Реферат: Агроэкосистемы будущего – фантазия или реальность?
В России и других странах СНГ есть примеры длительного успешного ведения экологически чистого сельского хозяйства.
В Муромцевском районе Омской области еще в 1980-е гг. все 16 хозяйств отказались от применения пестицидов. В результате средний урожай у них составил 22 ц/га, что было выше среднего по Омской области, а в двух хозяйствах выращен в 1986 г. самый высокий в области урожай зерновых: 31,7 и 32,7 ц/га. При этом оказалось, что себестоимость центнера зерна, полученного без применения гербицидов, в госплемзаводе "Нижнеиртышский" была в 1985 г. - в 2,1 раза ниже, чем в соседнем совхозе, с применением гербицидов. В 1984 г. отказались от применения пестицидов и все хозяйства объединения "Омский бекон".
В Белореченском районе Краснодарского края в 1980-е гг. многие хозяйства работали без пестицидов, выращивая рис и гречиху. Кубанским сельскохозяйственным институтом были разработаны и внедрены в практику методы выращивания риса с резким сокращением расхода воды и без гербицидов. На протяжении ряда лет некоторые хозяйства в Белореченском, Красноармейском, Славянском районах Краснодарского края успешно работали по этой технологии, получая средние урожаи 75-76 ц/га. В частности, в Красноармейском районе в колхозе им.Мичурина при выращивании риса в 1987 г. на площади более чем 1000 га были получены урожаи больше, чем при использовании пестицидов. В целом на 40 тыс. га Краснодарского края беспестицидное выращивание риса давало в середине 1980-х гг. урожаи по 40 ц/га.
Разработаны и применяются безгербицидные технологии при выращивании кукурузы в Краснодарском крае. Урожаи зерна и зеленой массы при этом оказываются не меньшими, а прямые затраты сокращаются на 25-30%.
Широко известен многолетний опыт ведения экологически чистого сельского хозяйства в колхозе "Ленинская искра" Ядринского района Чувашии под руководством А.П.Айдака. В Чувашии, одном из самых густонаселенных регионов России, это хозяйство выделяется обилием сохранившейся и заботливо оберегаемой живой природы - перелесками, прудами, живыми изгородями, остановленными в росте оврагами и балками. Все это резко увеличивает биоразнообразие территории. Даже в трудные годы реформ хозяйство устойчиво развивается.
В Новгородском сельскохозяйственном институте в начале 1980-х гг. разработана эффективная агротехнология возделывания зерновых культур без применения минеральных удобрений и пестицидов.
В колхозе "Орджоникидзе" Полтавской области Украины в 1976-1980 гг. при широком использовании гербицидов урожайность зерновых была 24 ц/га, а за последующие 8 лет, без использования гербицидов, она резко увеличилась и составила 32-52 ц/га (в хозяйствах, где при тех же технологиях применяли гербициды, урожайность была на 12-14 ц меньше). Здесь же получали 33 ц/га подсолнечника и около 340 ц/га сахарной свеклы, что почти вдвое выше, чем в хозяйствах этой же зоны, но с применением гербицидов. Основой всей этой работы явился высокий уровень агротехники, культура земледелия.
Во всех регионах бывшего Советского Союза в 1980-х гг. были очаги беспестицидного высокопродуктивного земледелия.
В заключение этого раздела подчеркнем, что органическое сельское хозяйство - это не только способ получения экологически чистой продукции, но и эффективный путь к восстановлению природных биоценозов, к обогащению природного биоразнообразия, утрачивающегося из-за увлечения пестицидами. Совсем недавно в Шри Ланке было обнаружено возвращение лягушек в район тех чайных плантаций, где люди обратились к органическому (безгербицидному) выращиванию чая.
АГРОТЕХНИЧЕСКИЕ ПРИЕМЫ
Резко ограничено применение химических средств защиты растений при различных вариантах безотвальной обработки почв.
Широко известен многолетний успешный опыт ведения хозяйства без пестицидов Т.С.Мальцевым - полеводом колхоза "Заветы Ильича" Курганской области. Им была предложена принципиально новая система обработки почвы для районов Зауралья и Западной Сибири.
Подобный опыт распространился в Полтавской области Украины. Содержание гумуса на полях увеличивалось, количество "сорняков" уменьшалось, фондоотдача в Полтавской области была самой высокой в республике. Это единственная область Украины, где в очень засушливый период 1981-1985 гг. средний урожай не уменьшился, а увеличился. Урожайность зерновых в Полтавской области была выше средней по Украине и составляла в 1986 г. 37,3 ц/га. В Шишацком, Миргородском и других районах этой области многие хозяйства в 1980-х гг. полностью отказались от использования пестицидов.
Широко признается, что применение пестицидов может быть оправдано только в тех случаях, когда использованы все другие возможности. Обычно же эти "другие возможности" даже не рассматриваются, хотя многие из них относятся к эффективным и часто очень простым агротехническим средствам.
Одним из самых опасных врагов зерновых культур в лесостепи Западной Сибири оказывается водяная полевка. До 1980-х гг. при защите посевов от нее в основном использовался авиахимический метод. Фосфидом цинка, а затем глифтором обрабатывались сотни тысяч гектаров (в том числе и площади, свободные от посевов, на которых зверек в данный сезон не оказывал повреждающего действия!).
