111_agroekolog

му обробітку, яка забезпечує ефективне знищення бур’янів і сприятливі ґрунтові умови для росту і розвитку культурних рослин.

Застосування протягом тривалого часу однотипних прийомів обробітку на однакову глибину знижує їхню ефективність. У зв’язку з цим в існуючих сівозмінах використовують системи обробітку на різну глибину, в яких поєднують глибокий обробіток під просапні культури з мілким і поверхневим під зернові та ін.

При застосуванні прийомів мінімізації та нульового обробітку важливо, щоб ґрунт мав оптимальну рівноважну щільність. Досить часто цієї властивості ґрунт набуває сам, оскільки має здатність самоущільнюватись і саморозпушуватись. Практикують і біологічне розпушування, висівання вівса у зріджені посіви люцерни другого – третього року використання. Після мінералізації кореневої системи вівса ґрунт стає пористим, водопроникним, зменшується його щільність. У результаті цього краще росте люцерна, густішає її травостій, підвищується врожайність.

Врахування кліматичних змін. Зміни клімату, які про-

являються все активніше в межах природних зон України, також вимагають певних адаптацій аграрного виробництва (розділ 1.3.7). Можна виділити такі основні тенденції:

У цілому, вегетаційний період розвитку сільськогосподарських культур у помірних широтах скоротився до 10 діб. Це можна розглядати як один з факторів зменшення урожайності.

Сівбу озимих зернових необхідно починати в більш пізні терміни, наприклад, у зоні Лісостепу з 10 вересня, коли в ріллі накопичиться волога, не буде бур’янів та переносу вірусних хвороб. Головне, щоб після сходів до входження у зиму минуло 52 доби. Тоді рослина встигне добре розкущитися.

Стрімкий початок весни приводить до необхідності більш ранньої сівби ярих зернових культур.

Нестабільність зволоження атмосферними опадами збільшує залежність сільського господарства від систем зрошення.

Виникає необхідність зміни переліку вирощуваних культур з переважанням рослин С3 як більш жаростійких.

Використання науково обґрунтованих технологій, удобрення ґрунту та більша різноманітність у доборі сортів рослин дає більший врожай навіть при нестабільних погодних умовах.

Полезахисні смуги. Лісові насадження, які сприяють пок-

ращенню мікроклімату, снігорозподілу, протидіють ерозії, де-

201

фляції, оптимізують водний режим агроландшафтів, є невід’ємною частиною землеробства. Процес накопичення вологи і поживних речовин у ґрунті завдяки лісосмугам прискорюється вдвічі, винесення дрібнозему під час бур зменшується у 24 рази [34]. Загалом за рахунок оптимізації вологозабезпечення, нормалізації стоку, змиву ґрунту лісосмуги сприяють підвищенню врожаю на захищених полях на 6 - 10 ц/га. Захисні лісові насадження залежно від призначення і розміщення поділяють на полезахисні, водорегулюючі, протияружні, прибалкові, насадження у днищах і укосах ярів і балок, по берегах річок, ставків і водойм, на зрошуваних землях, пісках.

Але відновленню полезахисних смуг приділяється зараз мало уваги. Їхня ефективність може зменшуватись через поганий догляд: непрорубані зарослі лісосмуги «обділяють» поля, накопичуючи кучугури снігу, сприяючи розповсюдженню бур’янів. Частина їх, насаджена вздовж схилів, може посилювати ерозію, а великі відстані між посадками зменшують вітрозатримання.

З позиції оптимізації агроландшафтів необхідно надавати перевагу одно-, двохрядним посадкам дерев, доповненим чагарниковою рослинністю на відстані близько 300 м одна від одної поперек переважаючого напрямку вітру (рис 5.2).

