АГРОТЕХНОЛОГИЙ
Сегодня в мире широкое распространение приобретает биологическое и ландшафтное растениеводство. При
этом важное значение придается разнообразию и многокомпонентное™ агрофитоценозов.
Мировая практика рыночной экономики выработала определенный набор средств и способов государственного регулирования макроэкономики. Наиболее важные из них: индикативное планирование, фискальная денежно-кредитная и структурная политика регулирования цен и прочее.
В современный период США и страны-члены Европейского Сообщества отказались от идеи саморегулирования сельскохозяйственного производства в условиях свободного рынка по Адаму Смиту. Украина не ведет централизованного государственного планирования в АПК, а в США на уровне Президента и Конгресса на каждые пять лет рассматривается план доходов и затрат фермеров, определяется размер дотаций и прочее.
В сельскохозяйственном производстве и пищевой промышленности США занято более 22 млн. человек, или приблизительно 18-19% всех работающих.
|
|
Они вырабатывают продукции на 910 млрд. долларов, что составляет 16% бюджета. Ежегодно из бюджета США выделяется 60 млрд. долларов на субсидирование этих отраслей экономики.
Следует определить, что правительства экономически развитых стран уделяют большое значение национальной продовольственной безопасности и государственная помощь производителем сельскохозяйственной продукции составляет 40-50% стоимости товарного продукта. В Японии, Финляндии, Германии дотации аграрному сектору достигают 70-80% затрат на товарную продукцию.
Более того, в Швейцарии и Норвегии каждому фермеру государство ежегодно выделяет 30 тысяч американских долларов.
Следует отметить, что в США производство сельскохозяйственной продукции концентрируется в более
крупных относительно денежных доходов корпорациях ферм (площадью 1 200 и более гектаров), хозяйства площадью до 70 гектаров низкотоварные и даже убыточные.
Обобщая заграничный опыт биологизации выращивания сельскохозяйственных культур надо отметить, что переход к новым агротехнологиям не означает переход к малоэффективным приемам выращивания растений. Наоборот, предполагается использование новейших научных достижений.
При биологическом растениеводстве особое внимание уделяют соответствию морфолого-экологической специфики сельскохозяйственных растений почвенно-клима-тическим условиям. При этом, чем меньше компоненты технологий выращивания сельскохозяйственных растений влияют на автономный механизм буферности агроэко-систем, тем они считаются более пригодными. Это положено в основу отказа от принятых сейчас принципов и положений выращивания культур.
|
|
Повышенная забота уделяется сохранению почв, повышению их плодородия, поддержанию их здорового состояния при высокой биологической активности. За процессами, которые происходят в почве, постоянно ведутся наблюдения путем физических и химических анализов, микробиологических тестов.
Существенное значение отводится чередованию сельскохозяйственных культур, посеву сидератов. При эгом используются методы выращивания растений, которые гармонизируют с естественными условиями или приближаются к ним. Для чередования обязательно включают культуры, у которых корневая система глубоко проникает в почву и подтягивает питательные вещества к верхним слоям.
Для поддержания содержания гумуса на требуемом уровне, органические удобрения глубоко в почву не заделывают и предварительно компостируют, чтобы уменьшить отрицательное влияние продуктов обмена анаэроб-
ных процессов на почвенные организмы и растения. Компостирование осуществляют в кучах. Свежий гной раскидывают обычно на поверхности почвы тонким пластом и после анаэробного перепревания запахивают. Ценным источником органического вещества для улучшения баланса гумуса считается солома. Установлено, что 50 ц соломы содержит 20-35 кг азота, 6-7 кг Р2О5, 60-90 кг КгО, 10-15 кг СаО, 4-6 кг М§0, 5-6 кг серы и разнообразные микроэлементы (282 г — бора, 15 — меди, 2 — молибдена, кобальта и других). Такое количество элементов питания, за исключением азота, удовлетворяет потребность растений и гарантирует урожай зерна не менее 20 ц/га. Органическое вещество соломы уменьшает отрицательное влияние гербицидов и является источником углекислого газа, который поглощается растениями.
Широко практикуют выращивание многолетних бобовых трав (люцерны, клевера, эспарцета и других). Они способствуют фиксации атмосферного азота и образованию гумуса. Широко практикуют посевы промежуточных культур, которые на протяжении вегетационного периода затеняют почву и защищают ее от эрозии.
Зеленые удобрения (сидераты) обязательно используют при орошении или после рано убранных основных культур, но не раньше, чем за 60 дней до окончания вегетационного периода. Набор сидератов разнообразный: донник, озимая вика, горох, чина, соя, эспарцет, люцерна; из мятликовых — озимая рожь.
Интересна специфика использования зеленого удобрения. Растения после скашивания оставляют в поле на протяжении 10-14 дней. Потом при помощи фрезы или дисковой бороны проводят поверхностное смешивание зеленой массы с почвой и позднее запахивают. Это позволяет исключить токсичное действие разложенной растительной массы на почвенную микрофлору.
