Книга: Шагреневая кожа Земли: Биосфера-почва-человек

Земледелец разумный

Земледелец разумный

Задним умом человек был крепок всегда. Сейчас любому мыслящему землепользователю все более очевидно, что большинство сельскохозяйственных бед было порождено недостаточным учетом конкретных свойств эксплуатируемых земель, слабой заботой об их сохранении и восстановлении. Извлекая уроки из прошлого и планируя будущее хозяйствование на земле, необходимо в первую очередь разобраться в характере главного объекта труда — почвы. Сделать это вполне реально, поскольку за последние годы проведено немало исследований, позволяющих по-новому взглянуть на почву и выделить в ней ряд фундаментальных свойств, которые необходимо в полной мере принимать во внимание при определении путей рационального сельскохозяйственного использования земель.

Прежде всего следует иметь в виду пространственно-временную изменчивость почв. Эта особенность проявляется в высокой пестроте почвенного покрова, в сильных различиях почв, формирующихся в пределах одной и той же зоны, но в неодинаковых физико-географических районах.

Установление высокой пространственной изменчивости почв привело к выделению их новых генетических типов. Если в период становления докучаевского почвоведения выделялось порядка 10 типов почв, то сейчас их насчитывают сотни. Естественно, что каждая почва, а тем более относящаяся к особому типу или подтипу, требует специфических приемов сельскохозяйственного использования.

Положение о множественности генетических типов в каждой природной зоне обусловило разукрупнение природных зон в схемах районирования. Например, таежную область Восточно-Европейской и Западно-Сибирской равнин предложено рассматривать как состоящую из двух подобластей — восточноевропейской и западносибирской, включающих 6–7 родственных широтно-меридиональных таежных зон. Сельскохозяйственное использование земель должно вестись с максимальным учетом природных особенностей соответствующей зоны, физико-географического района, конкретной территории, конкретного поля.

Необходимо помнить, что любая многообещающая, в том числе интенсивная, технология неприменима на огромных территориях. А.М. Рябчиков и К.Г. Тарасов пишут: «В нашей стране имеются хозяйства, где урожайность пшеницы при интенсивной технологии достигает 60 ц/га. При распространении этой технологии на весь административный район урожай снижается до 40 ц/га, а на всю область — до 20 ц/га» (1986, с. 8).

Практический учет специфики местных условий должен опираться на совершенные теоретические основы земледелия. При этом системы земледелия должны быть как минимум трехуровневыми — зонально-регионально-ландшафтными.

И кроме того, в полной мере необходимо принимать в расчет временной фактор. Ведь одна и та же земля, взятая в разные годы, будет разной по ряду агрономических показателей. Однако этот важнейший аспект до сих пор весьма слабо осмыслен. Так, при разработке стратегии использования почв их продолжают разграничивать по грубой схеме, например на зоны избыточного и недостаточного увлажнения. Сколько нарушений в регулировании водного режима почв было допущено в результате такого предельно схематизированного разграничения! Ведь если лесную территорию Европейской части страны отнесли к избыточно влажной, то тем самым облегчили обоснование и широкое распространение технологий осушения болот без двойного водорегулирования. Зачем сберегать воду и тратить средства на дорогостоящие мелиоративные системы с двойным водорегулированием, если воды в зоне и так в избытке? Но при этом совершенно упускается из виду, что и в так называемой избыточно влажной зоне Нечерноземья более чем достаточно случается летом засушливых периодов. А если растение не получает в течение недели нужного количества влаги, то оно страдает, что сказывается на будущем урожае. Поэтому не случайно в опытах по регламентированному дождеванию посевов трав на корм скоту в Подмосковье была получена прибавка зеленой массы более чем в 2 раза.

Отнесение целых регионов к зонам недостаточного увлажнения на практике также сказалось во многих случаях отрицательно. Так, одному из авторов приходилось лично наблюдать в степном колхозе загубленные участки орошаемых черноземов. Хозяйство заставили централизованно поливать поля, несмотря на протесты агронома и председателя, доказывавших, что из-за близости засоленных грунтов полив не уместен. Не послушали. В результате более 400 га плодородных земель было превращено в солончаки.