Рис. 5.2. Полезахисні смуги у Німеччині

202

Вони здатні оптимально розподіляти вологу, протидіяти вітру, покращувати мікроклімат. Перспективним напрямком є заліснення малопродуктивних земель, гнучке розміщення лісосмуг різного призначення і різної конструкції в контурномеліоративних системах землеробства в поєднанні з іншими заходами. При реконструкції існуючих лісосмуг необхідно видалити хворі дерева, зменшити ширину до 10 - 12 м, систематично знищувати біля них бур’яни. Насадження нових смуг бажано проводити по горизонталям, особливо в районах з переважанням водної ерозії.

Водорегулювання. Важливим моментом є забезпечення потреб культурних рослин у волозі. Для цього необхідно більш повно використовувати природні джерела води (передусім атмосферні опади) шляхом їх затримання і розподілу валамитерасами, валами-лиманами, лісовими насадженнями, а також додаткове зрошення. Дощове зрошення виявило свою неефективність через надлишкове використання води, збільшення імовірності вторинного засолення земель. Більш екологічно прийнятними можна вважати системи ґрунтового і крапельного зрошення, широко розповсюджені в країнах з посушливим кліматом (рис. 5.3 у додатках).

5.2. Біологічні системи землеробства

Останнім часом за кордоном виник рух, який називається

альтернативне землеробство. Його головною метою є зміна су-

часного землеробства шляхом екологізації та біологізації, тобто створення системи господарювання, нешкідливої для довкілля та здатної забезпечити людство екологічно безпечними продуктами харчування. Рух за альтернативне землеробство розвивається у промислово розвинених країнах, де з найбільшою силою проявилися негативні наслідки інтенсифікації сільського господарства. Останні наукові дослідження доводять, що якщо співвідношення між органічними та мінеральними добривами ширше ніж 1:15 т/кг діючої речовини, то підсилюються дегуміфікація і відбувається деградація ґрунтів [М.К.Шикула, 2001].

Прихильники альтернативного землеробства визнають, що традиційне сільське господарство характеризується більш високими показниками, але, по-перше, вони досягаються зниженням родючості ґрунту і забрудненням навколишнього середовища за-

203

лишками добрив та пестицидів, і, по-друге, в традиційному землеробстві, на їхню думку, не надається достатнього значення такому важливому показнику, як біологічна якість продукції.

Суть альтернативного (біологічного) землеробства полягає у повній або частковій відмові від мінеральних добрив, пестицидів, регуляторів росту і кормових добавок. Комплекс агротехнічних заходів ґрунтується на суворому дотриманні сівозмін, введенні до них бобових культур, збереженні рослинних решток, проведенні захисту рослин агротехнічним і біологічним методами, застосуванні гною, компостів і сидератів. Велику увагу приділяють боротьбі з ущільненням ґрунту, для цього застосовують тільки легку сільськогосподарську техніку.

У США, наприклад, за цим методом працює понад 30 тис. фермерських господарств, у Франції, Австрії і Нідерландах - відповідно 5000, 1500 і 500. Створена Міжнародна федерація руху за органічне землеробство, в яку входять представники 50 країн.

Альтернативне землеробство має свої системи або концепції: органічну, біологічну, органо-біологічну, біодинамічну та екологічну.

Органічна система передбачає використання таких речовин, як перегній, компости, кісткове борошно, мікробіологічні продукти, «сирі» породи: крейда, вапно, доломіт, польовий шпат, базальтовий пил. Для захисту рослин від шкідників і хвороб використовують бордоську рідину, попіл, мило, а також настої і відвари рослин, тютюновий пил. Ця система застосовується у США.

Під час застосування біологічної системи (її батьківщиною є Франція) основна увага приділяється способам відновлення родючості ґрунту, підвищенню вмісту гумусу та біогенних елементів за допомогою природних речовин тваринного і рослинного походження. Основне добриво - це спеціально оброблений компост, отриманий у результаті аеробної ферментації. Важливою опорою є сівозміна із застосуванням сидератів, а засобами захисту рослин є механічні, вогневі методи та застосування ефірних масел, настоїв з кропиви, полину гіркого, нікотину. Дозволяється використання порошків з водоростей і скельних порід, сірчаних і мідних препаратів.

