НОВОСТИ

Система органического земледелия в Украине

ТЕГИ: Агроэкология Антонец органическое земледелие плодородие почвы

На примере ЧП «Агроэкология» Шишацкого района Полтавской области

 

Семен Антонец, учредитель ЧП «Агроэкология», Герой Социалистического Труда, Герой Украины

Глеб Лукьяненко, генеральный директор ЧП «Агроэкология»

Виктор Писаренко, заведующий кафедрой экологии

Полтавской государственной аграрной академии, доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Павел Писаренко, первый проректор, заведующий кафедрой земледелия Полтавской государственной аграрной академии, доктор сельскохозяйственных наук, профессор

 

Многолетний успешный опыт ЧП «Агроэкология» убедительно свидетельствует о рациональности применения органического земледелия, при котором достигается компромисс между сохранением, воспроизводством плодородия почвы и получением максимального количества экологически безопасной сельскохозяйственной продукции.

Основой системы органического производства является высокая культура земледелия, научно обоснованная структура посевных площадей, мелкая обработка почвы, внесение рекомендуемых норм органических удобрений, широкое использование многолетних бобовых трав и сидеральных культур в качестве органического удобрения (норма внесения органических удобрений - 24-26 т/га). Это способствует накоплению в верхнем слое почвы максимального количества органического вещества; предотвращает разрушение микроканалов, образованных корнями растений и почвенной биотой; сохраняет капиллярность и увеличивает микробиологическую активность почвы; дает возможность максимально накапливать и рационально использовать влагу; оптимизирует минеральное питание растений, условия жизнедеятельности почвенных микроорганизмов; способствует сохранению структуры почвы, максимально приближая ее к естественной; обеспечивает сохранение, повышение плодородия почвы и защиту ее от эрозии; уменьшает риск образования корки.

Фото 1. Система органического земледелия в Украине

Становление органической системы земледелия началось в 1976 году, когда на всей площади ЧП «Агроэкология» (бывший колхоз им. Орджоникидзе) была внедрена почвозащитная, без оборота пласта, обработка почвы. С 1979 года хозяйство отказалось от применения ядохимикатов на полях (ими обрабатывали только семена). С 1986 года хозяйство перешло на систему биологи-зации земледелия (использование нетоварной части урожая, сидератов), с 1990 года полностью практикует почвозащитную обработку почвы (10-12 см под все культуры севооборота), а с 1997 года  минимальную (4-5 см). Итак, органическая система земледелия начиналась с азов безотвальной обработки. Сейчас это самостоятельное направление в земледелии, производственной философией которого является забота о сохранении и воспроизводстве плодородия почвы.

Плодородие почв ЧП «Агроэкология» за годы использования системы возрастает. Согласно данным Полтавского филиала Государственного учреждения «Институт охраны почв Украины», содержание гумуса - главного показателя плодородия почвы и эффективности применения технологий - на полях хозяйства возросло на 0,53-1,57%. Почвы хозяйства характеризуются также достаточным содержанием основных макроэлементов (азота, фосфора, калия), причем в оптимальном соотношении. Ни на одном из полей предприятия не обнаружено превышения содержания тяжелых металлов, что очень важно для производства органической продукции.

Таким образом, использование технологий органического земледелия позволяет сохранить и даже приумножить плодородие почвы без использования минеральных удобрений и пестицидов. Урожайность на полях хозяйства достигает уровня интенсивного земледелия. Так, за последние четыре года (20112014) урожайность ранних зерновых культур составила 62,7 ц/га, рентабельность растениеводства - 42%. Хозяйство получало урожаи пшеницы озимой более 70 ц/га, кукурузы на силос -500 ц/га, на зерно - 112, ячменя ярового - 48, овса - более 40, подсолнечника -35 ц/га и более.

Хозяйство специализируется на производстве продукции животноводства - молока и мяса. Молочное стадо насчитывает 1880 дойных коров. Надой молока на корову за лактацию - 6500 л. Рентабельность производства молока за последние годы составила около 51%, говядины - 48,3%. На 8 тыс. га оздоровленной пашни ежегодно производят 100 т экологически безопасного мяса, свыше 13 тыс. т молока экстра-класса. Теоретические и практические основы системы органического земледелия базируются на технологических приемах, многие из которых разработаны или усовершенствованы именно в ЧП «Агроэкология» и защищены патентами Украины.

Составляющими системы являются:

  • научно обоснованная структура посевных площадей и специализированные кормовые севообороты с максимальным насыщением многолетними бобовыми травами;
  • мелкая обработка почвы, позволяющая сохранять естественную структуру пахотного слоя, не разрушая в нем вертикальную ориентацию пор аэрации;
  • оптимизация питания растений за счет внесения научно обоснованных норм органических удобрений;
  • использование сидеральных культур в качестве органического удобрения, постоянное растительное покрытие почвы;
  • применение экологически безопасных агротехнических и биоценотических мероприятий в технологиях выращивания сельскохозяйственных культур.

