некоторые итоги приминениа консервативного земледелия в республике молдова

     Население Молдовы на протяжении последних 60-70 лет было свидетелем перманентной технологической революции в земледелии. Ее начало связано с появлением  высокоинтенсивных сортов в 60-70 гг. ХХ века «Зеленая революция». На 70-80 гг. прошлого века приходится агрохимическая революция – разработка интенсивных технологий возделывания зерновых и других культур основанных на оптимизации режимов питания растений (это дало начало концепции программированных урожаев).

     Последнее десятилетие прошлого века – это период трансгенной революции (создание генно-модифицированных сортов растений). Параллельно с этим началась информационная революция (развитие моделирования процессов питания растений, дистанционные методы зондирования Земли, ГИС-технологии и др.). На протяжении всего этого периода в агрохимии сменились 4 поколения удобрений. Появились сотни названия удобрений и, наверняка, тысячи названий средств защиты растений. Вопреки тому, что в большинстве западноевропейских стран это материализовались в увеличение урожаев зерна до 8-10 т/га, в нашем регионе вся осталось, практически на месте. Доказательством этому является то, что даже в самые лучшие годы средние урожаи зерна составляли чуть более 3 т/га. Зато появился ряд новых проблем.

     Интенсификация земледелия на первом этапе в той или иной мере сопровождалась загрязнением продукции и окружающей среды. Все это привело к «новым направлениям в науке» в которых противопоставлялись две позиции. Первая определялась лозунгом «назад к природе», а вторая – призывом к дальнейшей интенсификации путем создания «наукоемких точных технологий с минимальными экологическими рисками». Беру на себя смелость и ответственность утверждать, что вопреки огромным затратам на научные  исследования дискуссии на этом фронте ведутся и сейчас. В мире активизировался поиск так называемого третьего пути – технологических решений, интегрирующих  экономические, социальные и экологические аспекты земледелия. Появились концепции сельского хозяйства с различными экологическими ограничениями («регенеративное», «охранительное», «интегрированное», «упорядоченное», «низкозатратное» и др.).

     На заре нового тысячелетия этот поиск сложился в принципиально новый подход к методологии развития сельского хозяйства обозначенный термином «sustainable agriculture» (устойчи-
вое сельское хозяйство). Последнее является составной частью более общего понятия «sistainable development» (устойчивое развитие). Термин очень быстро укоренился у нас и сейчас его применяют на всех уровнях общества. При этом его часто отождествляют с уже укоренившимися терминами в области охраны среды. В то же время разработанные в последние 15-20 лет документы по сути своей остаются теми же, что были и раньше. Этому не надо удивляться потому что их разрабатывают те же люди, которые разрабатывали и концепции охраны среды (к примеру, возьмите последние документы, разработанные в области охраны среды).

     В сельском хозяйстве это будет, пока мы не спустимся на ЗЕМЛЮ. После семидесятых годов в нашей стране просто забыли, что в сельскохозяйственном производстве основное звено — это ПОЧВА. Доказательством тому является тот факт, что на протяжении 60-70 лет в нашей стране не было принято ни один документа именно о почве. Испытывались удобрения, техника, а почва в этом случае рассматривалось лишь как объект труда. Не удивительно, что начиная с восьмидесятых годов, мы либо топчемся на месте, либо спускаемся вниз. Сейчас земледелие республики находится на пороге новых событий. В начале нынешнего столетия в республике стала широко распространяться концепция «ресурсосберегающего земледелия» или «консервативного земледелия». Я считаю, что это большой шанс не только для нашего земледелия, но и для наших почв. О проблемах последних и о путях их решения на страницах этого журнала в последние два года писалось неоднократно. Поэтому данную статью я посвящаю некоторым итогам внедрения консервативного земледелия в нашем сельском хозяйстве.

