Адаптивные системы земледелия

17.12.2015

Ранее нами уже была рассмотрена иерархическая структуризация понятийного аппарата адаптивного растениеводства на уровнях концепции, стратегии, системы земледелия и севооборота. Здесь же мы обсудим особенности этих понятий с позиции дифференцированного (адаптивного, высокоточного) использования природных, биологических, техногенных и других ресурсов, т.е. совокупности всех форм эксплуатации природно-ресурсного потенциала и мер по его сохранению. Последнее особенно важно, поскольку из законов природы и общества вовсе не следует, что биосфера должна развиваться только по сценарию гармонизации («образумления») отношения человека с биосферой, а сама биосфера неизбежно будет превращаться в «царство разума - ноосферу». Очевидно, что глобальные социально-экономические и экологические проблемы требуют и обобщающих ответов, базирующихся на достижениях науки и техники. В их числе дефицит питьевой воды, возможные изменения климата, обеспечение всего населения высококачественными продуктами питания и, наконец, переход к адаптивной стратегии сельскохозяйственного природопользования.
В настоящее время, как, впрочем, и в прошлом, в мире одновременно функционирует большое число систем земледелия. Не останавливаясь на точном определении этого термина, дискуссия вокруг которого ведется уже более 100 лет, укажем лишь на принципиально иной, более высокий иерархический уровень понятий концепция и стратегия по сравнению с системой земледелия. Если концепция адаптивной интенсификации растениеводства отражает единую систему взглядов о месте этой отрасли в сфере всего природопользования и базируется на понимании важнейших законов развития природы и общества, то стратегия определяет общий замысел наиболее рационального достижения главных, в т.ч. глобальных целей указанной деятельности на данном этапе исторического развития. Можно выделить традиционную, преимущественно химико-техногенную, органическую (биодинамическую, экологическую, биологическую), аборигенную и адаптивную стратегии интенсификации растениеводства. Несмотря на неизбежное сходство по ряду подходов к проблемам продуктивности агрофитоценозов и природопользования в целом, каждая из этих стратегий характеризуется спецификой приоритетных путей интенсификации. Так, традиционные органические и особенно аборигенные (используемые местными жителями многих стран Африки, Азии, Центральной и Южной Америки) стратегии, основываясь на широком использовании «естественных сил природы», экстенсивны прежде всего в плане наукоемкости. Преимущественно химико-техногенная стратегия интенсификации растениеводства, вообще игнорирующая целесообразность вовлечения в интенсификационный процесс «сил природы», также оказывается односторонней и в этом смысле весьма экстенсивной, о чем убедительно свидетельствуют многочисленные данные об экспоненциальном росте затрат невосполнимой энергии на каждую дополнительную единицу продукции, в т.ч. пищевую калорию. Главной особенностью стратегии адаптивной интенсификации растениеводства является, как уже подчеркивалось, ее наукоемкость, ориентирующая интенсификационный процесс на самое широкое использование «сил природы» и современных знаний, т.е. реализацию не столько количественных, сколько качественно новых факторов интенсификации. Поэтому адаптивную стратегию можно рассматривать в качестве интегративной ивтожевремя альтернативной другим стратегиям.
Примечательно, что еще в 1838 г. в журнале «Русский земледелец» М.Г. Павлов писал: «Земля в сельском хозяйстве основной капитал. И решение вопроса - как с данного пространства получить наибольший доход - на языке науки называется системою хозяйства (systeme de culture). Следовательно, в каждом данном месте прежде всего надобно определить, какой системы придерживаться выгоднее». Известно, что и В.И. Ленин видел различие между экстенсивным и интенсивным путями развития сельскохозяйственного производства в том, что последний достигается не за счет увеличения количества обрабатываемой земли, а посредством улучшения качества обработки и увеличения размеров капитала, вкладываемого в прежнее количество земли. Подчеркивая необходимость системного, многофакторного подхода к процессам интенсификации земледелия, он указывал на те новые факторы и их интегративные эффекты, использование которых позволит обеспечить непрерывный рост урожайности. Аналогичной точки зрения придерживался и Д.И. Менделеев, по мнению которого причина отставания отечественного сельского хозяйства «не в земле, не в труде, а всего более в капитале .... Сельскому хозяйству как предприятию надо много больше капитала, чем совокупности других видов промышленности ...».
В отличие от понятия «система земледелия», основной особенностью которого является отражение конкретных местных почвенно-климатических и других условий, в т.ч. обеспеченности рабочей силой, сельскохозяйственной техникой, удобрениями, пестицидами и т.д. (повсеместных систем земледелия не бывает), стратегия, которая также базируется на реальных ресурсах (природных, биологических, техногенных, трудовых, экономических и др.), все же акцентирует внимание на общих принципах, приоритетах и критериях самого процесса интенсификации. При этом стратегия интенсификации растениеводства должна учитывать мировые потребности человечества в продуктах питания в долговременной перспективе, а также постоянный рост численности населения Земли, уменьшение пригодной для сельскохозяйственного производства территории, ограниченные ресурсы ископаемой энергии и т.д. Основополагающее значение разработки концепций и стратегий общепризнано во всех сферах человеческой деятельности. Их роль в растениеводстве определяется не только первостепенной важностью в удовлетворении первичных потребностей человека (в пище, одежде и пр.), но и всевозрастающим влиянием агроэкосистем и агроландшафтов на сохранение экологического равновесия биосферы в целом.
