Данная статья основана на книге «Сохранить и приумножить», которая создана ФАО (Международная организация по продовольствию и сельскому хозяйству ООН) с помощи группы всемирно известных учёных. Данная книга находится в свободном доступе в интернете, и каждый читатель, интересующийся будущим растениеводства, может прочитать книгу в целом или отдельные главы.
Посредством этой книги ФАО представила новую парадигму интенсивного растениеводства – высокопроизводительного и одновременно экологически устойчивого. ФАО признала, что за последние полвека сельское хозяйство, основанное на интенсивном использовании потребляемых факторов, позволило поднять мировое производство и среднедушевое потребление продовольствия. Однако наряду с этим такое сельское хозяйство ведет к истощению природных ресурсов многих агроэкосистем, ставя под угрозу будущую производительность и способствуя росту выбросов парниковых газов, которые являются причиной изменения климата.
По сути, данная статья и последующая статьи являются кратким содержанием работы, разработанной ФАО, с некоторыми истолкованиями, которые смогут помочь читателям лучше
понять основные принципы в контексте нашей реальности. Итак, новая парадигма интенсивного растениеводства — что это означает на самом деле?
Парадигма (от греч. παράδειγμα, «пример, модель, образец») — совокупность фундаментальных научных установок, представлений и терминов, принимаемая и разделяемая научным сообществом и объединяющая большинство его членов. Обеспечивает реемственность развития науки и научного творчества.
«Под парадигмой, — писал Томас Кун (1975)1 , — я понимаю признанные всеми научные достижения, которые в течение определённого времени дают научному сообществу модель постановки проблем и их решения». Старая парадигма носит название «Зелёная революция». Она привела к значительному росту производства продовольствия и повышению мировой продовольственной безопасности. В то же время во многих странах интенсификация земледелия истощила сельскохозяйственную базу природных ресурсов и поставила под угрозу производительность сельского хозяйства в будущем. По мнению специалистов ФАО (2015 г.), производственная база сельского хозяйства в последние годы является крайне нестабильной на фоне признаков истощения подземных вод, загрязнения окружающей среды и утраты биоразнообразия, что свидетельствует о конце модели «зеленой революции». Между тем, чтобы прокормить растущее население мира, к 2050 г. потребуется увеличить глобальное производство продовольствия на 60%, в основном на уже существующих пахотных землях и в условиях изменения климата. Выход специалисты ФАО видят в переходе на реально устойчивое сельское хозяйство, направленное на интенсификацию производства, защиту и укрепление природных ресурсов в сельском хозяйстве и снижение зависимости от химических удобрений путем использования естественных экосистемных процессов в почве, а также в увеличении валового дохода фермеров.
Мы являемся свидетелями перехода от старых философий ведения сельского хозяйства к новой, основанной на других принципах, близких к природным процессам. Это работа рассчитана в основном на публику, которая принимает решения по вопросам политики сельского хозяйства и производственной безопасности. Работники министерств и управляющие проектами в области сельского хозяйства должны в свои деятельности руководствоваться документами ФАО и строить программы развития отрасли в соответствии с глобальными задачами. У читателя может возникнуть вопрос, можем ли мы не считаться с положениями данной работы, можем ли мы пойти по другому пути развития. На данном
этапе развития мы можем всё, мы можем игнорировать все достижения мировой науки и пытаться решать все проблемы по-своему, но это будет только оттягивание проблем и усложнение их. Наша задача — найти модели решения наших проблем в мировом наследии, понимать их и внедрять очень тщательно для общего блага. В нашем случае речь идёт о развитии сельского хозяйства, и мы просто не имеем права ошибиться.
Данная статья рассчитана в основном на читателей, которые находятся в поисках решения накапливающихся проблем, связанных со снижением плодородия почв и снижением экономической эффективности производства в условиях острого изменения климата.
Стэнфордская философская энциклопедия называет Куна одним из самых влиятельных философов науки XX столетия, возможно, самым влиятельным. Его книга «Структура научных революций» является одной из самых цитируемых научных книг за всю историю науки.
