- 21.1. Предпосылки для альтернативного земледелия
- 21.2. Основные элементы биологического земледелия
- 21.3. Механизация сельскохозяйственных работ в системе биологического земледелия
Предпосылки для альтернативного земледелия
Вся история мировой цивилизации была направлена на решение главной задачи — накормить население. Эта сверхзадача на протяжении тысячелетий решалась путем увеличения урожайности и расширения используемой в сельскохозяйственном обороте земли. Для достижения этой цели в зависимости от уровня развития науки и техники оказывалось максимально возможное воздействие на почву и окружающую экосистему. В результате во всем мире выросла эрозия почв, уменьшилось видовое разнообразие растений и животных. В погоне за высокими урожаями окружающая среда загрязняется пестицидами и продуктами распада удобрений, изменяется структура почвы, резко сокращается гумус. Плодородная земля уничтожается со скоростью более 40 га/мин (дороги, промышленные объекты, эрозия, жилищное строительство и др.). Успехи в развитии интенсивного земледелия позволили накормить человечество, однако дальнейшая интенсификация производства чревата необратимыми негативными процессами деградации почв и экосистем, а также ухудшением качества продуктов. Традиционное земледелие основано на множественных операциях по обработке почвы и химизации.
|
|
В настоящее время активно развиваются и опробуются альтернативные системы земледелия. Часть из них можно объединить общим термином биологическое земледелие, главной целью которого является рост естественного плодородия почв, высокое качество безопасной и полезной продукции.
Основные элементы биологического земледелия
Сущность системы биологического земледелия состоит в реализации ряда основных критериев:
- восстановление полноценного круговорота органики;
- щадящие почвообрабатывающие технологии;
- создание устойчивых средообразующих ландшафтов;
- адаптивные и энергосберегающие технологии возделывания сельскохозяйственных культур.
Ключевое положение биологического земледелия исходит из того, что биомасса растений состоит из углерода (45%), кислорода (42%), водорода (6,5%), азота (1,5%), минералов (5%). Все эти вещества органического происхождения и образуются в почве в результате переработки органики микробами. Кроме того, органика при переработке микроорганизмами выделяет энергию, необходимую для деятельности почвенных живых существ, в результате которой они ее рыхлят, структурируют, обеспечивают газообмен, распределяют питательные вещества, сохраняют влагу и т.д.
|
|
Так как азот регулирует рост растений, при традиционном земледелии его поставляют в почву в виде минеральных удобрений. Такой азот превращается в опасные для здоровья нитраты, кроме того, он подавляет рост азотофиксирующих микробов.
Важно знать! Растения кормят биоценоз (совокупность животных, грибов, растений, микроорганизмов) всей своей органической массой, а животные и микроорганизмы, поедая органику, создают наилучшие условия питания растений. Это суть круговорота органики. |
Важнейшими технологическими приемами биологического земледелия являются:
- применение органических удобрений;
- севообороты с включением многолетних трав и зернобобовых культур;
- подбор растений, наиболее пригодных для данной местности;
- использование биологических средств защиты растений;
- мульчирование почвы в целях борьбы с сорняками, сохранения влаги и тепла;
- применение биопрепаратов, способных стимулировать рост азотофиксирующих бактерий из воздуха для всех полевых культур;
- запашка соломы и пожнивных остатков;
- использование сидератов (зеленных удобрений);
- использование почвозащитных технологий обработки почвы, создание оптимальных условий для активизации биоценоза;
- запрет на химическую или радиоактивную обработку урожая.
Механизация сельскохозяйственных работ в системе биологического земледелия
Около половины затрат в сельскохозяйственном производстве затрачивается на обработку почвы. При этом с увеличением количества обработок растут не только затраты, но и плотность почвенной корки от прохода различных орудий (рис. 21.1). Почвенная корка препятствует росту корней в целях использования глубинных слоев влаги и питательных веществ, снижает устойчивость растений к колебаниям влаги.
Рис. 21.1.Расположение уплотненных слоев почвы при горизонтальной обработке поля:
1 — уплотнение от орудий поверхностной обработки почвы; 2 — уплотнение от тяжелых дисковых борон, культивации, комбинированных агрегатов; 3 — уплотнение от плугов
Вертикальная обработка почвы позволяет, не перемешивая слои почвы, взрыхлять ее на глубину до 50 см, разрушая почвенную корку и создавая условия для свободного роста корней. Рабочие органы при вертикальной обработке расставляют обычно на ширину, равную двойной глубине обработки. Это позволяет сохранить на поле стерню и уменьшить тяговое сопротивление орудий. Такую обработку можно выполнить с помощью глубокорыхлителей, чизельных плугов, дисковых орудий и специальных машин. Комплекс для вертикальной обработки включает машины для измельчения пожнивных остатков, поверхностной безотвальной обработки почвы и глубокорыхлители. Перспективным считается применение специальных дисковых орудий (турбоколтеров) для измельчения пожнивных остатков и поверхностной обработки почвы без ее перемешивания.
|
|
Рабочий орган с турбоколтером — волнистый диск с зазубринами, как правило, почти не имеющий угла атаки (1…5°), расположенный на пружинной индивидуальной стойке. Такая конструкция не срезает верхний слой почвы, а углубляется в него и срезает пожнивные остатки только в зоне прохода дисков. Машины для вертикальной обработки имеют обычно два ряда рабочих органов. Расположение их след в след гарантирует качественную обработку и заделку измельченных пожнивных остатков в почву. Особенность работы турбоколтера в том, что он при движении вибрирует, создает в почве трещины и разрушает уплотненный слой почвы на глубине. Такие агрегаты, оборудованные системой навигации, позволяют производить последующие операции (посев, внесение биопрепаратов) с учетом результатов и маршрутов при обработке почвы.
Для осуществления посева в системе биологического земледелия необходимо использовать стерневые сеялки точного высева.
Внесение биопрепаратов можно осуществлять в жидком или пылевидном виде, а также в виде гранул, используя для этого традиционные средства внесения удобрений.
В целях сохранения на поле максимального количества соломы используют как традиционные способы — рассеивание по полю соломы, обработанной измельчителем комбайна, так и инновационные: очесывающие жатки и аппараты, срезающие только колосовую часть урожая.
В целях уменьшения уплотнения почв колесами все тракторы должны быть оборудованы резиноармированными гусеницами.
Биологическая система земледелия — новая концепция использования природных условий в сельскохозяйственном производстве, по мере ее развития будут разрабатываться и производиться новые средства механизации. Основа этих разработок — принцип соответствия конкретным природным условиям, глубокие знания биологии растений, тотальное использование систем координатного земледелия.
|
|
Биологическое земледелие — это не внедрение отдельных технологий, это система обязательных процедур, в основе которых лежат глубокие знания и осознание ответственности за природу, за плодородие земли.