Биогумус (вермикомност)

Основой естественных процессов почвообразования явля­ется жизнедеятельность почвенной микрофлоры, микрофау­ны и мезофауны. При этом 70% «живой органики» приходит­ся на долю дождевых червей. Заглатывая, измельчая и сме­шивая в процессе питания мертвые и гниющие органические вещества с минеральными частицами, переваривая их и обога­щая собственной микрофлорой, ферментами и др. они выде­ляют копролиты. Содержание высококачественного гумуса в копролитах достигает 11-20%.

Прекрасным кормом для червей является навоз всех ви­дов домашних животных, отходы масло- и жирокомбинатов, крахмалопаточной, пивоваренной, целлюлозно-бумажной и другой промышленности. Необходимость ускорения утилиза­ции органических отходов вызвала к жизни принципиально новую отрасль животноводства - вермикультуру, т.е. хозяй­ственное разведение дождевых червей. Вермикультура в США, Европе, Азии, Австралии превратилась в процветающую от­расль животноводства. Пройдя через кишечник червей, бросо­вая органика трансформируется в прекрасное органическое удоб­рение - биогумус, или вермикомпост, который на 70% состо­ит из копролитов и идеально отвечает, прежде всего экологи­ческим требованиям. Биогумус по содержанию гумуса в 4-8 раз превосходит другие органические удобрения, в том числе навоз. По сравнению с другими органикосодержащими удоб­рениями он богаче усвояемым калием в 10-11 раз, фосфором - в 7 раз, кальцием и магнием - в 2 раза, по микроэлементам и содержанию микрофлоры - в 1000 раз, к тому же он насы­щен биологически активными веществами.

Если для «созревания» традиционных компостов требует­ся 1-1,5 года, то вермикомпост готов к применению уже через 3-4 месяца. Выход вермикомпоста из 1 т навоза достигает 600 кг без потерь питательных веществ.

Агротехническая и агрохимическая ценность 100 кг биогу­муса равнозначна 1000 кг обычного стойлового навоза как орга­нического удобрения. Поэтому вместо 30-50 т навоза доста­точно раз в 3-4 года внести 3-4 т/га биогумуса без ослабления конечного эффекта.

При переходе к биологическому ландшафтному растение­водству оказывается возможным не только значительно со­кратить, но и полностью исключить применение минераль­ных удобрений. Поэтому большие надежды на вермикомпост возлагают сторонники отказа от применения минеральных удобрений, химических средств защиты растений и других синтетических препаратов. Следует отметить, что в отличие от других видов натуральных удобрений, зачастую содержа­щих не до конца «перепревшее» органическое вещество (сырой гумус и модер), вермикомпост включает только конечную фазу гумуса - так называемый «мулль», наиболее ценный в агрохи­мическом отношении. Поэтому он может применяться на всех почвах и под любые культуры.

Согласно данным американских, японских и других уче­ных при внесении вермикомпоста прибавки урожая озимой пшеницы, кукурузы, сахарной свеклы и картофеля составля­ют соответственно 20-25, 30-40, 10-20 и до 70%. Несомненно, получение биогумуса имеет важное значение для биологичес­кого ландшафтного растениеводства.

Защита растений

Ежегодные мировое потери важнейших сельскохозяйствен­ных культур от вредителей составляют 20%, от болезней - 12% и сорняков - около 10% валовых сборов. Расширяющееся применение пестицидов оказывает серьезное отрицательное воздействие на биологические системы и состояние почвы, оно несет и реальную опасность для здоровья человека. Изве­стно, что пестицидами называются химические вещества, за­щищающие растения от болезней, вредителей и сорняков. Пе­стициды в зависимости от специфики применения включают инсектициды, фунгициды, зооциды, гербициды и др.

В настоящее время мировой'ассортимент пестицидов на­считывает более 100 тыс. препаратов на основе примерно 1000 химических соединений.

Необходимо отметить, что защита растений является важ­ным составным элементом биологического ландшафтного ра­стениеводства. При этом химический метод защиты растений в сельскохозяйственном производстве мира пока остается ве­дущим.

Удельный вес пестицидов в структуре энергетических вло­жений в мировое сельское хозяйство относительно невелик: он составляет всего около 2% (удобрения - 37%, топливо - 35%, механизация - 13% и транспорт - 13%).