Мировое сельское хозяйство добилось огромных успехов за истёкший исторический период. Для удовлетворения своих растущих потребностей земледельцы отбирали для возделывания более устойчивые виды растений, поменяли мотыгу на плуг, использовали органические удобрения и орошение. Интенсификация сельского хозяйства в XX веке представляла собой сдвиг парадигмы от традиционных систем сельскохозяйственного производства, основывавшихся большей частью на управлении природными ресурсами и экосистемными услугами, к применению в растениеводстве достижений современной биохимии и инженерной техники. Огромный рост производительности был достигнут благодаря использованию тяжелой сельскохозяйственной техники и оборудования, работающих на ископаемом топливе, интенсивной обработки почвы, высокоурожайных сортов растений, орошения, использованию других ресурсов той или иной степени переработки, и постоянно растущей капиталоемкости. Общепризнанно, что рост производства сопровождался, в свою очередь, серьёзными негативными последствиями для окружающей среды и почвы: деградация почв, засоление, сокращение биологического разнообразия, выброс парниковых газов, загрязнение водоёмов и многие другие последствия. В то же время в ближайшие 40 лет мировой продовольственной безопасности будет угрожать ряд проблем. По прогнозам, к 2050 году население Земли увеличится до приблизительно 9,2 млрд человек. То есть потребуется произвести больше продуктов питания. В это же время будет расти и производство биотоплива из сельскохозяйственного сырья. Борьба за увеличение производства сельскохозяйственных культур будет протекать в стремительно меняющиеся и зачастую непредсказуемых экологических и социально-экономических условиях.
Одной из самых острых проблем является необходимость приспосабливаться к изменению климата, которое, в силу изменений температуры, количества осадков и распространенности вредителей, будет влиять на выбор культур и районов, где их можно будет выращивать, равно как и на их потенциальные урожаи. Другим серьезным источником обеспокоенности будущим являются растущие цены и доступность энергоресурсов, необходимых для обеспечения сельскохозяйственных работ и для производства ключевых потребляемых факторов, главным образом удобрений. Таким образом, сочетание воздействия изменения климата, дефицита энергоресурсов и деградации ресурсов делает проблему удовлетворения потребностей в продовольствии на устойчивой основе в будущем еще более тревожащей.
Принимая во внимание уже существующие и зарождающиеся угрозы нашим продовольственным ресурсам и окружающей среде, устойчивая интенсификация сельскохозяйственного производства становится одним из важнейших приоритетов для лиц, ответственных за принятие решений, и международных партнеров в области развития. Устойчивая интенсификация определена как увеличение выхода продукции с того же участка земли при одновременном уменьшении негативных воздействий на окружающую среду и увеличении вкладов в природный капитал и поток экологических услуг.
Устойчивая интенсификация растениеводства (УИР) является первой стратегической целью ФАО. Чтобы обеспечить достижение этой цели, ФАО одобрила «экосистемный подход» в управлении сельскохозяйственной деятельностью. По существу, экосистемный подход подразумевает использование таких факторов производства, как земля, вода, семена и удобрения таким образом, чтобы дополнять природные процессы, обеспечивающие рост растений, включая опыление, уничтожение вредителей их естественными врагами и еятельность почвенной биоты, позволяющей растениям усваивать питательные вещества.
Для нашей страны некоторые мировые проблемы являются очень актуальными и даже имеют свою особенность. Фермеры очень часто говорят о низкой экономической эффективности возделывания культур, это связано с подорожанием горючего, с одной стороны, минеральных удобрений и семян — с одной стороны, и с другой стороны — с большим количеством приемов при возделывании культур по традиционной технологии. Фермеры хотят освоить менее энергоемкие технологии ещё и потому, что всё труднее и труднее
найти хорошего механизатора. Эту проблему пытались решать с помощью широкозахватной техники, использования мощных тракторов и комбинированных агрегатов. Очень остро стоит проблема снижения плодородия почвы. Из-за отсутствия животноводства растениеводство осталось без навоза, без кормовых культур, без хороших предшественников для озимых и в то же время без многолетних трав. Увеличилась доля пропашных культур и, естественно, более агрессивно обрабатывается почва, так как под эти культуры фермеры часто обрабатывают глубоко почву.
Интенсивная обработка почвы, без компенсации потерь органического вещества в результате минерализации, приводит в первую очередь к азрушению структуры почвы, потом к уплотнению и потере водных свойств. На склонах ко всему добавляется и водная эрозия, а весной воздушнаяэрозия на всей территории. Многие фермеры очень внимательны, замечают изменения в свойствах почвы и пытаются менять технологии, отказываясь от плуга на несколько лет, а потом возвращаться обратно. Самый большой враг структуры почвы — это обработка её в сухом или влажном состоянии.
Все приемы в технологии возделывания культур были разработаны и обоснованы для структурной почвы. После потери структуры приемы обработки теряют свою значимость в регулировании водно-воздушного режима почвы и их роль сводится только к созданию условий для выполнения качественного посева. Изменения климата заставляют фермеров пересмотреть свои взгляды на технологии. На первый взгляд, общее количество осадков не меньше, но их распределение в течение года сильно изменилось, изменилась и
среднегодовая температура воздуха в сторону потепления.
