Агротехнічні прийоми

3. Агротехнічні прийоми

Різко обмежено застосування хімічних засобів захисту рослин при різних варіантах основного обробітку ґрунтів.

Широко відомий багаторічний успішний досвід ведення господарства без пестицидів Т. С. Мальцевим - рільників колгоспу "Заповіти Ілліча" Курганської області. Їм була запропонована принципово нова система обробітку ґрунту для районів Зауралля і Західному Сибіру.

Подібний досвід поширився в Полтавській області України. Вміст гумусу на полях збільшувалася, кількість "бур'янів" зменшувалося, фондовіддача в Полтавській області була найвищою в республіці. Це єдина область України, де в дуже посушливий період 1981-1985 рр.. середній врожай не зменшився, а збільшився. Урожайність зернових у Полтавській області була вищою за середню по Україні і становила в 1986 р. 37,3 ц / га. У Шишацькому, Миргородському та інших районах цієї області багато господарств у 1980-х рр.. повністю відмовилися від використання пестицидів.

Широко визнається, що застосування пестицидів може бути виправдано тільки в тих випадках, коли використані всі інші можливості. Звичайно ж ці "інші можливості" навіть не розглядаються, хоча багато з них відносяться до ефективних і часто дуже простим агротехнічним засобам.

Одним з найбільш небезпечних ворогів зернових культур в лісостепу Західного Сибіру виявляється водяна полівка. До 1980-х рр.. при захисті посівів від неї в основному використовувався авіахімічний метод. Фосфідом цинку, а потім гліфтором оброблялися сотні тисяч гектарів (у тому числі і площі, вільні від посівів, на яких шкідник в даний сезон не чинив ушкоджуючої дії!).

Отруєні принади охоче поїдають не стільки полівки, скільки тетерева, журавлями, качками, гусями. У результаті відбулося різке скорочення чисельності цих видів на величезних площах.

Біологічним інститутом СО РАН була розроблена і впродовж багатьох років успішно застосовується в Новосибірській області модель ефективного захисту врожаю від водяної полівки - на основі перебудови структури посівів відповідно до прогнозованої чисельністю полівок. Організаційно-агротехнічні заходи при цьому виступають не як доповнення, а як альтернатива винищенню звірка хімічними методами.

Втрати врожаю буряка через бурякову листову попелицю в посушливі роки можна знизити з 81 до 6% простим дощуванням, без застосування будь-яких хімічних засобів захисту. В одному з великих господарств Канади було встановлено, що ця попелиця нападає на капусту тільки тоді, коли вона висаджується розсадою. Коли капуста вирощується на поле з самого початку вегетації, попелиць на ній не буває. Передбачається, що стрес, що викликається у рослин пересадкою в нові умови, призводить до зміни біохімічних особливостей, що і привертає попелиць. Так, гранично прості агротехнічні прийоми дозволили повністю усунути необхідність хімічного захисту.

Суворе дотримання всіх рекомендованих агротехнічних прийомів здавна забезпечувало і забезпечує захист рослин в умовах полезахисних та зрошуваного землеробства України.

Один з напрямків екологізації землеробства - збереження біоти ґрунтів, регулювання її життєдіяльності, організація біологічного контролю всіх агротехнічних заходів, підтримання певного гомеостазу ґрунтового населення (у тому числі складу і чисельності населяють ґрунт мікроорганізмів).

У сучасному екологічно орієнтованому сільському господарстві приймаються енергійні заходи з відновлення біологічного родючості ґрунтів, зруйнованих масованої хімізацією: у промисловому масштабі випускаються препарати, що збагачують ґрунт грибами, бактеріями, водоростями (наприклад, препарат "Біоорган-Форте" містить більше 500 млрд мікроорганізмів у одному грамі) . З'явилися і спеціальні биоорганические добрива, збагачені не тільки мікроорганізмами, але і біокаталізаторами. Йдеться по суті про розвиток нової галузі агрономічної науки - біотехнології гумусу.

На завершення цього розділу відзначимо, що й агротехніка не стоїть на місці: поширюються спеціальні екологічно нешкідливі засоби відлякування (а не знищення) небажаних видів з певних територій.