Чим вищі коефіцієнти біологізації (співвідношення між внесеними органічними і мінеральними добривами), тим швидше досягається розширене відтворення родючості ґрунту (табл. 5.3.)

204

Таблиця 5.3

Вплив на систему землеробства співвідношення органічних і мінеральних добрив (М.К.Шикула)

Система	Співвідношення	Коефіцієнт	Вплив на властивості ґрун-
землеробс-	органічних і мі-	біологізації			тів
тва	неральних доб-	землеробства
	рив, т/кг
Біологічна	Від 1:0 до 1:5	1-0,2	Оптимальна				для	рослин
			щільність ґрунту, оптима-
			льне	значення режимів,
			інтенсивне				наростання
			вмісту гумусу
Інтенсивна	Від 1:5 до 1:8	0,2-0,125	Оптимальна				щільність,
біологізація			близька		до	оптимальних
			значень		режимів			ґрунту,
			менш	інтенсивне				нарос-
			тання вмісту гумусу
Біологіза-	Від 1:8 до 1:15	0,125-0,067	Близька		до		оптимальної
ція			щільність ґрунту, в показ-
			никах режимів ґрунту мо-
			жливі мінімуми і уповіль-
			нене	наростання				вмісту
			гумусу
Хімізація	Від 1:18 до 1:30	0,067-0,030	Неоптимальна				щільність
			ґрунту,		спостерігається
			злитість, утворюються бри-
			ли, є чимало мінімумів у
			показниках			режимів ґрун-
			ту; відбуваються					процеси
			дегуміфікації та декальци-
			нації
Інтенсивна	Менше 1:30	<0,030	Висока щільність, злитість,
хімізація			дегуміфікація,				декальци-
			нація, несприятливі ґрун-
			тові режими

Органічні добрива можуть вноситись не лише у формі гною, а й у формі різноманітних компостів, торфу, сапропелю, сидератів та нетоварної частини врожаю: соломи, стебел, бадилля тощо.

Одна тонна соломи та інших поживних решток з компенсацією азотної нестачі внесенням 10 кг діючої речовини азоту за своєю дією та післядією на врожай і накопиченням гумусу еквівалентна 5 т напівперепрілого гною.

205

Органо-біологічна система - це найбільш молодий на-

прямок альтернативного землеробства, поширений, головним чином, у Швеції і Швейцарії. В основі системи - прагнення до створення «живого і здорового ґрунту» за рахунок підтримки й активізації його мікрофлори. Господарство повинне ґрунтуватись на принципі балансу поживних речовин, як у природній екосистемі. Поля довгий час мають бути зайняті рослинністю, післяжнивні рештки слід загортати в ґрунт, у сівозміні вирощувати бо- бово-злакові травосуміші. Дозволено застосовувати тільки органічні (гній, сидерати) та деякі мінеральні повільнодіючі добрива (томасшлак, калімагнезію, базальтовий пил). Захист рослин аналогічний тому, що використовується при біологічній системі.

Біодинамічна система широко застосовується в Німеччині, Швеції, Данії. Її прихильники вважають, що землеробство слід організовувати з урахуванням не лише земних, а й космічних ритмів і використовувати вплив космічних й інших сил на сільськогосподарське виробництво. При цьому обробіток ґрунту, сівбу, збирання врожаю та інші роботи обов'язково здійснюють відповідно до фаз Місяця, розміщення зірок на небосхилі тощо.

Метод був започаткований ще у 1924 році Р. Штайнером як частина його антропософської концепції. Біодинамічна система передбачає відтворення природних сил у агроекосистемі, відновлення саморегуляції ґрунту і його здатності знешкоджувати токсичні речовини, збудників хвороб, шкідників. Через відновлення родючості і здорового екологічного стану ґрунту передбачається отримувати екологічно стійкі неуражені хворобами рослини і тварин, що сприятиме отриманню екологічно безпечних продуктів харчування і відновленню здоров’я людей.