Научно обоснованная структура посевных площадей и специализированные кормовые севообороты с максимальным насыщением многолетними бобовыми травами

Структура посевных площадей и типы севооборотов определяются специализацией хозяйства. В ЧП «Агроэкология» зерновые культуры занимают 36,6% посевных площадей, в том числе пшеница озимая - 14,5, ячмень яровой -12,6, кукуруза на зерно - 2,5, технические культуры (подсолнечник) - 5, занятые пары - 18, кормовые (многолетние и однолетние травы, кукуруза на силос) - 50,4%. В частности, кукурузу на силос ежегодно высевают на 1000 га. Гречиха занимает в структуре посевов около 250 га, эта культура используется как сидеральное удобрение, так и для производства крупы для детского и диетического питания.

Занятые пары, как правило, засеяны многолетними бобовыми травами -эспарцетом и люцерной, первый укос которых при благоприятных погодных условиях используется на зеленый корм, сено или сенаж, а второй - как сидеральное удобрение под посев озимой пшеницы.

Фото 2. Система органического земледелия в Украине

Таким образом, общая площадь посевов кормовых культур расширяется за счет многолетних бобовых трав до 50-55%. Именно многолетние травы не только обеспечивают кормовую базу, но и являются важным средством сохранения и даже улучшения плодородия почвы. Севообороты гарантируют стабильность земледелия, поскольку они положительно влияют на все важные почвенные режимы: питательный, воздушный, тепловой, а также на фитосанитарное состояние посевов. Поэтому оптимизация землепользования базируется на внедрении специализированных севооборотов с короткой ротацией. Пшеница озимая высевается, как правило, после многолетних трав по занятым или сидеральным парам, иногда эту культуру сеют после кукурузы на силос. Системы севооборотов гибкие, что позволяет при необходимости заменять одну культуру на другую, близкую по биологическим особенностям (например, эспарцет на люцерну), не нарушая рекомендованного их чередования и сроков возврата на прежнее место. Выращивание зерновых и технических культур, расширение посевов кормовых (особенно многолетних бобовых трав), сидератов и промежуточных культур, занятые пары обеспечивают постоянное растительное покрытие почвы (в том числе и толстым слоем растительных остатков), что способствует увеличению количества поступления органического вещества в почву и создает бездефицитный баланс гумуса, препятствует эрозионным процессам.

Итак, общим принципом формирования структуры посевных площадей и оптимизации системы севооборотов в органическом земледелии является обеспечение высокой производительности всех сельскохозяйственных культур, сохранение плодородия почвы, эффективное использование влаги, предупреждение эрозионных процессов, соблюдение оптимального фитосанитарного состояния посевов, что, в конечном счете, гарантирует постоянное повышение плодородия почвы и получение экологически безопасной продукции.

Фото 3. Система органического земледелия в Украине

Мелкая обработка почвы, позволяющая сохранять естественную структуру пахотного слоя, не разрушая в нем вертикальную ориентацию пор аэрации

Теоретической базой почвозащитной мелкой обработки без оборота пласта стало понимание того, что такая система сохраняет естественную структуру, капиллярность почвы, поскольку не разрушает микроканалов, создаваемых червями и корнями, которые разлагаются. При этом поверхность накрывается перегнойным слоем органики различного происхождения, благодаря которому растения и биота получают питательные вещества, а также уменьшается риск образования корки.

Мелкая обработка обеспечивает значительный противоэрозионный эффект. Она позволяет максимально использовать почвозащитные свойства многолетних трав, которые создают вертикальную ориентацию пор аэрации, что предотвращает водную эрозию и улучшает структуру почв во время выпадения интенсивных дождей. Когда сток практически отсутствует, вода по ходам корневой системы растений проникает на глубину 45-55 см и уже там расходится по капиллярам. При системной поверхностной обработке почвы и выращивании многолетних трав исчезает почвенная подошва, которая препятствует движению влаги в почве.

За годы внедрения органических технологий в ЧП «Агроэкология» были испытаны и усовершенствованы различные почвообрабатывающие орудия. В частности, длительное время использовались переоборудованные культиваторы «КПЭ-3,8». Рабочие органы этих агрегатов были подпружиненными, в уплотненном грунте пружина срабатывала и лапа отходила назад - качество обработки ухудшалось. Поэтому приходилось увеличивать глубину культивации. Чтобы достичь эффекта обработки почвы на заданную глубину, 4-5 см, и сплошного подрезания корней сорняков, пришлось стойки лап приварить наискось к рамам культиваторов.

