Новости
01.12.2016


29.11.2016


29.11.2016


29.11.2016


28.11.2016


18.12.2015

С начала индустриальной эры, т.е. в течение последних 200 лет, основным источником энергии были ископаемые (исчерпаемые) ресурсы (нефть, газ, уголь и др.), которые, являясь технической основой цивилизации, напрямую определяют уровень и темпы социально-экономического развития стран современного мира. В XX в. потребление коммерческих энергетических ресурсов увеличилось в 15 раз. С 1975 по 2005 г. оно превысило объем их использования за весь предшествующий период развития человеческой цивилизации и в 2005 г. достигло 15 млрд т у.т. в год. Главной причиной всевозрастающего потребления невозобновляемых природных энергетических ресурсов стал стремительный рост населения Земли и его потребностей. В настоящее время и в обозримой перспективе (до 2020 г.) основное место в мировом потреблении энергии, в т.ч. в России, будут занимать нефть и газ. Считается, что объем потребления первичных энергоресурсов во всем мире к 2025 г. достигнет 22 млрд т у.т. при среднегодовых темпах прироста 1,9% (в т.ч. в Китае - 3,5%, Индии - 3,2%).
Более 60% мирового потребления энергии приходится на страны с высоким уровнем доходов (15,8% населения мира) и лишь 10,5% - на бедные (36,8% населения). Характерно, что энергоемкость ВВП в 2000 г. (т у.т. на 1000 долл. США) варьировала от 0,25 в Японии до 0,8 в России. Экспортная квота (отношение экспорта к ВВП) в целом увеличилась в мире с 10,3 в 1950 г. до 19,4 в 2000 г. - почти в 1,9 раза, причем быстрее всего она росла в последние десятилетия XX в. под влиянием глобализации. В структуре мирового товарного экспорта первую строчку занимают готовые товары, и этот показатель возрастал (с 73% в 1990 г. до 77% в 2004 г.) при одновременном сокращении доли продовольствия и сельхозсырья (с 12 до 9%). Постоянный рост цен на нефть (рис. 6.57) стал одной из главных причин все большего внимания к возможностям использования биоэнергетического топлива.

Проблемы ресурсосбережения в процессах интенсификации растениеводства

В 1860 г. лишь 5% энергии, используемой в мире, имели ископаемое происхождение, тогда как остальные 95% приходились на физическую силу человека и домашних животных. Однако через 100 лет указанное соотношение изменилось на обратное. Считается, что если расход энергии (в ккал/сут.) на одного человека в каменном веке был порядка 4 тыс., в аграрном обществе - 12 тыс., в индустриальную эпоху - 70 тыс., то в развитых странах он достиг 230-250 тыс. Причем в настоящее время человек и домашние животные уже потребляют, по меньшей мере, 6% чистой продукции всей биосферы, что составляет не менее 12% чистой продукции суши. И хотя за прошедший период энергетические ресурсы человечества увеличились в 1000 раз, проблема их наращивания и тем более рационального использования остается весьма острой. Особое место энергообеспечение занимает в агропромышленном комплексе (АПК), поскольку (с учетом затрат на транспортировку, хранение и переработку сельскохозяйственной продукции) соответствующие расходы достигли в среднем 15-20% от всех национальных энергозатрат, варьируя с 5,5% в ФРГ до 17,2% в США и до 28,2% в Канаде. Если в 2000 г. в Германии на 1 человека расходовали в среднем 174 000 МДж, то в Китае - 36 900, а в Африке - 26 500 МДж. Хотя за последние три десятилетия и произошла резкая дифференциация стран по эффективности использования энергии, высокая корреляционная зависимость (более 0,8) между произведенным валовым внутренним продуктом (ВВП) и количеством тонн условного топлива в расчете на душу населения сохраняется. Причем даже при переходе к высокотехнологичным производствам в условиях истощительной системы использования невосполнимых ресурсов ни промышленное, ни сельскохозяйственное производство не имеют перспектив долговременного устойчивого развития. А это, в свою очередь, делает неизбежной борьбу за передел сырьевых ресурсов Земли.
Неслучайно в условиях быстро сокращающихся запасов исчерпаемых ресурсов и всевозрастающего разрыва в уровне жизни процветающих и развивающихся стран активизировались дискуссии о правлении «золотого миллиарда». Если годовой доход на душу населения в 1995-2000 гг. во Франции, Канаде, США и других промышленно развитых странах составил 18-25 тыс. долл., то в развивающихся - в 20-25 раз меньше. Поэтому многие ученые мира вполне обоснованно выражают сомнения в том, что в ближайшие десятилетия процесс развития тоталитаризма, т.е. однополярного мира, и монополизации использования исчерпаемых ресурсов Земли уступит место ренессансу гуманизма и культуры.
Согласно оценкам и прогнозам, учитывающим обеспеченность мира разведанными извлекаемыми запасами топлива, в обозримой перспективе в сфере сельского хозяйства, транспорта и отдельных подотраслей нефтехимии органическому топливу, и в частности нефти, месторождения которого крайне неравномерно распределены по регионам, нет альтернативы. Причем в ближайшие 20-30 лет, хотя общее потребление энергии и возрастет, вряд ли следует ожидать каких-либо принципиальных технологических прорывов в ее производстве (см. рис. 6.57). В связи с этим уже в обозримой перспективе вполне возможно возникновение глобального энергетического кризиса, что требует, в свою очередь, перехода к стратегии ресурсоэнергосбережения во всех сферах человеческой деятельности, включая снижение энергоемкости национального дохода. Ранее нами уже отмечались негативные последствия преимущественно химико-техногенной интенсификации АПК (рис. 6.58).
Проблемы ресурсосбережения в процессах интенсификации растениеводства

Акцентируя внимание на вопросах экономии исчерпаемых ресурсов, в т.ч. энергии, не следует упускать из виду и другие ресурсы. Так, запасы пресных вод - одно из самых узких мест не только планетарного гидрологического цикла, но и основной лимитирующий фактор в обеспечении человечества водой и пищей. Расход пресной воды на орошение сельскохозяйственных культур составляет 2800 км3/год, в 6 раз превышая все остальные виды водопотребления. В целом же на долю сельского хозяйства приходится более 2/3 мирового потребления пресной воды. При этом водные ресурсы в расчете на душу населения распределены в мире крайне неравномерно (рис. 6.59). Заметим, что площадь мелиорированных земель в бывшем СССР достигала 31 млн га. С этих земель обычно получали 1/3 всей валовой продукции растениеводства, а в очень неблагоприятные по погодным условиям годы на их долю приходилось более 60% прироста производства валовой продукции земледелия. В то же время КПД использования воды на большей части ирригационных систем в развивающихся странах не превышает 30%.
Проблемы ресурсосбережения в процессах интенсификации растениеводства

В настоящее время непосредственно в аграрном секторе расходуется в среднем около 3,5% энергии мирового потребления, варьируя в разных странах от 3 до 6%. В развивающихся странах, где проживает около 70% населения, потребляется всего лишь около 17% энергии. В результате около 2 млрд человек до настоящего времени живут без электричества.
Удвоение мирового населения означает, что производство продуктов питания должно возрасти на величину, равную той, которая характеризует увеличение производства питания с начала неолитической эры и до наших дней. И сделать это необходимо лишь для поддержания уже достигнутого уровня обеспечения продовольствием населения мира, недостаточного пока почти для 2 млрд человек, т.е. более 30% населения Земли.
Удовлетворение мировой потребности в продуктах питания обеспечивается в настоящее время за счет привлечения 48% всех трудовых ресурсов мира. Из них в развивающихся странах около 58%, в индустриальных - 10%. Энерговооруженность сельскохозяйственного производства в разных странах изменяется в пределах от 1,8 кВт/га в России до 4,0 в странах EC17 и 7,1 кВт/га в США. Динамика потребления энергоресурсов представлена на рис. 6.60.
В условиях интенсивного растениеводства химико-техногенные факторы позволяют обеспечить рост производительности труда, своевременное проведение сельскохозяйственных работ, а также частичную оптимизацию пищевого, водного и фитосанитарного режимов в агроэкосистемах. При этом в структуре затрат невосполнимой энергии наблюдается устойчивая тенденция к снижению доли энергии, расходуемой на механизацию производственных процессов, и одновременно к увеличению затрат на удобрения, пестициды, химические мелиоранты, орошение и осушение. Известно, что экономическая ценность и экологическая обоснованность любой технологии характеризуется степенью полезного и безопасного использования энергетических и других невосполнимых ресурсов. Между тем при существующих технологиях возделывания сельскохозяйственных культур теряется, загрязняя окружающую среду, до 50-90% минеральных удобрений, пестицидов и поливной воды. Более того, односторонний преимущественно химикотехногенный подход к интенсификации приводит к подавлению и даже разрушению механизмов и структур биоценотической саморегуляции в агроэкосистемах, увеличивая зависимость продуктивности и устойчивости последних от вложений антропогенной энергии.
Проблемы ресурсосбережения в процессах интенсификации растениеводства