Шаблонный подход, игнорирование специфики почв конкретного района, хозяйства, участка — одна из главных причин недостаточной эффективности мероприятий по повышению урожайности полей в различных регионах. Так, по данным Л.Н. Каретина (1990), в Тюменской области из-за недостаточного учета особенностей различных почв неэффективно использовалось органическое удобрение в виде торфа. Негативным являлось внесение торфа в чистом виде в высоких дозах независимо от типа почв. Это приемлемо для малогумусных почв, но ни агрономически, ни экономически не оправдано для высокогумусных почв. Во многом аналогичную картину данный автор отмечает и по известкованию, проводившемуся без должного учета свойств различных почв и охватывавшему не только кислые подзолистые, но и нейтральные черноземные почвы. И это делалось несмотря на то, что еще Д.Н. Прянишников отмечал, что уже при слабокислой реакции и степени насыщенности основаниями более 70–75 % известкование малоэффективно или неэффективно.

В решениях VIII Всесоюзного съезда почвоведов, состоявшегося в августе 1989 г. в Новосибирске, отмечалось: «Основными причинами медленного прироста урожайности сельскохозяйственных культур являются: фактическое игнорирование в земледелии страны особенностей почвенного покрова различных природных зон и ландшафтов, недооценка большой пространственной разнородности почв и их динамики по годам, шаблонный подход к севооборотам, удобрениям, агротехнике, мелиорации, орошению и осушению» (Резолюция…, 1989, с. 4). Ясно, что без построения систем земледелия на основе полных и глубоких знаний о реальной пространственно-временной изменчивости почв рациональное эффективное использование земель невозможно.

Другая существенная особенность почвы, которую необходимо в полной мере принимать в расчет, — это незамкнутость потоков веществ, их трансформация и значительная аккумуляция в почвенном профиле и подпочве. Недоучет этой особенности почвы может приводить к существенным отрицательным последствиям. Так, из-за расточительного использования удобрений значительная часть их выносится из почвы поверхностными или почвенно-грунтовыми водами. По данным В.Н. Башкина (1986), в регионах интенсивного земледелия лишь около половины азотных удобрений аккумулируется в агробиогеоценозах, а 40–50 % азота в дальнейшем может попадать в грунтовые воды.

Велики также потери фосфора. Несмотря на то что этот элемент в биосфере находится в дефиците, в 80-х годах попадало в водоемы более 10 млн т фосфора в год в результате хозяйственной деятельности, прежде всего вследствие нерационального применения минеральных удобрений.

Чтобы существенно снизить потери удобрений, необходима соответствующая технология их внесения, в полной мере учитывающая открытость потоков вещества в почвах, особенно с промывным и полупромывным водным режимом. На VIII Всесоюзном съезде почвоведов рекомендовалось «осуществление во всех почвенно-климатических зонах страны экономных способов внесения удобрений (локальное, ленточное и др.) по потребности растений, исключение применения удобрений при помощи авиации, а также внесения агрохимикатов по снегу» (Резолюция…, 1989, с. 9).

Необходимо исключить погоню за большими урожаями путем внесения сверхвысоких доз азотных удобрений (75-100 кг/га азота и более) и гербицидов (15–20 кг/га и более), поскольку это приводит к загрязнению окружающей среды, отравлению почв и урожая и к непроизводительной трате рабочего времени и техники.

Другой бич, наказывающий земледельца и потребителя сельскохозяйственной продукции, — это аккумуляция в почвах (вследствие их высокой поглотительной способности) тяжелых металлов и токсических соединений, которые накапливаются в почвенных горизонтах при длительном применении минеральных удобрений и при использовании сточных вод и их осадков. Зарубежными учеными установлено, что за последние 70 лет в результате применения фосфорных удобрений содержание кадмия, присутствующего в них в виде микропримеси, возросло в почвах в 10 раз. Это с особой остротой ставит проблему качества удобрений и регулярного «отдыха» почв от агрохимикатов.

