Органічне землеробство як дієва система у боротьбі з посухами в Україні

На сьогодні однією з важливих екологічних проблем XXI століття є зміна загальнопланетарного клімату, яка перебуває на стадії недостатнього розуміння та недооцінки. Глобальне потепління розпочалося в 70-ті роки минулого століття й поступово впливає на землеробство планети.

Прямим наслідком змін клімату є посухи, які негативно позначаються на врожайності культурних рослин в Україні, оскільки погодна складова врожаїв у нашій державі становить понад 50 %.

Водночас необхідно зазначити, що в останні десятиліття зафіксовано небезпечну тенденцію до збільшення повторюваності посух.

Волога визначає рівень урожайності

Цілком імовірно, що вплив космічних й антропогенних чинників на клімат планети має комплексний характер і посухи (весняні, літні або осінні) стануть частим явищем. Тому сьогодні глобальне потепління розглядається як факт, і головною проблемою водночас стає дефіцит вологи, її нагромад­ження, збереження та раціональне використання.

Для цього, по-перше, потрібна розробка адаптаційних заходів до негативного впливу погоди, які мають органічно ввійти в технології сільськогосподарського виробництва.

По-друге, це технологічні заходи з нагромадження, збереження й раціонального використання вологи, особливо в умовах посух.

До першої групи заходів, які можуть протистояти кліматичним негараздам, ми можемо віднести розробку нового районування території; використання посухостійких сортів і гібридів сільськогосподарських культур, адаптованих до значно меншого вегетаційного періоду; впровадження нових (нішевих) посухостійких культур; застосування антистресових хімічних, біологічних і мікробіологічних препаратів, комплексних мікродобрив; внесення перегною та компостів; використання гуматів, мінералів (бентоніт тощо); контроль за фітосанітарним станом посівів сільськогосподарських культур та інше.

В умовах підвищеної посушливості клімату волога визначає рівень урожайності. Тому внаслідок збільшення ролі вологи як лімітуючого чинника одержання врожаю змінюються стереотипи оцінки ефективності систем землеробства й технологій вирощування сільськогосподарських культур.

Нагальним стає вивчення та впровадження у виробництво технологічних заходів і систем землеробства, які дають змогу на рівні наявного вологозабезпечення одержувати заплановані врожаї.

Зростає потреба в нагромад­женні вологи в ґрунті в осінньо-зимовий і весняний періоди, яка здатна значною мірою, за раціональних витрат, забезпечити фізіологічні потреби сільськогосподарських рослин під час вегетації, у періоди між дощами, коли трапляються посухи.

Передусім слід зазначити, що найзначнішими для насичення ґрунту водою можна вважати атмосферні опади, що сягнули його поверхні (кожен міліметр опадів утворює 10 т води на 1 га).

За останні 20 років середньорічна температура січня та лютого підвищилася на 1-2°C, що призвело до змін у ритмі сезонних явищ – значно збільшилася кількість опадів в осінньо-зимовий період.

Битва за сніг

Тому одним із важливих джерел водопостачання ґрунту є надходження води з талого снігу. У зв’язку з цим значно зростає роль снігозатримання.

На полях ПП «Агроекологія» (Шишацький і Зіньківський райони Полтавської області) ми провели дослідження впливу висоти снігового покриву на запаси вологи у метровому шарі ґрунту.

Обліки проводили на полях соняшнику, де були залишені стебла на зиму з метою створення куліс для снігозатримання (цей захід входить до технологій органічного землеробства), та на інших полях. Так, 2017 року максимальний сніговий покрив на соняшнику сягав 35 см і запаси продуктивної вологи в метровому шарі ґрунту на початку вегетації становили 142 мм.

На полі, де була стерня ячменю з еспарцетом першого року життя, ці показники становили відповідно 25 см і 110 мм. На полі еспарцету з отавою снігу та вологи було 37 см і 121 мм відповідно. На посіві пшениці озимої було нагромаджено 20 см снігу і 99,4 мм вологи. Проведені 2018 року обліки продемонстрували таку саму тенденцію, але з більшими запасами снігу та вологи.

Так, по залишених стеблах соняшнику при висоті снігового покриву 47 см запаси вологи сягали 167 мм. Отже, снігозатримання є важливим заходом нагромадження вологи у ґрунті.

Водночас ми в жодному разі не зменшуємо вплив інших агротехнічних заходів, зокрема й лісових смуг, на вологозабезпечення ґрунту.

