5.2. Біологічне землеробство
При всіх складностях сучасного життя варто прагнути до використання в сільськогосподарській практиці ідеології «домобудівництва» із застосуванням можливостей сучасних екологічних підходів. Остання обставина цілком виправдана, оскільки інтелектуальний ресурс є єдиним ресурсом, кількість якого зростає в зв'язку з його витратою. Відмова від «домобудівництва» буде означати ліквідацію останніх механизмів, що утримують перехід від біосфери до антисистеми.
Основною умовою реалізації виробничого біоземлеробства повинні стати такі технології, які в своїй основі використовують:
природні процеси синтезу органічної речовини (фотосинтез);
теплову енергію Сонця (забезпечення життя і розмноження мікроорганізмів і тварин у ґрунті, активізацію грунтоутворюючих процесів, вологообмін, процеси окислювання органічних компонентів ґрунту і т. д.);
міць фізіологічної активності ґрунтової біоти (азотфіксація, синтез біологічно активних і корисних речовин мікроорганізмами, прискорення обмінних процесів між рослинами і ґрунтом).
Якщо у виробничих процесах будуть порушуватися принципи використання енергії і нагромадження речовини за рахунок природних ресурсів, це повинно означати тільки одне - відхід від принципів біологічних технологій землеробства і продовження домінування традиційних витрат матеріальних засобів і праці. Багато дослідників справедливо відзначають велику складність і суперечливість біоземлеробства в порівнянні з традиційним, говорять також про міждисциплінарний характер цієї проблеми.
Саме ці оцінки і повинні бути використані в процесі організації реалізації загальної концепції біоземлеробства. Дійсно, цих компонентів безліч, і кожен ресурс повинен по своїх параметрах оптимально сполучатися з іншими. Наприклад, якщо механіки-прихильники мінімальних і нульових обробок при конструюванні ґрунтообробної техніки керуються в основному принципами енергозбереження, а агроном бачить при цьому можливості створення мульчуючого шару, боротьби з бур'янами, то ґрунтовий мікробіолог оцінює умови для продуктивної діяльності мікроорганізмів і тварин (насамперед дощових хробаків), що забезпечують харчування рослин, боротьбу з хворобами і шкідниками, для процесів ґрунтоутворення. З позицій технолога-хлібороба важливо зрозуміти й оцінити потенційну наявність і склад органічних сполук, що руйнуються мікрофлорою і фауною грунту, а також і діяльність окремих учасників цієї «роботи», у тому числі продукти метаболізму, які впливають на рослини.
У результаті перетворень органіки, у тому числі целюлози, вона засвоюється ґрунтом і стає субстратом, що забезпечує ріст рослин, ґрунтове структуроутворення і родючість. Результати вивчення середніх величин біомас живих організмів в грунтах одного з штатів США свідчать, що поза конкуренцією є біомаса рослин – (55000 кг/га!). На другому місці - гриби (2500 кг/га). На третьому бактерії (1500 кг/га) і трохи поступаються їм дощові хробаки і членистоногі, біомаса яких при сприятливих умовах досягає понад 1000 кг/га.
Очевидно, що зусиллями бактерій, хробаків і членистоногих (у сумі ~ 3500 кг/га) здійснюються основні операції по забезпеченню ґрунту органічними і мінеральними компонентами харчування. Антропогенні впливи механічного характеру (глибока оранка) або хімічного (пестициди) викликають істотні зміни в цій відкритій складній трофічній системі. Ґрунт асимілює частину продуктів метаболізму всього комплексу біоти у вигляді гуміноподібних речовин і зберігає їх у формі засвоюваних речовин для рослин, забезпечуючи кругообіг з'єднань біофільних елементів і вуглецю - джерел біомаси. З названої тріади мікро- і макроорганізмів тільки хробаки несуть ясно виражену позитивну функцію, без побічних ефектів.