Нельзя не сказать о применении для удобрения почв различных отходов промышленности и городского хозяйства, что, как правило, ведет к плачевным результатам. Примером может служить использование сточных вод в сельском хозяйстве. При рекламировании сточных вод для орошения полей обычно ссылаются на то, что это не только источник увлажнения, но и удобритель почв биофильными элементами. При этом опускаются два важнейших обстоятельства. Во-первых, современными методами очистки невозможно довести сточную воду до нужной кондиции, а потому она и после очистки содержит различные загрязнители. Как справедливо отметил М.Л. Львович (1986), когда в сточной воде содержатся сотни различных загрязнителей, трудно найти методы, которые позволили бы полностью от них избавиться. Во-вторых, и те несовершенные способы очистки, которые на сегодня существуют, далеко не во всех случаях реализуются, а если и применяются, то с очень серьезными нарушениями и отклонениями от заданных параметров.

К аналогичным последствиям приводит и применение в качестве удобрения городских отбросов и осадков сточных вод. По данным Дж. Кука (1970), овощи, выращенные на почве, в которую был внесен осадок сточных вод, содержали в 2–4 раза больше меди, никеля, цинка.

Часто забвению предается важнейшее условие рационального использования почв — поддержание на должном уровне физических свойств и режимов корнеобитаемого слоя. Особое значение имеют оптимальные структурное состояние и плотность сложения. Необходимо помнить, что в результате переуплотнения продуктивного слоя почвы ходовыми системами сельхозмашин плотность почвы возрастает до 1,5–1,8 г/см³. Это снижает урожайность зерновых в среднем на 20 %, уменьшает эффективность удобрений на 40 %, повышает суммарный расход горючего на 18 %.

Особое значение приобретает реализация требований экологического земледелия. Как это ни прискорбно, но приходится признать, что сельское хозяйство, выполняя благороднейшую задачу обеспечения людей хлебом насущным, ведется в основном без учета экологии. В результате блага, которые оно приносит, обходятся очень дорого и чреваты серьезными последствиями для биосферы. Такой вывод со всей определенностью следует из многих работ. Академик РАСХН В.Г. Минеев в монографии «Агрохимия и биосфера» ссылается на суждение известного немецкого ученого Кнанера, которое уместно привести в связи с обсуждаемой проблемой: «С точки зрения экологии следует прекратить дальнейшее разрушение элементов ландшафта, сократить применение гербицидов и инсектицидов в результате последовательного применения методов интегрированной защиты растений, вводить виды культурных растений, поставляющих энергию, применять такую технику производства, которая позволила бы использовать аграрно-экономическую систему без ущерба для экологии, так как введение современных машин и орудий ведет не только к успеху в производстве продукции, но и несет в себе значительный экологический риск» (1984, с. 228).

Необходимо не только поддержать большинство практических рекомендаций ученого, но и обратить внимание, что они построены на принципах экологического земледелия, стержневой направленностью которого является получение необходимой сельскохозяйственной продукции без ущерба для биосферы и слагающих ее компонентов. При таком подходе, естественно, по-новому воспринимаются обрабатываемые почвы — не только как объект сельскохозяйственного труда, но и как важнейший компонент биосферы со своими многочисленными незаменимыми экологическими функциями.

Первейшей заповедью экологического земледелия должен быть принцип: урожай высокий получай, а биосферу и окружающую среду не разрушай, ибо дальше разрушать уже некуда.

Какие же пути ведут к реализации экологического земледелия на практике? Их несколько. Во-первых, это поддержание плодородия почв на нужном уровне за счет оптимизации естественных почвообразовательных процессов. Это прежде всего гумусообразование, в связи с чем оптимизация гумусного состояния обрабатываемых почв — задача первоочередная. Решаться она должна комплексно. Наиболее действенное средство — регулярное внесение органических удобрений, и прежде всего навоза. При систематическом внесении навоз оказывает благотворное влияние на почву: увеличивает содержание в ней гумуса, улучшает ее физико-химические свойства (емкость поглощения, буферность и др.), способствует росту численности полезных микроорганизмов и дождевых червей, улучшает структуру почвы.

Особая роль навоза состоит в том, что он является главным средством внесения в почву питательных веществ, взятых из нее сельскохозяйственными растениями. Полагают, что из всего количества веществ, выносимых с урожаем, в навоз может переходит до 50 % азота, 60 % оксида калия и 40 % оксида фосфора. Кроме того, навоз содержит биофильные микроэлементы и биологически активные соединения. Как здесь не вспомнить В.Р. Вильямса и Д.Н. Прянишникова, ратовавших за максимально эффективное использование навоза — этого бесплатного комплексного удобрения. Вильямс говорил даже о развитии специального навозного животноводства, предназначенного не столько для производства мяса, сколько для получения эликсира полей — навоза.