Ориентация на преимущественно химико-техногенную интенсификацию растениеводства сопровождается резким увеличением использования не только прямых, но и косвенных затрат энергии, в т.ч. овеществленной в сельскохозяйственных машинах, удобрениях, мелиорантах, пестицидах, орошении и т.д. Так, если количество запасаемой культивируемыми растениями «пищевой энергии» на единицу затраченной энергии составляло в экстенсивном хозяйстве 20-50, то при интенсивном производстве полевых культур лишь 2, в животноводстве 0,2, в тепличном хозяйстве 0,02. Показано, что для удвоения урожая зерновых в США, Индии и Японии затраты удобрений, пестицидов и машинных мощностей должны были возрасти в 10 раз. Примечательно, что хотя урожайность основных сельскохозяйственных культур в США в 3 и более раз выше, чем в странах Азии и Африки, затраты техногенной энергии здесь на единицу продукции в 10 раз больше. Темпы роста энергоемкости растениеводческой продукции увеличиваются и вследствие постоянно изменяющейся структуры потребляемых продуктов питания в сторону большего удельного веса энергоемких продуктов (мяса, овощей, фруктов).
Обычно в качестве идеала и образца химико-техногенной интенсификации представляют сельское хозяйство США и стран ЕС. Между тем население США, составляющее лишь 4,8% к общему числу жителей Земли, использует около 40% добываемых энергетических ресурсов планеты. Одновременно на долю этой страны приходится 37,6% мирового производства фосфорных удобрений, а также использование около 80% природных фосфатов. He имея достаточных собственных ресурсов калия, США широко импортируют это сырье из Канады (ввозят до 6 млн т в год). В настоящее время национальный доход Японии, где проживает 120 млн человек, превышает суммарный доход всех развивающих стран мира с населением 3,8 млрд человек. Поэтому, если бы весь мир использовал ископаемую энергию в тех же объемах, что и промышленно развитые страны, то к 2025 г. потребовалось бы ежегодно сжигать 55 млрд т угля, т.е. в 5,5 раз больше, чем сейчас. Очевидно, что, как только экологические издержки станут включать в себестоимость производства сельскохозяйственной продукции, от процветающего АПК США и других промышленно развитых стран вряд ли что сохранится. В условиях США для получения 1 кг селитры расходуют 14700 ккал энергии ископаемого топлива, 1 кг фосфорных удобрений - 3000 ккал, а калийных - 1600 ккал.
Если учесть, что в общих затратах энергии при производстве минеральных удобрений на долю азотных приходится свыше 70%, темпы роста использования которых представлены на рис. 6.61, а каждая тонна биологического азота обходится в сотни раз дешевле, не говоря уже о его экологической безопасности, то необходимость широкого возделывания бобовых и зернобобовых культур при переходе к ресурсоэнергоэкономной системе земледелия трудно переоценить. Особенно важное место в ресурсоэнергоэкономном растениеводстве отводится возделыванию однолетних и многолетних бобовых и зернобобовых культур, способных за счет биологической фиксации атмосферного азота накапливать на одном гектаре 100-300 кг/га биологического азота (люпин - 170-190 кг/га, люцерна - до 300 кг/га и т.д.).
Проблемы ресурсосбережения в процессах интенсификации растениеводства

В целом же количество ежегодно биологически фиксируемого ими азота эквивалентно такому количеству безводного аммиака, на производство которого пришлось бы затрачивать 30 млрд долл. США. Выращивание разнопоспевающих сортов клевера лугового в одновидовых и смешанных агрофитоценозах без применения азотных удобрений обеспечивает по сравнению со злаковыми травостоями более высокий биологический потенциал и возможный выход животноводческой продукции с единицы площади. Причем кормовую массу клевера эффективно использовать для балансирования рационов крупного рогатого скота по сырому протеину, а для получения максимальной отдачи от одновидовых ценозов злаковых трав необходимо вводить высокобелковые корма. Выращивание многолетних бобовых трав в одновидовых и смешанных агрофитоценозах оказывает более высокое последействие по сравнению со злаковыми травами на зерновые культуры, выращиваемые в севооборотах по их пласту. Растения сои фиксируют на каждом гектаре около 40-70 кг азота, каждый кг которого в условиях США обеспечивает прибавку урожая кукурузы в 50 кг. Кроме того, соя, возделываемая после кукурузы, выступает как бы «мусорщиком», используя остатки минерального азота. Вот почему в США нередко предпочитают смешанные посевы этих двух культур, располагая их через каждые 8 рядов с изменением месторасположения на следующий год. Следует также учитывать, что односторонняя ориентация на использование высоких доз азотных удобрений, наряду с экономическими проблемами, усиливает кризисность и экологической ситуации: увеличивается количество выделяемых в атмосферу оксидов азота (тепличных газов), возрастает дисбаланс глобального азотного цикла и накопление нитратов в грунтовых водах.
Считается, что темпы роста затрат, например, на защиту растений в настоящее время опережают темпы прироста сельскохозяйственной продукции примерно в 4-5 раз. Интенсивные сорта и гибриды сельскохозяйственных растений, созданные в период «зеленой революции», оказывались более урожайными по сравнению с традиционными лишь при использовании высоких доз минеральных удобрений, мелиорантов и пестицидов, орошении, применении современных сельскохозяйственных машин и орудий. Иными словами, новые генетические варианты растений «зеленой революции» изначально были рассчитаны на больший расход ископаемой энергии.
Доля агропродовольственного комплекса в общем потреблении энергии особенно высока в индустриально развитых странах. Так, в АПК США расходуется 17% национального энергобюджета (из которых 16,9% приходится непосредственно на сферу сельскохозяйственного производства, 33,6% - на переработку, 21,3% - на транспортировку и торговлю, 28,2% - на производство средств производства). Во Франции из общей суммы энергозатрат при возделывании зерновых культур (3,9*10в6 ккал/га) на удобрения тратят около 59%, на обработку почвы - 15, на семена - 13, на фитосанитарные мероприятия - 10, на уборку урожая - около 3%. При этом затраты энергии при выращивании бобовых культур по сравнению с зерновыми оказываются вдвое ниже и составляют 2*10в6 ккал/га (в т.ч. на семена - 33%, удобрения - 29, обработку почвы - 24, защиту растений - 9 и уборку - 5%). Затраты невосполнимой энергии на производство сельскохозяйственных машин и их ремонт оценивают в 10-15%, а на эксплуатацию сельскохозяйственного парка по сравнению с его производством они в 2 раза больше.
Всевозрастающий рост затрат ископаемой энергии в АПК обусловил поиск путей ресурсоэнергоэкономной и природоохранной интенсификации сельскохозяйственного производства (создание сортов и гибридов, устойчивых к болезням, вредителям и сорнякам, кислым почвам, засолению и другим стрессорам, переход к минимальной и нулевой обработке почвы и пр.). Тенденция к ресурсоэнергосбережению резко усилилась в индустриально развитых странах в период энергетического кризиса 1970-х гг., когда цены на энергоносители увеличились в 5-7 и более раз. Между тем энергонасыщенность и энерговооруженность сельскохозяйственного производства за тот же период возросли соответственно в США в 1,7 и 2,2, а в странах ЕС - в 2,8 и 3,6 раза. Только за 1970-1990 гг. энергоемкость национального дохода в промышленно развитых странах мира снизилась на 20%, а валовой сельскохозяйственной продукции примерно на 25%. В целом же прямые затраты топливно-энергетических ресурсов на производство одной пищевой калории за 1975-1985 гг. уменьшились в Великобритании на 29%, в США на 21%, в ФРГ и Франции на 12%, в Японии на 9%.
Увеличение производства энергии в долговременной перспективе рассматривается в качестве важнейшей задачи человечества, поскольку валовой национальный продукт в большинстве стран мира пропорционален ее потреблению. Однако наибольший прирост населения и соответственно увеличение потребностей в наращивании производства продуктов питания ожидается в странах с незначительными запасами невосполнимой энергии. Так, энергетические ресурсы Южной и Восточной Азии, где проживает 50% населения земного шара, оцениваются в 16,5% мировых запасов. Вот почему любая стратегия обеспечения постоянно увеличивающегося населения Земли продовольствием должна базироваться на ресурсоэнергосбережении. При этом односторонний преимущественно химико-техногенный подход к интенсификации растениеводства, базирующийся на всевозрастающей энергетической «цене» каждой дополнительной единицы продукции, в т.ч. пищевой калории, для большинства стран мира оказывается бесперспективным.
В качестве важнейшего потенциального источника дизельного топлива рассматривают рапс, использование масла которого для автомобилей в Германии показало высокую экономичность (4-5 л топлива на 100 км пробега; литр бензина стоит 1,22 евро, биодизеля - 1 евро). В настоящее время более двух третей мировых посевов рапса сосредоточены в Индии, Китае и Канаде. В европейских странах площадь этой культуры уже достигла 4 млн га, а средняя урожайность - 24-26 ц/га. В топливном лексиконе стали привычными термины «биоэтанол», «биогаз», «биодизельное топливо» и др.
Рост ресурсоэнергоемкости растениеводства неизбежно связан со всевозрастающими масштабами загрязнения и разрушения природной среды. Хотя первые сведения об отрицательном влиянии загрязнения природной среды на растительность относятся к XVII в., всеобщее внимание к этой проблеме было привлечено лишь в 50-х гг. XX столетия. Вовлекая в эксплуатацию свыше 36% суши Земли, сельскохозяйственное производство оказывает существенное, а в ряде случаев и решающее влияние на процессы загрязнения и разрушения природной среды.
К концу XX - началу XXI столетия сложилось мнение, что достижения научно-технической революции, обеспечившие процветание 15-20% населения Земли («золотого миллиарда»), стали причиной глобального экологического и ресурсного кризиса для всей современной цивилизации. Известны пророческие слова Ф. Энгельса: «He будем, однако, слишком обольщаться нашими победами над природой. За каждую такую победу она мстит». Представители «Римского клуба», созданного еще в 1968 г., ориентировали на необходимость экономического, политического и социального изменения научно-технического прогресса, подчеркивая, что народонаселение и ресурсы не беспредельны. В работах групп Форрестера и Медоуза была показана опасность истощения мировых природных ресурсов, возрастания антропогенной нагрузки на природную среду, увеличения численности населения и бесконтрольного роста масштабов производства. На конференции ООН по окружающей среде и развитию в Рио-де-Жанейро, принявшей «программу действий», отмечалось, что нерегулируемый рынок продовольствия ведет к истощению ресурсов и не может обеспечить конкурентоспособность ресурсосберегающих технологий по сравнению с ресурсоистощающими. При этом неравенство между богатыми и бедными странами и слоями населения усугубляется, а три четверти человечества обречены на борьбу за элементарное выживание.
Парадоксальность сложившейся к настоящему времени в мировом растениеводстве ситуации состоит в том, что отрасль, базирующаяся на использовании за счет фотосинтеза энергии Солнца и других неисчерпаемых ресурсов атмосферы (CO2 азота), оказалась одной из самых ресурсоэнергоразорительных и экологически опасных. Установлено, что за вегетационный период на 1 га кукурузы используется около 50% падающей солнечной радиации, в т.ч. 35% на транспирацию и 15% на нагрев растений (пойкилотермность), что составляет 2,5*10в9 ккал. В итоге оптимизируется водный и тепловой режим растений. В то же время из затрачиваемой на 1 га невосполнимой энергии в количестве 52*10в6 ккал лишь 2,5%, т.е. 1,3*10в6 ккал, утилизируется эффективно (КПД двигателей - 15-25%); причем потери NPK, пестицидов и воды достигают 50-90% и т.д. В целом соотношение «работающей» на урожай энергии Солнца и ископаемой энергии оценивается в 2,5*10в9/1,3*10в6 = 1/2000. С учетом испарения воды океанов и морей (образование дождя + энергетический вклад Солнца в плодородие почвы, турбулентное перемещение CO2 и т.д.) это соотношение не превышает 1/3600. Таким образом, «вклад» техногенной энергии по сравнению с «силами природы» оказывается мизерным.
В то же время, например, внесение 170 кг/га азота повышает количество утилизированной растениями солнечной энергии в 2 раза, т.е. техногенные факторы выступают как бы в качестве катализаторов усвоения агрофитоценозами солнечной энергии и других ресурсов окружающей среды. А это, в свою очередь, означает, что главная роль техногенно-энергетических затрат (обработка почвы и посев, удобрения, пестициды и пр.) состоит в управлении процессом фотосинтетической утилизации потока энергии Солнца, являющегося определяющим в формировании величины и качества урожая, а также плодородия почвы. Между тем, как уже отмечалось, увеличение производства продуктов питания в большинстве стран мира базируется в основном на использовании всевозрастающего количества «невосполнимой» энергии, материализованной в виде сельскохозяйственной техники, удобрений, пестицидов, орошения. Однако уже в 1970-х гг. стали отчетливо проявляться масштабы противоречий преимущественно химико-техногенной интенсификации сельскохозяйственного производства, особенно в долговременной перспективе. В чем же их суть?
Большинство исследователей обращают внимание на экспоненциальный рост затрат невосполнимой энергии на каждую дополнительную пищевую калорию. Подсчитано, например, что в США за период с 1950 по 2000 гг. увеличение урожайности основных сельскохозяйственных культур в 2-3 и более раз сопровождалось ростом затрат ископаемой энергии в 10-50 раз. На производство 1 пищевой калории с учетом затрат на хранение, транспортировку, переработку и реализацию в индустриально развитых странах затрачивают 10-15 калорий невосполнимой энергии.
Нередко в качестве примера успешной химико-техногенной интенсификации сельского хозяйства приводят США, где на долю агропромышленного комплекса приходится 17% общих затрат энергии. Расчеты, кстати, самих же американских специалистов показывают, что если бы все страны мира обеспечивали такую же энергоемкость агропромышленного комплекса, то на производство продуктов питания пришлось бы тратить 80% энергоресурсов планеты. К этому следует добавить, что указанные 17% энергии расходуют в стране с благоприятными для сельского хозяйства почвенно-климатическими и погодными условиями, импортируя одновременно 44% потребляемой нефти. Г. Одум и Э. Одум считают, что «рост сельскохозяйственного производства в США представляет собой временное явление и может осуществляться до тех пор, пока поддерживается поступление энергии извне». Поэтому проблема энергоэкономного растениеводства стала первостепенной, а стратегия односторонней химико-техногенной интенсификации, базирующейся на всевозрастающей энергетической «цене» каждой дополнительной пищевой калории, для большинства стран мира не может рассматриваться в качестве перспективной.
Интенсификация сельского хозяйства сопровождается резким увеличением использования таких энергоемких компонентов, как сельскохозяйственные машины, удобрения, пестициды, оросительные системы и т.д. При этом постоянно увеличиваются не только прямые, но и косвенные затраты энергии. Изменяется и структура потребляемых продуктов питания за счет роста удельного веса энергоемких продуктов (мяса, овощей, фруктов), включая затраты на их транспорт, хранение, переработку и т.д.
В целом, энергия стала одним из главных факторов, определяющих темпы экономического роста, а производство сельскохозяйственной продукции во многом оказалось проблемой энергетической. В связи с этим во всех развитых странах особое внимание уделяется агроэнергетическому анализу. Так, в США действует Институт энергетического анализа, принят закон, в соответствии с которым федеральные программы, наряду со стоимостной оценкой затрат, должны дополняться и расчетами энергетической эффективности.
В настоящее время разведанные запасы нефти составляют 1 трлн баррелей: из них 50% - Ближний Восток (Ирак, Кувейт, Саудовская Аравия). В таблице 6.85 приведены оценки потенциала энергоресурсов. Ежедневно в мире потребляется 65 млн баррелей, из них 25% в США. До сих пор считалось, что энергетическое, а следовательно, и все экономическое могущество США - в дешевом энергетическом сырье. Однако в последние годы происходило значительное увеличение цен на нефть.
Проблемы ресурсосбережения в процессах интенсификации растениеводства