Следует подчеркнуть тесную взаимосвязь концепции, стратегии и систем развития сельского хозяйства, поскольку в общем плане любая система земледелия, являющаяся интегрированным комплексом технологических, экономических и организационных мероприятий, должна опираться на естественно-научные законы изменения живых и косных компонентов природной среды. Лишь на основе системного подхода можно реализовать преимущества зональных систем земледелия (специфика агроэкологического макро-, мезо- и микрорайонирования территории, внутрихозяйственного землеустройства, применения удобрений и защиты растений и т.д.), т.е. обеспечить наиболее эффективное использование местных почвенно-климатических и погодных условий, а также трудовых и материальных ресурсов с целью достижения устойчивого роста продуктивности растениеводства, его ресурсоэнергоэко-номичности, природоохранности и рентабельности.
В отечественной сельскохозяйственной литературе вопросы системы сельского хозяйства обсуждались С.М. Усовым («О системах землепашества», 1854), A.B. Советовым («О системах земледелия», 1867), А.П. Людоговским («Основы сельскохозяйственной экономики и счетоводства», 1875), A.C. Ермоловым («Организация полевого хозяйства», 1879), И.А. Стебутом («Основы полевой культуры и меры ее улучшения в России», 1882-1884), А.И. Скворцовым («Основы экономики земледелия», 1890), А.Н. Челинцевым («Сельскохозяйственные районы Европейской России», 1911), A.B. Чаяновым («Оптимальные размеры сельскохозяйственных предприятий», 1924) и другими. При этом С.М. Усов указывал на ошибочность отождествления системы земледелия и севооборота, а И.А. Стебут строго разграничил понятия система хозяйства, система полевого хозяйства, севооборот, система культуры. А.И. Скворцов определял систему хозяйства как «сочетание элементов производства, от которого зависит способ получения ренты в данном хозяйстве», выделяя зерновые, скотоводческие и технические системы хозяйства. П.И. Лященко, базируясь на технико-агрономических критериях и оставляя в стороне организационно-производственные формы, связанные с социально-экономической структурой и отношениями в сельском хозяйстве, выделяет: I - собственно системы сельского хозяйства; II - системы отдельных его отраслей - земледелие, скотоводство; III - системы полеводства; IV - системы севооборота. Если, например, система полеводства относится к использованию пашни под полевые растения, то система земледелия рассматривается уже как система использования всей сельскохозяйственной территории. Обобщив многочисленные литературные данные, автор приходит к выводу, что в русской сельскохозяйственной экономике понимание систем сельского хозяйства и их классификация сводится к роду и способу соединения количественно и качественно «трех факторов производства - земли, труда и капитала», при которых учитывается интенсивность затрат труда и капитала на единицу площади, распределение земли по угодьям (процент пашни и др.), способ восстановления плодородия почвы и пр., что, в конечном счете, и обусловливает направление хозяйства, соотношение сельскохозяйственных угодий, уровень интенсивности и т.д.
Широко известна роль смены систем земледелия. Как уже отмечалось, переход от трехполья к плодосменной системе земледелия в конце XVIII - начале XIX вв. позволил в странах Западной Европы повысить к 1850-1860 гг. урожайность зерновых культур с 7-9 до 16-18 ц/га. Следующий скачок в росте урожайности был связан с открытием Ю. Либиха, т.е. с началом применения минеральных удобрений. При этом, например, во многих хозяйствах Англии и Германии урожайность зерновых культур к концу XIX столетия достигала 50 ц/га. Если введение плодосмена, считает Д.Н. Прянишников, удвоило урожаи хлебов по сравнению с трехпольем, то применение минеральных удобрений на фоне клевера учетверило урожай. Согласно расчетам Гаспаряна, при переложной системе каждый гектар пашни обеспечивал потребность в продуктах питания 0,77 человека, при трехпольной - 1,17, а при плодосменной - 9,3.
