Книга Теоретические основыэколого-биосферного земледелия - Юрий Алексеевич Овсянников

воздействие на почву ускоряет минерализацию органического вещества, снижает коэффициент гумификации, ее устойчивость к эрозионным процессам. В результате воздействия на почву ходовых систем уплотняются ее нижние горизонты. Это отрицательно влияет на характеристики почвы как среды обитания живых организмов. Ухудшается аэрация, фильтрация, усложняется миграция почвенных животных из–за уменьшения размеров поровых пространств. Все это приводит к снижению заселенности почвы и, следовательно, замедлению почвообразовательного процесса. В то же время умеренная обработка почвы сдерживает эрозионные процессы, повышает коэффициент гумификации, создает благоприятные условия для размножения многих видов почвенных животных.

Классические примеры плодосменных севооборотов приводит Д. Н. Прянишников [459]. В них сохраняется паровое поле, 50% отводится под хлеба, 25 — под травы и 25% под пропашные культуры. Примерно такое же соотношение должно сохраняться и в эколого–биосферном земледелии. Однако доля пропашных культур, которые, как правило, требуют внесения минеральных удобрений, интенсивной обработки почвы и значительно уступают в конкурентных отношениях сорнякам, должна уменьшаться. Дополнительно в севооборот следует включать зернобобовые, крупяные или другие культуры в соответствии с потребностями рынка.

При составлении севооборотов в эколого–биосферном земледелии большое внимание должно уделяться кормовым культурам. При этом они должны рассматриваться с различных сторон. Не только как кормовое средство и как фактор, воздействующий на плодородие почвы, но и как источник навоза. Это отмечал еще А. Т. Болотов. Он писал: "Соблюдение должной пропорции между скотоводством и хлебопашеством есть главнейший пункт внимания сельского хозяйства. Сии две вещи так между собою связаны, что если одна упущена будет, то неминуемо нанесет вред и другой" (цит. по [52]). Под этим он понимал, что растениеводство должно обеспечивать животноводство кормами, а животноводство, в свою очередь, обеспечивать растениеводство навозом, который возвращает плодородие почвам.

В соответствии с требованиями, которые предъявляются в экологобиосферном земледелии к чередованию культур, далее приводится примерная схема полевого севооборота (табл. 63).

Таблица 63 Примерная схема севооборота, рекомендуемая для эколого–биосферного земледелия

Звено севооборота Приемы повышения плодородия почвы Ожидаемый эффект Паровое: пар озимая рожь зерновые Внесение навоза, соломы, заделка сидератов, использование бактериальных удобрений, усиливающих ассоциативную азотфиксацию Обогащение почвы органическим веществом, элементами минерального питания, улучшение ее физических и биологических свойств Зернобобовое: зернобобовые зерновые + мн. травы мн. травы 1-2‑го года Использование бактериальных удобрений, усиливающих ассоциативную и симбиотическую азотфиксацию Обогащение почвы органическим веществом, азотом, улучшение ее структуры, повышение биогенности Плодосменное: зерновые крупяные масличные сидеральные фуражные Использование соломы, сидератов и бактериальных удобрений, усиливающих ассоциативную азотфиксацию Обогащение почвы органическим веществом, повышение ее биогенности

Анализ предложенной схемы чередования культур показывает, что даже без применения минеральных удобрений использование всего комплекса приемов, направленных на повышение плодородия почвы, позволит получать в первой ротации севооборота урожай зерновых культур на уровне 20 и более ц/га. В последующем можно прогнозировать его увеличение. Основанием для такого заключения служит регулярное обогащение почвы органическим веществом, что закономерно ведет к улучшению ее физико–химических и биологических свойств, а также активизации почвообразовательного процесса. Важным резервом в увеличении урожайности культур севооборота должно стать и использование растений с повышенной выделительной функцией корневых систем. Это также будет способствовать обогащению почвы органическим веществом.