Системы ведения сельского хозяйства,направленные на устойчивую интенсификацию растениеводства, предоставят арсенал производительных, социально-экономических и экологических благ для производителей и общества в целом, включая высокую и стабильную урожайность и рентабельность; адаптацию к изменению климата и снижение уязвимости к его воздействиям; улучшение функционирования экосистемы и экосистемных услуг; сокращение выбросов парниковых газов и уменьшение «углеродного следа» в
сельскохозяйственном секторе.
Такие системы ведения сельского хозяйствабудут основываться на трех технологических принципах:
одновременное достижение роста производительности сельского хозяйства и улучшения качества экосистемных услуг;
высокая экономическая эффективность использования ключевых потребляемых факторов,включая воду, питательные вещества, пестициды, энергоресурсы, землю и труд;
использование управляемого и природного биоразнообразия для формирования системной устойчивости к стрессам, вызванным абиотическими, биотическими и экономическими
факторами.
Необходимые для осуществления этих принципов системы ведения сельского хозяйства будут различаться в зависимости от местных условий и потребностей. Однако во
всех случаях они должны будут:
сводить к минимуму нарушение почвенного покрова механической обработкой, для того чтобы сохранять органические вещества, структуру и здоровое состояние почвы в целом;
улучшать и сохранять защитный органический покровна поверхности почвы путем использования растений, покровных культур и/или послеуборочных остатков, для того чтобы защитить почвенный покров, сберечь воду и питательные вещества, поддерживать биологическую активность почвы и содействовать комплексной борьбе с сорняками и асекомыми-вредителями;
выращивать широкий ассортимент видов растений — однолетних и многолетних, которые могут включать деревья, кустарники, пастбищные и зерновые культуры, с использованием их сочетания, последовательности культивации и севооборота, с целью улучшения питания растений и усиления устойчивости системы к стрессовым факторам.
Три этих ключевых методав целом относятся к почвозащитным методам ведения сельского хозяйства (ПМВСХ)3 широко применяемым как в развитых, так и в развивающихся регионах. В настоящее время почвозащитные методы ведения сельского хозяйства используются во всем мире на площади около 180,4 млн га, что составляет около 12 процентов от всех возделываемых земель. Самый высокий уровень использования (более 50 процентов возделываемых земель) отмечается в Австралии, Канаде и странах Южного конуса Южной Америки. Растет внедрение таких методов в Африке, Центральной Азии и Китае.
Однако для того чтобы добиться устойчивой интенсификации, необходимой для увеличения производства продовольствия, эти методы должны подкрепляться четырьмя дополнительными методами управления:
использование хорошо адаптированных к местным условиям, высокоурожайных сортов с устойчивостью к биотическим и абиотическим стрессовым факторам и улучшенными питательными качествами;
улучшенное питание растений, основанное на здоровой структуре почвы, посредством чередования культур и рационального использования органических и неорганических удобрений;
комплексная борьба с насекомыми-вредителями, болезнями и сорняками с использованием надлежащих методов, биологического разнообразия и, при необходимости, применения пестицидов избирательного действия, представляющих небольшую опасность для окружающей среды;
рациональное использование водных ресурсов, по принципу «поливай меньше, собирай больше», с сохранением здоровой структуры почвы и минимизацией ущерба для окружающей среды после того, как продукция покинула хозяйство.
Итак, ФАО разработала новую парадигму и главной целью является устойчивая интенсификация, которая определена как увеличение выхода продукции с того же участка земли при одновременном уменьшении негативных воздействий на окружающую среду и увеличении вкладов в природный капитал и поток экологических услуг. Новое сельское хозяйство должно сводить к минимуму нарушение почвенного покрова механической обработкой, для того чтобы сохранить органическое вещество, структуру и здоровье почвы. Тем самым ещё раз подчёркивается, что для сохранения почвы необходимо её не обрабатывать. Посев необходимо произвести с минимальным нарушением почвенного покрова. Это принцип очень часто путают с минимальной обработкой почвы. Это две разные вещи и их нельзя путать.
Для того чтобы добиться минимального нарушения почвенного покрова, необходимо произвести посев без какой-либо обработки почвы и специальными сеялками, которые могут обеспечить минимальное нарушение почвенного покрова. Покрытая, необработанная почва может обеспечить экосистемные услуги, необходимые для устойчивой интенсификации растениеводства. В следующем номере мы продолжим начатую тему и раскроем другие аспекты интенсивного растениеводства.