Наибольший удельный вес в общей продаже пестицидов занимают гербициды - 42,1%* инсектициды - 33,3%, фунги­циды - 19,4%, другие препараты - 5,2%.

Интенсивное ведение растениеводства оказывает существен­ное отрицательное влияние на экологические условия в агро- ценозах, фитосанитарное состояние посевов. В этой связи счи­тают, что существующие меры борьбы с вредителями, болез­нями и сорняками уже не всегда обеспечивают надежную за­щиту растений.

Особое значение сейчас придается интегрированной систе­ме защиты растений, которая предусматривает не только унич­тожение сорняков, вредных организмов, устранение болезней, но и сдерживание их на безопасном уровне в перспективе, с минимальными, отрицательными последствиями для окружа­ющей среды с учетом экономической целесообразности борь­бы.

Вместо систематических обработок растений химическими препаратами для уничтожения вредных организмов вне зави­симости от их численности, истребительные меры рекоменду­ются ограничивать случаями, когда численность вредителя или степень развития болезни превышает экономический порог вредности, т.е. когда стоимость урожая окупит затраты на его защиту.

Установление экономического порога вредности - первый этап органического подхода к проблеме защиты растений. При­менение гербицидов с учетом экологического порога вреднос­ти при сравнительно незначительных затратах на оценку уров­ня засоренности посева позволяет сократить расход их на 20- 30%, а потери урожая и его качества - до экономически и биологически безопасного уровня.

Ведутся интенсивные работы по созданию новых высоко­эффективных органических пестицидов, которые будут при­меняться в небольших дозах и, следовательно, резко снизится их отрицательное воздействие на окружающую среду. Перс­пективны работы по созданию с помощью генной инженерии растений, устойчивых к болезням и вредителям.

Многолетнее применение химического метода как основ­ного для защиты растений привело к заметным отрицатель­ным явлениям: накоплению ядов в воде, почве, растениях и животных, повышению устойчивости вредителей к ядохими­катам и т.д.

Поэтому при внедрении самовосстанавливающегося расте­ниеводства особый интерес для защиты растений приобретает биологический метод.

Практическое применение получили работы по использо­ванию хищных и паразитических видов насекомых. Из них по масштабам применения значительное место занимает яйцепа- разит трихограмма, который уничтожает около 2000 различ­ных видов вредных насекомых (совки, плодожорки, моли и

др)-

В борьбе с болезнями растений все шире используются грибные препараты и антибиотики: трихоцетин, фитобактери- омицин и др.

Перспективно для защиты растений использование физи­ологически активных веществ, регулирующих рост и поведе­ние насекомых. Например, феромонов, обладающих высокой специфичностью действия и в очень низких концентрациях, способных привлекать насекомых со значительных расстоя­ний.

Представляют интерес генетические меры борьбы, в осно­ву которых положен принцип использования автоцидного эф­фекта, т.е. самоуничтожения вредных насекомых путем вы­пуска на защищаемые растения стерилизованных насекомых того же вида или насекомых с измененными генетическими признаками. В этой связи эффективны аналоги ювенального гормона, которые нарушают нормальный ход развития насе­комых и стерилизуют взрослых особей. Не исключено, что этот принцип использовался при создании биологического оружия в годы холодной войны между США и СССР. Позже часть этих разработок рассекретили при внедрении ГМО.

Дальнейшее развитие биологической защиты растений в странах мира идет по пути сохранения природных врагов вре­дителей и интродукции новых видов энтомофагов, совершен­ствования механизированных способов их расселения, произ­водства высокоэффективных био- и микробиологических пре­паратов и расширения их применения; совершенствования ге­нетического метода защиты.

Важное значение имеет практическое определение соотно­шений уровней численности вредителей и энтомофагов, сте­пени заражения вредителей микроорганизмами, при которых подавление вредителей настолько эффективно, что отпадает необходимость в проведении специальных истребительных мероприятий. Начинают внедряться в производство биофизи­ческие методы защиты растений.

