2.2. Последствия использования зернопаровой монокультуры в севообороте

Повторяющиеся из года в год механические обработки привели к практически полному уничтожению грибов в почве. В почвах практически нет грибов. Бактерии в почве погибают от применения пестицидов. Конечно, природа пытается восстановить их работу. Однако после химической обработки проходит около двух недель, пока бактерии вновь начинают работать. Культурные растения в этот период голодают. Следует учесть и то, что на монокультуре нет разнообразия бактерий, работают их ограниченные виды. Учитывая, что грибы в нашей почве мы уничтожили, многообразия бактерий в почве тоже не наблюдается, да и работают они по вегетации с перерывами – питание растений в целом получается однобоким, неполноценным. В соответствии с питанием растения формируют урожай.

Жуки, пауки и клещи не выносят применения фунгицидов, а для червей губительным также является применение пестицидов. Если жуков, клещей и пауков можно найти на наших почвах, то дождевых червей точно нет.

Почва, почвенная биота (микроорганизмы), сельскохозяйственные растения, атмосфера, животные на этой почве – это составляющие сложнейшей агроэкосистемы, находящиеся в постоянном взаимодействии. Недоучет человеком всех моментов этого взаимодействия приводит к дисбалансу и выводу агроэкосистемы из равновесия, и если этот процесс будет продолжаться достаточно долго – к ее деградации. Много лет мы применяли агроприемы без учета важной роли отдельных составляющих этой агроэкологической системы, без учета того, что большинство составляющих этой системы представляют живые организмы. Противоречием применяемых приемов было то, что при выходе агроэкосистемы из равновесия человек пытался ее вернуть в исходное состояние несоответствующими исходной причине мерами, которые еще более выводили из равновесия и усугубляли положение этой системы.

Таким образом, в условиях зернопаровой монокультуры цепь растительного и животного мира в почве оказалась разорванной. Увеличение в последние три десятилетия химической нагрузки привело к дальнейшему снижению количества почвенной биоты и появлению в почве новых видов бактериальных патогенов (которые,

37

кстати, могут быть уничтожены очень «жесткой» химией). Механические обработки привели к дисбалансу доли аэробных и анаэробных микроорганизмов в почве и также сократили видовой состав и количество микроорганизмов в почве. В результате всех этих действий армия почвенных животных, по оценкам ученых, уменьшилась на возделываемых почвах по сравнению с целиной в 25–50 раз.

Процесс питания и обеспечения влагой растений нарушен. Питание растений непостоянное по вегетации (прерывается во время применения химических средств), неполноценное и однобокое изза однообразия почвенных бактерий. У растений отсутствует иммунитет к различным инфекциям из-за ежегодного стресса во время применения химических средств, подавления почвенной биоты химическими препаратами и неполноценного питания. Недостаток минеральных элементов, в первую очередь фосфора, приводит к ухудшению роста и плодоношения культурных растений.

Процесс образования гумуса в почве (гумификации) нарушен. Процесс передачи углерода в почву с помощью почвенной биоты не осуществляется, потому что многих видов этой биоты в почве нет. Более того, в соответствии с применяемой технологией возделывания зерновых культур, основанной на механических обработках почвы, происходит обратный гумификации процесс – процесс минерализации почвенного азота с потерей углерода. Выход – в чередовании культур.

Все эти противоречия возникли от того, что в сельском хозяйстве пытались «лечить» растения и почву, входящие в сложнейшую агроэкосистему, химией и механическими обработками, не воздействуя на основную причину, которая вывела эту систему из равновесия. А основной причиной «болезни» агроэкосистемы является однообразие и ограниченность растительности при монокультуре зерновых. В соответствии с неверным лечением «болезнь» только усугублялась. А правильным «лечением» является чередование

всевообороте различных типов культур. Первые теории о необходимости чередования разных типов сельскохозяйственных культур

всевообороте появились в XVIII веке. В XX веке Д.Н. Прянишников указал на необходимость учета четырех групп причин для повышения урожайности сельскохозяйственных культур при правильном их чередовании в севообороте [19]. К ним относятся:

38

–причины биологического порядка (или влияние правильного чередования культур на уменьшение засоренности сельскохозяйственных культур, количество вредителей и возбудителей болезней);

–причины химического порядка (или влияние правильного чередования культур на условия питания растений);

–причины агрофизического порядка (или влияние правильного чередования культур на агрофизические свойства и влажность почвы);

–причины экономического порядка (или влияние правильного чередования культур на использование техники и рабочей силы).

Анализ показывает, что переход на зерновую монокультуру не улучшает питания растений; не уменьшает засоренность сельскохозяйственных культур, количество вредителей и возбудителей болезней; не уменьшает плотность и не увеличивает влажность почвы; при этом создает напряженные периоды использования техники

ирабочей силы весной и осенью при производстве однотипных культур на больших площадях.

Передовой зарубежный опыт, а позднее и научные исследования показали, что все перечисленные причины учитывает система земледелия, включающая севообороты с чередованием разнотипных культур, агроприемы возделывания при минимальном рыхлении почвы и минимальном применении химических обработок. Эта технология представляет современную «No-till», т.е. современную нулевую технологию.