     Начиная с семидесятых годов в республике активно проводились работы по оценке физического состояния почв. В этом внесли свой вклад А.К.Атаманюк, М.Д. Волощук, В.В. Витиу, М.Г. Булат, Н.М. Борденюк и др. В их работах получили разностороннюю оценку физические свойства почв в различных вариантах минимизации обработки почвы. Эти исследования показали, что традиционные
представления о необходимости регулярного рыхления почвы оказались в значительной мере преувеличенными, поскольку равновесная плотность большей части почв оказалось близкой к оптимальной для зерновых и некоторых других культур (Атаманюк, 1973). Излишняя рыхлость почвы в условиях засух приводит к увеличению расхода влаги вследствие испарения. Минимизация почвообработки благоприятствует улучшению водного режима агроценозов в засушливых условиях. Испытание плоскорезной обработки показало, что этот прием обработки предотвращает в определенной мере ветровую и водную эрозию.

     Учитывая выше изложенное, в республике стали широко внедряться приемы обработки почвы, направленные на увеличение и консервирование влаги и на сокращение эрозии. Но они не укоренились в регионе. Это было связано с тем, что исследования в области физики почв не сопровождались подбором соответствующих культур, а также работами по подбору наиболее оптимальных доз и приемов удобрения почв, а также исследованиями в области наиболее приемлемых средств защиты растений. К сожалению, этот горький опыт остался без соответствующего внимания. В этом смысле, анализируя зарубежный и местный опыт внедрения систем No-Till нельзя не отметить ряд негативных явлений, которые их сопровождают. Это, прежде всего, рост «пестицидной нагрузки» на агроэкосистемы.

     В США выгоды от минимальной и нулевой обработки почвы сделали фермеров заложниками этих технологий. Очевидно, что из-за отказа от пахоты существенно возрастает количество сорняков. В оставленной на поле стерне локализуются и размножаются различные вредители и носители болезней. По литературным данным в ряде стран, в частности в США, количество  применяемых пестицидов увеличивается в два раза. При этом отмечается, что сейчас резистентность сорняков к гербицидам. Это стало острой глобальной проблемой, которая четко прослеживается в Бразилии, Аргентине, Австралии, странах Евросоюза, в Украине. Почвенно-ландшафтные оценки в условиях консервативных систем схожи. В связи с этим обращаем внимание, что высокие дозы ядохимикатов и концепция консервированного земледелия несовместимы. Одним из наибольших рисков является крайне упрощенная  рактовка понятия энергоресурсосбережения, экологизации, биологизации. Под девизом «Оберегающего земледелия» в нашей республике развивается компания минимизации обработки почвы.

     Отмечаем, что минимизация обработок имеет глобальную тенденцию — как важная составная часть наукоемких технологий. Чем выше уровень интенсификации агротехнологий, тем глубже минимизация вплоть до прямого посева без обработки. У нас же в республике в последние годы произошла спонтанная «минимизация», чаще всего не имеющая отношения к научному концепту. Это упрощенство систем обработки почвы по причине дефицита средств производства или неграмотного подхода к проблеме. По мнению В.И.Кирюшина теперешняя кампания, в отличие от прежних партийно-государственных, носит «разночиновничий» характер. Инициатива в ней принадлежит торговцам пестицидами и техникой. Не малую роль имеет свободный доступ наших сограждан к зарубежному опыту. Большинство экономических субъектов чаще всего прибегают к не критичному восприятию опыта других регионов. Такой стиль технологического обеспечения земледелия вместо государственной агротехнологической политики, опирающийся на рекомендации специалистов, может скомпрометировать идею, представляет серьезную экономическую и экологическую опасность.

     Ссылки на зарубежный опыт применения тех или  иных консервативных систем земледелия не всегда объективны, поскольку не сообразуются с агроэкологическими условиями, на которые можно экстраполировать тот или иной практический опыт. Обработка почвы – это многофункциональный агротехнический прием воздействия на почву, на которой возлагается комплекс взаимосвязанных задач. Это защита почв от всех видов эрозии, заделка в почву минеральных и органических удобрений, в том числе и земной массы сидеральных культур и других растительных остатков, заделка в почву семян сорняков, возбудителей болезней и т.д. Обработка почвы создает также условия для накопления в почве влаги и сохранения ее для продуктивного использования культурными растениями, регулирует сложение корнеобитаемого слоя почвы, обеспечивающего благоприятный водно-термический и водно-воздушный режимы почвы.

