«Весь порядок в каждой стране — политический, гражданский, всякий — всегда связан с почвой и с характером землевладения в стране. В каком характере сложилось землевладение, в таком характере сложится и всё остальное. Если есть в чём у нас в России наиболее беспорядка, так это во владении землёю, в отношениях владельцев к рабочим и между собою, в самом характере обработки земли. И покамест это всё не устроится, не ждите твёрдого устройства и во всём остальном», — это писал Ф. М. Достоевский.
К. Маркс, посвятив «Капитал» доказательству трудовой природы прибавочной стоимости, в конце четвёртого тома объясняет, что реальный источник абсолютной прибавочной стоимости — Природа, то есть фотосинтез растений. Человек из килограмма железа может сделать килограмм гвоздей. А Природа из килограмма семян, без затрат труда, создаёт центнер продукции.
Если человек сумеет глубоко проникнуть в жизнь своего собственного окружения и мир повседневных забот, ему откроется величайший из миров. Исключив себя из процесса общения с землёй, проращивания семян, наблюдения, что и как происходит в живом мире, человек всё более утрачивает ощущение себя самого как равной доли единого живого организма Земли и, как следствие этого, перестаёт подчинять свою жизнь указаниям и велениям Природы. Повседневный процесс становления духовного здоровья вызывает преображение всего мира. Преображение Земли, планет вселенских освоение есть не что иное, как преображение самого себя.
Непомерные человеческие желания — причина любого кризиса. Люди борются только за то, чтобы узнать, что они могут называть громадной непостижимостью Природы. Земледелие представляет много возможностей для более глубокого постижения жизни.
Человек обрабатывает почву более 10 тысяч лет. Это только в школьном учебнике после главы об ирригационном земледелии Древнего Египта может следовать глава о подсечном земледелии древних славян. Реальный исторический процесс не имеет «чёрных дыр» во времени — земледелие развивалось постепенно, и здесь можно найти свои взлёты и падения, открытия и изобретения. Но главное — закономерности.
МАТРИЗ (Мировая Ассоциация Теории Решения Изобретательских Задач) утверждает, что закономерности есть в развитии любых технических средств и технологий. Одна из ключевых закономерностей заключается в том, что в технико-технологической сфере на длительных временных отрезках хорошо заметны этапы «развёртывания-свёртывания». На этапе развёртывания возрастает количество элементов, частей, подсистем — это линия усложнения. На этапе свёртывания они объединяются в единую цельную конструкцию. Или множество технологических операций свёртываются в одну.
Развёртывание
Проанализировав историческое развитие технологии обработки почвы, можно также выстроить линию развития «развёртывание — свёртывание». Выделим основные этапы развития почвообработки.
Посев в лунки.
Земледелие начиналось в то время, когда ещё не приходилось говорить о каких-либо почвообрабатывающих орудиях. Зёрна сеяли в землю без всякой обработки, протыкая лунки для них простой заострённой палкой. По сути дела, это и была нулевая обработка почвы, только на более низком, примитивном уровне. Борьба с сорняками и удобрение почвы производились самым простым способом: поджигали лес, росший на месте будущего поля. Сорняки сгорали, а древесная зола была прекрасным удобрением.
Обработка сохой.
Количество людей на Земле увеличивалось, продуктов нужно было всё больше. Следующий шаг в земледелии — изобретение сохи, развившейся из обычного суковатого куска дерева, который тянули люди или животные. От суковатки времён подсечной системы, через соху, «косулю» и вязаную борону — к железному плугу.
Применение сохи позволило поднять производительность обработки почвы, но технология возделывания зерновых при этом мало изменилась. Просто вместо лунок зёрна сажали в узкую борозду, образуемую лезвием сохи. Борозду заделывали вручную или, таская по полю суковатую ветку — прообраз современной бороны.
Борьба с сорняками и удобрение почвы не претерпели изменений, благо лесов ещё хватало.
III тысячелетие до н. э. Шумерское царство: ни лопат, ни, тем более, плугов. Орудие хлебороба — соха. Урожай пшеницы и ячменя — по 250–300 центнеров с гектара (С. Н. Крамер «История начинается в Шумерах»). Сейчас 50 цт — чуть не рекорд.
Плужная обработка.
Соха была эффективным орудием, пока можно было сжигать леса, расчищая и удобряя поля для получения хорошего урожая. Но так не могло продолжаться безконечно… Плодородие почвы начало падать, и пришлось задуматься о новых способах обработки почвы, способных обеспечить хорошее рыхление почвы и борьбу с сорняками.