4. Від монокультури - до полікультури

Всі без винятку штучні агроценози нестійкі в часі. Підтримання їх стійкості на основі монокультур обходиться людині все більш дорожче. Видатний ботанік нашого часу і клітковину прийшов до висновку, що перемога квіткових рослин у боротьбі за існування була забезпечена їх здатністю утворювати складні багатоярусні спільноти. Якщо це так, то, підтримуючи монокультури, ми йдемо проти еволюційних традицій живої природи. Перехід до полікультурі і щадить почвообработке, використання при цьому всіх органічних залишків на полі, навпаки, відповідало б тенденції розвитку природних біосферних процесів.

Агроекосистеми майбутнього мають бути багатокомпонентними (полікультурі), що забезпечують крім високої продуктивності максимальну щільність зеленого покриву планети.

Іноді кажуть, що монокультури в сільському господарстві більш продуктивні, оскільки вони здатні продукувати біомасу вдвічі більшу з одиниці площі, ніж природні екосистеми. При цьому, однак, не враховується, що виробництво біомаси в природних екосистемах не пов'язане з витратами енергії людиною, тоді як енергетична ефективність агроценозів може бути близькою до нуля або навіть негативної.

Широке поширення монокультур у сучасному сільському господарстві тісно пов'язано з практично повсюдним застосуванням хімічних засобів захисту рослин (так само як і з збільшеними дозами мінеральних добрив).

Створюючи поля монокультур, людина сама створює "шкідників" і всі подальші проблеми боротьби з ними.

Є чимало експериментів, що показують переваги вирощування кількох культур спільно (так званий intercropping). З усіх вирощуваних культур відомо застосування змішаних посівів. Наприклад, яра пшениця добре поєднується з вівсом, ячменем, ярої житом, гірчицею, горохом, чиною, сочевицею, бобами, Вікою, сераделою, льоном, морквою та іншими видами. У багатьох випадках у таких посівах підвищується загальний збір продукції, підвищується цінність кормів, поліпшується структура ґрунту, зменшується кількість "бур'янів", знижується поразка хворобами і "шкідниками". У агрофітоценології розроблений ряд ефективних способів застосування разновидових посівів для самих різних зон. Ось деякі приклади.

У середній смузі європейської частини Росії полікультури кукурудзи, вівса і соняшнику давала 415 ц / га кормової маси при врожаї чистого посіву кукурудзи 327 ц / га. При посіві кукурудзи з кормовими бобами було отримано підвищення врожаю кормової маси на 40-80 ц / га при додатковому зборі протеїну 1,4 ц / га. У Білорусії підсівши люпину до кукурудзи дозволяв додатково отримувати до 150 ц / га кормової маси.

Спільне вирощування кукурудзи та сої збільшувало врожай зеленої маси на 126-136 ц / га, збільшило збір сирого протеїну, підвищувало поживну цінність кормів. Спільні посіви овсяниці, канареєчника та жита давали п'ятикратне збільшення врожаю в порівнянні з чистими посівами. У дослідах по спільному вирощування арахісу, сорго, проса і кукурудзи середній урожай арахісу виявлявся менше на 18%, але загальна вартість продукції з полікультурного поля збільшувалася до 154%, а кукурудзяний метелик як вид перестав тут бути "шкідником".

Здавна в різних районах країни відома суміш пшениці з житом ("Суржа"), яка завжди, за будь-яких погодних умовах, дає гарантований врожай, у якому переважає то пшениця, то жито - залежно від конкретних умов даного сезону вегетації. У передгір'ях Кавказу тоді була популярною суміш кукурудзи й квасолі, сумарний врожай від висівання якою був у 1,5 рази вище, ніж монокультури. Виявилося, що при спільних посівах зимуючих гороху з пшеницею загальний урожай зерна був вище на 3-5 ц / га, і при цьому різко зростала вміст білка в зерні пшениці.

В умовах Підмосков'я трьохвидові агроценози (горох-гірчиця-соняшник, вика-гірчиця-соняшник) не тільки давали більш високі і стійкі врожаї кормової маси, але ступінь їхньої засміченості знижувалася в 3-4 рази, що робило непотрібним використання гербіцидів.

