ПУТЬ К ВНЕДРЕНИЮ АЛЬТЕРНАТИВНЫХ СЕЛЬХОЗТЕХНОЛОГИЙ

      Среди условий, определяющих эффективности нового сельскохозяйственного производства, большое значение должно отводиться разработке и внедрению зональных альтернативных экологически безопасных систем земледелия, составной частью которых являются адаптивные технологии возделывания сельскохозяйственных культур.

      Основополагающими принципами таких систем должны стать основные теоретические разработки в области почвенного плодородия и его управления.

      Плодородие почвы является продуктом почвообразовательного процесса, поэтому факторы плодородия подчиняют­ся сезонной, годовой, многолетней и т.д. динамики, аналогичной динамике почвенных процессов. Неполное воспро­изводство плодородия наступает при нерациональном антропогенном воздействии, снижающем почвенное плодо­родие ниже исходного. В таких случаях начинаются процессы деградации почв. Оптимизация почвенного плодородия и расширенное воспроизводство возможно лишь благодаря знанию законов и механизмов почвенных процессов и целенаправленной деятельности ради создания динамики элементарных почвообразовательных процессов.

      Для это­го необходимо ориентироваться на процессы, происходящие в почвенном профиле в условиях естественных ценозов, которые принимаются за эталон (рис. 1).  Как показали наши исследования, зональная система земледелия не может быть универсальной (Jigău, 2011). В каждом конкретном природно-экологическом регионе и отдельно взятом хозяйстве должны быть разработаны и внедрены свои оптимальные, интенсивные, биологиче­ские системы земледелия (Jigău, 2011, Jigău, Chişlari 2011, Jigău ş.a., 2012). На наш взгляд наиболее теоретически обоснованной и дифференцированной является разра­ботанная академиком А. Урсу (1977, 2010) схема почвен­но-географического районирования Р. Молдова. В этом контексте считаем, что новый почвенно-географический дифференцированный подход к системам земледелия, согласованный с зональными условиями, позволит ока­зывать существенное влияние на восстановление пло­дородия почвы, продуктивность возделываемых поле­вых культур, ресурсосбережение и чистоту окружающей среды (Jigău, 2005). Для этого в земледелии необходимо пересмотреть ряд важных компонентов. В этом плане от­мечаем необходимость корректировки почвенных карт и раннее созданных внутрихозяйственных проектов зем­леустройства (Jigău, 2004). Другим важным элементом является инвентаризация показателей качества почв.

      При этом, наряду с показате­лями содержания гумуса, основных элементов питания и подвижных форм Cu, Zn, Mn необходимо обязательно оценить реакцию почв, ее агрофизические, водно-физи­ческие и биологические свойства. Последние выдвигают необходимость определить содержание тяжелых метал­лов, остаточных количеств пестицидов, радионуклидов которые неблагоприятно сказываются на почвенную био­ту, ее разнообразие, состав, активность. В связи с риском засоренности очень важно определить потенциальную засоренность полей.Отдельно следует определить лимитирующие факторы, обусловленные местными условиями.

      На основе этой полной информации необходимо разработать адаптив­но-ландшафтные биологизированные и биологические системы земледелия с экономически обоснованной структурой посевных площадей. Введение экологизиро­ванных севооборотов с включением в них зернобобовых, многолетних бобовых трав и бобово-злаковых травос­месей, промежуточных культур на зеленое удобрение, посев адаптивных сортов и гибридов, применение всех видов органических удобрений, умеренное использова­ние минеральных удобрений и пестицидов в сочетании с дифференцированными энергосберегающими спосо­бами обработки почвы – все это будет способствовать повышению плодородия и биогенной активности почвы, получению биологически полноценной и экологически безопасной продукции.

Экологизация технологических процессов.

      Одним из основных способов оптимизации земледелия является экологизация технологических процессов в земледелии. Экологизация земледелия — это новая концепция, суть которой заключается в научно-обоснованном, диффе­ренцированном применении удобрений, пестицидов, регуляторов роста. Комплекс всех агротехнических меро­приятий основывается на строгом соблюдение севообо­ротов, введении в их состав бобовых культур, сохранении растительных остатков, применение навоза, компостов и сидератов, проведении механических культиваций, за­щите растений биологическими методами.