Уже древние греки пользовались деревянным отвальным плугом, который запахивал сорняки на глубину, где они не могли прорасти. Классическая технология того времени — вспашка отвальным плугом, посев зерна вручную и боронование для заделки зерна в почву.
С биосферно-биогеоценотической точки зрения, сельское хозяйство в его растениеводческой части противоречит естественному природному процессу, а корни этого противоречия уходят далеко в доисторическую эпоху. В наши дни затраты на поддержание нужного для человечества уровня сельскохозяйственного производства настолько велики, а их кпд настолько мал, что есть основания считать причиной такого противоречия несовпадение характера и направлений (векторов) природного (биогеоценотического) и сельскохозяйственного процессов. Это противоречие раньше затушёвывалось наличием огромных природных, в особенности биологических, ресурсов на нашей планете (лесных, рыбных, луговых, водных и других богатств). В настоящее время эти ресурсы в значительной степени растрачены. Повышение урожайности оставалось самым важным требованием, и экстенсивный путь развития земледелия казался единственно приемлемым. Технология обработки почвы получала всё новые дополнительные операции — в соответствии с тенденцией «развёртывание – свёртывание».
Наиболее развёрнутая технология, применявшаяся в середине XX века, включала следующие операции: вспашку, несколько культиваций, боронование и предпосевное выравнивание. Затем следовал посев и дополнительное прикатывание почвы. Мощность тракторов, глубина вспашки и ширина захвата плугов постоянно росли. Сами плуги совершенствовались, появились плуги для гладкой пахоты, не образующие развальной борозды. Казалось, была достигнута полная победа над природой. Но победа оказалась Пирровой. Были растрачены огромные ресурсы, в первую очередь нефть, затраты труда на проведение большого числа операций превысили все мыслимые пределы. В результате верхний слой почвы был разрыхлён, как пух, а слой ниже плужной подошвы — сильно переуплотнён плугами и колёсами тракторов.
Распашка новых территорий, ранее занятых природными лугами, степями, саваннами, лесами и болотами, неизбежно привела к ухудшению водного режима территорий и во многих случаях к эрозии почв. По-видимому, с этим связан великий процесс аридизации суши. И какие бы ни были обнаружены планетарные механизмы, роль антропогенного воздействия на этот процесс весьма значительна.
В равнинных областях часто налетал ветер, и вспаханный плодородный слой уносился с полей пылевой бурей, оставляя за собой пустыню. Результатом такого подхода стала эрозия почв, охватившая десятки миллионов гектаров.
XX век, 30-е годы, Канада, США. Массовая распашка прерий вызвала обеднение почв и пыльные бури, нанёсшие небывалый урон фермерам. XX век, 60-е годы, СССР. История со снижением плодородия и пыльными бурями повторилась на целине Западной Сибири и Казахстана. Содержание гумуса в знаменитых украинских чернозёмах упало с 10–12 % до 5–6 %.
Отвал переворачивает почву, но почва — это в первую очередь разнородные слои живой земли. В верхнем слое обитают бактерии, которые дышат кислородом, — их называют аэробными. А глубже живут бактерии, которые дышат углекислым газом и на воздухе моментально погибают, — их называют анаэробными. При обороте пласта те бактерии, которые должны жить в верхнем слое, оказываются внизу и умирают от недостатка кислорода, а те бактерии, которые существуют в глубине почвы, попадают наверх и также гибнут от недостатка углекислого газа. Остатки с этого «стола» соединяются с минеральной частью почвы и образуют запасы — гумус. При возникновении экстремальных условий, когда почвенное пищеварение останавливается, растения переходят на гумусный тип питания. Начинают потреблять легкорастворимую часть гумуса. Важно понять, что гармония этого процесса позволяет активно жить всем его участникам. Исключение из системы одного из участников или условий приведёт к сбоям в работе всего организма. Таков закон природы.
Другая проблема, связанная с применением плуга, — образование плужной подошвы, то есть слоя переуплотнённой почвы, располагающегося на глубине 20–25 см. В нормальных условиях влага перемещается по капиллярам, поступая то из нижних слоёв в верхние, то из верхних — в нижние. А плужная подошва перекрывает почвенные капилляры, и естественная циркуляция влаги в почве прекращается. Прекращается и глубокая аэрация почвы. Земледелие зашло в тупик.
Безотвальная обработка.