Но парадоксы нашего времени безграничны. И вот мы наблюдаем, как эликсир плодородия нередко оказывается еще одним злом биосферы. Ведь не внесенный вовремя и неправильно хранящийся навоз разлагается и загрязняет воздушную оболочку газообразными недоокисленными соединениями, которые, попадая в нее, тратят на свое дальнейшее окисление и без того сокращающиеся запасы кислорода атмосферы. А животноводческие стоки, попадающие в реки? Это уже не удобрение, а яд для пресной воды.

Максимальное и эффективное использование навоза — важная эколого-сельскохозяйственная задача. Однако, как справедливо подчеркивает С.С. Сдобников (1989), использование навоза и его дозировка должны быть конкретизированы применительно к возможностям хозяйства, составу культур севооборота, особенностям почв. Приходилось наблюдать, как избыточные дозы навоза вместо положительного действия вызывали негативные эффекты, например полегание зерновых культур. Так что точный расчет нужен всегда и во всем, и чем более действенное средство мы применяем, тем точнее и осмотрительнее нужно быть при его использовании. Это относится и к навозу.

Но пока что большинство хозяйств сталкивается не с избытком навоза, а с его недостатком. В пересчете на подстилочный навоз за последние годы в стране вносилось 3,4 т органических удобрений на 1 га пашни, для поддержания же бездефицитного баланса гумуса в почвах необходимо как минимум 6,5 т.

Возникает вопрос: где взять столько навоза? Специалисты-аграрники считают, что надо привлекать все резервы материалов для компостирования, сделать навоз не отходом, а продукцией животноводства, установить на него стандарты и цены.

Далеко не в полной мере используются и другие ресурсы органических удобрений: торф, солома, птичий помет, сидераты. Причем применяемая технология несовершенна. Например, существует практика удобрения полей чистым торфом, что дает весьма малую эффективность, так как его необходимо пропустить предварительно через фермы или использовать для приготовления компостов.

В требования экологического земледелия входит и использование для защиты растений биологических средств, которые, к сожалению, применяются в существенно меньшем объеме, чем химические. Да и сами химические средства защиты применяются часто нерационально. В частности, нарушаются оптимальные сроки применения пестицидов и принципы локального их использования. В то же время один только строгий учет фаз развития вредителей позволяет сократить применение химических средств защиты на 30–40 %.

Все большее число специалистов считают, что приоритетными средствами борьбы с вредителями и болезнями сельскохозяйственных культур должны стать комплексная и особенно биологическая их защита, повышение общей культуры земледелия, максимально полный учет местных почвенно-климатических особенностей. Нельзя надеяться, что каким-нибудь одним средством можно победить сорняки, болезни и вредителей посевов. Лишь создание специальных систем борьбы с каждым конкретным вредителем конкретной культуры в конкретном хозяйстве может принести желаемый успех. Системы эти сложные и многокомпонентные, причем нарушение в каком-то одном звене резко снижает эффективность системы в целом и приводит к напрасной трате ресурсов. Так, несоблюдение севооборотов зачастую сводит на нет борьбу с вредителями.

Попытки решать проблему повышения урожая только за счет внесения агрохимикатов опасны еще и потому, что они резко снижают численность и видовое разнообразие почвообитающих организмов, работающих на урожай, прежде всего полезных микробов и дождевых червей. В опытах установлено, что дождевые черви способствуют увеличению в почве гумуса, обменного кальция и калия. В результате может существенно увеличиваться урожай: озимой ржи — до 15 %, ячменя — до 25, клевера красного — до 45 %. И все это без разрушения почв и природной среды. Поэтому сейчас все большую актуальность приобретает разработка конкретных приемов увеличения численности и видового разнообразия дождевых червей на полях. Одним из приемов является сохранение среди пашни небольших участков с естественной растительностью — резерватов для этих и других полезных организмов.

Самостоятельным звеном рационального использования почвенного покрова является реализация принципов гармоничного землеустройства территории, чему до сих пор не уделяется должного внимания.