Приведенные выше примеры поучительны, на наш взгляд, в следующих двух аспектах: во-первых - длительный период стабилизации урожайности требует перехода к качественно новой системе земледелия (урожайность зерновых культур на уровне 7-9 ц/га сохранялась в Европе в течение многих столетий), во-вторых - существенный рост урожайности может быть достигнут, прежде всего, за счет использования достижений науки. Так, переход к плодосменной системе земледелия базировался на значительном расширении числа культивируемых видов растений (что, в свою очередь, было связано с успехами в области ботаники, интродукции и селекции), принципиально новом понимании физиологии питания растений и повышения плодородия почвы (физиология растений и агрохимия). История перехода от трехполья с паром к плодосменной системе заслуживает внимания и в связи с формированием адаптивных зональных систем земледелия, поскольку исключение пара из севооборота оказалось эффективным лишь в зонах с достаточной влагообеспеченностью. Система ведения сельского хозяйства, писал В.В. Докучаев в 1900 г., изобретенная французами, немцами, англичанами, неприемлема для пашен черноземной области, отличающихся своей сухостью. Поэтому, подчеркивал он, необходимо создать агрономию, специально приспособленную к нашим условиям, для чего прежде всего нужно восстановить физическую структуру почв и максимально использовать влагу.
Следует подчеркнуть, что сама идея дифференцированно-адаптивного использования почвенно-климатических условий, а также приспособительных и средоулучшающих особенностей культивируемых видов и сортов растений уходит своими корнями к системам земледелия древних цивилизаций, которые строго учитывали местные условия. Так, в террасном земледелии инков и народов Индонезии именно специфика рельефа, типа почв и водного режима предопределяла возделывание тех или иных культур. К совершенным хозяйствам в России М.Г. Павлов относил лишь те, которые наиболее соответствовали местным условиям. Расширяя представления о зональных системах земледелия, А.И. Чупров писал: чтобы каждое улучшение (переход к новым севооборотам, способам внесения удобрений, приемам обработки почвы и т.д.) принесло верные результаты, его следует испробовать и проверить в применении не только к свойствам данного климата и почвы, но и к особенностям экономического и аграрного строя. Обличительной чертой зональных систем земледелия, по мнению Сидорова, является их своеобразие, включающее как почвенно-климатические, топографические, исторические, экономические и другие условия, так и структуру посевных площадей, основные схемы севооборотов, системы обработки почв, защиты растений и применения удобрений, обобщения практического опыта и данных зональных научных учреждений. Особое внимание необходимо уделить специфике действия лимитирующих величину и качество урожая факторов внешней среды. Поэтому, считает автор, например, в регионах с высокими показателями минерализации органического вещества в структуре севооборотов следует увеличить долю многолетних трав, сидеральных культур, повысить дозы органических удобрений.
Еще в работе «О системах землепашества», вышедшей в свет в 1854 г., С.М. Усов раскрыл ошибочность отождествления понятий система земледелия и севооборот. Последний традиционно рассматривался в земледелии как важнейшее (а до открытия Ю. Либиха и как единственное) средство восстановления и поддержания плодородия почвы, а также наиболее эффективного приема борьбы с сорняками, возбудителями болезней (грибными, бактериальными) и вредителями. Структура севооборота обычно формировалась с учетом местных почвенно-климатических и погодных условий, а каждому его типу были свойственны особые системы обработки почвы, внесения удобрений и т.д. При этом учитывались не только адаптивные (формирование структуры с учетом потребностей человека и обеспеченности ресурсами), но и специфические адаптирующие функции самого севооборота, связанные с его фитосанитарной и противоэрозионной ролью, влиянием на физико-химические свойства почвы, в т.ч. трансформацию азота, фосфора, калия и других минеральных элементов в урожай, формирование микроклимата, поддержание экологического равновесия в агроэкосистемах и т.д. Подчеркивая особые требования к роли севооборота в прошлом, тем самым хотелось бы обратить внимание читателя как на подчиненность понятия севооборот понятию система земледелия, так и на антиагрономическую сущность перехода к бессменному возделыванию культур (монокультуре), т.е. к формуле «больной севооборот - здоровая экономика». Очевидно, что зональность любой системы земледелия и севооборота, т.е. адаптивнодифференцированное использование всех факторов интенсификации (природных, техногенных, биологических, социально-экономических, организационных), является хотя и важным, но лишь одним из общих требований адаптивной стратегии интенсификации.
Приведенные выше данные подтверждают целесообразность иерархической структуризации понятийного аппарата адаптивности растениеводства на уровнях концепции, стратегии, системы ведения сельского хозяйства, системы земледелия, севооборота. Такой подход, на наш взгляд, не только позволяет избавить традиционные в сельскохозяйственной литературе трактовки системы ведения хозяйства, системы земледелия и севооборота от смешения и тавтологии, но и усиливает внимание к их связи с соответствующими концепциями и стратегиями интенсификации агропромышленного комплекса и его отраслей, т.е. дает возможность научные основы интенсификации сельского хозяйства представить не в качестве набора научных принципов, аих синтеза. В этом и состоит одна из главных особенностей стратегии адаптивной интенсификации растениеводства, не суммирующей и объединяющей, а именно синтезирующей и интегрирующей учение о природных ресурсах (почве, климате, погоде), плодородии почвы (его сохранении и путях повышения), адаптивном потенциале культивируемых видов растений, возможностях эндогенного (селекция) и экзогенного (агротехника) его регулирования и т.д.