Началась упорная борьба за внедрение безотвальной обработки почвы. Первым об этой проблеме, ещё около 250 лет назад, заявил русский академик М. В. Ломоносов. На страницах газеты «Санкт-Петербургские Ведомости» он опубликовал результат изучения деятельности царского садовника Эклебена. Сделал он это по поручению Императорского Двора. Эклебен в те времена собирал с полей в окрестностях северной столицы около 3000 ц/га! Нас же уверяют, что большинство земель России находятся в пресловутой «зоне рискованного земледелия», где нельзя рассчитывать на высокие урожае в принципе. У Эклебена же, на северо-западе страны, урожаи были не по 20 ц/га, как сегодня в среднем по России, и не 300 ц/га, как у древних шумеров на юге Междуречья, а в 10 раз больше, чем на этом юге и в 150 раз больше, чем сегодня на полях современной России. Эклебен, как и древние шумеры, размещал свои посевы пшеницы на местах старых городских свалок, где земля была обильно заселена почвотворными бактериями и микробатами. У них не было плугов с лемехами для переворота пласта земли. У них была соха и безотвальные плуги, которые только слегка царапали поверхность земли. Они не применяли свежего навоза, об этом нет упоминаний ни в клинописи шумеров, ни у Ломоносова, не было в то время и минеральных удобрений.
XVIII век. Первый русский агроном А. Т. Болотов ещё за сто лет до отмены крепостного права ставил свои опыты и получал фантастические урожаи. В то время считалось, что если крестьянин берёт урожай 1:7, так уж о большем и мечтать нечего. У Болотова 1:115. Одна из самых первых рекомендаций, которую дал Андрей Тимофеевич «усердному хлебопашцу», — это мелкая вспашка и боронование.
XIX век. В своей «Новой системе земледелия» (Киев,1899 г.) И. Е. Овсинский, обобщив опыт многих агрономов, писал, что землю надо обрабатывать не глубже 2-х дюймов (дюйм = 2,54 см). Тогда нижележащие, нетронутые с прошлого года корешки растений станут как дренажные трубки: пропустят вглубь земли росу и углекислый газ. Вместо плуга Овсинский использовал конный плоскорез и получал хорошие урожаи даже в засуху 1895-97 годов.
В 1900 г вышла его книга «Новая система земледелия». Овсинский сумел показать свой результат, но он был обесценен учёными, видевшими в нём угрозу своему авторитету.
Свёртывание.
Но наблюдательные полеводы есть в каждой стране. В США работал земледелец, идеи которого совпадали со взглядами Овсинского почти в точности: фермер из штата Огайо Эдвард Фолкнер. Об этой проблеме он буквально прокричал на весь мир в 1942 г. в своей книге «Безумие пахаря», мгновенно ставшей бестселлером. Новый способ обработки впервые за много столетий исключал использование отвального плуга. Почва рыхлилась на глубину 10–15 см плоскорезами с широкими горизонтальными подрезающими ножами или чизельными рыхлителями с узкой стойкой.
С точки зрения технологической эволюции, началось свёртывание технологии обработки почвы. Была исключена простая, но весьма энергоёмкая операция — оборот почвенного пласта. Энтузиасты нового метода начали свою работу в различных странах мира.
В мировом масштабе технология продолжала совершенствоваться. Удалось справиться с множеством её «детских болезней», главная из которых заключалась в необходимости очистить поля от злостных сорняков без их запашки. Эта проблема была решена с изобретением гербицидов, которые через некоторое время после использования якобы распадаются на безвредные составляющие. Передовые умы забили тревогу.
В канадском университете земледелия висит плакат: «Один немецкий учёный Сакс сделал изобретением плуга больше вреда, чем вся немецкая армия во второй мировой войне». Организована Служба Охраны Почв, разработаны противоэрозионные системы земледелия и первые машинные плоскорезы, которые со временем вытеснили плуги.
Безотвальная обработка начала бурно развиваться во многих странах мира, прежде всего в США и Мексике. Результат: лучшие условия для роста и развития растений, экономия топлива.
В Советском Союзе безплужную обработку почвы начал в 1925 г. известный агроном Терентий Мальцев. Но внедрить эту технологию в масштабах страны не получилось: сказались, в 1954 г., ожесточённое сопротивление коллег, косность государственного аппарата.
Усилиями советских учёных, практиков Т. С. Мальцева,
А. И. Бараева, Ф. Т. Моргуна и др. созданы отечественные машинные плоскорезы. Их и сейчас используют многие хозяйства России и Украины.
Минимальная обработка.
Ещё более продвинутым шагом на пути свёртывания стал переход к минимальной технологии, при которой глубина обработки почвы равна глубине заделки семян. То есть, по Овсинскому, создавшему специальные орудия для неглубокой обработки почвенного слоя и успешно применявшему этот метод в собственном хозяйстве. Новая технология решала целый комплекс задач: сохраняла плодородие чернозёмов, помогала справиться с засухами, эрозией почвы, избавиться от вредителей и сорняков.