     Это непременное условие жизнедеятельности почвенных микроорганизмов и возделываемых растений. В этом смысле способ обработки зависит от водно-физических свойств почвы, особенно плотности и водопроницаемости, которые в значительной степени определяются механическим составом, структурой, ее стабильностью и агроклиматическими условиями. Правильный выбор системы обработки зависит от конкретного поля севооборота, почвенных условий, механического состава почвы, ее плотности и влажности в
момент обработки, рельефа поля, определяющих эффективность впитывания талых вод и максимальное накопление весенних запасов почвенной влаги. Следовательно,способ обработки почвы должна быть дифференцированной. При этом особое значение приобретает степень оструктуривания и ее стабильность.

     В этом контексте установлено, что в хорошо отструктированных почвах с оптимальными значениями плотности сложения обеспечивается сокращение непроизводительного расхода влаги, а периоды с максимальными условиями увлажнения совпадают с оптимальными условиями структурной организации почв (Jigău, 2008). На менее уплотняющихся почвах условия накопления влаги ухудшается, а глубина промачивания уменьшается.

     Таким образом, можно заключить, что систему обработки можно подобрать только на основании детального физического обследования почв. На деле же мы имеем другую картину. (рис.1). Рис. 1. Три категории экономических агентов, практикующих альтернативные системы земледелия Рис. 2. Консервативное земледелие как система * Преобладают первые две категории В то же время экономический анализ большинства хозяйств, практикующих ресурсосберегающие технологии, констатирует, что они делают неоправданные затраты на удобрение почв. К сожалению, расчет доз удобрений делается по прежнему — на потребности растений. При этом все экономические агенты не учитывают способность почв усвоить внесенные удобрения.

     В большинстве случаев усвоению внесенных удобрений препятствуют неблагоприятные показатели физических свойств почв и режимов функционирования почвенной экосистемы, а также низкие запасы органического вещества в почве. В этом смысле нормы и сроки внесения удобрений должны рассчитываться с учетом содержания питательных элементов в почвах и динамикой элементарных почвообразовательных процессов. Решение этих проблем возможно только в рамках системного подхода при внедрении консервативной системы земледелия (Рис.2). Сельскохозяйственный журнал Январь — Февраль 2015 № 1-2(51- 52) 35 Накопленные на сегодняшний день экспериментальные данные показывают, что концепция консервативного земледелия не совместима с концепцией интенсивной химизации. Успешное решение поставленной проблемы возможно только на основе смены старой парадигмы – интенсификации сельскохозяйственного производства на базе широкой химизации, на новую – биоземледелие с сокращением химизации.

     Эта новая парадигма — замена существующему принципу искусственного отбора, обусловливающему ограниченный подбор культурных растений в севооборотах. Который, в свою очередь, связан с хозяйственной целесообразностью, химизацией и приоритетом одновидовых посевов. Биоземледелие основано на эволюционно-генетическом и эколого-генетическом принципе взаимодействия живой материи (различные виды растений, животных, микроорганизмов), которыми обусловлены формирование различных почв и их плодородия (Jigău, 2009). Несоблюдение этих принципов в процессе сельскохозяйственного использования почв, ведет к деградации и падению их плодородия ( Jigău, 2013). Новая парадигма основана на оптимальном сочетание адаптивной способности растений (культур) с адаптивным потенциалом ландшафта.

     Она предполагает моделирование экологических процессов, которые представляют собой межвидовое и внутривидовое взаимодействие живых организмов (биологических объектов) и косной материей (материнской породой) в агроценозе. Практически – это отражение процесса почвообразования. Только такой подход может обеспечить повышение плодородия почв в  сельскохозяйственном производстве (Jigău, 2013) Это составляет сущность процесса биологизации агроэкосистем (агробиоценозов) и создания агробиогеоценозов. Принципы этого процесса разработаны самой природой, нам остается только теоретически осмыслить их и практически осуществить, взяв в основу принципы биофизики почвы. Последние находятся на стыке между физикой, биологией и почвоведением.