«Оздоровлення» ґрунту проводять за допомогою спеціально підготовлених компостів з гною. Використовують біопрепарати - порошки із суміші гною та рогів, рогів і розмеленого гірського кришталю, сильно розведені у воді. Широко використовують компостні препарати, виготовлені з деревію, кропиви, ромашки, кульбаби, валеріани, дубової кори й змішані з гноєм. Витяжки, відвари і продукти бродіння рослин використовують як добрива, стимулятори росту і для захисних цілей.

Мета біодинамічного господарювання – створення і підтримка максимально замкненого біологічного колообігу речовин і енергії у господарстві. Добрива використовуються тільки органі-

206

чні, що походять від тварин, тому передбачено утримувати чітко регламентовану кількість худоби на одиницю площі сільськогосподарських угідь.

Дуже важливо, щоб гній був неглибоко загорнений у ґрунт, оскільки необхідно, щоб він перетворився на гумус, а цей процес потребує повітря, активної живої речовини, вологи. Краще загортати його у шар 4 - 20 см, а нижчі горизонти глибоко розпушувати. Захист рослин забезпечується стимулюванням природних захисних функцій у рослинах, посиленням їхньої стійкості, стимулюванням розвитку корисних живих організмів, які знешкоджують паразитів.

Біогосподарства організовують свою особливу систему насінництва. Кожне господарство має свої сорти культур, адаптовані до місцевих умов. Заборонено використовувати насіння з господарств, що займаються традиційним землеробством. Також передбачається створення оптимальних умов для ґрунтової мікрофлори.

Про високу ґрунтовідновлювальну ефективність біодинамічної системи свідчать результати досліджень (табл. 5.4), проведених при тривалому експерименті на бурому лесовому важкосуглинковому ґрунті поблизу м. Базель (Мöder, Pfiffner, 1996).

Таблиця 5.4

Фізичні, хімічні та біологічні властивості ґрунту після завершення двох ротацій сівозміни при тривалому до-

сліді Інституту біологічного землеробства, Тервіль, Швейцарія [6]

			Система землеробства
			традиційна		орга-	біоди-
	Показник	без до-	внесення	внесення	нічна	наміч-
						на
		брив	мінераль-	органічних і
			них доб-	мінераль-
			рив	них добрив
	1	2	3	4	5	6
	Щільність, г/см3	1,30	1,20	1,23	1,23	1,25
	Вміст органічної ре-	1,48	1,45	1,61	1,64	1,77
	човини, % Сорг
	Вміст загального	0,134	0,141	0,147	0,150	0,169
	азоту, %

207

Продовження табл. 5.4

	1	2	3	4	5	6
	Вміст рухомого фос-	2,6	5,5	8,8	5,8	7,7
	фору, мг/100г
	Вміст біомаси мікро-	36,1	35,9	44,3	52,8	60,3
	бів С/100г
	Дихання ґрунту, мг	25,8	27,3	29,5	30,2	32,4
	СО2 за добу/100г
	Вміст біомаси дощо-	96	114	145	241	216
	вих черв’яків, г/м2

Основою екологічної системи землеробства є суворе обмеження застосування пестицидів, дозволяється використання мінеральних добрив, але з врахуванням властивостей ґрунту та інших умов. Боротьба з бур’янами ведеться переважно механічним способом (наприклад, обпалюванням пропаном). Бажане збереження рослинного покриву протягом усього року для протидії ерозії та збереження вологи, скорочується механічний обробіток ґрунту. Для оптимальних мікрокліматичних умов максимально використовують лісосмуги, лісові насадження серед полів та закладення ставків. Покращення використання рослинами поживних речовин забезпечується максимально різноманітними сівозмінами.