      В основе но­вых концепций земледелия лежит использование адапти­рованного потенциала растений, природнообразующих процессов, создание защитных и буферных полос, вы­полнение всего комплекса по повышению плодородия и рациональной обработки почвы. Введение земледелия с учетом указанных положений позволит добиться относи­тельно высокой продуктивность полей без отрицатель­ного воздействия на окружающую среду. Экологически безопасное и экономически целесообразное использо­вание и регулирование почвенного плодородия возмож­но только при соблюдение следующих правил:

1 Всякая сельскохозяйственная культура должна возде­лываться в условиях к которым она экологически наи­более приспособлена.

2 Антропогенные воздействия на почву, растения и окружающую среду не должны превышать предела, за которым снижается производительность агроэкоси­стемы, нарушается устойчивость и стабильность ее функционирования.

3 Повышение производительности агроэкосистемы мо­жет быть обеспечено только синхронным совершен­ствованием всех ее элементов под действием систе­мы земледелия (Jigău, 2004, Jigău, Toma, 2007).

Биологизация системы земледелия

– совершенствова­ние существующих форм системы земледелия на основе широкого применения биологических приемов и средств для воспроизводства плодородия почв и защиты расте­ний. Предусматривает включение в севообороты много­летних бобовых трав и применение всех видов органиче­ских удобрений, уделяя наибольшее внимание зеленым удобрениям (занятой пар, промежуточные посевы).Концепция биологизации рассматривает почву как живой организм с очень высокой чувствительностью на химико-техногенное вмешательство. Все агротехнические меры биологического земледелия сконцентрированы на по­чве, активном уходе за ней, сохранения и улучшения пло­дородия. Почва обладает высоким уровнем автономно­сти протекающих в ней процессов накопления элементов питания и их поступления в почвенный раствор, образуя ресурс, используемый растениями в критические пери­оды роста и развития. Если в традиционном земледелии при разработке систем применения удобрений основной упор делают на растении, то альтернативной – на почву, с учетом ее экологического состояния, обеспечивающего нормальное протекание биологических процессов.

      В этом контексте хотим отметить, что альтернативные си­стемы земледелия применительно к черноземам имеют почвенно-генетическую и структурно-функциональные основы (Jigău, 2012, Jigău, 2013). В связи с этим мы всегда обращали внимание не на технологические аспекты (спо­собы обработки, удобрения и т.д.), а на почвенно-функци­ональные. В основу региональной модели альтернатив­ной системы земледелия нами положены собственные исследования, касающиеся генезиса черноземов При­дунайского пространства исходя из полигенетической природы черноземов.

      В этом контексте считаем, что об­разование и эволюция черноземов нашего региона, в от­личие от аналогичных почв сопредельных регионов, свя­зана с целенаправленной динамикой типогенетических элементарных почвенных процессов, обусловленной специфической гидротермического и водно-воздушного режимов. Их эволюция предполагает несколько последо­вательных стадий (регосоль → парарендзина → чернозем) и, непосредственно, связана с эволюцией гумусо — акку­мулятивного горизонта (Жигэу, 2013). Использование сидератов и нетоварных частей урожая сельскохозяйственных культур в целях удобрения почв позволит компенсировать часть традиционных органи­ческих удобрений. В сочетании с интенсивной и ассоци­ативной азотофиксацией это способствует уменьшению диапазона разомкнутости круговорота веществ и энер­гии в агроциозах (Матюк и др., 2010).

      При этом используется средовосстанавливающая способ­ность культур за счет возврата органических веществ в почву с корневыми пожнивными остатками, а возврат во многом осуществляется путем имитации взаимодействия между почвенной средой и агрофитоценозами, сходного с процессами в естественных условиях. В биологизированных вариантах земледелия увеличи­вается поступление в почву фитомассы, имитирующей опад в естественных фитоценозах. Органическое веще­ство сидератов можно рассматривать как создаваемый в почве резерв всех необходимых растениям питательных веществ, который переходит в усвояемую форму не сразу, а постепенно, в течение всего вегетационного периода, обеспечивая непрерывный рост и развитие растений. Особенно ценным является зеленное удобрение из бобо­вых культур, способных обогащать почву азотом за счет фиксации азота атмосферы клубеньковыми бактерия­ми.