Отравленные приманки охотно поедались не столько полевкой, сколько тетеревами, журавлями, утками, гусями. В результате произошло резкое сокращение численности этих видов на огромных площадях.
Резко сократилась численность и врагов водяной крысы - горностаев, колонков, хорей, в массе погибавших от поедания полевок с накопленными в их организме ядами. Лишенные естественных врагов, популяции полевки резко увеличили численность. Для ее сдерживания необходимо было применять все больше и больше ядохимикатов.
Биологическим институтом СО РАН была разработана и на протяжении многих лет успешно применяется в Новосибирской области модель эффективной защиты урожая от водяной полевки - на основе перестройки структуры посевов в соответствии с прогнозируемой численностью полевок. Организационно-агротехнические мероприятия при этом выступают не как дополнение, а как альтернатива истреблению зверька химическими методами.
Потери урожая свеклы из-за свекловичной листовой тли в засушливые годы можно снизить с 81 до 6% простым дождеванием, без применения каких-либо химических средств защиты. В одном из крупных хозяйств Канады было установлено, что эта тля нападает на капусту только тогда, когда она высаживается рассадой. Когда капуста выращивается на поле с самого начала вегетации, тлей на ней не бывает. Предполагается, что стресс, вызываемый у растений пересадкой в новые условия, приводит к изменению биохимических особенностей, что и привлекает тлей. Так, предельно простые агротехнические приемы позволили полностью устранить необходимость химической защиты.
Строгое соблюдение всех рекомендованных агротехнических приемов издавна обеспечивало и обеспечивает защиту растений в условиях полезащитного и орошаемого земледелия Украины.
Одно из направлений экологизации земледелия – сохранение биоты почв, регулирование ее жизнедеятельности, организация биологического контроля всех агротехнических мероприятий, поддержание определенного гомеостаза почвенного населения (в том числе состава и численности населяющих почву микроорганизмов).
В современном экологически ориентированном сельском хозяйстве принимаются энергичные меры по восстановлению биологического плодородия почв, разрушенных массированной химизацией: в промышленном масштабе выпускаются препараты, обогащающие почву грибами, бактериями, водорослями (например, препарат "Биоорган-Форте" содержит более 500 млрд микроорганизмов в одном грамме). Появились и специальные биоорганические удобрения, обогащенные не только микроорганизмами, но и биокатализаторами. Речь идет по существу о развитии новой отрасли агрономической науки - биотехнологии гумуса.
В заключение этого раздела отметим, что и агротехника не стоит на месте: распространяются специальные экологически безвредные средства отпугивания (а не уничтожения) нежелательных видов с определенных территорий.
ОТ МОНОКУЛЬТУР - К ПОЛИКУЛЬТУРАМ
Все без исключения искусственные агроценозы неустойчивы во времени. Поддержание их устойчивости на основе монокультур обходится человеку все более дороже. Выдающийся ботаник нашего времени А.Л.Тахтаджян пришел к выводу, что победа цветковых растений в борьбе за существование была обеспечена их способностью образовывать сложные многоярусные сообщества. Если это так, то, поддерживая монокультуры, мы идем против эволюционных традиций живой природы. Переход к поликультуре и щадящей почвообработке, использование при этом всех органических остатков на поле, наоборот, соответствовало бы тенденции развития природных биосферных процессов.
Агроэкосистемы будущего должны быть многокомпонентными (поликультуры), обеспечивающими кроме высокой продуктивности максимальную плотность зеленого покрова планеты.
Иногда говорят, что монокультуры в сельском хозяйстве более продуктивны, поскольку они способны продуцировать биомассу вдвое большую с единицы площади, чем естественные экосистемы. При этом, однако, не учитывается, что производство биомассы в естественных экосистемах не связано с затратами энергии человеком, тогда как энергетическая эффективность агроценозов может быть близкой к нулю или даже отрицательной.
Широкое распространение монокультур в современном сельском хозяйстве тесно связано с практически повсеместным применением химических средств защиты растений (так же как и с увеличенными дозами минеральных удобрений).
Создавая поля монокультур, человек сам создает "вредителей" и все последующие проблемы борьбы с ними.
Есть немало экспериментов, показывающих преимущества выращивания нескольких культур совместно (так называемый intercropping). По всем возделываемым культурам известно применение смешанных посевов. Например, яровая пшеница хорошо сочетается с овсом, ячменем, яровой рожью, горчицей, горохом, чиной, чечевицей, бобами, викой, сераделлой, льном, морковью и другими видами. Во многих случаях в таких посевах повышается общий сбор продукции, повышается ценность кормов, улучшается структура почвы, уменьшается количество "сорняков", снижается поражение болезнями и "вредителями". В агрофитоценологии разработан ряд эффективных способов применения разновидовых посевов для самых разных зон. Вот некоторые примеры.
В средней полосе европейской части России поликультура кукурузы, овса и подсолнечника давала 415 ц/га кормовой массы при урожаях чистого посева кукурузы 327 ц/га. При посеве кукурузы с кормовыми бобами было получено повышение урожая кормовой массы на 40-80 ц/га при дополнительном сборе протеина 1,4 ц/га. В Белоруссии подсев люпина к кукурузе позволял дополнительно получать до 150 ц/га кормовой массы.