В последние годы в хозяйстве работает почвообрабатывающий агрегат «КВАНТ», который изготовлен в Институте механизации УААН по идее одного из авторов статьи, С. Антонца. Культиватор оборудован самозатачивающимися лапами, серповидными штангами с жестким креплением, которые позволяют выдерживать заданную глубину обработки. По ним лучше сплывают растительные остатки. Передние катки агрегата ребристые, поэтому хорошо измельчают растения и при необходимости разрушают почвенную корку. Задние катки культиватора трубчатые, они лучше прикатывают почву. Глубина обработки контролируется катками и равна 5 см. Колеса агрегата используют только для транспортировки, в процессе работы они поднимаются. Такая конструкция культиватора обеспечивает заданную глубину обработки и достаточное подрезание растений. В дальнейшем, после разложения корней, за счет вертикальной ориентации пор аэрации уменьшается эрозия, улучшается водный и воздушный режимы почвы.

Таким образом, удалось повысить эффективность борьбы с сорняками, улучшить структуру и влагообеспеченность почвы (даже при незначительных дождях влага верхних слоев соединяется с влагой нижних), выровнять посевное ложе семян, что способствует появлению дружных всходов.

Раньше для основной обработки почвы и подготовки полей под озимые после многолетних трав использовались плоскорезы, настроенные на глубину 5-8 см так, чтобы агрегат подрезал корневища, не извлекая их (после отмирания корней образуется вертикальный дренаж почвы). Современная система почвообрабатывающих машин и агрегатов, работающая в хозяйстве и обеспечивающая качественную поверхностную обработку почвы, включает дисковые бороны фирмы Grégoire Besson - DXRV, DXRV-HD, Vâderstad Carrier - CR 820, культиваторы - Horsch-Агросоюз, «Скорпион», «КВАНТ» и др. Особенно широко в хозяйстве используется дисковая борона французского производства Grégoire Besson, которая позволяет осуществлять поверхностную обработку на заданную глубину, независимо от микрорельефа поля. Гладкие диски в ней сочетаются с ромашковыми, что дает возможность одновременно измельчать растения, бороться с сорняками и рыхлить землю. Борона также оснащена катками, которые уплотняют почву и измельченную массу растений, выравнивают поверхность поля.

Фото 4. Система органического земледелия в Украине

Оптимизация питания растений за счет внесения научно обоснованных норм органических удобрений

С внедрением системы органического земледелия и отказом от минеральных удобрений актуальным становится поиск эффективных и надежных источников компенсации элементов питания и создание в почве бездефицитного баланса гумуса. Необходимо привлечь в почвообразовательный процесс как можно больше органического вещества. В ЧП «Агроэкология» эта проблема решена путем максимально полного использования природных органических удобрений: навоза, нетоварной части урожая, сидератов, что полностью соответствует требованиям органического земледелия.

Внесение перегноя под предшественник и применение сидератов улучшает использование растениями макроэлементов, а также способствует стабилизации содержания гумуса в почве. Вот почему внесение побочной продукции и сидерация являются постоянными, обязательными и целенаправленными элементами полеводства, которые в ЧП «Агроэкология» применяются на протяжении почти 40 лет.

Достаточное количество органики в хозяйстве обеспечивает развитая отрасль животноводства, которая, помимо основной продукции - молока и мяса, производит в год около 70 тыс. т навоза, что позволяет вносить 24-26 т органических удобрений на 1 га севооборотной и 80-100 т/га - удобренной площади.

Навоз складируется и сохраняется на площадках не менее года. Благодаря технологии плотного формирования буртов, все это время внутри них не прекращается работа микроорганизмов, минерализующих органическое вещество свежего навоза в форму, доступную для растений, а значит, готовится органическое удобрение. Кроме того, такой субстрат является хорошей средой для развития червей, которые здесь размножаются и затем с перегноем вносятся в почву. Учеты их численности на полях, где вносили перегной, это подтверждают. Так, заселенность пахотного слоя почвы червями на отдельных полях хозяйства достигает 30-35 особей на 1 м2, а в среднем на 10 обследованных полях их численность составила 18,8 особи на 1 м2.

Оптимальные сроки внесения перегноя - апрель-июль, потому что это позволяет растениям зафиксировать питательные вещества. Технология включает в себя мелкое дискование, внесение перегноя навозоразбрасывателем, шлейфование с целью равномерного разравнивания и притирки его к почве шлейф-трубой, дискование. Технология внесения соответствует идее органического земледелия - сосредоточить плодородную силу земли в верхнем (15-16 см) слое почвы. Образно говоря, верхний слой почвы является заводом по производству пищи для растений, а нижний - кладовой, где она ожидает своего времени.