      В этом смысле посев бобовых зеленоудобрительных растений можно назвать «живой фабрикой азотных удо­брений», которая связывает огромное количество сво­бодного азота воздуха в полезную форму органических соединений почв. Так, при заделке 10 тонн зеленой массы люпина почва обогащается азотом на 54-56 кг/га, клевера — на 62 кг/га, гороха и кормовых бобов — на 52 кг/га. Важно то, что удобрение почвы азотом, накопленным бывшим растениями не требует дополнительных затрат. Промежуточные культуры служат не только дополни­тельными источниками питательных веществ, но и вы­полняют в севооборотах важную фитосанитарную и экологическую функции. Это происходит, прежде всего, потому, что занимая поля севооборота в период времени, свободный от возделывания основных культур, они сво­им зеленым покровом защищают почву от эрозии.

      Отли­чаясь от основных культур севооборота и по биологии, и по технологии возделывания, промежуточные культуры усиливают эффект плодосмена, улучшая фитосанитарный потенциал поля, особенно, если они используется в каче­стве зеленого удобрения. Использование промежуточных сидеральных культур оказывает многоплановое и комплексное влияние на из­менение агрофизических, агрохимических и биологиче­ских свойств почв. Корневая система сидератов, используемых в качестве промежуточных культур закрепляет почву, пронизы­вая ее глубокие слои, что обеспечивает так называемый «биологический» вертикальный дренаж. Использование остатков сидерата в качестве мульчи на поверхности обогащает почву органическим веществом, оструктури­вает ее, способствует снижению плотности, что создает оптимальные условия аэрации как пахотного, так и под­пахотного слоев (Жигэу, 2012, 2013). Наряду с этим про­межуточные культур является важной преградой на пути миграции подвижных элементов питания в более глубо­кие слои почвы.

      Однако основная и важнейшая роль зе­леных удобрений – восстановление нормального цикла круговорота органического вещества и азота в почве. Экологические функции зеленых удобрений проявляют­ся в мобилизации фосфора, калия, кальция, марганца и др. из более глубоких генетических горизонтов почвы, а также труднодоступных соединений и вовлечении их в круговорот веществ.

Очень важной компонентой является устранение уплотнения почвы пред тем, как начать использовать систему No-Till.

      Установлено, что большинство пахотных почв характеризуются наличием плотной плужной подо­швы и уплотненного подпахотного слоя (Jigău, 2001). В любых системах земледелия их присутствие приводит к сокращению мощности слоя, в котором развивается кор­невая система культурных растений, тем самым ограни­чивая возможность усвоения питательных элементов из нижних горизонтов почвы. В то же время увеличивается предрасположенность почв к атмосферным засухам. К тому же в пахотном горизонте накапливаются вещества- продукты биопедогенеза, неблагоприятно влияющие на культурные растения. Все это приводит к снижению урожайности. По данным А.Д. Воронина (1984) и Г. Жигэу (2001), эти потери могут составить в среднем до 25-30%, а в отдельные годы — и до 35-40%. Установлено, что рост плотности сложения на 0,1 г/см3 приводит к потере уро­жайности ячменя на 7 ц/га (Жигэу, 2001). Нужно, также учесть, что уплотненные почвы всегда более податливы явлению утомления.

      Исходя из этого переход на No-Till требует обязательно 3-4 летний переходный период в целях снижения степе­ни уплотнения. В литературе, со ссылкой на фермеров, практикующих No-Till часто утверждают, что эти работы не обязательны, т.к. во времени происходит саморазрых­ление агрогенного слоя. С этим утверждениями можно согласиться лишь частично, т.к. нашими исследования­ми установлено, что процесс саморазрыхления является долговременным. В связи с этим первоначальная уплот­ненность сказывается на урожайность в течение 7-8 лет после внедрения No-Till, обусловливая значительную ди­намику урожаев во времени (по годам) и в пространстве (в пределах одного поля), поэтому эти работы необходи­мы.

      Приемы по разуплотнению должны быть сопряжены с мерами по биологизации агрогенного слоя почв. По­следние предполагают ежегодное запахивание в почве свежих органических веществ, в частности сидератов. Установлено, что наиболее экономически оправданными являются горчица желтая и фацелия. Очень хорошие ре­зультаты обеспечивают донник и вика, однако, это более дорогие меры. В ряде ранее опубликованных работ на страницах это­го журнала нами были приведены некоторые сведения,касающиеся опыта, накопленного в Молдове, по исполь­зованию приема биологизации в целях управления физи­ческими факторами плодородия. В этом контексте нами установлено, что запахивание зеленной массы фацелии и горчицы желтой способствует интенсификации струк­турообразующих процессов.

