Основи біологічного землеробства.

Бобові культури як фактор «біологізації» сівозмін.

Біологічнии спосіб боротьби з бур'янами.

Ефективність альтернативних техноло­гій.

Основи біологічного землеробства.

НАУКОВІ ОСНОВИ БІОЛОГІЧНОГО ЗЕМЛЕРОБСТВА.

ОВСГ Лекція 8.

План.

Біологічне, або альтернативне, зем­леробство — система агротехнічних заходів, що випливають із еко­логічних закономірностей організації виробництва сільськогосподарської продукції, більше ніж того потребують традиційні способи ведення господарства. У «біологічному» (альтернативному) земле­робстві немає суворо окреслених зон заборони, основне за­вдання — одержати екологічно чисту продукцію землеробст­ва, критерії якої залежать від місцевих і господарських умов.

Якщо складається комплекс таких заходів, то можна вес­ти мову про введення елементів «біологізації», що сприяють поліпшенню екологічного середовища і підвищенню якості продукції рослинництва. Основними факторами «біоло­гічного» землеробства є: відмова, по можливості, від вико­ристання легкорозчинних мінеральних добрив, і насамперед азотних, а також хімічних засоби захисту рослин; стимулю­вання біологічної активності ґрунту застосуванням орга­нічних відходів тваринного походження, компосту, зелених добрив, фіксації атмосферного азоту бульбочковими бак­теріями.

Кінцева мета альтернативного землеробства — екологічно збалансоване землеробство і тваринництво з метою забезпе­чення людини екологічно чистими продуктами харчування. Разом з тим нові системи повинні бути конкурентоздатними, тобто високопродуктивними.

Про масштаби впровадження «біологічного» землеробст­ва можна простежити за такими зарубіжними публікаціями. У США в середині 80-х років XX ст. цей напрям застосували на 20—30 тис. ферм, що становило 0,9—1,3 % загальної їх кількості. Із 1972 по 1980 р. вартість продукції з альтер­нативних ферм зросла в 6 разш і досягла 3 млрд доларів. У Данії в 80-х роках XX ст. продукція альтернативних госпо­дарств досягла 1—2 % загального виробництва сільсько­господарських продуктів країни. У Швейцарії біологічне зем­леробство займає 1 % корисної сільськогосподарської площі, або 0,8 % землеволодіння країни. В Німеччині виробництво екологічно чистої продукції становить 0,2 % на площі близько 30 тис. га, у Нідерландах відповідно 0,15 % і 3 тис. га, у Швеції —0,1—0,2 % і до 4 тис. га, у Франції близько 0,3 % на площі 100 тис. га.

У зарубіжних виданнях висловлюється сумнів, що в май­бутньому ґрунт може збіднюватися на фосфор і калій, у зв'язку з чим необхідне рециклювання поживних речовин. Тому «біологічне» землеробство пропонується запроваджу­вати на землях з високим вмістом елементів живлення.

«Біологічне» землеробство не означає повернення до ста­рої екстенсивної технологи вирощування культур, хоч і не виключає використання окремих її елементів. Для дотриман­ня позитивного балансу поживних речовин в альтерна­тивному землеробстві використовують підстилковий і безпідстилковий гній, компости, деревний попіл, кісткове борошно, а також «сирі» мінеральні породи — фосфорне борошно, крейду, вапно, доломіт, томасшлак, калімагнезію, розмелені сухі водорості та ін. Велике значення в «біо­логічному» землеробстві має використання багаторічних бобових трав, сидеральних культур, соломи зернових і бо­бових культур та гички цукрових і кормових буряків.

Проблеми захисту рослин, породжені традиційними сис­темами землеробства, в «біологічному» землеробстві не існу­ють, оскільки процес виробництва тут наближається до при­родного. Проте вони також виникають, хоча значно менше. Науково обґрунтовані сівозміни і системи обробітку ґрунту дають змогу значно скоротити розвиток шкідливих орга­нізмів, а поширення бур'янів контролювати у певних межах. Крім того, пропонується впровадження біологічних методів боротьби з шкідниками і хворобами сільськогосподарських культур, а також застосування органосинтетичних фун­гіцидів, інсектицидів та гербіцидів, які є найменш шкід­ливими для навколишнього середовища і здатні повністю розкладатися в ґрунті на нешкідливі компоненти. Посту­повий перехід до біологічних методів захисту рослин можна розглядати як фактор впровадження альтернативного земле­робства.