Адже, займаючи всього 1,4 % орних земель, захищаючи поля від посух та ерозії, вони підвищують урожайність сільськогосподарських культур у середньому на 15-20 %.

Забути про плуг

При розгляді впливу обробітку ґрунту на його водний режим необхідно зазначити, що традиційний обробіток ґрунту, головним видом якого є оранка, впродовж багатьох десятиліть надавав можливість забезпечувати людство продовольством, але водночас створив безліч негараздів, пов’язаних з ерозією ґрунтів, погіршенням їх якості та висушуванням.

Завданням сучасної системи обробітку ґрунту є інтенсифікація виробництва й одночасне збереження наявних природних систем, максимальне нагромадження та раціональне використання вологи, яка надходить у ґрунт.

Плуг переміщується на другий план, тоді як на перший виходять знаряддя, які лише розпушують верхній шар ґрунту, що допомагає зберегти більше вологи в орному шарі, скоротити строки сівби й, що не менш важливо, економити енергоресурси.

Позитивні результати, попри погодні катаклізми, мають ті господарства, які враховують кліматичні зміни й замість глибокої оранки проводять глибоке розпушування ґрунту або його поверхневий (мілкий) обробіток, що має більший ефект у нагромадженні, збереженні та використанні вологи.

Його річний вологонагромаджувальний ефект порівняно з оранкою вищий на 30-50 мм, що особливо важливо під час посух.

Тому доцільно наголосити, що у Природі існує свій «біологічний» плуг.

Не­оране поле пронизане мільярдами капілярів, що залишаються після кореневої системи, а також утворюються у результаті життєдіяльності дощових черв’яків й інших організмів.

По цих капілярах ґрунт насичується вологою. Перехід на мінімальний, а потім нульовий обробіток, не руйнує природну структуру, залишає на поверхні пожнивні рештки (мульчу), які захищають ґрунт від перегріву в період посух, зменшують кількість проростків насіння бур’янів й ерозію ґрунту.

У системі обробітку ґрунту розглядаються також своєчасне проведення післязбирального лущення, передпосівна підготовка, міжрядні культивації просапних культур з метою розпушування ґрунту та боротьби з бур’янами тощо.

Всі ці технологічні заходи мають вплив на збереження та раціональне використання вологи.

Так, наприклад, вчасне лущення стерні зберігає до 40 мм вологи в метровому шарі ґрунту.

Бур’яни, залежно від виду, поглинають до 130 мм / м2 вологи з ґрунту, тим самим позбавляючи культурні рослини доступної вологи, тому боротьба з ними має важливе вологоощадне значення.

Значну роль у збереженні вологи відіграють заходи боротьби з ерозією ґрунту.

У продуктивному використанні вологи також дуже важливі добрива.

Так, кожна тонна внесеного в ґрунт гною за роки його дії в багатопільній сівозміні дає додатково до 1 ц у перерахунку на зерно, а кожен центнер мінеральних добрив у стандартних туках, при їх внесенні під основні польові культури (пшениця озима, кукурудза, ячмінь, просо) – в середньому до 1,5 ц зерна.

Зрозуміло, що в ефективності добрив важливу роль має вологість ґрунту. Наприклад, відомо, що

кожен додатковий міліметр ґрунтової вологи може підвищити на 0,5 т / га врожай, а в період посухи додаткові 2,5 мм води приводять до додаткового збільшення врожайності кукурудзи на 0,5-0,7 т / га.

Слід зауважити, що в умовах посухи використання органічних добрив, завдяки яким збільшується органічна складова ґрунту, поліпшує його водний режим.

Мілкий обробіток, сухе землеробство, підґрунтова роса

В умовах змін клімату – глобального потепління та збільшення частоти посух – все актуальнішими стають дослідження вологоощадних систем землеробства, зокрема органічного землеробства, агротехнічні прийоми якого сприяють нагромадженню, збереженню та раціональному використанню ґрунтової вологи.

Одним із технологічних елементів органічного землеробства, що сприяють поліпшенню водного режиму, є ґрунтозахисний, вологоощадний, мілкий обробіток ґрунту на глибину 4-5 см, завдяки якому створюється вертикальна орієнтація пор аерації, зберігається природна структура ґрунту, його капілярність, сформована корінням, яке розкладається, та дощовими черв’яками.