6.6. Агрофитоценоз и основные подходы к его формированию

Первым ощутимым вмешательством человека в природу стало превращение естественных фитоценозов в искусственные. Первоначально в культуру вводились растения местной флоры. Их биологические особенности практически полностью соответствовали почвенно–климатическим условиям того района, где они выращивались. Поэтому земледельцу не нужно было прилагать значительных усилий на доведение параметров окружающей среды до оптимальных значений. Агрофитоценозы, создаваемые ранними земледельцами, во многом сохраняли свойства естественных экосистем. Они занимали небольшие участки, и вся площадь находилась в зоне влияния окружавших их природных сообществ. Культивируемые растения имели богатый генетический материал, накопленный в процессе длительной эволюции. В состав агрофитоценозов входили не только культурные растения, но и представители дикой флоры. По предположениям В. В. Туганаева, их участие достигало 15—20% [541]. Полностью сохранялась структура педоценозов, так как почва не подвергалась интенсивной механической обработке. Даже при использовании плуга почва пахалась на глубину не более 10—12 см [503].

Позднее стали использоваться приемы, повышающие урожайность сельскохозяйственных культур. Благодаря достижениям науки и техники появился широкий набор орудий, позволяющих уничтожать сорняки и обрабатывать почву. Постепенно агрофитоценозы превратились в одновидовые посевы, занимающие огромные территории. Это явилось причиной заметного снижения устойчивости агроэкосистем.

Как известно, в большинстве случаев высокая устойчивость естественных биологических сообществ обеспечивается значительным видовым разнообразием, позволяющим даже в неблагоприятные годы поддерживать высокую продуктивность и свойственный им круговорот веществ. Их стабильность достигается за счет компенсаторных возможностей отдельных живых организмов. Каждый из них занимает свое место в сообществе и функционирует при строго определенных параметрах внешней среды. Как только они изменяются настолько, что становятся неблагоприятными для одного вида, повышается активность других. В целом же биоценоз сохраняет устойчивое состояние. Наглядно продемонстрировать преимущества сложных экосистем перед простыми позволяют результаты опыта, проведенного М. М. Камшиловым. Им в модельных экосистемах изучалась интенсивность разрушения фенола. Исследовались следующие модели: 1) бактерии; 2) бактерии и водные растения; 3) бактерии, водные растения, моллюски; 4) бактерии, водные растения, рыбы. Оказалось, что быстрее всего фенол разрушался в 3‑м и 4‑м вариантах, а медленнее всего — в первом [228].

При сельскохозяйственном освоении территорий и создании на них искусственных экосистем происходит резкое сокращение видового разнообразия всех групп живых организмов. Ю. Одум приводит данные о плотности и разнообразии популяций членистоногих на просяном поле и сменившем его в следующем году сообществе разнотравья. По его сведениям, уже через год произошли следующие изменения.

   1. Значительно уменьшилась численность растительноядных насекомых, а также общая плотность членистоногих.

   2. Существенно увеличилось видовое разнообразие и индексы общего разнообразия всего состава членистоногих.

   3. Значительно возросли численность, разнообразие и соотношение хищников и паразитов: хищники и паразиты на просяном поле составляли 17% всего населения, тогда как на сообществе разнотравья — 47%, то есть они по своей численности превзошли фитофагов [410].

Агрофитоценоз, состоящий из одной культуры, становится уязвимым для многих факторов окружающей среды, а его устойчивость ограничена потенциальными возможностями растений, входящих в его состав. Таким образом, природные биоценозы представляют собой довольно устойчивую систему, в которой имеются внутренние механизмы, поддерживающие их структуру при возмущении внешней среды. Агрофитоценозы, в отличие от природных растительных сообществ, характеризуются низкой саморегулируемостью, а следовательно, и устойчивостью. Оградить одновидовые посевы полевых культур от вредителей, болезней и сорняков без вмешательства человека невозможно. Его роль заключается в том, что он на свои плечи взваливает