До недоліків альтернативного землеробства можна віднести його підвищену залежність від природних факторів, нижчий рівень урожайності та вищу трудоємкість і вартість продукції (на

20-30%) (табл. 5.5).

				Таблиця 5.5
Загальний енергетичний баланс обробітку
	1 га пшениці, кДж [6]
Показник		Системи землеробства
	традицій-	традиційна	екологічна*	біодинамі-
	на*	інтенсивна*		чна**
1	2	3	4	5
Внесення мінера-	9402	14074	-	-
льних добрив
Виготовлення	-	-	2594	1164
компосту

208

Продовження табл. 5.5

1	2	3	4	5
Використання гер-	1365	1365	360	219
біцидів
Обробіток ґрунту	-	-	682	750
вручну
Посівний матеріал	502	628	2500	2880
Витрати палива	3390	3390	2622	2825
Утилізація соломи				338
Машинні витрати	1674	1674	1674	2309
Внесення на 1га,	16658	21388	10741	11882
всього
Вихід з 1 га,	59000	62000	66986	63360
всього
Внесення/вихід	0,282	0,345	0,160	0,188
*- Франція
** - Німеччина

В Україні екологізація землеробства поки що не набула значного поширення. Але інститутами УААН розроблені науково обґрунтовані методи ведення землеробства на біологоекологічних принципах для нашої країни (рис. 5.4).

Формування		Екологічна безпечність, фізіологіч-		Ґрунти з опти-
стійких агролан-		на цінність рослинницької продук-		мальними па-
дшафтів		ції		раметрами

Агрохімічні аспекти

Обґрунтоване використання добрив				Нові види органомінеральних, мікродобрив			ЕМ-преперати, що поліпшують азотне і фосфатне живлення рослин

Біологічне землеробство	Технологічні
	аспекти

			захистБіологічний	рослин		що,сортівПідбірне токсиканакопичуютьнтів		сівозміниРаціональні обробіткуспособиі ґрунту
Ґрунтово–
екологічна
основа

Екологічно			Родючі ґрунти			Система контролю за еколого–
безпечні тери-						токсикологічним станом та рівнем
торії						родючості ґрунтів на підприємствах

Рис. 5.4. Основні напрямки біологічного землеробства [19]

209

Узагальнюючи дослідження науковців, можна виділити наступні технологічні моменти, які б дали змогу повернутись до природних умов формування врожаю сільськогосподарських культур та відновлення ґрунту:

Класифікація сільськогосподарських угідь України за спроможністю до самоочищення і придатністю для ведення біологічного (органічного) виробництва. Основою є контурно– меліоративна організація території, яка сприяє формуванню екологічно стійких агроландшафтів. До того ж Україну можна віднести до країн зі значним рівнем антропогенної навантаженості та техногенних змін довкілля. Тому необхідно визначитись з тими ділянками, де можна отримати екологічно безпечну сільськогосподарську продукцію.

Науковці Інституту ґрунтознавства та агрохімії ім. О.Н. Соколовського пропонують оцінювати здатність ґрунтів до самоочищення за «коефіцієнтом проточності» [19], який визначається наступним чином:

	Кпроточності	опади	стік .
		випаровува ння

З цієї точки зору найгірші умови створюються у степовій зоні України, де Кпроточності = 0,02 - 0,18. А найбільш сприятлива си-

туація в Карпатах (2,25), у Передкарпатті (1,7), Закарпатті (1,44) і гірському Криму (0,75).

Отримання екологічно чистої, органічної продукції можливе лише за умови вирощування культур на родючих ґрунтах з необхідною кількістю поживних макро – і мікроелементів і мінімальним вмістом шкідливих речовин. Тому стан території взагалі і ґрунту зокрема як комплексного чинника стану екосистеми – невід’ємна складова органічного виробництва.

ННЦ ІГА розробив критерії придатності ґрунтів Харківської області для біологічного землеробства (табл. 5.6)

210