     Предмет изучения — количественные закономерности структурно-функциональной организации почв как динамических биокосных систем, а также физические процессы и явления в почвах с участием биологической субстанции. Попутно выявляются связи между физическими механизмами почв и биологическими особенностями их функционирования. Стержнем этой отрасли науки является идея о биогенной организации почв, проявляющейся в направленном воздействии живых организмов на косные (твердые, жидкие и газообразные) компоненты окружающей среды с целью их упорядочения и оптимизации. Аккумулированное при таком воздействии в почвах вещество и энергия, в свою очередь определяют развитие живых организмов, реализуя обратную связь в биокосных  системах – главную отличительную черту самоорганизующихся единств. Эта обратная связь проявляется в виде экологических функций почв, включая основную из них – почвенное плодородие.

     В этом смысле формирование основных факторов плодородия (структуры, порового пространства, водоудерживающей способности, запасов питательных веществ и др.) является детерминированным результатом самоорганизации биогеоценозов. Самоорганизация осуществляется посредством регулирования скоростей поступления и трансформации органических веществ в биокосных системах. В агрогенном режиме мощным фактором внешнего воздействия служит антропогенная деятельность, которая  может носить как созидательный, так и разрушительный характер, если осуществляется вопреки закономерностям природной организации. В этом смысле, биологизация агроэкосистем — это процесс управления возделыванием культурных растений и повышения плодородия почвы в конкретных агроэкологических условиях.

     Этот процесс основан на сложном взаимодействии почвы с различными видами растений, животных и микроорганизмов, на эволюционном и эколо-генетическом принципах. Все ныне применяемые технологии обработки почв направлены на создание наиболее благоприятных условий для посева, всхождения, роста и развития культурных растений в целях обеспечения соответствующих урожаев. В этом смысле, роль процессов обработки заключается в моделировании почвенной массы, в придании ей определенные физических, химических, физико-химических и агрохимических показателей. Я не случайно перечислил весь набор свойств почвы. Ведь антропогенный фактор не лимитируется только обработками.

     Сельскохозяйственные технологии предполагают применение удобрений, мелиорантов, стимуляторов, которые управляют свойствами почвы. Вместе с тем, из внимания выпадают биологические свойства. Ими как в естественном, так и в агрогенно-антропогенном режиме управляют растения вместе с ассоциированными с ними группами микроорганизмов и животных. Задача консервативных технологий заключается именно в повышении роли биологического фактора в моделировании почвенной субстанции. Этим обеспечивается снижение затрат на технологические операции (обработка, удобрения, защита растений). Добиваться всего этого можно лишь путем адаптации культур к условиям ландшафта. Отсюда вытекает необходимость оценки адаптивного потенциала почв. Первостепенное значение имеют физические свойства почвы (гранулометрический состав, плотность сложения, пористость, агрегатный состав, степень его уравновешивания и устойчивость, степень подвижности и доступности почвенной влаги, степень аэрации).

     Подбор культур должен осуществляться с учетом этих показателей. Известно, что каждая культура требует определенных показателей физических параметров. В случае несоответствия, она расходует часть энергии на создании соответствующего «комфорта». При этом она теряет в биопродуктивности. Чем больше несоответствие между наличными параметрами и требованиями культур, тем ольше энергии тратиться на создание «комфорта». И,естественно, тем меньше биопродуктивность. В этом  случае сводится до минимума эффект от применяемых удобрений. К тому же, растения предрасположены к различным болезням и вредителям. Этим определяется необходимость увеличения количества применяемых удобрений и средств защиты.

     Наши наблюдения показали, что при неблагоприятных показателях физических параметров, даже там, где консервативные технологии применяются уже 8-10 лет, в почвах еще нет соответствующего «комфорта». Доказательством тому является существенная динамика урожаев культур в зависимости от климатических условий года и периода вегетации. Из выше сказанного вытекает одно очень важное условие – перенос акцента с агротехнических и химических приемов управления агроэкосистемами на приемы биологизации. Это предполагает, в первую очередь, соответствующий манеджемент растительных остатков, обязательное применение сидеральных, промежуточных и покровных культур.