      Расчет показывает, что по­следние обеспечивают образование, главным образом, зернистых и комковатых агрегатов. Более того, доказано, что систематическое применение приемов биологизации приводит к восстановлению в относительно короткое время, агрегатного состава верхнего агрогенного слоя черноземных почв. Вновь образованные агрегаты обла­дают высокой водоустойчивостью в связи с чем структур­но-мелиоративный эффект приемов биологизации явля­ется долгосрочным.Улучшение структуры сопровождается разуплотнением почв и улучшением их порового пространства. В составе последнего возрастает объем режимно-образующих пор (100-50) в связи, с чем во времени создаются благоприят­ные условия для образования гумусового детрита.

      Иссле­дованиями на полях SRL „Civea Agro” установлено, что уже к седьмому году после старта приемов по биологизации в почве отмечается увеличение количества гумусового детрита. Вместе с тем содержание гумуса за этот период времени не претерпевает изменений. Исследованиями в SRL „Gospodarul Rediu” (р-н Фэлешть) установлено, что воздействие приемов биологизации на питательный ре­жим почв более ощутим. Аналогичные изменения уста­новлены и в других черноземах регионах (табл. 1, 2, 3, 4), в связи с чем считаем, что прием биологизации является универсальным для черноземов но его внедрение дол­жен осуществляться в соответствии с конкретными усло­виями ландшафта. Опыт, накопленный экономическими агентами, практикующими No-Till, показывает, что во многом успех зависит от качества опе­рации сева. Для идеального прохождения операции сева необ­ходимо разровнять микрорельеф полей. Существует несколько причин, при которых поверхность почвы не ровная. а) Чаще всего это результат загонной вспашки обычным плугом, когда остаются не до конца выровненные и заделанные сваль­но-развальные борозды.

      С помощью дискования поля по диа­гонали, а также применения культиватора с полевой доской эту проблему года за два можно решить. б) При уборке предыдущей культуры по влажной почве машины оставили глубокие борозды (колья) на почве. Для их устранения нужно использовать подпочвенный рыхлитель, а затем и диско­вую борону, для того, чтобы выровнять землю. в) Если поля эродированы, особенно если на них наблюдается ручейковая эрозия различной глубины, то эту почву необхо­димо выровнять перед тем, как запускать в ход сеялку No-Till. Следы этих ручейков не позволяют осуществлять посев на не­обходимой ровной глубине. Из-за них происходит быстрая из­нашиваемость техники. Когда ручейки неглубоки (5-8 см) вы­ровнять поверхность можно применяя дисковую борону. При большей глубине необходимо вспахать почву, а затем разров­нять дисковой бороной. Альтернативные системы земледелия требует и другой подход при разработке стратегии борьбы с сорняками и вредителями. Это потому, что подход, используемый при традиционной па­хоте, не приемлем.

      В решении этого вопроса четко выделяются два подхода. В большинстве стран, практикующих альтернативное земледе­лие, и в частности No-Till (страны Южной Америки, США, Герма­ния, Австралия и др.) акцент ставиться на химических методах. При этом хозяйствующие субъекты обеспечены методической литературой, содержащей полные сведения о сорняках (фазах развития, цветения, плодоношения) и доступных гербицидах, с указанием степени чувствительности сорняка к последним. В Украине специалистами корпорации «Агро-Союз» после анализа мирового опыта и успешной апробации его на соб­ственных полях было предложено сочетание биологического и химического метода контроля сорняков. Он заключается в организации севооборота с чередованием злаковых и широ­колистных культурных растений холодного и теплого перио­да, с применением селективных гербицидов, в результате чего в агробиоценозе происходит резкая смена условий обитания сорной растительности.

      В то же время более грамотно исполь­зуются гербициды сплошного действия на основе глифосата, как в чистом виде, так и баковых смесях с другими гербицидами и мочевиной, с учетом цикличности движения углеводов в рас­тениях в системе «листья – корни». Знания фаз роста растений, когда углеводы движутся в корневую систему, позволяет в разы уменьшать дозы гербицидов с получением ожидаемого резуль­тата. В контексте выше сказанного следует отметить, что даже тот небольшой срок применения No-Till в РМ показал, что ком­плексный подход в организации защиты посевов дают хороший результат. Вместе с тем, считаем, что это тема находиться лишь на начальной стадии разработки, и требует дальнейших иссле­дований. Очень важно учесть, что процесс становления самовосстанав­ливающейся Сельскохозяйственной агроэкосистемы требует времени (таблица 5).