Стратегія розвитку сучасного світового землеробства по­лягає у тому, що кожна нова технологія поєднується з існу­ючими та агроекосистемою в цілому. Проте їхня взаємодія потребує нового рівня, що не збігається з нашими по­передніми уявленнями. По суті в світовій практиці ця проб­лема нині виходить за межі окремого поняття — від власне «біологічного» землеробства, де йшлося переважно про заміну мінеральних добрив на місцеві компоненти, до більш складніших, що вкладаються в концепцію «створення стій­кого сільського господарства з низькими виробничими за­тратами та низькою собівартістю продукції» і мають загальну назву «відновлювальне землеробство». Поступовий розвиток від простого до складнішого чітко простежується на схемі, яку наведено в американському огляді сучасних альтер­нативних систем: механізація -* механізація + хімізація -» механізація + хімізація + «біологізація». Прикладом реалі­зації цієї концепції є «програма ЬІ8А», розроблена Леопольд-центром при університеті штату Айова (Еймс) та іншими університетами США. Нині вона активно впроваджується у фермерське виробництво.

Розвиток ідей альтернативного землеробства в Україні набув популярності в середині 80-х років XX ст. Впроваджу­ючи зарубіжні концепції відповідно до наших умов не ме­ханічно, а приймаючи найбільш раціональне зерно, вчені України визначили свій напрям розвитку альтернативного землеробства, що враховує історичний поступ, рівень родю­чості ґрунтів і культуру землеробства.

При створенні будь-якої системи землеробства слід вра­ховувати, що в Україні понад 40 % орних земель зазнає ерозійних процесів. Крім того, треба враховувати й те, що із 31 млн га ріллі близько 5 млн га належить до низькозабезпечених за вмістом фосфору і до 4 млн га — обмінного калію. Значні площі земель мають підвищену кислотність. Створен­ня оптимальної моделі родючості ґрунту і стійкості земле­робства є комплексним завданням, і воно включає впровад­ження контурно-меліоративного землеробства (КМЗ), що має елементи ресурсозберігаючої інтенсифікації і макси­мальної «біологізації» агроландшафтів. Концепцію КМЗ роз­роблено Інститутом землеробства УААН та іншими науково-дослідними установами України. Вона знайшла своє прак­тичне втілення в багатьох областях. Основними ланками КМЗ є диференційоване використання земель залежно від ступеня їхньої змитості, контурна організація території, ство­рення гідрографічної мережі і впровадження ґрунтозахисних технологій вирощування сільськогосподарських культур. Усі землі, які знаходяться в обробітку, поділяють на три тех­нологічні групи: перша — рівнинні й схили до 3°; друга — схили з нахилом від 3 до 7°; третя — схили з нахилом понад 7°. Розміщення і вибір культур у спеціалізованих сівозмінах проводять у бік посилення «біологічного» компонента із збільшенням ерозійних процесів: на землях першої техно­логічної групи просапні культури розмішують у зерно-про-сапних сівозмінах, другої — вводять сівозміни без просапних культур, землі третьої технологічної групи виводяться з ріллі під постійне залуження.

Одним із важливих факторів «біологізації» землеробства є побудова науково обґрунтованих сівозмін для різних еколого-технологічних груп ґрунтів з урахуванням їхньої спеціа­лізації, зональності і крутості схилу. При цьому враховують загальні положення, що посилюють ефективність вибраного напряму. У «біологічному» землеробстві найдоцільніше за­стосовувати чергування культур за принципом правильної плодозміни, вибору найкращих попередників, широкого впровадження посівів бобових культур, що включають у біологічний цикл атмосферний азот, посівів проміжних куль­тур на корм худобі або на зелене добриво (в умовах достат­нього зволоження або зрошення).

У сівозмінах «біологічного» напряму посилюється зна­чення боротьби з бур'янами механізованими способами, що повністю або частково виключає застосування пестицидів. На Поліссі система обробітку ґрунту передбачає концен­трацію елементів живлення і післяжнивних решток у верх­ньому шарі ґрунту за рахунок неглибокої оранки, дискування з оранкою на глибину гумусового шару з періодичним його поглибленням без винесення на поверхню підзолу. В Лісостепу передбачається диференційований обробіток ґрунту з чергуванням поверхневого мілкого, звичайного і глибокого обробітків полицевими та безполицевими знаряд­дями з обов'язковим періодичним (1—2 рази за ротацію) з розпушуванням на глибину 40—45 см та щілюванням. У Степу система обробітку ґрунту здійсню­ється переважно за допомогою знарядь плоскорізного типу, загортання гною —звичайними або ярусними плугами. Сис­тему боротьби з бур'янами застосовують на фоні лущення.