Лучший эффект от перемешивания навоза с почвой достигается, когда дисковая борона работает на половине захвата. На обратном пути половина агрегата повторно обрабатывает уже дискованную полосу. Таким образом получаем двойное дискование в противоположных направлениях и наиболее качественное смешивание навоза с землей: повышается активность почвенной биоты и ускоряется процесс разложения растительных остатков. Наилучший эффект достигается при внесении органического удобрения после первого укоса многолетних трав (люцерны,эспарцета) по занятым и сидеральным парам. Вносят перегной и после скашивания однолетних трав (вика + овес) на зеленый корм по стерне, а затем поле обрабатывается дисковой бороной. Эта работа проводится по мере скашивания трав на зеленый корм в течение месяца. Если после внесения навоза создаются благоприятные условия для массового прорастания сорняков, поле снова обрабатывается дисковым лущильником, и сорняки становятся, по сути, «зеленым» удобрением.

Фото 5. Система органического земледелия в Украине

Использование сидеральных культур

Доступным источником органического вещества являются посевы сидеральных культур. По данным научных исследований, заделка в почву 20-30 т/га зеленой массы сидератов обеспечивает эффект, равноценный внесению аналогичного количества навоза. При этом затраты энергии на выращивание сидеральной культуры меньше в 2,5 раза.

Для увеличения в почве питательных веществ используют многолетние и однолетние бобовые, злаковые и крестоцветные (капустные) культуры -эспарцет виколистный, люцерну посевную, вику яровую, рожь озимую, горчицу белую, редьку масличную, сурепицу, двухкомпонентные смеси (вика яровая и овес посевной), широко применяют гречиху.

Зеленая масса сидератов с высоким содержанием азота повышает биологическую активность почвы в 1,5-2 раза. Если сидеральную массу заделывать при достаточной влажности почвы, на ней интенсивно развиваются микроорганизмы (грибы, плесени, бактерии), способствующие быстрому разложению растительных остатков и обогащению почвы органическими веществами. Активная разрушительная и одновременно синтетическая деятельность микробиоты обеспечивает положительный баланс гумуса, поступление в почву биологического азота, фосфора и т. д. Именно микроорганизмы являются основным фактором почвообразующего процесса, питания растений и фитосанитарного состояния посевов. Положительное влияние сидерации на плодородие почвы и урожайность культур продолжается не менее 3-4 лет. Таким образом, органическое земледелие дает возможность использовать сидеральные культуры, оставлять нетоварную часть растительной продукции в поле, а также вернуть с помощью животноводства вектор потока био-фильных веществ с кормовых угодий на поля, которые интенсивно используются. За пределы агробиоценоза выходят только продукты глубокой переработки животноводства и растениеводства, высококачественное пищевое зерно.

Применение экологически безопасных агротехнических мероприятий в технологиях выращивания сельскохозяйственных культур

Технологии выращивания сельскохозяйственных культур интегрируют все факторы, обеспечивающие расширенное воспроизводство эффективного плодородия почвы и получение максимальной производительности культур.

В органическом земледелии основные агротехнические мероприятия базируются на приемах, рекомендуемых для механизированных технологий выращивания отдельных культур.

Опыт ЧП «Агроэкология» убедительно свидетельствует об эффективности применения системы органического земледелия, основными технологическими приемами которой являются:

  • оптимальная структура посевных площадей и севооборотов как регуляторов фитосанитарного состояния почвы, водного и питательного режимов, баланса органического вещества и макроэлементов (ОТК);
  • обработка почвы под все культуры севооборота ведется на глубину посевного ложа (до 5 см), а поверхность почвы мульчируется растительными остатками. Техническое обеспечение почвозащитных технологий базируется на применении широкозахватных орудий: дисковых борон, культиваторов, кольчато-шпоровых катков. Часть этих орудий разработана и усовершенствована в «Агроэкологии» и изготовлена машиностроительными предприятиями по ее заказу;
  • воспроизводство плодородия почвы происходит за счет внесения органических удобрений - навоза, нетоварной части урожая (солома зерновых и зернобобовых, измельченные стебли подсолнечника, кукурузы и т. д.), а также сидеральных культур. Баланс азота компенсируется введением в структуру посевов 25-30% многолетних бобовых трав. Норма внесения органических удобрений в расчете на полуперепрев-ший навоз составляет не менее 24-26 т/га севооборотной площади;
  • основные технологические мероприятия органического земледелия соответствуют требованиям рекомендованных механизированных технологий выращивания отдельных культур;
  • защита посевов осуществляется путем проведения агротехнических мероприятий, посевом пожнивных культур, сидератов, оказывающих угнетающее и аллелопатическое воздействие на формирование фитосанитарного состояния посевов.

Все изложенное убедительно подтверждает рациональность применения системы органического земледелия с позиций улучшения плодородия почв, получения экологически безопасной продукции, рентабельности производства, защиты биосферы.

 

ВИДЕО
СОБЫТИЯ