Эти и другие данные свидетельствуют о том, что при сохранении преимущественно химико-техногенной интенсификации сельского хозяйства успешное обеспечение продовольствием населения мира будет в решающей степени зависеть от использования исчерпаемых ресурсов. Между тем, по мнению Campbell, суммарные запасы нефти на Земле составляют 1800 Гб (гигабаррелей), из которых человек уже добыл почти половину - 822 Гб. При этом человечество потребляет в год почти в 4 раза больше нефти, чем разведывает. Считается, что пик ее добычи пришелся на 2005 г., после чего истощение мировых запасов будет составлять примерно 2% в год, а 2006 г. станет поворотным моментом в истории человечества, экономическое процветание которого в XX в. было связано, прежде всего, с дешевой, легкодобываемой нефтью. Очевидно, что рост цен на ископаемые источники энергии неизбежно связан с удорожанием производства продуктов питания.
Анализ структуры и использования энергетических мощностей в сельском хозяйстве России показывает, что общая величина энергетических мощностей в 1990-2000 гг. сократилась здесь примерно в 1,6 раза, причем наиболее активно этот процесс шел в 1995-2000 гг. (табл. 6.86). В этот же период снизились энергетические мощности в расчете на одного среднегодового работника (на 12%) и на 100 га посевной площади (на 11 %), а также существенно изменилась структура энергопотребления (табл. 6.87).
Проблемы ресурсосбережения в процессах интенсификации растениеводства
Проблемы ресурсосбережения в процессах интенсификации растениеводства