     Также должны найти свое место современные биологические препараты, рекомендуемые только специалистами. Среди них, на наш взгляд, большую перспективу имеют препараты на основе водорослей, которым принадлежит огромная роль в управлении азотом в почве и в структуривании почвенной массы. (Jigău, 1998, 2007, 2009, 2013). Будучи отосинтезирующими организмами, они фиксируют азот и вовлекают его в процесс гумусообразования. Биологизация агроэкосистемы связана с улучшением физических свойств почв. Мониторинг физического состояния почв в условиях различных консервативных систем выявила еще одну очень важную проблему – стратификация почв по физическим свойствам и связанных с ними биологических процессах. Многочисленные исследования на площади более четырех тысяч гектар показали, что даже после 6-8 лет применение No-Till в профиле почвы четко выделяется агрогенный горизонт.

     Установлено, что уже в первые фазы вегетационного периода (апрель-май) показатели плотности сложения в пахотном и подпахотном горизонте отличаются существенно, хотя они остаются в интервале оптимальных величин. Это обусловлено тем, что запасы влаги в начале вегетации во всей 100 см толще превышают наименьшую влагоемкость. Вместе с тем уже в июне месяце в почвах  устанавливается устойчивая тенденция восстановления подпахотного горизонта. Это проявляется в консолидации обесструктуренной массы с образованием нетипичных для черноземов призмовидных структурных агрегатов. Показатели плотности сложения со временем увеличиваются до 1,45–1,47 г/см3.и сохраняются вплоть до наступления холодного периода.

     Это существенно препятствует проникновению осенних осадков в нижние горизонты почвенного профиля и приводит к накоплению основных запасов влаги в верхнем 0-30 см слое, откуда вода легко расходуется на испарение. На склонах часто отмечается увлажнение пахотного горизонта до уровня степени текучести, в связи с чем, он легко смывается, даже будучи защищенным мульчей. С динамикой плотности сложения связаны динамика и характер порового пространства. В этом контексте следует отметить, что поры почвы это пространство где содержится влага, воздух, питание, микроорганизмы и др. В этом плане, почва представляет интерес не столько составом и свойствами твердых компонентов, сколько пустотами, которые образуются между нами. В них происходит развитие корневой системы растений и, самое главное, обмен веществами и энергией между почвой и растениями. В этом смысле значение имеют общий объем пор и размеры пор.

     Оптимальной считается физическое состояние почвы, когда общий объем пор составляет 55-65%, а в составе порового пространства не менее 50% приходятся на долю пор с диаметром 10 -¹-10-² мм. Другим очень важным условием является наличие в почве непрерывного порового пространства. Нашими исследованиями установлено, что разрыхленный пахотный слой характеризуется отличным общим объемом пор -55-65% (как минимум, он характеризуется удовлетворительным объемом 50-55% и редко – неудовлетворительным, менее 50%).

     Вместе с тем, в составе порового пространства резко преобладают поры аэрации и тонкие поры (10 -³-10-4 мм.). Первые способствуют интенсивному испарению влаги, вторые заняты адсорбированной влагой, которая недоступна растениям. В связи с этим в пахотном горизонте создается неблагоприятный режим влажности уже в начальные фазы вегетации. В подпахотном горизонте резко (более 50%) преобладают поры занятые адсорбированной влагой. Вследствие этого он препятствует подтягиванию влаги из нижних горизонтов к поверхности. В связи с этим в пахотном горизонте быстро наступает дефицит продуктивной влаги. В этом плане часто наблюдается интересная картина, когда в агрегатном горизонте есть влага, однако она недоступна растениям — представлена непродуктивной влагой. Мониторинг физических свойств показал, что восстановление и оптимизация физических свойств и режимов пахотного горизонта протекает очень медленно.

     В то же время разрыхлению подпахотного горизонта способствуют только процессы замерзания и таяния почвенной массы в течение холодного периода года. Вместе с тем она не сопровождается перераспределением почвенных частиц и агрегатов в пространстве.  Поэтому этот горизонт быстро восстанавливает свой свойства. Исходя из всего сказанного, можно сделать вывод, что внедрению тех или иных консервативных технологий должен предшествовать транзитный период, необходимый для биологизации и оптимизации физических свойств и режимов агрегатного горизонта. Это предполагает разработку системы мер по каждому полю в отдельности на основании почвенных изысканий.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *