Овсинскизация и целинизация

И.Е. Овсинский в книге «Новая система земледелия» (Киев, 1899 г.) писал о том, что землю надо обрабатывать не глубже 2-х дюймов (2,54 см). Известно его высказывание: «Знамени­тый Круп своими снарядами военного разрушения не принес столько вреда человечеству, сколько принесла фабрика плу­гов для глубокой вспашки». Ему принадлежит обоснование нецелесообразности ежегодной плужной обработки почвы, как ресурсоемкого процесса, наносящего значительный вред по­чвенной микрофлоре и усиливающей деградацию плодород­ного слоя.

Он обращал внимание на то, что непаханое поле на глуби­ну до 3 метров пронизано миллиардами капилляров, остав­шихся после корней растений или образовавшихся в результа­те жизнедеятельности дождевых червей и других организмов. По этим тонким и глубоким ходам проникает влага, которая замерзает зимой, разрывая их. Так происходит природное рых­ление и, следовательно, нет необходимости производить вспашку, а ограничиться поверхностной обработкой почвы.

В официальной декларации Всемирного конгресса по поч­возащитному земледелию в Дели (2009 г.) определены три основных требования к самовосстанавливающейся технологии No-till:

- минимальное механическое нарушение почвы;

- постоянный органический покров на поверхности по­чвы;

- научно-обоснованный севосмен культур.

Минимальное нарушение почвы и растительных остатков

являются двумя фундаментальными требованиями самовос­станавливающейся технологии No-till. Каллинен (2006 г.) оп­ределил экологическую пользу различных уровней раститель­ных остатков на поверхности почвы:

- менее 5% - практически непокрытая почва;

- 5-аЮ% - очень низкое качество, большинство остатков заделывается;

- 30-60% - низкое качество, недостаточное для борьбы с ветровой и водной эрозией;

- 60-80% - относительно высокое качество, эффективная борьба с эрозией;

- более 80%'- высокое качество, эффективная борьба с ветровой и водной эрозией. Высокий уровень инфильтрации. Эффективное снижение испарения влаги и высокий контроль над сорняками.

Семена необходимо высевать в борозды созданные сеял­ками No-till, содержащей много парообразной воды. Наличие пара в хорошо сделанных бороздах делает физический кон­такт между семенами и почвой менее важным, чем при тради­ционной обработке.

Семена не должны попадать на растительные остатки, вдав­ленные ^борозду, их необходимо высевать на постоянную глубину. Для повышения урожайности сельскохозяйственных культур, необходимо помнить, что при технологии No-till в почве сохраняется влага. Традиционная механическая обработка почвы приводит к потере влаги. При минимальной обработке показатели по содержанию влаги занимают промежуточное положение. При одной обработке почвы теряется 12 и более мм влаги. Несколько механических обработок приводит в за­сушливых условиях к потере 20% доступной для растений почвенной влаги. Механическая обработка приводит к мине­рализации питательных веществ, особенно азота, что происхо­дит за счет истощения органического вещества почвы, повтор­ные механические обработки еще больше снижают содержа­ние органического вещества, а это сильно влияет на актив­ность микроорганизмов и разрушает структуру. No-till способ­ствует увеличению содержания гумуса в почве.

Когда питательные вещества вносятся путем разбрасыва­ния на поверхности необработанной почвы, быстрораствори­мые элементы, тот же азот, опускаются вниз по каналам, со­зданным разложившимися корнями и земляньдли червями. Механическая обработка почвы разрушает эти каналы.

При «No-till» сеялка вносит сухие, жидкие или газообраз­ные удобрения ленточным способом одновременно с'семена­ми, но не смешивает их с удобрениями. Для произрастания сельскохозяйственных растений нужна хорошая структура почвы, т.к. существует прямая связь между нею и урожай­ностью.

«Коэффициент структурного состояния почвы» был более высоким при «No-till», чем при минимальной и тем более тра­диционной и особенно интенсивной обработке. Мировые ре­корды по урожайности (озимой пшеницы - 16,8 т/га; ярового ячменя - 11 т/га) были установлены при использовании No-till, которые незначительно нарушают почвенный слой, и применении современных систем управления. *

Для защиты растений потребуются разные стратегии конт­роля за сорняками, вредителями и болезнями. Дело в том, что многие вредители ведут себя при No-till не так, как при механической обработке. Некоторые возбудители болезней так­же используют растительные остатки на поверхности почвы и в виде промежуточного хозяина. Поэтому необходимо изу­чить и понять новые способы контроля над возбудителями болезней и вредителями. Становится очевидным, что механи­ческая обработка уничтожает столько же естественных хищни­ков, питающихся вредителями и патогенами растений, сколь­ко и самих вредителей. Биологический баланс между вредите­лями и болезнями и их хищниками изменяется, когда меха­ническую обработку почвы прекращают производить.

Возникает новая экосистема. Утверждается, например, что в одной чайной ложке необработанной почвы содержится столько микроорганизмов (большинство из них полезны) сколько людей на планете. Спектр и поведение сорняков тоже изменяется. Гербициды являются важной составной частью агротехнологии No-till, важные эксперименты с инновацион­ными севосменами, совпадающими с особенностями пестици­дов; севосмены должны восстанавливать или перестраивать структуру почвы.

Американские ученые считают, что потенциальная урожай­ность будет выше при No-till, чем при любой другой форме обработки, если работники сельского хозяйства научатся уп­равлять урожайностью сельскохозяйственных растений на нео­брабатываемых почвах.

Максимальную эффективность от агротехнологии No-till можно будет получить, если поверхность почвы постоянно будет покрыта: либо стерней и растительными остатками, либо живыми покровными культурами, т.к. 60% остаточного орга­нического вещества после уборки урожая содержится в назем­ной части растительных остатков, которые при уборке связы­ваются в тюки или сжигаются. Около 40% органического ве­щества остается в корнях.

Вспашка для заделки растительных остатков будет приво­дить лишь к большему выбросу почвенного углерода (в виду углекислого газа) в атмосферу,'а не образованию органическо­го вещества. Растительные остатки, оставленные на поверхно­сти почвы и медленно разлагающиеся, будут увеличивать со­держание питательных веществ, снижать негативное действие капель дождя, уменьшать сток воды, увеличивать инфильт­рацию, уменьшать испарение, снижать эрозию, кормить по­чвенных микробов и улучшать структуру почвы, что опреде­ляет особенности агротехнологии, тенденцию ее целинизации. В климатических зонах с суровыми зонами стерня задержива­ет снег, который защищает почву от минусовых температур и обеспечивает дополнительный источник почвенной влаги во время таяния.

По мнению Хаггинса и Рейнольда (2008 г.), целью No-till является максимальное сохранение растительных остатков на поверхности почвы, в то же время минимально нарушая по­чвенный слой, что позволяет достичь все экологические цели, необходимые для того, чтобы сделать производство продук­тов питания самовосстанавливающимся за всю историю чело­вечества. У No-till будет возможность выполнять свое пред­назначение в качестве «тихой революции», повысив урожай­ность сельскохозяйственных культур до таких уровней, кото­рые никто не мог предвидеть. В Англо-русском сельскохозяй­ственном словаре (1983 г., Москва, «Русский язык») дан такой перевод «No-till»: «No-tillege» - беспахотная обработка почвы.

Другие американские ученые считают, что «No-till» обыч­ная составляющая системы ПЗ (почвенной защиты).

Генномодификация

Согласно требованиям Европейского Союза по этикирова- нию пищевых продуктов полученных из генетически-моди- фицированных организмов, установленным Директивой Ев­ропейского Парламента и Совета от 22.09.2003 г. №1829/2003 «О генетически-модифицированной пище и кормах», если со­держание ГМО составляет более девяти десятых процента, они подлежат обязательному этикированию. Но в Японии и Кана­де он равен 5%, в Австралии и Новой Зеландии - 1%, а в странах Европейского Союза, как отмечалось - 0,9%. Это свя­зано с тем, что, по мнению одних, ГМО приводят к необрати­мым процессам в мозгу, другие считают, что они значительно лучше пищи, выращенной с применением ядохимикатов.

В мире существуют разные подходы к маркировке пище­вых продуктов, полученные из ГМО специальной маркировке не подлежат, а после выхода на продовольственный рынок находятся в обороте как любой другой продукт. В соответ­ствии с законодательством большинства стран мира пищевые продукты из ГМО подлежат обязательной маркировке.