Серед прикладів інших полікультур, успішно здійснених в різних експериментах: кукурудза-ячмінь; кукурудза-люпин; кукурудза-гірчиця; кукурудза-соняшник-боби; вика-овес-райграс; бавовник-сорго; льон-конюшина; кукурудза-соя-банан-маніок-кокосова пальма-гевея. Серед популярних полікультур в Центральній Америці нині: маїс-гарбуза (Пепо і пляшкова); маїс-боби; касави-боби; касави-солодка картопля. У Руанді (Африка) використовуються полікультури: боби-маїс-солодкий картопля; соя-сорго-солодка картопля. Можливі різні варіанти полікультур.

Іноді вегетаційний активність агроекосистем подовжується підсіюванням додаткових трав між великими рослинами (кукурудзою, соєю і т.д.). Все ширше розповсюджуються суміші з різних сортів одного і того ж виду - з різним будовою і відмінностями у ритміці розвитку, але дозрівають одночасно.

Ще кілька століть тому сортосуміші застосовувалися в Китаї при обробітку двухсезонного рису: розсада пізнього сорту підсаджувалася в посіви раннього, і загальний врожай підвищувався до 48%. У Перу здавна, протягом багатьох століть, для надійності на поля висівають одночасно по кілька культур (невеликими квадратами), що забезпечує врожай за будь-яких погодних умовах. Змішані посадки сортів рису отримали широке поширення в Японії. Сортосмесі пшениці успішно застосовувалися в ХIХ столітті у Франції та Росії.

Численні дані по успішному використанню сортосумішей кукурудзи, бавовника, ярої пшениці, гречки та інших культур.

Звичайно, не всякі суміші і не завжди дають помітне підвищення врожайності: потрібне інтенсивне дослідження прийомів масового посилення відмінностей між рослинами в посівах з розвитку, органоутворенню і росту, віком та тривалості життя, розмноження і розміщення на площі, тобто облік різноманітних взаємовідносин компонентів протягом вегетації. У багаторічних дослідах П. В. Юріна (МДУ) урожай односортових плантацій кукурудзи становив 343 ц / га, а в змішаних посівах з неоднаковою висотою рослин і різними термінами цвітіння - 472 ц / га. На площі 4 тис. га П. В. Юрін отримував урожай пшениці зі змішаних сортів 43,3 ц / га, а при монокультурі - тільки 33,7 ц / га.

Іноді використання інших культур вигідно не тільки для отримання додаткового врожаю, але і в якості "видів-пасток", що приймають на себе основний тягар поразки "шкідниками". Так, при спільних посівах солодкої картоплі та кукурудзи мурахами уражається виключно картоплю, а кукурудза залишається недоторканою. При вирощуванні кукурудзи тільки вона майже повністю уражається мурахами.

З іншого боку, за допомогою якихось спеціально підібраних диких рослин-репелентів можна домогтися відлякування небажаних в агросистемах видів. Відомо близько 600 видів рослин, які мають такий відлякує ефектом (наприклад, нагідки, ромашка-піретрум, часник, тютюн та ін.) Підкреслимо ще раз: всі сортосуміші виявляються більш стійкими до "бур'янам", хвороб і "шкідників", ніж чисті посіви тих же культур.

Відмова від монокультур і перехід до полікультур дозволяє забезпечити невразливість полів при впливі комах, кліщів, грибкових і вірусних захворювань у небезпечних для врожаю масштабах.

У таких складних екосистемах взаємозв'язок видів така, що постійно висока чисельність якого-небудь одного виду неможлива. Крім того, в полікультурі практично відсутня грунтовтома.

Поглиблене вивчення міжвидових взаємовідносин у таких створюваних людиною фітоценозах має розкрити великі резерви підвищення врожайності сільськогосподарських культур без застосування хімічних засобів захисту рослин.

5. Природні пестициди

Важливий напрямок сучасного сільського господарства - заміна хімічних пестицидів на природні. У деяких регіонах світу природні нетоксичні пестициди застосовуються здавна.