В условиях сокращения энергетических мощностей и преобладающей тенденции снижения интенсивности и эффективности их использования представляет интерес сравнение России по соответствующим показателям с зарубежными странами, имеющими значительные площади сельскохозяйственных угодий и обрабатываемых земель. Для этого выбраны США, самая мощная из ведущих промышленно развитых стран, и Китай, с наибольшими среди развивающихся стран темпами развития в условиях переходной экономики.
По наличию всех энергетических мощностей Россия значительно уступает не только США, но и стремительно развивающемуся Китаю. При этом обеспеченность энергетическими мощностями сельскохозяйственных угодий в России на 25% ниже, чем в США, и лишь немного выше, чем в Китае. Если в 1990 г. Россия располагала сельскохозяйственными энергетическими мощностями в 308,7 млн кВт, что являлось вторым после США показателем в мире, то в 2000 г. суммарные энергетические мощности в сельском хозяйстве страны составили только 176,5 млн кВт, т.е. снизились примерно в 1,7 раза. Кроме того, в России один из самых низких в развитом мире коэффициент ресурсоотдачи, в т.ч. в сельском хозяйстве. Считается, что на единицу сельскохозяйственной продукции здесь, по сравнению с США, расходуется энергии в 5, а металла в 4 раза больше, а затраты, например, на производство 1 т зерна в 3,5 раза выше (сахарной свеклы - почти в 7 раз). Вследствие потерь и нерационального использования зерна, страна не добирает 20-25% урожая. Крайне высокая стоимость транспортировки продукции разрушает региональную специализацию, т.е. ее производство в наиболее благоприятных почвенно-климатических и погодных условиях. Отсюда на территории России высокая вариабельность цен (в 4-5 раз и более) на продовольственные товары, а также стремление к самообеспечению сельскохозяйственной продукцией. Такая ситуация приводит не только к значительному росту затрат труда и исчерпаемых ресурсов на каждую единицу урожая, но и резко уменьшает возможность его устойчивости по годам производства.
Бесспорно, рассмотренные ранее особенности почвенно-климатических и погодных условий в нашей стране, включая их громадное разнообразие, объективно снижают возможности эффективного ведения сельского хозяйства и обусловливают большую ресурсоэнергоемкость соответствующего производства. Если агроклиматический потенциал России принять за 1, то в Западной Сибири он составляет 0,56-0,58, в Восточной - 0,53-0,54, в Туве, Якутии - 0,46-0,48, тогда как на Кубани - 1,4. Показано, что если, например, в странах с теплым климатом (Италия, ФРГ, Испания и др.) для жителей с душевым доходом порядка 20 тыс. долл. энергопотребление не превышает в среднем 4,5-5,0 т у.т/чел., то в России - 8,5-9,0, США - 8,0 и Канаде - 10,0, т.е. почти в 2 раза больше. В то же время, согласно имеющимся данным, в бывшем СССР на единицу продовольственных товаров по сравнению с США в среднем затрачивалось ископаемой энергии в 3-4 раза больше, а на 1 млн руб. национального дохода расход ресурсов был в 4-6 раз выше. При этом в США и Канаде на 1 га пашни и многолетних насаждений в среднем приходилось 115 кг у.т., т.е. в 3 раза меньше, чем в России, где соответствующее использование бензина и дизтоплива составляло 274 кг условных топливных единиц. В настоящее время прибавка сельскохозяйственной продукции на 1% в нашей стране требует увеличения топлива на 2-3%.
В связи с обсуждаемым вопросом, важно напомнить, что после всемирного энергетического кризиса 1973-1974 гг. во всех развитых странах начался активный процесс замены энергоемкого оборудования энергоэкономным, разработка и реализация мер по энергосбережению во всех отраслях экономики. Между тем, например, удельный расход тепла на отопление жилых зданий в России (500-600 кВт ч/м2 в год) в несколько раз выше, чем в Швеции и Финляндии (135 кВт ч/м2 в год), где климатические условия вполне сходны со средними по России. В целом же, по имеющимся оценкам, климатический фактор может быть причиной не более чем 25%-ного превышения энергоемкости российского ВВП в сравнении с западноевропейским (даже если не принимать во внимание потребность в кондиционировании). Однако к началу XXI в. энергоемкость ВВП в России по сравнению со странами EC15 была в 3,1 раза выше, что делает отечественную продукцию неконкурентоспособной на мировом рынке. Тем более что в промышленно развитых странах «золотого миллиарда», наряду со стабилизацией численности населения, к 2025 г. произойдет значительный рост эффективности использования энергии и ее снижение на каждый процент прироста ВВП до 0,25%.
Главной причиной резкого сокращения энергетических мощностей в сельском хозяйстве России за последнее десятилетие явилось отсутствие эффективной государственной поддержки и, как следствие, снижение покупательной способности аграрных товаропроизводителей. Существенный ценовой диспаритет сформировался также между продукцией растениеводства и сельскохозяйственной техникой. Только за период 1990-1999 гг. соответствующая покупательная способность производителей растениеводческой продукции уменьшилась в 5 раз. За этот же период отдача суммарных энергетических мощностей в целом сократилась со 161 до 119 руб/кВт, или более чем на 25% (рис. 6.62).
Проблемы ресурсосбережения в процессах интенсификации растениеводства

Поэтому одна из важнейших задач России в области промышленности и сельского хозяйства состоит в снижении энергоемкости валового внутреннего продукта, т.е. массовое внедрение энергосберегающих технологий. Обусловлено это тем, что в настоящее время на один доллар ВВП в нашей стране расходуют примерно 1,1 т у.т., что является одним из самых высоких показателей в мире.
Между тем Россия располагает огромным потенциалом ресурсо-энергосбережения, составляющим не менее 40-45% его современного потребления. При этом наиболее перспективными направлениями могут быть:
1. Увеличение фотосинтетической производительности растений и агрофитоценозов за счет улучшения их архитектоники с целью более эффективной утилизации прямого и рассеянного потока света в процессе селекции и конструирования, использования биологических регуляторов для торможения фотодыхания и т.д.
2. Утилизация растительных и животных отходов и побочных продуктов путем использования микробиологического распада целлюлозы, генерации метана, добавки к животному корму и т.д.
3. Снижение расхода энергии за счет увеличения биологической фиксации атмосферного азота, перехода к минимальной и нулевой обработке почвы, увеличения доли зеленых кормов и сена в питании жвачных, создания пород животных с более высоким коэффициентом биоконверсии, увеличения числа нормируемых показателей (аминокислотный состав белка, доля расщепляемого и растворимого протеина и др.) при приготовлении комбикормов, а также использовании зеленых кормов, селекции кормовых культур как на высокое содержание биологически ценных веществ, так и их пищевую доступность («не что съедает, а что усваивает»), конструирования многовидовых луговых фитоценозов (пастбищ, сенокосов) не только с высоким выходом зеленой массы, но и большей доступностью питательных веществ, оценки питательной ценности кормов не по кормовым единицам, а по обменной энергии и обменному протеину, адаптивного (во времени и пространстве) размещения сельскохозяйственных культур (макро-, мезо-, микрорайонирование), перехода к адаптивно-интегрированной системе защиты агроэкосистем, создания сортов и гибридов с высокой потенциальной продуктивностью, экологической устойчивостью и коэффициентом энергетической эффективности конструирования адаптивных агроэкосистем и агроландшафтов; повышения средоулучшающих функций культивируемых сортов и гибридов, а также агроэкосистем и агроландшафтов (функции азотфиксации, гумусообразования, фитосанитарные и пр.), роста энергетики почвообразования (1 т гумуса соответствует 5*10в6 ккал запасенной энергии; на 1 га чернозема количество гумуса варьирует от 500 до 1000 т) и т.д.
4. Снижение затрат энергии на хранение, транспортировку и переработку растительной и животноводческой продукции за счет асептической обработки, консервирования и замораживания, улучшенной сушки и пр.
В настоящее время все большее внимание уделяют использованию ресурсосберегающих технологий. Так, на рис. 6.63 представлена схематическая карта ресурсосберегающего технологического комплекса для степных районов Среднего Поволжья. В работах ученых Всероссийского института кормов им. В.Р. Вильямса показано, что при выращивании многолетних бобовых трав и бобовозлаковых травосмесей, в зависимости от их видового состава и способа посева, затраты совокупной энергии колеблются от 12 до 15 ГДж/га при коэффициенте энергетической эффективности от 4,8 до 5,7. При использовании азотных удобрений в случае выращивания многолетних злаковых трав в одновидовых и смешанных агрофитоценозах расходы совокупной энергии достигают 29-33 ГДж/га при коэффициенте энергетической эффективности 2,5-2,9. Примечательно, что растения люцерны, благодаря мощной и глубоко проникающей корневой системе, поглощают большую часть минерального азота, устраняя опасность загрязнения грунтовых вод.
Проблемы ресурсосбережения в процессах интенсификации растениеводства

При внесении минеральных удобрений следует учитывать различия в коэффициентах энергетической эффективности (Кээ) разных форм удобрений. Так, Кээ применения аммиачной воды составил 4,37, Ca(NO3)2 и (NH4)2SO2 - соответственно 2,17 и 2,31, традиционной аммиачной селитры - 1,92 и хлористого аммония - 1,64. В последний период все чаще вносят удобрения вместе с поливной водой, благодаря чему используются способности поглощения питательных веществ не только корнями, но и листьями. Установлено, что коэффициент использования удобрений (Киу) и мелиорантов (Кик), т.е. отношение прибавки урожаев к внесенному количеству исчерпаемых ресурсов, уменьшается с увеличением доз их внесения. Одновременно увеличиваются потери и загрязнение окружающей среды. В этой связи нужно учитывать существенные различия между поглощенным растением количеством NPK и используемой его долей для синтеза органических веществ. При совместном действии факторов роста и развития растений возможны эффекты положительного взаимодействия - синергизма и антагонизма, проявление которых, в свою очередь, зависит от дозы (концентрации) и других соответствующих факторов (фазы развития растения, окружающей температуры, освещенности и пр.).
Действие техногенных факторов осуществляется в четком соответствии с законом минимума Ю. Либиха, согласно которому отсутствие или недостаток даже одного элемента в среде достаточно для того, чтобы сделать ее непригодной для нормального развития растения. В интерпретации А. Демолона этот же закон звучит следующим образом: величина полученного урожая определяется тем элементом или (в более общей форме) фактором роста, который находится в наименьшем количестве по отношению к потребностям растений. При этом ограничивающими факторами могут быть наличие NPK и микроэлементов, влаги, света, CO2, тепла и пр.
Весьма различными для разных сельскохозяйственных культур оказываются и коэффициенты их «энергетической эффективности», т.е. соотношение энергетической ценности продукта и соответствующих затрат на его получение. Так, коэффициенты энергетической эффективности составляют: для батата - 1,42; сои - 1,16; картофеля - 1,12; ячменя - 0,97; огурцов - 0,05; для выращиваемых в теплице огурцов, баклажанов и томатов - соответственно 0,02, 0,05 и 0,07.
В 1985-1990 гг. в расчете на каждый гектар пашни и многолетних насаждений в бывшем СССР использовалось 109-118 кг д.в. минеральных удобрений. Это количество, естественно, было ниже аналогичных показателей в странах Западной Европы (235-239 кг д.в./га), однако заметно выше, чем в Северной Америке (85 кг д.в./га) и Австралии (24-29 кг д.в./га). Однако в период 1990-2000 гг. в Российской Федерации шло систематическое сокращение производства минеральных удобрений, особенно азотосодержащих форм (табл. 6.88). Основной причиной такой ситуации стало снижение спроса (с 10 млн до 1,4 млн т) сельскохозяйственными товаропроизводителями страны. Средние экспортные цены на азотные и калийные удобрения были равны 62,5 и 84 долл. за 1 т. Ориентация на экспорт минеральных удобрений не только крайне отрицательно сказывается на уровне урожайности и плодородии почв страны, а также ее продовольственной безопасности, но и весьма малоэффективна в финансовом отношении. По имеющимся оценкам, используя научно обоснованное количество минеральных удобрений, Россия могла бы получить дополнительно 30-40 млн т зерна, а общая прибавка растениеводческой продукции составляла бы 50-60 млн т в пересчете на зерновые единицы. Если учесть, что в 2006-2007 гг. цена зерновой продукции, экспортируемой в страны дальнего и ближнего зарубежья, составляла 140 долл/т, то доходы от ее продажи (30-40 млн т) превысили бы соответствующие доходы от экспорта минеральных удобрений примерно в 5 раз. Важно и то, что отечественное фосфоросодержащее сырье является экологически наиболее чистым в мире. По расчетам Алейнова, в обозримом будущем для наращивания производства зерна в России понадобятся следующие количества минеральных удобрений (с учетом промышленных потребителей): азотных - 5,6 млн т, фосфорных - 2,8 млн, калийных - 2,3 млн, т.е. всего - 10,7 млн, а в долгосрочной перспективе - 16-18 млн т (рис. 6.64).
С учетом решающей роли минеральных удобрений в увеличении величины и качества урожая сельскохозяйственных культур, а также повышении плодородия почвы заслуживает внимания история отношения к этому вопросу В.Р. Вильямса и Д.Н. Прянишникова, представляющих разные отечественные школы. Подобный краткий экскурс необходим и потому, что в отечественной литературе по этому вопросу нередко бытуют неверные, на наш взгляд, суждения о действительных отношениях этих двух выдающихся ученых.
Проблемы ресурсосбережения в процессах интенсификации растениеводства