Научно-технический прогресс в защите растений идет в следующих направлениях:

- улучшение ассортимента применяемых пестицидов. Вы­сокотоксичные для теплокровных органические препараты за­меняются малотоксичными, персистентные - менее стойки­ми; синтезируются препараты селективного и системного дей­ствия, создается широкий ассортимент взаимозаменяемых пе­стицидов для предотвращения накопления их остаточных ко­личеств в окружающей среде и преодоления резистентности у вредных организмов к отдельным классам химических соеди­нений. Разрабатываются более удобные и безопасные в при­менении препаративные формы (гранулированные, микрокап- сулированные препараты, текучие суспензии и др.).

- разработка новых приемов внесения пестицидов. К ним относятся краевые и выборочные обработки полей, ленточное и локальное внесение, совместное использование пестицидов, минеральных удобрений и регуляторов роста, применение ба­ковых смесей пестицидов. Развивается так называемая «хими­зация» - внесение пестицидов одновременно с дождеванием или при поливе по бороздам. ₍

- совершенствование аппаратуры для внесения пестицидов. На машинах, используемых для защиты растений, устанавли­ваются компьютеры, контролирующие точность расхода пре­парата, ведется разработка и внедрение в производство опрыс­кивателей прерывистого действия (включающихся тогда, ког­да наконечники находятся над объектом обработки), аппараты для контактного нанесения гербицидов, опрыскивателей, ра­ботающих на принципе электростатического распыления. Счи­тается, что электростатическое опрыскивание наиболее полно отвечает современным требованиям, предъявляемым к хими­ческому методу. При его использовании расход пестицидов снижается на 50%, уменьшается снос препарата, достигается более высокая экономическая эффективность проводимых об­работок, безопасность для лиц, работающих с пестицидами, и др.

В последнее время широко применяется малообъемное наземное и авиаопрыскивание, проведение химических обра­боток посевов с учетом экономического порога вредности.

Необходимо отметить, что автоматизированные системы оценки фитосанитарного состояния полей становятся основой интегрированной программы защиты растений.

Применение пестицидов и искусственных минеральных удобрений оказывает существенное влияние на экологическое равновесие природных систем, биохимические циклы обмена веществ в растениях. Охрана окружающей среды (почвы, воды, воздуха, растений) является обязательным условием дальней­шей организацией растениеводства.

Ученые ведут поиск новых способов защиты растений. Один из них - искусственная стимуляция в почве возможно большего количества семян сорняков, находящихся в состоя­нии покоя. Найден ряд химических веществ, способных про­буждать от «спячки» семена некоторых сорняков к тому време­ни, когда их всходы удобнее всего уничтожить механически­ми обработками. Изыскиваются биологические приемы унич­тожения семян сорных растений; найдено несколько видов грибов, которые повреждают семена.

Скоро наряду с обычными химическими гербицидами, как полагают, будут широко применяться и препараты, изготов­ленные из обитающих в почве микроорганизмов. Из 340 вы­деленных из почвы видов микроорганизмов почти каждый пятый из них имел в ходе испытаний ярко выраженное герби- цидное действие. Экстрактом, выделенным из одного перс­пективного вида, были при обработке полностью подавлены просянка, марь белая и другие сорные растения. Это позволя­ет наладить выпуск эффективных гербицидов биологического происхождения. В отличие от химических препаратов они бе­зопасны для окружающей среды.

Известно, что в ходе эволюции многие растительные орга­низмы «приспособились» вырабатывать соединения, в боль­шей или меньшей степени ядовитые для других видов расте­ний. Неплохо подавляют некоторые виды сорняков озимая рожь, сорго, просо, овес, ячмень. В этом отношении интере­сен подсолнечник. Недавними исследованиями удалось уста­новить, что экстракты, выделенные из некоторых его сортов и гибридов, эффективны в борьбе с амброзией полынолистной.

В США при использовании генной инженерии ведутся ис­следования по созданию сельскохозяйственных культур, об­ладающих естественной защитой, и уже создан генетически модифицированный картофель - устойчивый против колорад­ского жука.

Создаются генетически модифицированные организмы, имеющие токсическое действие на многих гусениц, питающихся листьями, но совершенно безвредных для птиц, млекопитаю­щих и насекомых.

Бельгийская фирма, расположенная в Генте, получила био­технологическим путем растения, устойчивые к вредным на­секомым и гербицидам.

Экологически обоснованная, преимущественно агротехни­ческая, биологическая и физическая защита агроценозов - обя­зательное условие органикизацйи агротехнологий.