У США, наприклад, патент на застосування в якості засобу захисту в сільському господарстві так званої "діатомової землі" - подрібнених скелетів мікроскопічних водоростей діатомей - був зареєстрований більш 150 років тому. Дія таких складів, мабуть, в основному механічне: найдрібніші частинки забивають трахеї комах. Цей же принцип використовують, напевно, і птиці, "які купаються" в дрібного пилу для позбавлення від шкірних і пір'яних паразитів. Дослідженнями Міністерства сільського господарства США в 1970-і рр.. було показано, що додавання 0,5-3,0 кг такого порошку на 1 т зерна охороняє його від поразки комахами (у світі від 20 до 30% зібраного зерна втрачається при зберіганні).

На основі кремнієвої пудри зараз зареєстровано чимало засобів боротьби з домашніми комахами. Окрім "діатомової землі" все ширше використовуються неорганічні пестициди типу силіконових аерогелем ("драйуан", "драйдай") і борної кислоти. Число таких прикладів збільшується з кожним роком. Виявлено, що обприскування розчином, отриманим з панцирів ракоподібних (раків, крабів, лобстерів, креветок) і кутикули комах, дозволяє зберігати фрукти свіжими протягом 9 місяців. Тисячі тонн таких панцирів викидаються в море, забруднюючи його. На перших етапах розробки препарату отримали хітозан - на основі розчинення хітину в кислоті, потім знайшли карбоксіметілхітозан, розчинний у воді.

Доведено факт інсектицидний активності ряду широко поширених і порівняно безпечних речовин. Показано, що ці речовини, внесені в подрібненому вигляді в грунт, сприяють посиленню діяльності мікроорганізмів, які в свою чергу вражають види комах, що розмножуються в масовій кількості, а також нематод. Цим самим відкрито широкі можливості розробки "природних пестицидів", заснованих на природних продуктах, таких, як панцирі крабів та інших ракоподібних і молюсків стулки.

Своєрідним напрямом біозахисту може вважатися використання пестицидних препаратів, заснованих на природних, найчастіше рослинних, інгредієнти. Відомо, наприклад, що висушені або подрібнені листя картоплі, поміщені з бульбами в сховища, зменшують втрати картоплі при зберіганні до 40%.

Існує чимало інсектицидних препаратів, заснованих на рослинних інгредієнтів. З колорадським жуком, багатьма вірусами, в тому числі вірусом тютюнової мозаїки, ефективно борються за допомогою обприскування рослин настоєм зеленого перцю, іноді змішуваного з часником, тютюном або країнами Croton tigleum.

Настої дерріса в поєднанні з різними іншими рослинами успішно застосовуються для захисту рисових полів в Латинській Америці та Індонезії. Одним з найбільш широко поширених природних пестицидів у Південно-Східній Азії, Африці (Сахара), на Фіджі, на Маврикії і в деяких країнах Центральної Америки є плоди дерева ним, застосовувані у вигляді пудри або розчинів проти попелиць, гусениць, метеликів, кліщів, травоїдних комах, в тому числі проти всіх коників і сарани, жорсткокрилих та інших масових "шкідників". У вигляді пудри, що діє як контактний отрута, широко використовується ромашка піретрум в Центральній Америці та Бразилії також використовуються молоді гілки дерева квассія, а в Індії його близького родича - Picraama excelsa. Широко відомо інсектицидну дію тютюну. На Філіппінах для боротьби з грунтовими "шкідниками" закопують у грунт листя дерева. Пудра з листя папайї охороняє кави від іржі і грибкових захворювань. Чимало рослинних препаратів використовуються для збереження зерна і бобів.

До середини 1970-х рр.. у світі було відомо в цілому близько 2000 видів рослин з вираженою інсектицидний активністю. Для нашої флори відомі багато десятків рослин з інсектицидний активністю - настоїв, порошків з луків, часнику, живокіст, софори, плоскуха, молочаю, хрону, гірчиці, петрушки, багна, блекоти, дурману, маків і багатьох інших.

Нагадаємо, що вже давно у деяких регіонах світу використовуються природні бактеріальні препарати: збираються трупи загиблих від захворювань комах, розмелюють і розпорошуються по полю для зараження живих "шкідників". Особливо ефективною є ця техніка при захисті овочевих культур.

Висновок

На підставі вищевикладеного, припускаю, що агро - екосистеми майбутнього без хімії можливі. Застосування методів посадки полікультурі, використання методу Мальцева, а також відмова від пестицидів наше майбутнє.