Більшість дослідників сходяться на тому, що органічний матеріал, який надходить у грунт, перероблений мікроорганізмами і ферментами грибів, утворює грубий гумус (МОР), мікроорганізми, гриби і мікроскопічні безхребетні - середній гумус (МОДЕР). а за участю хробаків утворюється тонкий гумус (МОЛЛЬ). При цьому органіка вермікомпосгів на 40-65 % складається з нового гуміфікованого матеріалу. Тому внесення вермікомпостів в антропогенно порушені ґрунти приносить помітний господарський ефект. Однак із всією очевидністю випливає, що для створення умов утворення гумусу для великих полів аграрних підприємств потрібно створювати сприятливі умови життя для всієї ґрунтової біоти і забезпечити в паралельно-послідовних маршрутах протікання високоефективних процесів переробки органіки. Розмноження найбільш ефективних хробаків і бактерій, так само як і умови для їхньої продуктивної діяльності, забезпечуються при створенні мульчуючого шару в технології нульових обробок ґрунту. У популярних виданнях можна прочитати, що спеціальними заходами японці забезпечують розвиток і вміст до 20 т хробаків на гектарі, одержуючи за 3- 4 роки пухкий грунт без оранки на глибину до 0,8 метра
Глибока оранка поля, внесення мінеральних добрив (особливо рідкого аміаку), різні пестициди різко зменшують кількість бактерій, хробаків і комах у грунті. До того ж відомо, що пестициди накопичуються в організмах з більш високим трофічним рівнем у ланцюзі харчування, викликають зміни в хімічному складі рослин і комах, приводять до різкого збільшення чисельності шкідників.
Відомо, що в процесі ґрунтоутворення, синтезі гуміноподібних речовин беруть участь більше 2 тис. видів бактерій і близько 50 видів грибів, у той же час у складі вермикомпосгів близько 40 видів мікроорганізмів, у тому числі ~~ 15-25 % - гриби родів Fusarium i Penicillium. Кількісно гриби досить добре представлені в складі біомаси ґрунту. Іноді вони є конкурентами культурних рослин у ланцюзі харчування, носіями багатьох хвороб культурних рослин і навіть токсинів. Тому при підборі й оцінці складу біодобрив потрібно виходити з принципу зміцнення позитивно-орієнтованого мікробного блоку і вживання заходів по зменшенню в грунті частки патогенних мікроорганізмів. Тут доречно підкреслити, що дуже важливо вносити в грунт зелені бобові добрива, але також необхідно направляти і здійснювати конкуренцію внесеним мікробним угрупованням (серія Км-препарати) таким чином, щоб навіть при достатній кількості живильного субстрату патогенна флора була б у мінімумі і не могла збільшуватися за рахунок додаткових ресурсів, а вся сукупність результатів роботи позитивного блоку мікроорганізмів була б спрямована на забезпечення харчування рослини.
На сучасному етапі накопичено достатній практичний матеріал і є ясне розуміння, що досліджувані природні взаємодії, реалізовані за принципом кооперації і конкуренції живого середовища, демонструють не тільки ощадливість природи (яку іноді зневажливо називають консерватизмом), але і міць біологічного фактора, а виходить, і потенційно великого економічного й екологічного результату.
Ми повинні навчитися реалізовувати і керувати технологічними процесами таким чином, щоб значну частину роботи з вирощування високого врожаю робили мікроорганізми і хробаки. Аналіз ясно показав, що обробка ґрунту по мінімальних і нульових технологіях — це не тільки економія ресурсів. У процесі традиційної оранки знищуються макро-, мікро- і мезофауна і структурний склад ґрунту, що вже при першому дощі перетворюється в суспензію, яка несе накопичений роками гумус.