Д.Н. Прянишников, дискутируя с В.P. Вильямсом и считая, что «... крайние сторонники травополья открыли реакционный поход и против агрохимии....», в 1945 г. писал о необходимости уже к 1957-1962 гг. увеличить производство минеральных удобрений в стране до 24 млн т в год. Однако делать это следует не по случайным и временным причинам (как недостаточное развитие нашей туковой промышленности), а исходя из принципиально иных, в отличие от технических культур, планов повышения урожаев хлебов. «Нам нужно не только много хлеба, но много дешевого хлеба, а хлеб, получаемый с помощью селитры и аммиачных солей, дешевым не бывает». И тут же поясняет: «азотистые удобрения могут находить широкое применение под хлеба, если цены на последние вдвое превышают цены на аммиачную соль, у нас же они составляют только 40% последней». Поэтому он предлагал для повышения урожайности зерновых использовать питательные вещества, накопившиеся за счет клевера (плодосменная система земледелия с 25% посевных площадей под клевером и люцерной), навоза и зеленых удобрений. В качестве фактора более широкого применения минеральных удобрений при возделывании зерновых и развития отечественной туковой промышленности Д.Н. Прянишников рассматривал и использование государственных дотаций. Именно этому способствовало увеличение цен на зерно к 1963 г.
Проблемы ресурсосбережения в процессах интенсификации растениеводства