В настоящее время у нас на ряде предприятий накоплен положительный опыт. К числу первых относится основанное Шугуровым А. И. Товарищество на вере (ТНВ) «Пугачёвское» Мокшанского района Пензинской области, где с 1982 г. получают высокие урожаи зерновых культур при низкой себестоимости продукции. Анализ и обобщение этого опыта показан в документальном фильме и описан в брошюре «Технология больших возможностей».
Нулевая обработка.
Нулевая обработка почвы — это уже не обработка в обычном смысле слова, а обеспечение комплекса условий для создания оптимальной структуры почвы. Плодородие почвы — результат постоянного кругооборота энергии. Энергия органических остатков растений переходит в энергию переваривающих её почвенных жителей: микробов, грибов, простейших, червей и других насекомых. Энергия последних переходит в растения. Величина нашего урожая и его качество напрямую зависит от труда огромного количества почвенных жителей: эта деятельность почвенных тружеников возможна только при постоянном поступлении неразложившейся органики. Именно в ней законсервирована энергия солнца. А значит, главный для плодородия круговорот — круговорот органического вещества. В качестве этого органического вещества используются все послеуборочные остатки и сидераты.
То есть складывается ситуация, когда обработки нет, а функция её выполняется. Такое определение нулевой обработки перекликается с принятым в ТРИЗ определением идеальной системы. В идеале, при нулевой обработке нет вообще никакого воздействия на почву, но, несмотря на это, почва находится в состоянии, оптимальном для роста и развития растений. Благодаря равновесию между входящими в биоценоз организмами — травами, культурными растениями, микроорганизмами, насекомыми, птицами, животными и человеком — необходимая работа человека сводится к минимуму.
На сегодняшний день в сельском хозяйстве нулевая технология — это отсутствие обработки почвы, за исключением воздействия сеялки.
Серьёзные работы по безпахатному земледелию в 60-х годах начали англичане. Канадцы уже давно привыкли к поверхностной обработке. Но вот в Японии появился человек, удививший всех, — фермер Масанобу Фукуока. Он создал систему земледелия, вообще не требующую никакой обработки почвы, никакой техники, никаких удобрений и химикатов. Он научно показал, что первичный источник и точка устойчивости всего сельского хозяйства — сама Природа.
Не используя никаких химических средств, удобрений и техники, без всякой борьбы, опровергая «неоспоримые» научные положения, Фукуока выращивает высокие урожаи, постоянно улучшая при этом плодородие почвы и устойчивость своего агроценоза (экологического сообщества живых организмов в сельскохозяйственных угодьях). Тем самым он демонстрирует безрезультатность и безполезность современной науки.
Ферма Масанобу — на острове Шикоку в Южной Японии. Это 1 га зерновых и 5 га цитрусового сада, где между деревьями растут и овощи, и травы. К моменту написания своей знаменитой книги «Революция одной соломинки», в 1975 году, почва на ферме не вспахивалась уже 25 лет, её плодородие продолжало расти, а урожаи зерновых приближались к рекордным для индустриального полеводства Японии. При этом растения никогда не страдали ни от голода, ни от вредителей и болезней, ни от сорняков. Он решил задачу, над которой бьётся наука нового тысячелетия — создал устойчивый и продуктивный агроценоз.
В Австрии, в Лунгау, местный фермер Зепп Хольцер работал в течение 40 лет на своих 45 га, находящихся на горных склонах на высоте 1500 м над уровнем моря, вопреки всем правилам агрономии, и создал уникальную биосистему, состоящую из прудов, камней и горных террас, заполненных рыбами, плодовыми, ягодными, лекарственными, злаковыми, декоративными, овощными растениями, животными и насекомыми. Хозяин с хозяйкой занимаются только посадкой и сбором урожая.
За их экологически чистыми овощами, зеленью, фруктами, рыбой, мясом выстраваются очереди рестораторов со всей Австрии. Электроэнергию для своих нужд они также вырабатывают сами. Лунгау назвали «чудом света» — пермакультурой Зеппа Хольцера.
Хольцер побывал в России. Он удивился тому, что, имея чернозёмы в большом количестве и огромные неосвоенные территории, наша страна закупает 80% сельхозпродукции за рубежом...