При мінімальному впливі на ґрунт не тільки фізично зберігаються бактерії та хробаки, але й утворюються сотні погонних метрів каналів, що забезпечують збільшення повітря- і водопроникність ґрунту з великими позитивними наслідками. У цьому відношенні найбільший ефект виникає під впливом одного з найважливіших (але погано використовуваних) видів фізико-хімічної меліорації - мульчування ґрунту за рахунок застосування подрібненої соломи, пожнивних залишків сидератів і т. д. Комплексне використання методів створення постійного мульчуючого покриву при мінімальному впливі на грунт не тільки забезпечує більш сприятливі умови для розмноження хробаків і бактерій, але і створює умови для денної іригації за рахунок поверхневої конденсації вологи повітря. Здавалося б, що заходи досить відомі. Ясно, що в технології поряд із принципами повинні бути добре відпрацьовані і зафіксовані факти. Наприклад, хто сьогодні може сказати, з якою швидкістю пройдугь процеси мінералізації органічних залишків або сидератів в умовах мікробіологічних обробок, яка ефективність при асиміляції різних сидеральних культур і т. д.
Ми повинні розумно розвивати і використовувати можливості ґрунтової біоти, у тому числі і шляхом формування сівозмін на основі економічної оптимізації застосування сидератів і мінеральних добрив. Для прикладу поставимо запитання. Чи відповідає принципам біологічного землеробства наявність чистих парів у сівозміні? Відповідь однозначна - ні! Це суперечить теоретичній установці синтезувати на кожному квадратному метрі поля біологічні речовини (бажано з провесни до пізньої осені) - майбутні зелені добрива - практично безкоштовно. Тут доречно нагадати раніше висловлене твердження про те, що біоземлеробство засновано на новій складній, наукомісткій технології, яка вимагає осмисленого рішення при її виборі.
В агрономічній науці досить докладно досліджені технологічні заходи, ефекти застосування різних сидератів, підпокривних і проміжних культур. (В.Т. Гридчин, 2001 р.).Усі перераховані компоненти нового середовища, що формується, уже досить активно практично випробуються в господарствах, накопичується коштовна інформація. Але ще важливіше те, що ці нові агрономічні елементи біологізації рослинництва на практиці вивчаються в зв'язку з проблемо» боротьби з бур'янами, шкідниками і хворобами. В умовах досить великого наповнення верхнього ґрунтового шару органічним матеріалом (від 2 до 5 т/га) при мінімальних ґрунтозахисних обробках методи боротьби зі шкідниками і хворобами з використанням сучасних біологічних препаратів мало досліджені.
З позицій біології тут потрібно пам'ятати, що принципова основа біологічного захисту рослин від хвороб і шкідників - це забезпечення умов для вирощування сільсьгосподарських культур у здоровому природному середовищі. З огляду на те, що природна рівновага відновлення природної родючості забезпечуються тільки в здоровому середовищі, ми повинні для цього реалізувати ті технологічні заходи, які забезпечують відтворення і ріст так званого ґрунтового здоров'я.
Згідно із А. А. Жученком (1994 р ), необхідно враховувати еволюційну стратегію природної форми, в основі якої лежить взаємозв'язок зростаючого генетичного поліморфізму й екологічної спеціалізації організму.
Очевидно, що вимоги біологічного землеробства суперечать традиційним методам застосування засобів захисту рослин. Підвищується рівень вимог з екологічних позицій, ростуть ціни на нову хімічну продукцію, асортимент цих засобів буде скорочуватися. У той же час у біоценозах в зростаючих кількостях з'являються резистентні форми бур'янів, адаптація яких у поколіннях до засобів хімзахисту стає однією з головних причин втрат врожаю. Тому однією з задач землеробства є загальна екологізація підходів у прийнятті тих або інших технологічних рішень. Практичні фахівці на елементарних прикладах бачать, що рівень біологічної розмаїтості в агроландшафтах далекий від ідеалу. Сьогодні в практичних підходах до захисту рослин і агробіоценозів використовуються концепції адаптивного рослинництва і землеробства, актуальність і результативність яких продемонстрована в багатьох регіонах.
Потрібно ясно представляти, що агроекосистеми регулярно піддаються досить могутньому антропогенному впливові. Сьогоднішній факт зниження адаптивності людини як виду потрібно шукати в причинах зниження стійкості рослинного і тваринного світу, але не в природі, а в аграрно-виробничих структурах.