Возвращаясь к полемике В.Р. Вильямса и Д.Н. Прянишникова, укажем, что, несмотря на тяжелые обвинения друг против друга, по многим вопросам они имели довольно близкие взгляды. Так, Д.Н. Прянишников, как и В.Р. Вильямс, считал, что при полном введении травопольных севооборотов 22% пашни нужно занимать многолетними травами. Вариант Д.Н. Прянишникова привлекателен тем, что в качестве многолетних трав он предлагал использовать только бобовые культуры из-за их азот-фиксирующей способности, тогда как смешанные посевы злаковых и бобовых трав, рекомендуемые В.Р. Вильямсом, в улучшении структуры почв не имели преимуществ по сравнению с посевами бобовых. Между тем к засушливым условиям злаковые травы приспособлены лучше, чем бобовые, и в этом случае более предпочтительны.
Д.Н. Прянишников справедливо указывал на одну из ошибок В.Р. Вильямса, утверждавшего, что «не азот, не фосфор, не калий, не микроэлементы находятся в минимуме, а вода. И пока этот недостаток воды не будет пополнен, все количество минеральных удобрений будет лежать мертвым капиталом». Согласно Д.Н. Прянишникову, многочисленные опыты научно-исследовательских учреждений показали, что «для северной половины, занятой подзолами, серыми лесными и деградированными черноземами, прирост урожая за счет внесения удобрений составлял от 100 до 110% (при 120 кг д.в. на 1 га), а в черноземной полосе по мере продвижения к югу, он снижался от 45 до 37%, но никак не до нуля». И остается только догадываться, насколько благотворным могло бы для сельского хозяйства России оказаться творческое сотрудничество этих двух научных школ, а также вложение больших материальных ресурсов в развитие Центрального Нечерноземья.
Хорошо известны слова академика Д.Н. Прянишникова о том, что недостаток знаний нельзя заменить избытком удобрений. Более эффективное применение техногенных средств требует более дифференцированного учета особенностей распределения во времени и пространстве важнейших абиотических и биотических факторов среды (плодородия почвы, ее влажности, засоленности и др.), а также специфики адаптивных реакций культивируемых растений на внешние воздействия. Наряду с дальнейшим совершенствованием техники и технологий, важно также обеспечить более дифференцированное (высокоточное) использование техногенных факторов. Например, в зависимости от степени смытости почв эффективность внесения азотных удобрений изменяется в 3-5 раз и более. За счет дробного и локального внесения минеральных удобрений в оптимальные сроки, учета особенностей поглощения и утилизации питательных веществ разными видами и сортами растений, наличия запасов и остатков NPK в почве, повышения плотности растений величина коэффициента энергетической эффективности (Кээ) может быть увеличена в 5-10 раз. Эффективность применения пестицидов также зависит от свойств почвы, температуры, влажности и других факторов внешней среды, влияющих на видовой состав и численность сорняков и вредителей. Поэтому агротехнические приемы, эффективные для одних почвенно-климатических условий (например, на склоне или тяжелых почвах), могут оказаться совершенно непригодными для других (на водоразделе, в долине, на легких почвах). Изучение конкретной практики многих хозяйств показало, что именно из-за недоучета необходимости более дифференцированного использования техногенных факторов они получают продукции меньше возможного, а удобрений и пестицидов расходуют больше нужного. Согласно специально проведенным нами расчетам, установлено, что при существующей практике внесения удобрений (без учета вариабельности почвенного плодородия в пределах одного поля, а также Кээ возделываемых видов и сортов) ежегодно на основной части сельскохозяйственных угодий страны не добирается 10-15 млн т условных единиц зерна.
Ранее уже отмечалось, что эффективность применения техногенных факторов в решающей мере зависит от адаптивных и адаптирующих особенностей культивируемых видов и сортов растений, выявление которых и регистрацию в соответствующих агроэкологических паспортах должны фиксировать селекционеры и государственная комиссия по сортоиспытанию. Между тем относительная насыщенность Государственного реестра селекционных достижений рекомендуемыми сортами сельскохозяйственных растений сопровождается их низкой долей в фактических объемах высева по всем субъектам Российской Федерации. Так, 13 сортов озимой пшеницы в 2001-2003 гг. обеспечили 55% всего объема высева этой культуры, 21 сорт ячменя - 73%, 18 гибридов кукурузы - 71%. Неоправданно высокой остается и доля сортов инорайонной селекции.
Положительные эффекты использования техногенных факторов (вспашка, междурядная обработка, внесение удобрений и мелиорантов, применение пестицидов и пр.) хорошо известны. Однако засухи и суховеи, морозы и заморозки, короткий вегетационный период и другие абиотические стрессоры зачастую сводят на нет результативность техногенных затрат. И чем хуже почвенно-климатические и погодные условия, тем «цена» дополнительной прибавки урожая (у3, у2, у1) больше, тем Кээ ниже, тем выше роль адаптивных и адаптирующих возможностей культуры и сорта в формировании величины и качества урожая, т.е. защищенность хозяйственно ценных признаков и адаптивных реакций самим генотипом («генотип доминирует над средой»). Следовательно, эффективное применение техногенных факторов интенсификации предполагает территориальную почвенно-климатическую и погодную дифференциацию соответствующих доз и сроков внесения удобрений, полива и пр. Приведенные выше данные о мировых ресурсах ископаемой энергии и всевозрастающих темпах их использования значительно усилили внимание к проблеме нетрадиционной энергетики, в т.ч. возможностей ее применения в сельскохозяйственном производстве (энергии солнца, ветра, термальных вод и др.). Особенно перспективным при этом оказывается использование биомассы растений, которые, в силу своей регулярной воспроизводимости, являются, по существу, неисчерпаемым источником энергии.
Кукуруза - наиболее типичная культура среди обеспечивающих быструю (!) окупаемость высоких доз минеральных удобрений дополнительными величиной и качеством урожая. И все же даже для этой культуры характерен экспоненциальный рост затрат ресурсов и энергии на каждую дополнительную единицу продукции. Так, в США за период 1950-1985 гг. урожайность кукурузы возросла в 3,1 раза, а количество минеральных удобрений, вносимых на 1 га, увеличилось в 5,3 раза. Причем экспоненциальный рост затрат техногенных ресурсов имеет место в почвенно-климатических и агротехнических условиях, в наибольшей мере соответствующих адаптивному потенциалу этой культуры. Характерно также, что эффективность техногенных затрат на выращивание кукурузы в зоне «кукурузного пояса» США в 2-3 раза выше, чем на Юго-Востоке, а адаптивное агроэкологическое размещение видов - важнейшее условие энергоэкономичности растениеводства.
Подсчитано, что за период 1955-1995 гг. на каждый гектар пашни в США было внесено в среднем 7 т минеральных удобрений, более 5 т извести и большое количество пестицидов. При этом удвоение урожая потребовало десятикратного увеличения затрат невосполнимой энергии на механизацию и химизацию растениеводства, а рост урожайности в 2-3 раза (с 1950 по 1980 гг.) сопровождался повышением затрат невосполнимой энергии в 10-50 раз. Показано, что первые 16-30 кг азотных удобрений дают по 10-15 кг прироста урожая злаковых на каждый кг удобрений; в дальнейшем этот прирост снижается.
Ранее уже отмечалось, что многолетняя и крупномасштабная химизация сельского хозяйства в США привела к тому, что в более чем в 300 округах (графствах) страны из 3200 в подземных и грунтовых водах отмечено повышенное содержание нитратов и пестицидов; в 1400 округах пестицидами загрязнены источники питьевой воды; число идентифицируемых в грунтовых водах пестицидов постоянно возрастает (их более 50). В их числе - пестициды, применявшиеся десятилетия назад. В итоге повсеместное загрязнение подземных вод превратилось в национальную проблему, а экологический ущерб (в рыболовстве, питьевом водоснабжении и пр.) варьирует от 5 до 18 млрд долл. в год. Большая часть американских потребителей убеждена, что пестициды опасны для их здоровья. В целом же сложившийся уровень химического загрязнения почв и водных ресурсов многими учеными США оценивается как «самая большая ошибка, которую американцы, как нация, совершили за последние десятилетия», называя эту ситуацию «сельскохозяйственным Чернобылем США».
Таким образом, именно сельское хозяйство США и стран Западной Европы, достигшее к концу XX столетия выдающихся результатов в повышении продуктивности растений и животных, продемонстрировало и негативные последствия преимущественно химико-техногенной интенсификации АПК. В их числе - разрушение и загрязнение природной среды, в т.ч. почвы и водных ресурсов, однообразие агроландшафтов, снижение их биологического разнообразия и пр. Так, если в 1935 г. ежегодные потери почвы в результате эрозии составляли в США 2,7 млрд т в год, то к 2000 г. деградация земель, связанная с комплексом факторов (водной и воздушной эрозией, орошением и осушением и пр.), значительно возросла. Вместе с тем следует подчеркнуть, что за 1936-1994 гг. в США на 57 млн га было введено контурное земледелие, на 17,9 млн га проведено террасирование, на 47,2 млн га использовалась система промежуточных посевов, сооружено 2497 тыс. влагосборных резервуаров. К 1996 г. нулевую и минимальную обработку почвы применяли на 41,7 млн га, т.е. на 30% обрабатываемой площади, что обеспечивало сохранность почвы на 84,9-99,4%. Причем если в штате Вирджиния в 1963 г. 75% кукурузы и сои были получены при обычной обработке почвы, то 10 лет спустя 80% этих культур выращивали в условиях минимальной обработки. В штате Айова площади сои и кукурузы с минимальной обработкой только за период с 1968 по 1973 г. увеличились в 6 раз.
Переход к минимальной и нулевой обработке почвы имеет целый ряд таких преимуществ, как существенная экономия ископаемой энергии, резкое снижение уровня водной и ветровой эрозии почв, загрязнение водоемов, улучшение физических и химических характеристик почвы. Так, в опытах Rossel и Landriscini на песчаных почвах Аргентины при нулевой обработке произошло увеличение содержания органического углерода в верхних 7 см почвы, что коррелирует с ростом содержания органического вещества. В тех же исследованиях было установлено, что уровень pH при нулевой технологии по сравнению с традиционной обработкой почвы ближе к нейтральному. Аналогичная тенденция выявлена и во всех исследованных слоях почвы (на любой глубине). При нулевой обработке увеличивается содержание органического вещества в почве. Одновременно растет и общее содержание азота в верхнем горизонте почвы. Что касается содержания фосфора при применении сберегающих технологий, то в большинстве случаев уровень его в верхнем слое почвы также повышался.
