкеледі.
Гербицидтерді қолданудың өсуі
Егінді өңдеудің мақсаттарының бірі – арамшөптерді жою. Сілтілеусіз егіс шаруашылығы арамшөптердің құрамын өзгертеді: жылдам өсетін арамшөптер көпжылдық өсімдіктердің, бұталар мен ағаштардың өсуімен күшейтілген бәсекелестік нәтижесінде азаюы мүмкін. Бұл мәселе әдетте тұқымдық төсек дайындау үшін жер өңдеудің орнына глифосат сияқты гербицидтерді қолдану арқылы шешіледі, сондықтан сілтілеусіз егіс шаруашылығында дәстүрлі жер өңдеуге қарағанда көбінесе гербицидтер жиі қолданылады. Қыстағы жамылғы егістер, топырақты күн сәулесімен қыздыру немесе өртеу сияқты баламалар да бар. Дегенмен, Масанобу Фукуока көрсеткендей, гербицидтерді міндетті түрде қолдану қажет емес. Сілтілеусіз егіс шаруашылығы кейде арамшөптерді бақылауға және топырақтағы органикалық қалдықтарды (немесе көкбұршақтарды пайдалану арқылы қоректік заттарды) арттыруға көмектесетін жамылғы егістерді қолданады. Содан кейін жаңа егілген дақылдар жеткілікті жарық, су, қоректік заттар және т.б. алуы үшін жамылғы егістерді жою қажет. Бұл роликтер, қысқыштар, шабу машиналары және басқа да тәсілдермен жасалуы мүмкін. Қалдықтар содан кейін отырғызылады және мульча ретінде қалдырылады. Жамылғы егістер әдетте гүлдену кезеңіне кірген кезде қысылып-қапталады. Сілтілеусіз егіс шаруашылығында өткен жылғы егін қалдықтары егістік бетінде қалады, бұл дәстүрлі жер өңдеуге қарағанда аурулар мен арамшөптерге байланысты басқа, ауыр немесе жиірек проблемаларды тудыруы мүмкін.
Тыңайтқыш
Ең көп кездесетін өнімді төмендетуші факторлардың бірі – өсімдік қалдықтарында байланып қалған азот, ол өсімдіктің көміртегі-азот қатынасына және жергілікті жағдайларға байланысты бірнеше айдан бірнеше жылға дейін ыдырайды. Осы жағдайда тыңайтқыштарды жоғары мөлшерде қолдану қажет. Бұл мәселені шешудің инновациялық жолы – әртүрлі тәсілдермен мал шаруашылығын интеграциялау арқылы ыдырау процесіне көмектесу. Белгілі бір кезеңнен кейін (АҚШ-тың Канзас штаты үшін 4-5 жыл) топырақта органикалық заттардың мөлшері артуы мүмкін. Органикалық заттардағы қоректік элементтер ақырында топыраққа босатылады.
Қоршаған орта саясаты
117-ші Конгрестің H. R.2508 заң жобасы, сонымен қатар NO EMITS актісі деп аталады, ол 2021 жылы Иллинойс штатының өкілі Родни Дэвис енгізген 1985 жылғы Тамақ қауіпсіздігі туралы заңға түзетулер енгізуді ұсынады. Дэвис – Өкілдер палатасының Ауыл шаруашылығы комитетінің мүшесі. Бұл заң жобасында ауыл шаруашылығы саласына бағытталған шығарындыларды өтеуге арналған ұсыныстар бар, оны жерді минималды өңдеу немесе тігізбеу сияқты жаңа стратегияларды енгізу арқылы іске асыру жоспарлануда. H. R.2508 қазіргі уақытта Өкілдер палатасының Ауыл шаруашылығы комитетінде қаралып жатыр. H. R.2508 заң жобасын Арканзас штатының өкілі Эрик А. Кроуфорд және Небраска штатының өкілі Дон Бэкон да қолдайды, олардың штаттары ауыл шаруашылығы бойынша жетекшілердің қатарында. Сонымен қатар, инновациялық жобаларды дамытуға қаржы бөлу де ұсынылған. АҚШ үкіметі ұсынатын осындай субсидиялар мен бағдарламаларға: Қоршаған ортаның сапасын жақсарту бағдарламасы (EQIP) және Табиғатты сақтау бағдарламасы (CSP) жатады. EQIP – фермерлер мен басқа да қатысушыларға консервациялық шаралар арқылы көмектесуге және осы шаралардың нәтижесінде қаржылық қиындықтарға тап болмауына бағытталған ерікті бағдарлама. Ауыл шаруашылығы саласынан туындайтын ластануды азайту және топырақтың денсаулығын жақсартуға күш-жігер жұмсалып жатыр.
