Книга Теоретические основыэколого-биосферного земледелия - Юрий Алексеевич Овсянников

целом под влиянием комплекса факторов затраты на производство средств химизации непрерывно увеличиваются. В период с 1980 по 1986 г. среднемировая себестоимость производства диаммофоса увеличилась на 28, а фосфоритной муки — на 16%. Одновременно на мировом рынке из–за превышения предложения над спросом произошло снижение цены на эти виды удобрений. Они снизились, соответственно, на 12 и 10%. Полагают, что если эти тенденции сохранятся, то производителям минеральных удобрений будет невыгодно вкладывать финансовые средства в расширение производства [527].

Снижение экономической эффективности применения в земледелии средств химизации в перспективе следует ожидать и в результате возможного введения специальных налогов. Так как сельскохозяйственное производство ощутимо воздействует на окружающую среду, возникает необходимость в управлении этим процессом. В рыночных условиях оно должно основываться на экономических механизмах. В соответствии с законами, регулирующими природопользование, с предприятий, загрязняющих окружающую среду, взимается плата. Это является одним из способов повышения заинтересованности предприятий в бережном отношении к природной среде. Но реально он действует только в отношении промышленных предприятий. С сельскохозяйственных предприятий плата за загрязнение окружающей среды не взимается. Это обусловлено не только их тяжелым экономическим положением, но и сложностью установления факта загрязнения. Поэтому нам, очевидно, следует воспользоваться опытом других стран и установить налог на средства химизации. В Дании он взимается за несоблюдение требований по безопасному применению минеральных удобрений. Его введение равноценно увеличению цен на удобрения на 75—100%. В Австрии в 1986 г. узаконен "почвозащитный сбор". Его размер составляет 5 австрийских шиллингов за 1 кг действующего вещества азота, 3 шиллинга за 1 кг калия и 1,5 шиллинга за 1 кг фосфора. Правительством Швеции введен экологический налог, который составляет 0,60 шведской кроны за 1 кг азота и 1,2 шведской кроны за 1 кг фосфора. Размер установленного налога равен 10% стоимости удобрений. Налогом облагается и применение в сельском хозяйстве ядохимикатов. Основная цель этого состоит в создании экономических предпосылок для сокращения использования средств защиты растений [84].

Все вышеизложенное позволяет заключить, что эффективность использования средств химизации в земледелии, определяемая с учетом экологических последствий, значительно ниже, чем это считалось до сих пор. В перспективе она снизится еще сильнее из–за роста цен на средства химизации, машины для их внесения и возникновения различных экологоэкономических издержек, связанных с применением агрохимикатов.

Глава 4. БИОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЧВЫ И ИХ РОЛЬ В ФОРМИРОВАНИИ ЕЕ ПЛОДОРОДИЯ

4.1. Живые организмы как фактор образования и эволюционного развития почв

Образование почвенного покрова на поверхности планеты происходило в течение длительного времени. По оценкам специалистов этот процесс начался 400—500 млн. лет назад, а возраст современных почв, образовавшихся на месте древних, составляет 5—10 тыс. лет [249]. Первоначально земная кора подвергалась только физическому и химическому выветриванию, постепенно превращаясь в рухляк — раздробленную горную породу. Параллельно в океанах и морях происходило становление различных форм жизни. На определенном этапе развития некоторые живые организмы покинули водную среду и начали осваивать поверхность суши. С момента интенсивного населения материков сначала микроорганизмами (бактериями, грибами, водорослями), а затем более сложными формами начинается активный почвообразовательный процесс. Именно воздействие различного рода живых организмов на материковую породу явилось одним из основных факторов формирования почв нашей планеты. В то же время образование почв стало решающим условием, определившим направление эволюционного развития живой материи на суше.

До выхода растений из водной среды на поверхность земли в почвообразовательном процессе участвовали, главным образом, автотрофные микроорганизмы, способные синтезировать органическое вещество из неорганического. Их размножение в коре выветривания стимулировалось характерными для того периода высокими положительными температурами и обилием атмосферных осадков. Ничтожный запас органического материала сдерживал развитие микроорганизмов с другим типом питания. В таких условиях реальное преимущество получили виды, обладающие механизмами, позволяющими усваивать минеральные соединения материнской породы и поглощать азот из атмосферы.

В результате жизнедеятельности автотрофов образующийся примитивный почвенный покров постепенно обогащался синтезированными органическими. соединениями, и, следовательно, создавались предпосылки для размножения гетеротрофов. Так происходило увеличение видового состава микроорганизмов, положительно отразившееся на интенсивности почвообразовательного процесса. Необходимо подчеркнуть, что основную роль в его стимуляции сыграли азотфиксаторы, которые определили направление эволюции почв. Азотфиксирующие микроорганизмы явились своего рода "генетическим веществом", регулирующим последовательность и интенсивность энергомассообмена на отдельных этапах почвообразовательного процесса. Это утверждение, очевидно, справедливо не только для начальных фаз преобразования материнской породы, но и для зрелых почв. Более того, можно предположить, что значение биологической азотфиксации в почвах, подвергнутых антропогенному воздействию, возрастает и не может быть заменено внесением технического азота, который коренным образом изменяет пути превращения органического вещества.

Не менее важным для эволюционного развития почв, чем образование сложных органических соединений, явилось разрушение горных пород под воздействием живой материи. Как выяснилось, микрофлора, поселяющаяся на поверхности минералов, участвует в их деструкции. Сейчас известно несколько способов воздействия микроорганизмов на породы. Они могут подвергаться эрозии в результате выделения микрофлорой ферментов, проявляющих свои свойства по отношению к элементам, заключенным в кристаллические решетки. Биологическое разрушение минералов возможно и вследствие способности бактерий и водорослей к слизеобразованию. В состав слизей входят уроновые кислоты, которые, реагируя с частями кристаллических решеток, нарушают их целостность. Деструкция компонентов почвообразующей породы возможна и под воздействием других продуктов метаболизма микрофлоры. К ним относят органические и минеральные кислоты, а также биогенные щелочи [24].

Размножающиеся живые организмы, которые захватывали все новые и новые территории, оказывали сильное воздействие на поверхность литосферы и после своей гибели. В результате биохимической трансформации накапливавшейся органики образовывались гуминовые и фульвокислоты. Они в малых концентрациях по своему разрушающему воздействию на минералы превосходят слабые растворы кислот (табл. 36).

Поскольку до выхода растений на поверхность суши в почвообразовании участвовали только микроорганизмы, то древние почвы существенно отличались от формировавшихся позднее. Но, тем не менее, именно они позволили псилофитам (первым наземным растениям) переселиться из мест произрастания, прибрежных мелководий на материк. Приход растений на поверхность земли коренным образом изменил характер преобразования древних почв. Если до этого момента течение почвообразовательного процесса определялось развитием азотфиксирующих организмов и накоплением незначительного количества синтезированных углеродсодержащих соединений, то произрастание растений привело к возникновению большой массы органического вещества, и к концу палеозоя, то есть уже через 200 млн. лет после начала обживания растениями суши, на территориях с обильной растительностью образовались мощные перегнойные горизонты. В то время как на образование древних почв понадобилось около 2 млрд. лет [249].

Таблица 36 Растворение минералов различными кислотами, % от растворения в НС1 (Пономарева, цит. по [167])

Минерал НС1 0,005 н Дистиллированная вода Лимонная кислота, 0,005 н Фульвокислота, 0,005 н Нефелин