Н биологическом растениеводстве применяют почвозащитную обработку почвы, при которой минимально нарушаю! жизнь в почве и ее вертикальную структуру. 1>олее глубокие горизонты почвы улучшают с помощью корневой системы растений. Такая обработка почвы предотвращает интенсивное разложение гумуса. Преимущество предоставляется орудиям с рыхлящими рабочими органами, которые не оборачивают пласт почвы (культиваторы, чизель-культиваторы, культиваторы с почвоуглубителями). Сельскохозяйственные орудия с вращающимися рабочими органами применяются для обработки почвы на небольшую глубину. Стерня в этом случае обычно заделывается в почву, глубокая обработка почвы осуществляется редко. Стараются не повредить почву тяжелыми машинами и орудиями, которые переуплотняют ее. С этой целью используют комбинированные агрегаты, которые позволяют одновременно выполнять несколько технологических операций, экономить горючее.
|
|
Практикуют минимальную обработку почвы, способ которой зависит от вариации почвы и морфолого-биологических особенностей сельскохозяйственных культур.
Следы от уборочной и почвообрабатывающей техники, а также уплотненные слои почвы, которые лежат глубже пахотного, разрыхляют с помощью чизель-культиваторов и других орудий. После обработки почву обычно оставляют в покое с заделанными остатками органической массы для естественного протекания в ней микробиологических процессов.
После сбора урожая для предупреждения потерь влаги и провоцирования прорастания сорняков верхний пласт почвы обрабатывается плоскорезами, а потом проводится боронование или культивация.
В биологическом растениеводстве полностью исключается применение химико-синтетических азотных со-
единений и других легко распадающихся минеральных удобрений, поскольку они отрицательно влияют на биологическую активность почвы и поступают в растения в виде ионов. Поэтому минеральные удобрения вносят лишь в малорастворимой форме, чтобы микроорганизмы постепенно растворяли их. Так, применяют мел, доломитовый фосфорит, каменную и базальтовую муку.
Специальные биопрепараты используют в маленьких дозах в качестве добавок в навоз, компосты распыляют на поверхности почвы или вносят под сельскохозяйственные растения.
Основной принцип биологического растениеводства — «кормить почву», а не растения для повышения их урожайности. Главную роль при этом отводят местным удобрениям (перегною и компосту), а также промежуточным культурам.
Французская ассоциация специалистов по зерновым культурам, чтобы исключить загрязнение грунтовых вод, предложила метод вспомогательных культур, то есть «зеленых удобрений». Растения, которые накапливают азот, оставляют в поле на зиму, а весной рано запахивают, возвращая таким образом удобрения в почву. Большие надежды возлагают ученые на фацелию.
Следует отметить, что акцент делается на автономное производство органических удобрений в каждом хозяйстве при строгом регулировании применения минеральных удобрений.
|
|
Основная задача: активизировать иммунные силы почвы, то есть стимулировать естественное «здоровье» и плодородие, что позволит долговременно и продуктивно ее использовать.
Иммунные силы почвы должны стимулировать борьбу с вредителями, болезнями и сорняками, регулировать естественные биологические процессы защиты
растений. Чрезмерное распространение вредителей и болезней свидетельствует, как считают приверженцы биологического растениеводства, о нарушениях в биологической системе, допущенных ошибках в технологии выращивания сельскохозяйственных культур.
Здоровое состояние почвы характеризуется, прежде всего, высоким содержанием и качеством гумуса, структурностью, уровнем обеспеченности растений питательными веществами, биологической активностью. Считают, что растения, которые выращивались с учетом этих показателей, защищены от вторичных вредителей, благодаря стимуляции антифитопатогенного потенциала почвы. Это позволяет сохранять на низком уровне количество вредных организмов, учитывая то, что один вид подавляется продуктами обмена другого. Обычно при конкуренции разных организмов побеждают сапрофитные формы, которые не причиняют вреда культурным растениям. Гербициды не используются. Больше того, фермеры отказываются от до-посевной обработки семян химикатами.
Американские биохимики предложили принципиально новый вид гербицидов, основу которого составляют аминокислоты, входящие в состав растений и безопасные для окружающей среды. Это смесь дельтааминолевулино-вой кислоты с химическим активатором, которая способна образовывать тетрапирролы — соединения, которые превращаются в молекулы хлорофилла под действием солнца. В обычных условиях растения синтезируют тетрапирролы в ограниченном количестве, достаточном для биосинтеза хлорофилла. При обработке растения смесью дельтаами-нолевулиновой кислоты с химическим активатором в ней образуется повышенное содержание тетрапирролов. Они вступают в реакцию с кислородом, который превращается в свободный радикал, способный к высокой активности и повреждению клеточных стенок. Растения опрыскиваются
препаратом ночью, и к утру в них образуется значительный запас тетрапирролов. Днем избыточные тетрапирролы, которые растение не может превратить в молекулы хлорофилла, образуют вредные для растения свободные радикалы. Но существуют растения, в которых тетрапирролу не образуют свободных радикалов. Пшеница, овес и ячмень не повреждаются этим гербицидом, в то время как многие сорняки гибнут от него (горчица, щирица и другие).