Парниктік газдар
"No till" шаруашылығы топырақтағы органикалық заттарды көбейтіп, осы арқылы көміртегінің жиналуын арттырады деп айтылады. Көптеген зерттеулер "no till" жүйелерінде топырақтағы органикалық көміртегінің артуын көрсетеді, бірақ басқалары бұл әсерлер климат және топырақтың беткі қабатындағы көміртегінің мөлшері сияқты факторларға байланысты барлық жүйелерде байқалмауы мүмкін деген қорытындыға келеді. 2020 жылғы зерттеу көрсеткендей, жерді өңдемеу және аралық егіс егудің үйлесімі көміртегіні жеке-жеке қолданудан гөрі көп мөлшерде жинау арқылы климаттың өзгеруімен күресудің тиімді тәсілі болуы мүмкін, бұл екі тәсілдің көміртегіні ұстауда синергиялық әсер ететінін көрсетеді. Көбінесе анықталатын көміртегінің артуының шынымен болып жатқаны ма, әлде сынақ әдістерінің кемшіліктерінен немесе басқа факторлардан туындағаны туралы пікірталас бар. 2014 жылғы зерттеуде кейбір "no till" жүйелері дәстүрлі өңдеу жүйелерінен кем көміртегі жинауы мүмкін екендігі айтылды, сонымен қатар "жерді өңдемеудің төменгі қабатындағы органикалық көміртегі қоры уақыт өте келе беткі қабаттағы артудан гөрі көбірек жоғалады" делінген. Зерттеу авторы зерттеушілер арасында топырақтағы органикалық көміртегінің жиналуына біртұтас анықтама беру қажеттігін де атап көрсетті. Зерттеу қорытындысында: "Топырақтағы органикалық көміртегіні (ТОК) ұстап қалуға немесе кем дегенде ТОК-тің таза қорларын көбірек сақтауға мүмкіндік беретін ауыл шаруашылығы басқару тәсілдерін жақсырақ түсіну үшін ТОК зерттеуіне қосымша инвестициялар қажет". Жерді өңдемеу азот оксидінің (N2O) шығарындыларын айналымға байланысты 40-70% дейін азайтады. Азот оксиді – қуатты парниктік газ, ол 300 есе күштірек және атмосферада 120 жыл бойы сақталады.
Топырақ пен шөлейттену
Жерді өңдемейтін шаруашылық топырақ құрылымын жақсартады және эрозияны азайтады. Топырақ эрозиясы топырақ пайда болу деңгейіне дейін төмендеуі мүмкін. АҚШ Ауыл шаруашылығы министрлігінің Ауыл шаруашылығы зерттеу қызметі жүргізген 19 жылдан астамғы егіс өңдеу зерттеулері көрсеткендей, жерді өңдемейтін шаруашылық топырақты, өңделген топыраққа қарағанда, Ұлы жазықтар аймағында эрозияға төзімді етеді. Жерді өңдемейтін топырақтың алғашқы дюймында көбірек топырақ агрегаттары бар және ол өңделген топыраққа қарағанда екі-жеті есе аз зардап шегеді. Бұл қабаттағы органикалық заттардың көп болуы топырақ бөлшектерін бірге ұстауға көмектеседі деп саналады. Біріккен Ұлттар Ұйымының Азық-түлік және ауыл шаруашылығы ұйымының (ФАО) мәліметінше, жерді өңдемейтін шаруашылық топырақтағы органикалық заттарды сақтап, жел мен су эрозиясын азайту арқылы шөлдеуді тоқтатуға мүмкіндік береді. Жерді өңдеуді тоқтату, сонымен қатар, ауадағы шаңның азаюын да білдіреді.
Су
Егін шаруашылығы суды ұстап қалуды жақсартады: егін қалдықтары табиғи жауын-шашыннан және суарудан алынатын судың топыраққа сіңуіне көмектеседі. Қалдықтар булануды шектейді, суды сақтайды. Тіллену кезіндегі булану, әрбір өңдеу барысында су мөлшерін шамамен 0,85-тен 1,9 см-ге (1/3-тен 3/4 дюймға) дейін арттырады. Кейбір дақылдарда, мысалы, сояда, жер өңдемеу топырақ эрозиясына алып келуі мүмкін, бірақ жер өңдемеу жағдайындағы басқа дақылдардың модельдері дәстүрлі жер өңдеуге қарағанда эрозияның аздығын көрсетеді. Су арналары бұл мәселені шешуге көмектеседі. Жер өңдемеуге жатқан егістіктерде пайда болған шатқалдар жыл сайын тереңдей береді, ал оларды үнемі жырту арқылы тегістеу мүмкін болмайды. Кейбір егістіктерде топырақтың сумен тоюы мәселесі бар. Жер өңдемеуге көшу дренажды жақсартуы мүмкін, себебі үздіксіз жер өңдемеу жағдайындағы топырақта судың сіңу жылдамдығы жоғарылайды.
Биота және жануарлар дүниесі
Тілден өткен егістіктерде көбінесе құрттар, омыртқасыздар және жабайы жануарлар, мысалы, егеуқұйрықтар көптеп кездеседі.
Альбедо
Тілдеу егіс алқаптарының альбедосын төмендетеді. Тілсіз өңдеу арқасындағы егіс алқаптарында альбедоның артуынан туындайтын жаһандық салқындау әлеуеті, басқа биогеохимиялық көміртекті секвестрлеу процестерінің мөлшерімен шамалас.