Ожидается, что в 2020 году на Земле будет жить более 9 миллиардов человек. Это, по мнению С.Чуднова (2009 г.), - дальнейшее наращивание в производстве продовольствия, а значит необходимо создавать скороспелые высокоурожайные сорта растений, устойчивые к неблагоприятным внешним ус­ловиям, болезням и вредителям, тем более, что по прогнозам, ресурсы увеличения производства на традиционной основе будут исчерпаны в ближайшие 10-15 лет. Ученые считают, что эту проблему можно решить только при широком исполь­зовании достижений биотехнологии, с применением генети­ческой модификации организмов, и включении в их наслед­ственный аппарат чужеродного генетического материала из других видов растений, вирусов, микроорганизмов, рыб, жи­вотных, и даже человека. Уже созданы десятки трансгенных сортов различных растений, включая кукурузу, сою, рапс, хлоп­чатник, сахарную свеклу, картофель, пшеницу, рис, томат, та­бак и многие другие. Урожаи их значительно возросли при одновременном снижении затрат на защиту растений от вре­дителей и болезней. Повышена устойчивость растений к засу­хе, засолению почв, загрязнению металлами и др.

Включение в геномы картофеля, томатов, малины, земля­ники генов кодификаторов покровных белков фитопатогенных вирусов позволило получить сорта с перекрестной устойчиво­стью к целым группам вирусов.

Снижение применения инсектицидов (70-80%) происхо­дит при посеве гибридов и сортов кукурузы, томатов, сои, в геномы которых встроен не опасный для человека, но убива­ющий грызущих насекомых бактериальный токсин В,. Ген из растения - коровий горох, лишает большинство грызущих на­секомых способности переваривать пищу. Его встроили в ге­номы картофеля, рапса и других культур. Гены из чеснока, подснежника, зародышей пшеницы, кодирующих защитные белки - пектины, включили в геномы картофеля, табака и других растений. Это обеспечило беспестицидное подавление сосущих вредителей (тлей, белокрылок, цикад), переносящих вирусы.

Однако внедрение чужеродных генов в геномы растений теоретически может повысить токсичность и аллергенность растительной пищи. Гипотетически транс генные растения опас­ны тем, что устойчивые к антибиотикам гены-маркеры могут включиться в геномы кишечных бактерий, способных вызы­вать болезни человека и домашних животных. Тревогу вызы­вает возможность перенесения при перекрестном опылении пересаженных генов устойчивости к гербицидам, вредителям и болезням из трансгенных сортов продовольственных расте­ний в растущие рядом сорняки и создавать «сверхсорняки», что вполне вероятно для крестоцветных растений и др.

В заключение следует отметить, что трансгенные сорта и гибриды сои, кукурузы, хлопчатника, рапса уже выращивают­ся на площади свыше 50 млн. га в 11 странах (в т.ч. США, Китае, Аргентине, Австралии, Японии). На их долю в мире приходиться 34% производства сои, 20% - кукурузы, 17% - хлопчатника.

На август 2008 года в мире допущено к промышленному производству около 130 линий генно-инженерно-модифици- рованных растений. По данным Агентства по контролю за пищевыми продуктами и лекарствами (FDA), в США разре­шены для использования в пищу ГМО культуры: кукуруза (41 линия), соя (10 линий), сахарная свекла (3 линии), рапс (16 линий), рис (2 линии), картофель (21 линия).

В странах ЕС разрешены для использования в питании следующие ГМО: соя (9 линий), кукуруза (54 линии), карто­фель (2 линии), сахарная свекла (3 линии), рис (1 линия). В то же время президент Франции Николя Саркози подписал зап­рет на использование ГМО на территории страны. Аналогич­ная ситуация складывается в Швейцарии, Австрии, Греции. Некоторые страны объявили себя «зонами» свободными от ГМО. Против ГМО выступает церковь.

Генетическая инженерия организмов позволяет включать в наследственный аппарат (например, вида растений) чуже­родные части генетического материала разных неродственных видов, вирусов, микроорганизмов, насекомых, рыб и даже человека.

Гипотетически трансгенные растения опасны тем, что ус­тойчивые к антибиотикам гены-маркеры могут включиться в геномы кишечных бактерий, способных вызывать болезни человека и животных. Тревогу вызывает возможность перене­сения в результате перекрестного опыления пересаженных ге­нов, например, устойчивости к гербицидам, вредителям, бо­лезням из трансгенных сортов растений в растущих по сосед­ству диких сородичей. США производят около 60% трансген­ных растений в мире, 70% продуктов из которых потребляют сами, а 30% - вывозят.