Нулевая технология начала развиваться с изобретением гербицидов в сороковых годах XX века. Вначале это был гербицид 2.4-D, позднее появились атразин и паракват. В середине восьмидесятых годов XX века в США наблюдался химический бум. На рынке предлагалось большое количество средств химической защиты растений, земли сельскохозяйственного назначения многократно обрабатывались химией, в воде колодцев находили следы гербицидов, на фоне применения химии в сельском хозяйстве наблюдались мутации животных и людей. Учитывая все негативные последствия применения химии, фермеры Америки стали пересматривать основы «Nо-till». В соответствии с современными представлениями, основанными на многолетнем практическом опыте работы фермеров Северной Америки, нулевая технология характеризуется не отсутствием

39

механических обработок почвы, не безальтернативным применением химии. Она характеризуется прежде всего применением севооборотов, предполагающих чередование разных типов культур.

Основы экологического способа защиты растений базируются на том, что у каждой культуры свои сопутствующие сорняки, вредители и болезни. Поэтому ежегодная смена культур на поле не позволит сорнякам, вредителям и возбудителям болезней приспосабливаться и прогрессировать. А если использовать свойства некоторых растений подавлять развитие сорняков и патогенов, можно управлять процессом создания благоприятных условий для культурных растений. В связи с изложенным выше основная роль устранения негативных факторов (влияния сорняков, вредителей, болезней, уплотнения, низкого содержания влаги в почве и доступного уровня растениям N, P, K, недостаточного развития почвенной биоты) отводится севообороту. Поясним это примерами.

На рисунке 2.2 представлено влияние монокультуры и севооборота на развитие сорняков при отсутствии на поле механических обработок [28].

40

Как видно из рисунка, чередование пшеницы и рапса приводит к существенному снижению засоренности кострецом. Эффект получен за счет чередования различных гербицидов при нулевой технологии возделывания указанных культур. Таким образом, чередованием культур, а следовательно, чередованием вида применяемой их защиты можно осуществлять контроль численности сорняков в посевах.

Указывая на возможность и эффективность борьбы с сорняками без применения химии или механических обработок культур, Р. Андерсон и Г. Викс наряду с чередованием культур рекомендуют и другие экологические способы защиты растений [21, 22]. Экологические приемы борьбы с сорняками представлены в таблице в порядке возрастания весомости (табл. 2.1).

Таблица 2.1 – Весомость экологических способов борьбы с сорняками

Под созданием конкурентного полога на поле Р. Андерсон подразумевает следующее сочетание технологических приемов

(табл. 2.2) [21].

Из таблицы 2.2 видно, что сочетание всех технологических приемов дает синергетический эффект, существенно превышающий арифметическую сумму эффектов отдельных приемов.

Классификация различных типов культур для составления экологических севооборотов представлена в таблице 2.3.

41

Таблица 2.2 – Контроль сорняков на подсолнечнике с помощью технологических приемов

Таблица 2.3 – Классификация культур* для составления севооборотов

*Культуры с относительно низким потреблением воды выделены в таблице курсивом. Засухоустойчивые культуры выделены жирным шрифтом. Ячмень и вигна обладают одновременно низким потреблением влаги и высокой засухоустойчивостью.

Коротко ротационные севообороты не позволяют в достаточной мере контролировать сорняки. Для лучшего контроля сорняков Р. Андерсон предлагает чередовать культуры различных жизненных циклов (теплолюбивые и холодостойкие) в длинноротационных се-

42

вооборотах [23]. Необходимо выдерживать соотношение культур 2Х:2Т. То есть за двумя холодостойкими культурами в севообороте идут две теплолюбивые. Применение соотношения 2Х:2Т позволило сократить количество сорняков на минимальной обработке в 5 раз,

на No-till в 12 раз (табл. 2.4).

Таблица 2.4 – Влияние севооборота на засоренность

В систему минимальной технологии ежегодно входила хотя бы одна операция с применением культиватора-плоскореза. В системе минимальной технологии севооборот 1Х:1Т включал чередование озимая пшеница-просо, а севооборот 2Х:2Т включал чередование яровая пшеница – озимая пшеница – кукуруза – подсолнечник. В системе No-till севооборот 1Х:1Т включал чередование пшеница – нут, а севооборот 2Х:2Т включал чередование горох – озимая пшеница – кукуруза – соя. Химические обработки не применялись. Данные получены в течение восьми лет исследований.

Представленные результаты доказывают возможность защиты культурных растений от сорняков в плодосмене без применения гербицидов и механических обработок.

Защита растений от болезней осуществляется, во-первых, за счет роста иммунитета культурных растений при более качественном питании восстановленной при плодосмене биотой. Во-вторых, при ежегодной смене разнотипных культур у возбудителей болезней гораздо меньше возможности прогрессировать. В-третьих, при использовании экологических способов защиты от сорняков резко снижается применение гербицидов, вызывающих стресс и снижение сопротивляемости культурных растений. Что касается вредителей, то они чаще всего нападают на ослабленные болезнью растения. У растений с высоким иммунитетом больше возможностей победить болезни и вредителей. Представленные доводы не означают полного отказа от применения фунгицидов и инсектицидов, их применение

43