В природных биогеоценотических системах живые организмы выступают как следящая система за любыми изменениями в среде обитания — как внешними (климатическими, гидрологическими, геохимическими), так и вызываемыми ими самими (прижизненные и посмертные метаболиты, загрязняющие и частично отравляющие среду их обитания). Избежать самоотравления от собственных выделений им помогает объединение представителей разных видов в сообщества (ценозы). Разные виды организмов в ценозе могут разлагать и использовать выделения других видов, осуществляя тем самым санитарную функцию в биосфере. Именно эту санитарную работу, которую в почвах выполняют мириады микроорганизмов, грибов, актиномицетов, безпозвоночных животных и высшие растения, работу, очень чётко организованную во времени и пространстве, человек добровольно взвалил на свои плечи и с великим упорством несёт эту ношу в течение тысячелетий. Ежегодно распахивая почву, разрыхляя её и оборачивая пласт, человек выводит из корнеобитаемого слоя «отходы» предшествующих сельскохозяйственных растений, обеспечивая «стерильную» питательную среду для сельскохозяйственных культур. При этом он удабривает почву, убивая пестицидами «инородных» пришельцев. Вот вам один из примеров рассматриваемого противоречия.
Другой пример относится к понятию о живых организмах как о следящих системах. Каждый из нас не раз наблюдал, как после зимы в некоторый момент мгновенно трогаются в рост растения в лесах, степях, на лугах и болотах. Зелёный покров стремится максимально захватить энергию солнца, включив при этом в работу (в круговорот) вещество почв. В природе почва практически ни одного дня не бывает без зелёного покрова, дающего нам органическое вещество, кислород и многое другое. На сельскохозяйственных угодьях почва длительное время лишена зелёного покрова. После таяния снегов не сразу наступает физическая зрелость почвы, что задерживает пахоту, затем наступает время обработки почвы и сева, потом — ожидания всходов. Поля пустуют и осенью после снятия урожая. Можно представить, как снижается биопродуктивность ландшафтов на полях по сравнению с постоянно вегетирующими природными сообществами, которые, к тому же, имея ярусную структуру, более полно используют энергию солнечного спектра и соответственно почвенные ресурсы. Этот пример также показывает преимущество биогеоценотических систем перед сельскохозяйственными, основанное на их сложной структурно-временной организованности. Число примеров можно увеличить.
Конечно, не сегодня и не завтра великая, исторически инерционная система сельского хозяйства выйдет на новые пути, неизбежно придётся менять стратегию, пересмотреть с точки зрения её соответствия, а не противоречия природным биосферным процессам.
На этом пути, по-видимому, возможно улучшение не только количественной, но и качественной структуры биопродукции (аминокислотный состав, витамины, целебные вещества, сведение к минимуму содержания в биопродукции промышленных компонентов и др.). А мы надеемся, что в дальнейшем предпочтение будет отдаваться именно качеству биопродукции, а не её количеству.
Уже в далёком прошлом стихийно-эмпирически сельское хозяйство ощутило неизбежность введения некоторых биогеоценотических элементов, например, севооборота, ротации (круговращения) которого представляют собой некое подобие биогеоценоза, растянутого в пространстве и во времени (3–9-польный севооборот). Введение севооборота объяснялось не только экономическими, но и биологическими мотивами (утомление почвы, борьба с фитопаразитами и др.). Больше того, как обязательный компонент в севооборот включались поля с многолетними травосмесями. А ведь именно в травосмесях можно увидеть прообраз агроценозов будущего. При должной селекции — многоплановой, а не однобокой, ориентированной только на весовую, а не на белковую урожайность, — возможно создание многокомпонентных агросистем будущего. В образцовом луговодстве и лесоводстве мы также видим прообраз агроценозов будущего. Это должны быть надёжные следящие системы, обеспечивающие максимальную плотность и постоянство зелёного покрова планеты. Зелёный покров планеты будет генеральным направлением всей стратегии сельского хозяйства будущего. Создание агроценозов будущего как высокоорганизованных и управляемых человеком систем, оптимизированных по количеству и качеству биопродукции, — одно из позитивных решений проблемы «Биосфера и человечество».
«Река времён», по образному выражению Г. Р. Державина, создаёт почвы, даря их грядущим поколениям во имя жизни на Земле, с надеждой на планетарный разум человечества — «венца эволюции», как любит говорить человек, заражённый недугом антропоцентризма (согласно которому человек есть центр и высшая цель мироздания). Но в почве «зарыта» совесть человека и его мудрость. Почва молчит, но это может быть молчание и верного друга, и грозного врага. Небрежное обращение с почвой стоило жизни целым народам. Археология и история дают этому много примеров.
Единственная истинная цель земледелия — не выращивание растений, а культивирование и совершенствование человека.
Сергей Юферев. г. Киров.
Email: otragenie1657@nm.ru. |