Заметим, что на зависимость эффективности растениеводства от почвенно-климатических условий еще в 1817 г. обратил внимание Д. Рикардо, который писал: «Самые плодородные и наилучше расположенные почвы обрабатывались раньше других». К. Маркс считал, что «... по самой природе дела интенсивная агрикультура, т.е. последовательные затраты капитала на одной и той же земле, развивается преимущественно или в более значительной степени на лучших землях. ...Лучшая земля выбирается при этом потому, что она дает наибольшие шансы прибыльного применения капитала, т.к. содержит в себе наибольшее количество естественных элементов плодородия, которые остается только использовать». Неодинаковую агроэкологическую производительность различных земель отмечал и В.И. Ленин. «Между отдельными хозяйствами на земле, - подчеркивал он, - неизбежны различия, проистекающие из различий в плодородии земли, в местоположении участков по отношению к рынку, производительности добавочных вложений капитала в землю». В целом, весь исторический опыт растениеводства свидетельствует о том, что наиболее высокий интегративный эффект вложений невосполнимой энергии (удобрений, пестицидов, орошения и др.) достигается в благоприятных почвенно-климатических условиях. Причем неравномерность территориальной интенсификации растениеводства связана, в первую очередь, с тем, что многие факторы природной среды, лимитирующие величину и качество урожая, оптимизировать за счет химико-техногенных средств практически невозможно.
Использование эволюционно обусловленного и генетически детерминированного «разделения труда» между видами культивируемых растений за счет их адаптивного размещения обеспечивает углубленную и устойчивую специализацию растениеводства. Обусловлено это тем, что разные виды растений обладают неодинаковой устойчивостью к почвенной кислотности, засолению, эродированным почвам, по-разному отзываются на дозы азотных удобрений, орошение и т.д. Так, если высокие урожаи пшеницы, кукурузы, сорго, проса можно получить лишь при pH = 6,5-8,5, то такие виды, как рожь и овес, выдерживают кислотность почвы до pH = 3,5-4. Ячмень, райграс, сахарная свекла, кормовые брюква, капуста и костер безостый по сравнению с кукурузой, пшеницей, сорго и викой, значительно лучше переносят засоление. Весьма различны для разных видов растений и низкие критические температуры. Если для большинства сортов озимой пшеницы они составляют -15...-16° С, а для озимой ржи -18...-20°С, то для клубней картофеля - 1,5°С, всходов кукурузы и сои -4°С. Растения с С4-типом фотосинтеза (кукуруза, сорго, сахарный тростник и др.), происшедшие в основном из засушливых тропиков, обычно характеризуются не только высоким температурным оптимумом роста и фотосинтеза (30-5°С по сравнению с 10-25°С для С3-растений), но и более эффективным, чем у растений С3-типа (пшеница, рис, фасоль и др.), использованием влаги. Культивируемые виды существенно различаются и по коэффициенту транспирации, т.е. расходу воды на образование единицы сухого вещества: 300-370 у проса, сорго, кукурузы, 520-580 у пшеницы, ячменя и овса и 700-840 у риса, фасоли, льна и люцерны.
Есть все основания полагать, что различия в урожайности одних и тех же сельскохозяйственных культур, выращиваемых в разных почвенно-климатических зонах, будут возрастать. Такая тенденция обусловлена ограниченностью (экономической, биологической, экологической) возможностей коренной и эксплуатационной оптимизации условий внешней среды за счет техногенных факторов (рассоления, известкования, внесения удобрений и пестицидов, орошения и др.) с одной стороны и одновременно все большим влиянием на величину и качество урожая нерегулируемых факторов природной среды (сумма активных температур, морозы, суховеи и т.д.) - с другой. Вот почему основную роль в повышении величины и качества урожаев, особенно в неблагоприятных почвенно-климатических зонах, будет играть экологическая устойчивость самих культивируемых видов и сортов, а также конструируемых агроэкосистем и агроландшафтов. Это, в свою очередь, и указывает на всевозрастающую роль адаптивного размещения культивируемых видов растений, т.е. региональной специализации растениеводства. Об этом, например, свидетельствуют данные анализа средних значений урожайности кукурузы в 1950-1970 гг. в Венгрии, где с ростом уровня агротехники увеличивались различия и по урожайности между отдельными агроэкологическими зонами. При этом кукуруза, по сравнению с пшеницей, сильнее реагировала на почвенно-климатические различия.
Концентрация производства важнейших сельскохозяйственных культур в соответствующих их адаптивному потенциалу агроэкологических зонах - решающий фактор увеличения урожайности за счет большей устойчивости агроценозов к «капризам» погоды. Адаптивное размещение в наиболее благоприятных почвенно-климатических условиях исключительно важно для культур, требующих значительных затрат невосполнимой энергии при их выращивании (сахарная свекла, хлопчатник, рис, овощные, плодовые, виноград и др.). Например, в восточной Англии, где почвенно-климатические условия благоприятны для выращивания сахарной свеклы, сосредоточено 85% ее валового производства. В США центры производства хлопчатника переместились с юга в по-лузасушливые районы запада, благодаря чему существенно повысились урожайность и качество сырья. Характерно, что на западные штаты, где выпадает 200-500 мм осадков, приходится 80% орошаемых земель, а в структуре посевных площадей на орошаемых землях преобладают такие интенсивные культуры, как овощные, плодовые и виноград. Соя, которая еще в 1930-е гт. выращивалась в качестве побочного продукта, к настоящему времени занимает в США площадь в 30 млн га и размещена в основном в бассейне р. Миссисипи. В «кукурузном поясе» США (штаты Огайо, Айова, Индиана и др.) сосредоточено 48% посевных площадей кукурузы и обеспечивается 55% ее валового сбора при средней урожайности 65-80 ц/га.
Именно благодаря адаптивному размещению сельскохозяйственных культур в масштабе страны, считает Loomis, значительная часть сельскохозяйственных угодий США используется при умеренных затратах техногенной энергии, необходимой для достижения относительно высоких урожаев. Проведенные нами расчеты показывают, что эффективность затрат невосполнимой энергии на выращивание кукурузы в зонах «кукурузного пояса» США в 2-3 раза выше, чем на юго-востоке страны. Несмотря на то что в западных штатах за счет орошения удается повысить урожайность кукурузы на зерно более чем на 20%, а пшеницы на 90%, удельный вес поливных площадей этих культур от общей их площади составляет здесь соответственно лишь 12,4 и 5,3%. Весьма незначительны в этой зоне и площади орошения сои (лишь 3%), сорго (15,4%) и многолетних трав (14,7%), в т.ч. люцерны (11,7%). Между тем удельный вес орошаемых плодовых (66,5%), картофеля (62,6%), сахарной свеклы (58,7%), овощных (58,2%) и хлопчатника (36,8%) гораздо выше.
Очевидно, что адаптивное агроэкологическое макро-, мезо- и микрорайонирование сельскохозяйственных культур и территориальная дифференциация уровней их техногенной интенсификации выступают в качестве важнейшего условия эффективности не только растениеводства, но и сопряженных с ним отраслей агропромышленного комплекса. С учетом этого требования в производстве пищевого зерна в США доминирует выращивание пшеницы, тогда как кукуруза используется как основной корм для крупного рогатого скота и свиней.
Проблема территориальной дифференциации уровней химико-техногенной интенсификации растениеводства особенно остро стоит в нашей стране, отличающейся громадным разнообразием почвенно-климатических и погодных условий. Вопрос приспособления сельского хозяйства к климату, подчеркивал Г.Т. Селянинов, нигде в Европе, а может быть и на всем Земном шаре, не имеет такого актуального значения, как для России. По мнению академика С.Г. Струмилина, техническая политика индустриализации сельского хозяйства в России должна была разрабатываться на основе размещения сельскохозяйственного производства в строгом соответствии с особенностями местных природных ресурсов. Ракитников на основе анализа урожайности сельскохозяйственных культур за длительный период указывает на неодинаковую отзывчивость разных типов физико-географической среды на интенсификацию сельского хозяйства и экономическую целесообразность перехода к дифференцированным уровням интенсификации растениеводства.
Справедливость этого положения подтверждает весь опыт интенсификации растениеводства во многих странах мира. Убедительно об этом свидетельствуют и данные о том, что в зависимости от почвенноклиматических и погодных условий рациональные дозы и соотношение применяемых удобрений оказываются существенно разными. Так, если в полевых условиях России растениями используется 30-40% внесенного азота, в Румынии - 32-34, то в странах с более влажным климатом - 40-60%, в т.ч. в Германии и Польше - 50-60%, Чехословакии - 45-50%, Югославии - 43-56%. B условиях благоприятного климата Франции (700-800 мм осадков) на каждый килограмм азота (при норме внесения 140 кг/га) получают в среднем 13 кг зерна пшеницы, тогда как в России (более континентальный и засушливый климат, ограниченный вегетационный период) эффективность применения удобрений значительно ниже: каждый центнер минеральных удобрений (N, Р, К) дает в среднем лишь 4-5 ц зерна. По мнению Томпсон и Tpoy, в районах, где выпадает менее 400 мм осадков в год, внесение высоких доз азотных удобрений экономически не оправдано. Поэтому, например, в условиях Канады, где сумма годовых осадков менее 300 мм, внесение азотных удобрений неэффективно. В США критической нормой влагообеспеченности при внесении удобрений считается 410 мм осадков. Вот почему на долю сельского хозяйства этой страны приходится 65% ежегодно расходуемой воды. При этом за счет совершенствования технологии полива, внедрения новейших систем электронного контроля подачи воды достигнута существенная ее экономия.
Необходимость территориальной дифференциации применяемых доз удобрений и средств защиты растений, а также их соотношения подтверждают и многочисленные результаты, полученные в нашей стране. Так, согласно Константинову, применение комплексных удобрений при выращивании озимой пшеницы в северо-западных районах Европейской части России обеспечивает прибавку урожая 6-9 ц/га, тогда как в южных районах страны - лишь 2-4 ц/га. Именно изменчивость погодно-климатических условий обусловливает вариабельность эффективности применения удобрений в Нечерноземной зоне на 25-60% и Черноземной - на 35-70%. Расчеты Сапожниковой показывают, что уменьшение годового количества осадков на каждые 100 мм в южных земледельческих районах Европейской территории России по сравнению с северными снижает эффективность умеренных доз удобрений в среднем на 1,1 ц/га для всей группы зерновых культур, в т.ч. на 1,9 ц/га для озимых. В то же время при избыточном увлажнении, подавляющем процессы нитрификации в почве, коэффициент использования растениями азота падает с 57 до 9%. Карцевым получены аналогичные данные, в соответствии с которыми уровень влагообеспеченности является определяющим фактором эффективности применения азотных удобрений (табл. 6.89). В условиях засушливого климата отмечается сравнительно высокая эффективность применения фосфорных удобрений, что связано с увеличением содержания подвижных фосфатов. В целом, эффективность применения удобрений в бывшем СССР уменьшалась в двух направлениях: в пределах одной почвенной зоны с запада на восток, а по подтипам почв с севера на юг. При этом в зонах с достаточным количеством осадков на долю удобрений приходилось 75% прироста урожайности, и наоборот, при дефиците влаги эффективность использования удобрений не превышает 40%.
Проблемы ресурсосбережения в процессах интенсификации растениеводства