В октябре 2009 г. в Киеве состоялось заседание комитета Верховной Рады по защите прав потребителей, на котором от­мечалось, что ГМО - это продукт биологического оружия, ко­торое секретно разрабатывалось ведущими фирмами США в годы «Холодной войны», и к нему необходимо относиться с такой же тщательностью, как к атомной энергетике и покупке лекарств за рубежом.

Органикизация

В связи с резким повышением спроса на «органическую» экологически чистую сельскохозяйственную продукцию, в За­падной Европе в 2010 году 30% сельскохозяйственных земель, агротехнологий будут не только органикизированы, но и отве­дены под «органические технологии» и даже «органическое зем­леделие».

В Австрии - 20-50% агротехнологий является «органичес­кими». Даже планируют достичь 100% к 2010 году. Производ­ство органической сельскохозяйственной продукции - наибо­лее быстро растущая отрасль в австрийской экономике и един­ственный растущий сектор в экономике Великобритании. Кста­ти в этой стране уже имеется более 450 ферм, производящих «органическую» сельскохозяйственную продукцию. В Швей­царском сельском хозяйстве доля таких хозяйств около 10%.

Мировой объем продажи «органических» продуктов уже составляет около 100 миллиардов долларов в год.

Исследования показали, что потребители мира готовы пла­тить значительно большую цену за «органическую» (чистую) продукцию. Так, в США цены на «органическую» кукурузу и сою выше обычной в 1,5-2 раза. Аналогичные показатели цен на «органические» продукты питания отмечаются в Великоб­ритании, Германии и других странах.

Предварительно можно определить содержание «органи­ческих» агротехнологий:

- отводятся высокоплодородные почвы, имеющие боль­шие «иммунные силы». Правда, параметры этих «иммунных сил» не определены, как и их содержание. В это же время считается, что они влияют не только на плодородие почв, но и на поражаемость растений болезнями и вредителями, засорен­ность посевов;

- чередование сельскохозяйственных культур необходимо производить лишь во времени, т.е. в севосменах. Поскольку в севооборотах имеются поля не только с высокоплодородными почвами - они не приемлемы;

- внедрение инновационных достижений сельскохозяй­ственной микробиологии: некоторые виды бактерий перспек­тивны для применения в качестве биологических удобрений, защиты растений от фитопатогенной микрофлоры и вредите­лей, борьбы с сорными растениями. Создание новых форм микробиологических препаратов на основе эффективных штам­мов полезных микроорганизмов;

- применение биогумуса (вермикомпоста) по сравнению с другими органикосодержащими удобрениями. Он богаче ус­ваиваемым 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;

- исключается применение искусственных минеральных удобрений и пестицидов;

- не применяются ГМО; высеваются сорта и гибриды обыч­ной селекции;

- применяются минимальная обработка или прямой посев. Поверхность почвы закрывается мульчей или растениями, что­бы исключить воздействие на нее прямых солнечных лучей. К тому же допускается, что засоренность возможно природ­ная реакция на открытость поверхности почв;

- уборка урожая колосовых - только прямое комбайниро- вание;

- использование меристемы для выращивания безвирус­ных клубней картофеля;

- выброс С0₂ при органической технологии в пределах кво­ты.

В ближайшие годы в мире планируется увеличить произ­водство органических (чистых) продуктов до 20%.

Согласно данным ФАО, больше всего чисты* продуктов в 2004 году вырабатывалось в США на площади 200 тысяч гек­таров (таблица 35).

В заключение следует отметить, что в США все больший интерес начинает представлять органическое растениеводство, которое предполагает выращивание сельскохозяйственных ра­стений без применения химических пестицидов и при сокра­щении доз вносимых искусственных минеральных удобрений. Для питания растений используют исключительно органичес­кие удобрения: навоз, компосты и др. Возросшие требования к экологии, особенно к экологической чистоте продовольствия, все больше приводят к модификации (органикизации) или даже отказу от традиционных агротехнологий.

Площади, отводимые под органическое растениеводство в ряде стран значительны. В США по этой технологии уже вы­ращивается 3-5% сельскохозяйственной продукции, и она бы­стро увеличивается. Производители, решившие заняться орга­ническим растениеводством, получают специальный сертифи­кат и финансовую государственную поддержку. Более того, государство выделяет деньги на проведение научных иссле­дований особенностей органических агротехнологий.