При такому обробітку відсутній горизонт ущільнення (плужна підошва), встановлюється баланс великих і малих пор, які зберігають повітря та вологу, створюючи умови для атмосферної іригації. Практично реалізується запропонована понад сто років тому І. Овсінським ідея «сухого землеробства» з максимальним залученням у технології землеробства «ефекту підґрунтової роси». Цей обробіток також позитивно впливає на розвиток мікоризи, яка сприяє росту рослин у посушливих умовах.

Нагромадити вологу допомагає також дотримання науковообґрунтованих сівозмін, введення в структуру посівних площ багаторічних бобових трав, сидератів, внесення перегною, використання пожнивних решток, нетоварної частини врожаю. Завдяки цьому в ґрунті збільшується органічна маса, яка робить його більш пухким і підвищує здатність утримувати вологу.

Мульчування поверхні поля рослинними рештками також сприяє зниженню температури ґрунту та випаровуванню вологи.

Отже, за органічного землеробства вологість ґрунту в різні періоди вегетації рослин у середньому на 28-32 % більша від вологості ґрунту, на якому ведеться інтенсивне землеробство.

Інтенсивні методи не перестрибнуть через недолік вологи

Крім того, застосування технологій органічного землеробства позитивно позначається на показниках структурно-агрегатного стану ґрунту. Так, у шарі 0-10 см за органічної системи коефіцієнт структурності ґрунту становив 9,9, що майже удвічі вище порівняно з контрольним варіантом (інтенсивна система) – 4,62. З глибиною його значення знижується, особливо це стосується товщі ґрунту 30-50 см.

Застосування органічної системи землеробства сприяє також зростанню коефіцієнта водостійкості структурних агрегатів. Так, коефіцієнт водостійкості структурних агрегатів за органічної системи землеробства дорівнював 10, а за інтенсивної – 5,2.

При тривалому використанні органічних технологій також виявлена тенденція зміни параметрів водотривкої частини ґрунту – гумусу. Так, у шарі ґрунту 10-20 см уміст загального гумусу за органічної системи становив 5,26 %, за мінеральної – 4,70 %. На окремих полях завдяки інтенсивнішій гуміфікації органічних решток він сягав різниці до 1,57 %. Особливо відчутний процес ґрунтоутворення на еродованих землях, урожайність яких через певний період після впровадження системи досягала показників на рівнинних полях.

Доповнює систему сучасний комплекс сільськогосподарських машин і механізмів для суцільного та міжрядного обробітку ґрунту.

Логічно, що підвищення родючості ґрунту позитивно впливає на продуктивність сільськогосподарських культур. Проте якщо через недолік вологи на цьому рівні родючості не може бути високого врожаю, то використання інтенсивних методів не збільшить їх.

Та коли вирощена продукція сертифікована як органічна, є можливість отримати додатково 30-50 % і більше коштів від її реалізації.

Органічне землеробство — реакція на  потепління

Отже, широке впровадження органічного землеробства є оптимальною реакцією агропромислового комплексу на глобальне потепління, адже технології цієї системи дають змогу продуктивніше нагромаджувати й використовувати вологу завдяки сівозмінам, мілкому обробітку ґрунту, внесенню органічних добрив і вирощуванню сидератів, використанню сучасних машин і механізмів для обробітку ґрунту.

На жаль, розвиток наукових досліджень і впровадження в царині органічного землеробства як в нашій державі, так і за кордоном істотно відстає від вимог виробництва. Саме дефіцитом знань і пояснюється те, що більшість виробників не наважується розпочати впровадження системи органічного землеробства у своїх господарствах. Хоча ця система вже протягом 40 років успішно працює у всесвітньо відомому господарстві «Агроекологія», що на Полтавщині.

Однак маємо погодитися зі словами французького мікробіолога Луї Пастера, що «доведена істина, навіть найблискучіша, не завжди легко визнається».

Отже, підсумовуючи сказане, зазначимо, що за умов збільшення посушливості клімату необхідно впроваджувати системні та науково обґрунтовані заходи з адаптації аграрного виробництва до нових кліматичних умов.

Протистояння зростальному дефіциту вологозабезпечення землеробства досягається завдяки нагромадженню та збереженню вологи внаслідок постійного застосування сучасних енергоресурсовологоощадних технологій вирощування сільськогосподарських культур, мінімізації обробітку ґрунту, скороченню строків проведення весняних польових робіт і загалом дотриманню регламентів використання всіх технологічних операцій.

Ці заходи сприяють сталому розвитку аграрного сектору України, оскільки вони ґрунтуються на принципах золотого правила екології, яке має повсякчас впроваджуватися в життя на рівні господарств. Глобальні проблеми екології вирішуються локально.