Система удобрення в «біологізованих» сівозмінах перед­бачає використання насамперед органічних добрив (під­стилковий і безпідстилковий гній, компости, торф, солома, подрібнена побічна продукція — стебла кукурудзи, со­няшнику та інших рослин, післяжнивні рештки — гичка буряків, а також сидерати, сапропель, мул ставків, органічні відходи виробництва). Основну кількість органічних добрив вносять під просапні культури. Бездефіцитний баланс гумусу складається при внесенні в зерно-просапних сівозмінах Полісся на зв'язних ґрунтах 12—13 т/га, на супіщаних 18— 20, в Лісостепу 10—12 і в Степу 8—10 т/га підстилкового гною на фоні помірного мінерального удобрення. У спеціалі­зованих сівозмінах, зорієнтованих винятково на використан­ня органічних добрив, як показали дослідження, приблизно такий самий ефект, як і органо-мінеральних добрив, забез­печує внесення полуторних або подвійних норм гною. Проте в умовах виробництва на площах з низьким вмістом по­живних речовин відмова від застосування мінеральних до­брив може призвести до зниження продуктивності сівозміни. У таких випадках допускається принцип «розумної достат­ності», який забезпечує стійкість продуктивності і безпечне функціонування агроландшафтів. Рекомендовані дози азот­них, фосфорних і калійних добрив для інтенсивного земле­робства зменшують на 30—40 %, виходячи на оптимально-мінімальний рівень їх застосування. При цьому дози азотних добрив у сівозмінах Полісся не повинні перевищувати 20— 60 кг/га, Лісостепу —40—100, Степу —30—90, при зрошен­ні —120—150 кг/га.

Щоб забезпечити позитивний баланс азоту в «біологіч­ному» землеробстві, широко використовують традиційні накопичувачі атмосферного азоту — бобові культури, ризо­торфін, а також біопрепарати нового покоління, зокрема біомос, мізорин, флавіобактерин та інші, в тому числі асоціативні, здатні фіксувати атмосферний азот у ризосфері злакових культур. У «біологічному» землеробстві особливе значення має рівномірне внесення органічних і мінеральних добрив. Тому перспективними є впровадження локальних способів внесення мінеральних добрив, внугрішньоґрунтовє внесення рідкого гною, позакореневе підживлення водними розчинами добрив та ін.

Інтегрований захист сільськогосподарських культур пе­редбачає повне або часткове вилучення з використання пестицидів у «біологічному» землеробстві. Він передбачає на­самперед сумісне застосування агротехнічних і біологічних заходів, які вибірково доповнюються хімічними засобами боротьби з бур'янами, шкідниками і хворобами. Впровад­ження науково обгрунтованих сівозмін вирішує проблеми боротьби з хлібною жужелицею, фітонематодою, кореневими гнилями, довгоносиками, злаковими мухами тощо. З біо­логічних способів боротьби із шкідниками найпоширенішим є застосування трихограм, а також біологічних препаратів — трихотецину, бітоксибациліну, боварину та ін.

Хімічні засоби застосовують тоді, коли виникає реальна загроза економічно відчутних утрат урожаю і вичерпані всі можливості захисту посівів агротехнічними і біологічними способами. При цьому замість суцільних обробок застосову­ють обробку країв або вибіркову обробку осередків по­ширення шкідників. Обов'язковим заходом є протруювання посівного матеріалу мінімальними дозами препаратів.

Боротьбу з бур'янами переважно проводять у системі зяблевого і передпосівного обробітків ґрунту, використову­ючи різні схеми лущення, до- і післясходові боронування, а на просапних культурах — міжрядні обробітки, бажано зна­ряддями роторного типу, що дає змогу зменшити ширину захисної зони.

Світова практика останніх десятиліть вказує на розвиток альтернативного землеробства, основним критерієм якого є одержання екологічно чистої продукції рослинництва впро­вадженням системи заходів, що випливають з екологічних закономірностей процесу її виробництва. Кількість альтер­нативних господарств у різних країнах світу не перевищує 1—2 %, і вони зосереджені переважно на ґрунтах з високими показниками їхньої родючості.

Українська модель «біологічного» землеробства передба­чає насамперед впровадження контурно-меліоративного землеробства, що стабілізує функціонування агроландшафтів із впровадженням науково обґрунтованих сівозмін за техно­логічними групами земель, інтегрованих систем обробітку ґрунту, удобрення і захисту рослин.