Помимо водообеспеченности на эффективность применения удобрений влияют и другие факторы внешней среды. Так, накопление подвижных питательных веществ в почве и темпы их поступления в растения зависят от температурного режима. Если при температурах 8-10°C поступление элементов минерального питания в надземные части растения ограничивается, то уже при 5-6°С и ниже поглощение корнями азота и фосфора резко уменьшается. Повышение температуры воздуха всего на 1°C по сравнению со средней многолетней в течение мая-июля снижает прибавку урожая хлебных злаков при внесении удобрений (NPK - 120-180 кг/га) в среднем на 0,2 ц/га. Существенное влияние на эффективность применения удобрений оказывает и pH почвы. Например, если при pH = 4,5 на каждый килограмм азота (N - 90 кг/га) удается получить дополнительно 6,2 кг зерна, то при pH = 5,6-6,0 прибавка увеличивается до 11,3 кг.
Очевидно, что в неблагоприятных условиях среды (основные параметры которой выходят за пределы биологического оптимума культивируемого вида растений) затраты невосполнимой энергии на каждую дополнительную единицу урожая будут большими. Причем по мере ухудшения почвенно-климатических условий увеличивается и расход солнечной радиации на образование каждой единицы растительной массы, а затраты ассимилятов на защитно-компенсаторные реакции становятся выше. В целом, чем больше спектр и напряженность нерегулируемых факторов природной среды (морозы, засухи, суховеи и пр.) в той или иной агроэкологической зоне, тем меньше гарантий эффективного применения техногенных факторов.
При территориальной дифференциации уровней химико-техногенной интенсификации растениеводства необходимо учитывать видо- и сортоспецифичность отзывчивости культивируемых растений на внесение удобрений и соотношение N, Р, К. Так, если за счет удобрений в одних и тех же условиях прибавка урожая кукурузы достигает 62%, то озимой пшеницы - лишь 27%. Показано, что эффективность использования каждого килограмма азота и калия (отношение количества сухого вещества в растении к количеству минерального элемента, вынесенного из почвы) у кукурузы и сорго в 2 раза выше, чем у сои и люцерны. Специфичной отзывчивостью разных видов растений на действие удобрений, вероятно, можно объяснить и тот факт, что, несмотря на интенсивную селекцию пшеницы и кукурузы в течение ста лет (1880-1980 гг.), урожайность первой удалось увеличить в США лишь на 9 ц/га, тогда как второй - на 43 ц/га. Вот почему в настоящее время в США под кукурузу, которая занимает лишь 15% посевной площади, вносят 49% общего количества используемых в растениеводстве минеральных удобрений. В последние годы здесь все большее распространение получает агротехника, учитывающая специфику отзывчивости на удобрения не только вида, но и сорта (сортовая агротехника).
При определении уровней интенсификации растениеводства целесообразно различать не только техногенно интенсивные и экстенсивные культуры (по степени отзывчивости на удобрение и орошение), но также выделять почвенно-климатические макро-, мезо- и микрозоны суперинтенсивного, интенсивного и экстенсивного растениеводства (с разной эффективностью применения химико-техногенных средств оптимизации условий внешней среды). Причем в зонах суперинтенсивного и интенсивного растениеводства наиболее важно максимально реализовать интегративный эффект в системе «растение - среда», что, в свою очередь, связано не только с использованием видов и сортов с высокой потенциальной продуктивностью, но и всего комплекса техногенных факторов. Именно в таких зонах переход к всесторонней, многофакторной интенсификации особенно эффективен.
Следует, однако, обратить внимание на условность понятия «зона экстенсивного растениеводства». Действительно, при недостатке тепла, влаги, коротком вегетационном периоде применение техногенных факторов интенсификации (затраты невосполнимой энергии на единицу дополнительной продукции) менее результативно. Как справедливо отмечает Ракитников, экстенсивная система земледелия может быть технически не менее совершенной, чем интенсивная. Более того, уровень интенсивности современного растениеводства определяется не только и даже не столько технической оснащенностью, сколько наукоемкостью системы земледелия (в т.ч. региональной) в целом. При этом решающая роль принадлежит не столько количественным, сколько качественным факторам интенсификации: оптимальному агроэкологическому районированию сельскохозяйственных угодий и адаптивному землеустройству; созданию сортов, сочетающих высокую потенциальную продуктивность с устойчивостью к действию абиотических и биотических стрессоров; повышению потенциальной продуктивности видов, хорошо приспособленных к местным условиям; использованию адаптивных систем машин и сельскохозяйственной техники и т.д. Другими словами, в неблагоприятных почвенно-климатических и погодных условиях ведущими факторами интенсификации растениеводства становятся его экологизация и биологизация на основе широкого использования достижений науки.
В условиях недостатка удобрений и пестицидов (потребность в удобрениях, например, зерновых культур в России удовлетворяется в среднем лишь на 10-15%, а соотношение удобрения/пестициды во много раз ниже нормы) имеющиеся ресурсы наиболее целесообразно сосредоточить в тех почвенно-климатических зонах, где прибавка урожая от их применения максимальна. «У нас, - писал С.Г. Струмилин, - еще недостаточно ресурсов для широкой химизации наших полей. Ho тем меньше оснований распылять их в гомеопатических дозах по всем безграничным просторам Союза». Известно, что из-за недостатка пестицидов недобор урожая в нашей стране составляет в среднем 28%, а около 50% минеральных удобрений используется сорняками. На орошаемых землях в России вносили в среднем 2,5 ц/га удобрений, что на 25-30% меньше, чем требуется для обеспечения высокого урожая. В специально проведенных опытах Rana et al. показано, что внесение неполных доз удобрений (75% обеспеченности) приводит к снижению урожайности всех культур в среднем на 12,7-21,7%.
Ориентация преимущественно на качественные факторы интенсификации растениеводства и более дифференцированные в масштабе страны и регионов уровни химико-техногенной интенсификации растениеводства требует выделения в самых благоприятных почвенно-климатических условиях зон гарантированного земледелия. Так, по расчетам Игнатовского, целенаправленное использование в бывшем СССР примерно 25 млн га плодородных земель позволило бы обеспечить гарантированный сбор 100 млн т зерна. Загайтов и Половинкин справедливо предлагали расширить посевы зерновых культур в западной части страны, где колеблемость урожаев относительно невелика. Целесообразно также увеличить посевные площади кукурузы и гороха в юго-западных регионах, сосредоточив здесь производство овощных, плодовых и винограда.
Опыт показывает, что для обеспечения гарантированных урожаев как в благоприятных, так и неблагоприятных почвенно-климатических и погодных условиях следует выделить основные лимитирующие устойчивый рост величины и качества урожая факторы (природные, биологические, техногенные и др.), установить иерархию их влияния на урожайность, определив экономически оправданные пути их оптимизации и совершенствования. Так, согласно Zatkoj et al., в условиях бывшей Чехословакии урожайность озимой пшеницы зависела от следующих факторов (в убывающем порядке): метеорологические условия года > сорт > предшественник > срок посева > норма высева > норма азота. Очевидно, что в разных почвенно-климатических зонах и для различных сельскохозяйственных культур набор и иерархия лимитирующих факторов неодинаковы. Однако именно в их выявлении и устранении - главный смысл создания зональных систем растениеводства. Например, еще в 1933 г. В.П. Мосолов, рассматривая вопрос о влиянии засух на полеводство в Татарской АССР, на первое место ставил правильный подбор культур, затем приемы обработки почвы, время и способы посева полевых культур, удобрения, борьбу с сорной растительностью, правильное размещение культур в севообороте, селекцию и т.д. Аналогично в полузасушливых зонах США и Канады губительное действие засух также снижается, в первую очередь, за счет правильного подбора культур, совершенствования приемов обработки почвы (нулевой и минимальной), создания засухоустойчивых сортов и гибридов, сохранения на полях соломы (в качестве мульчи), посева кулис из высокостебельных растений, снижения густоты стояния растений, снегозадержания и т.д., т.е. использования целого комплекса мероприятий, направленных на максимальное накопление, сохранение и эффективное использование влаги в почве.
Таким образом, переход к территориально дифференцированным, учитывающим особенности почвенно-климатических и погодных условий каждого региона уровням химико-техногенной интенсификации растениеводства следует рассматривать как важнейшее условие устойчивого роста продуктивности, ресурсоэнергоэкономичности, природоохранности и рентабельности сельскохозяйственного производства в целом. «...Думать, что нужно распределить только справедливо, - подчеркивал В.И. Ленин, - нельзя, а нужно думать, что это распределение есть метод, орудие, средство для повышения производства».
За последние 50 лет при удвоении численности населения Земли производство зерна утроилось, тогда как потребление энергии увеличилось в 4 раза и уже четверть века назад было показано, что продолжение такого типа развития ввергнет мир в экологическую катастрофу - экосистема Земли просто не выдержит очередного ресурсного натиска человечества. Если вплоть до начала 70-х гг. XX в. каждый процент роста валового внутреннего продукта (ВВП) в среднем требовал примерно такого же прироста производства и потребления энергии, то в течение двух последних десятилетий на каждый процент прироста мирового ВВП приходилось лишь около 0,5% прироста энергопотребления, а в перспективе этот индикатор энергетической эффективности экономики может снизиться до 0,25-0,3%. Следовательно, темпы мирового экономического развития все больше опережают темпы потребления энергии. Между тем по энергоемкости ВВП Россия находится в последней десятке стран мира: его величина в 2,3 раза больше среднемирового и в 3,5 раза выше, чем в Европейском союзе. Кроме того, следует учитывать, что указанные данные характеризуют в основном промышленное производство, тогда как в мировом растениеводстве действует «закон убывающего плодородия» и сохраняется экспоненциальный рост затрат невосполнимой (техногенной) энергии на каждую дополнительную единицу продукции. Причем даже в рамках такой общей закономерности удельные затраты невосполнимых ресурсов и энергии в условиях нашей страны существенно (в 3-4 и более раз) превышают среднемировые показатели. Это и предопределяет необходимость кардинальной смены парадигм в сельскохозяйственном природопользовании уже в обозримой перспективе.
В основе адаптивного использования техногенных факторов лежит их дифференцированное (с учетом адаптивных особенностей культивируемых видов и сортов растений, а также почвенно-климатических, погодных, топографических и других условий) и комплексное применение. Обусловлено это тем, что каждый вид и сорт растений обладает специфической способностью утилизировать благоприятные и противостоять стрессовым факторам внешней среды, поглощать и использовать минеральные вещества, отзываться прибавкой урожая на орошение и т.д.
Нарушение принципов адаптивно-дифференцированного использования местных почвенно-климатических и погодных условий, а также материально-технических, трудовых и других ресурсов стало одной из главных причин высокозатратности, низкой продуктивности, неустойчивости и природоопасности сельскохозяйственного производства в нашей стране. Особенно показательным в «уравнительности» и неадаптивности землепользования был переход в 1955-1964 гг. от травопольной системы земледелия к пропашной. Хотя повсеместное использование травопольной системы земледелия в предшествующий период и имело целый ряд негативных последствий, однако ее ориентация на большую биологизацию и экологизацию интенсификационных процессов в растениеводстве соответствовала имевшемуся тогда уровню химико-техногенной оснащенности отечественного сельского хозяйства и специфике почвенно-климатических условий страны. Шаблонное же внедрение пропашной системы при общем недостатке техники, удобрений, пестицидов и мелиорантов не только резко снизило участие «даровых сил природы» в продукционном и средоулучшающем процессах (накопление азота в почве за счет возделывания бобовых и зернобобовых культур, управление фитосанитарным состоянием полей с помощью севооборотов, предотвращение эрозии почвы благодаря оптимизации видовой структуры посевных площадей и т.д.), но и существенно уменьшило эффективность использования материальных ресурсов в АПК в целом. Неадаптивное («титулярное») размещение сельскохозяйственного производства в масштабе страны привело и к тому, что территориальные различия в себестоимости зерна, картофеля, сахарной свеклы, продуктов животноводства между регионами достигают 4-10-кратной величины.
Повсеместный переход к пропашной системе земледелия, сопровождавшийся значительным расширением посевных площадей в зонах неустойчивого увлажнения, распашкой склоновых земель, сенокосов и пастбищ, сокращением доли посевов многолетних трав, резко усилил эрозионную деградацию сельскохозяйственных угодий, что неизбежно снижало эффективность применения техногенных средств, увеличивало зависимость АПК от «капризов» погоды и требовало всевозрастающих затрат невосполнимых ресурсов на каждую дополнительную единицу сельскохозяйственной продукции.