Эффективным средством в борьбе с семенами сорняков, находящихся в почве, возможно станет метилизотио-цианат. Это соединение почти полностью уничтожает семена сорняков. Исключением являются лишь семена с твердой оболочкой. Кроме широкого спектра действия, у метилизо-тиоцианата есть еще одна важная особенность: после перемешивания с почвой он быстро распадается и становится безвредным для окружающей среды. К сожалению, этот препарат еще довольно дорогой, поэтому ведутся поиски удешевления его производства, а также синтез аналогов.
Ученым удалось расшифровать химический состав пиретрума (растительного препарата). Синтетические пи-ретроиды уничтожают значительное количество разнообразных вредителей.
Для сельскохозяйственных культур определяют экологический комплекс жизни, так как каждое растение и вредитель имеют свой видовой экологический оптимум, поэтому важно, чтобы условия жизни растения-хозяина и вредителя или болезни не совпадали.
Приверженцы биологического растениеводства считают, что существует взаимосвязь между защитой растений и удобрениями, которые повышают жизненную стойкость культур и оказывают содействие автономному ограничению количества вредных организмов в почве.
Важное значение предоставляется профилактическим мероприятиям, в особенности правильному выбору
места выращивания, сорту и гибриду, срокам и способам сева. 11редпочтение обычно отдают более стойким сортам.
При определении густоты стояния растений и глубины заделки семян учитывают количество потенциальных вредителей. Например, небольшая глубина посева в холодную и влажную погоду ускоряет появление всходов, тем самым снижается возможность повреждения картофеля, сахарной свеклы и кукурузы.
Оптимальный стеблестой растений, по мнению ученых, уменьшает распространение болезней зерновых. С целью биологической защиты растений рекомендуется обсаживать низкорослые посевы высокорослыми растениями, оставляя на границах полей и возле речек деревья для местонахождения полезных насекомых.
Повысить биологическую стойкость культурных растений и сдерживать развитие болезней и вредителей, отпугивать их, могут мало ядовитые вещества естественного происхождения (сера, медь и другие), экстракты крапивы, чеснока, ромашки, хрена, растворы мыла, препараты из водорослей.
По мнению английских ученых Ротамстедской экспериментальной станции, десятки безопасных препаратов, изготовленных из грибков, которые живут в почве, в ближайшие годы будут широко использоваться для борьбы с вредителями и болезнями растений, вместо нежелательных химических средств защиты растений.
Для борьбы с сорняками в биологическом растениеводстве используют традиционные агротехнические приемы, но в минимальном количестве, чтобы избежать отрицательного влияния их на биожизнь почвы. Иногда применяют термическое уничтожение сорняков. Как видим, все приемы направлены на повышение способности агро-системы к саморегуляции.
В Перуанском международном селекционном центре из дикого растения был выведен уникальный сорт мохнато-
го картофеля, который сам эффективно борется с вредными насекомыми. Вяжущее вещество, которое выделяется из стебля и листьев картофеля, быстро уничтожает мелких насекомых, в том числе и колорадского жука. На вкус новый картофель почти ничем не уступает широко распространенным сортам по питательным качествам и урожайности. Мохнатый картофель прошел испытания на полях США, стран Латинской Америки, Азии, Африки и Европы.
На острове Хоккайдо (Япония) в условиях холодного и влажного лета растут дикие формы сои, которые хорошо переносят низкие температуры в течение всей вегетации и в особенности перед цветением. На этой основе сейчас создаются новые холодоустойчивые сорта сои.
Большие надежды возлагают селекционеры на дикого родственника кукурузы, найденного в горах мексиканского штата Халиско. Эта форма кукурузы (новая разновидность теосинте) оказалась многолетним растением. На родине, в горах на высоте 2-3 тысяч метров над уровнем моря, и на экспериментальных участках в других странах с мягким климатом его корневища хорошо зимуют, выдерживая кратковременные снегопады. Это растение имеет одинаковое с кукурузой количество хромосом. Следовательно, растения генетически совместимые и возможна их гибридизация, а полученные гибриды будут характеризоваться холодоустойчивостью.
Урожайность сельскохозяйственных культур при биологических технологиях несколько уступает интенсивным (на 5-10%), но качество и ценность получаемой продукции на 30-200% выше, а энергоемкость ниже в 2,4 раза. Значительно дольше такая продукция сохраняется в свежем виде. Следовательно, биологическое растениеводство более перспективно. Поэтому в ближайшее время за границей планируется увеличить производство экологически чистых продуктов до 10-20%.
Согласно данным ФАО, больше всего экологически чистых продуктов в 2004 году вырабатывалось в США на площади 200 тысяч гектаров (таблица 10).