Самовосстанавливающее, органическое растениеводство обусловливает необходимость акцентирования некоторых под­ходов взаимоотношения культурных и сорных растений, био- логизацию и технологизацию борьбы с сорняками. Это связа­но с тем, что в различных агроценозах устанавливаются свои, особые взаимоотношения между видами культурных и сор­ных растений (конкурентоспособность, аллелопатия и др.). В определяющей степени на структуру агроценозов влияют ант­ропогенная специфика и подходы. Уровень угнетения сорных растений культурными определяется их морфолого-экологи- ческой емкостью, технологической особенностью. Нельзя од­нозначно и отвлеченно утверждать, что сообщества сорных или культурных растений обладают более высокой конкурент­ной способностью без анализа сложившихся условий, типа и степени засоренности, а также состояния биоэнергоэкологи- ческой емкости конкретного агроценоза, уровня агрофона.

Важен биологический подход к сорным растениям как со­ставной части агроценоза и, вследствие этого необходимо ре­шать вопросы не только о методах их уничтожения, но и о регулировании взаимоотношений культурных и сорных расте­ний, использовании «иммунных сил» почвы. Сторонники био­логического растениеводства считают, что «иммунные силы» почвы, ее биологическая активность должны быть направле­ны на борьбу с вредителями, болезнями и сорняками, на регу­лирование естественных биологических процессов в защите растений. Чрезмерное появление вредителей, болезней, сор­ных растений свидетельствуют о сбое в системе, допущенных ошибках в технологиях выращивания сельскохозяйственных культур.

Больше того, считается допустимым, исходя из биологи­ческих причин, с учетом экономического порога вредоноснос­ти, оставлять небольшое количество сорных растений для воз­можного поселения на них вредителей и болезней. Следова­тельно, при современном растениеводстве не только одни меры борьбы будут определять взаимоотношения компонентов аг­роценоза. Считаем, что в перспективе для борьбы с сорными растениями на полях будут использовать преимущественно агротехнические и биологические приемы, а для уничтожения сорняков на пустырях, у дорог, канав - гербициды.

Известно, что сорные растения классифицируются по спо­собу питания, продолжительности жизни и размножения.

В настоящее время существуют следующие виды борьбы с сорняками: физические, механические, химические, биологи­ческие, фитоценотические и комплексные.

Считаем обоснованным выделение ландшафтного вида борьбы, когда при оптимизации комплекса экосистем, вне­дрении ландшафтной агротехнологии и т.д. возможно дости­жение желательного соотношения между составными элемен­тами агроценоза: культурными и сорными растениями.

Для дальнейшей биологизации агротехнологий дифферен­циации борьбы с сорными растениями обязательно определе­ние типов засоренности. При этом корнеотпрысковые, корне­вищные и стержнекорневые сорняки учитывают по количе­ству стеблей, малолетние - по количеству растений.

Выделено 11 типов засоренности, обозначены количествен­ные параметры, их определяющие, понижены пороги засо­ренности наиболее злостными корнеотпрысковыми растения­ми, чтобы раньше приступать к их уничтожению. Выделен малолетне-паразитный тип засоренности. Несомненно, опре­деление типов засоренности позволит более эффективно при­менять необходимые меры борьбы (таблица 32).

32. Типы засоренности

Продолжение табл. 32

Определение типов засоренности будет способствовать дифференциации борьбы с сорными растениями, более эф­фективному применению агротехнических приемов, гербици­дов: общеистребительных, комплексных - для уничтожения части двудольных растений, а также целенаправленных - в борьбе с корнеотпрысковыми, корневищными сорняками (таб­лица 33).

33. Уровни окультуренности ПОЛЯ

Для наиболее эффективного использования гербицидов избирательного действия в борьбе с однодольными или дву­дольными сорными растениями необходимо, чтобы они соот­ветственно составляли не менее 75 %.

Тип и степень засоренности - определяющий показатель при обозначении окультуренности поля. Следовательно, тип засоренности - основной показатель при определении уровня окультуренности поля.

При ландшафтном восстанавливающем растениеводстве необходимо обозначение типов засоренности как составного показателя агроценоза, его агротехнологической направленно­сти и специфики.