Концепція і головні принципи біологічного (альтернативного) землеробства

Размещено на http://www.allbest.ru

На тему: «Концепція і головні принципи біологічного (альтернативного) землеробства»

Зміст

1. Загальна характеристика альтернативних методів ведення землеробства

1.1 Системи альтернативного землеробства

1.2 Українська модель альтернативного землеробства

2. Перспективи розвитку альтернативного землеробства

3. Застосування біопрепаратів

Висновок

Бібліографічний список

ВСТУП

Наука в розвитку сільськогосподарського виробництва має особливо важливе значення. Це зумовлено багатьма причинами і насамперед багатогранністю і складністю процесів, які забезпечують акумуляцію сонячної енергії і перетворення її в органічну речовину - джерело життя.

Процес створення врожаю повґязаний з наявністю певних зовнішніх умов, з їх динамікою в часі з різною здатністю рослин використати ґрунтові і кліматичні умови і протистояти несприятливим фізичним та біологічним впливам.

Сучасне землеробство ґрунтується на даних та досвіді багатьох наук, насамперед біології, хімії, фізики, ґрунтознавства, економіки, кліматології та інших, які, в свою чергу, в застосуванні до агрономії диференціювались і стали її складовими частинами, - агрофізика, агрохімія, агроґрунтознавство, агрометеорологія, фізіологія рослин і рослинництво, мікробіологія, селекція, ентомологія, фітопатологія, меліорація та агролісомеліорація. Весь цей комплекс наук є найбільш ефективним при правильному їх проведенні в умовах освоєння науково-обґрунтованих систем землеробства, які повинні забезпечувати високі і стійкі врожаї при одночасному підвищенні родючості ґрунту і створенні сприятливих приземних умов. "У часі є нерухомість, як мистецтво - сліпа вигода або ряд господарських помилок, як наука - розрахований успіх", - писав у 1837 р. професор М. Г. Павлов.

У розвитку земних цивілізацій винятково важливу роль відіграли і відіграють світові земельні ресурси. З поверхневим шаром (ґрунтом) повґязане життя різноманітного рослинного і тваринного світу. Земля з давніх-давен була місцем мешкання людей, вона їх годувала як мати своїх дітей і за що її заслужено називають "Земля-годувальниця". Хоч вік земної кори, ймовірно, становить близько 4,6 млрд. років, все ж перші ознаки життя на ній зґявилися лише 1 млрд.. років тому.

Людина почала обробляти землю близько 8-11 тис. років тому.

За даними ООН, земельний фонд планети сягає 13 млрд. 435 млн. га, з них на сільськогосподарські угіддя припадає 36,2%. Тепер площа сільськогосподарських угідь становить близько 5 млрд. га, в тому числі ріллі - 1 млрд.. 424 млн.. га, або 27,6%, природних луків та пасовищ - 3 млрд. 424 млн. га, або 70,3%, багаторічних насаджень - 98 млн.. га, або 2,0%. Щороку в світі відчужується близько 25 млн. га сільськогосподарських угідь, що еквівалентно втраті харчових ресурсів на 85 млн. чоловік.

Найбільшими площами сільськогосподарських угідь володіють Китай - 496 млн. га, Австралія - 466, США - 427, Бразилія - 246, Казахстан - 222, Росія - 210, Індія - 181, Аргентина - 169, Монголія - 126, Мексика - 99, Канада - 73 млн. га.

Україна за площею сільськогосподарських угідь (42 млн. га ) входить до 12-ти найбільших країн світу, займає вигідне географічне положення, розміщена в досить сприятливих кліматичних умовах, має родючі ґрунти, працьовитих і талановитих людей.

Освоєння землі відбувалося поступово. За даними ООН (1994 р.), світова площа ріллі на початку 20-х років ХХ ст. становила 1345,6 млн. га, з них у США - 185,7, Індії - 166; Росії - 130; Китаї - 93; Австралії - 50,8; Бразилії - 49,5; Канаді - 45,4; Казахстані - 35,3; Україні - 33,3; Аргентині - 25,0; Франції - 18,1; Польщі - 14,3; Німеччині - 11,5; Румунії - 9,4; Італії - 9,0; Великобританії - 6,5; Японії - 4,1; Болгарії - 4,1 млн. га.

У світі спостерігається тенденція до зменшення площі землі, яка обробляться, з розрахунку на душу населення. Наприклад, у 1975 р. на 100 чол. припадало 35 га землі, у 1985 - 28, у 1993 - 24, у США - відповідно 65, 67 і 64 га. У країнах Європейського економічного товариства в цей період площа ріллі з розрахунку на душу населення перебувала на рівні 21 га, в Італії вона становила 16, Німеччині - 14, Великобританії - 11, а в Японії - 3,3 га.

Землеробство, як відомо з археологічних даних, виникло одночасно із скотарством у мезоліті - неоліті. Під впливом погодних умов різних регіонів формувалися різні види землеробства: стійке - в помірному поясі з родючими ґрунтами, достатньою і стійкою кількістю опадів; нестійке - в умовах нестійкого і недостатнього зволоження; зрошуване - в посушливих районах при поливі; цілорічне - у вологих субтропіках і тропіках з родючими ґрунтами, де за рік одержують 2-3 урожаї культур.

1.ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА АЛЬТЕРНАТИВНИХ МЕТОДІВ ВЕДЕННЯ ЗЕМЛЕРОБСТВА

Забезпечення населення продуктами харчування - одне із найважливіших завдань держави. У країнах з нестабільною економікою, до яких, на жаль, тепер належить Україна, надзвичайно важко досягти стійкого виробництва сільськогосподарської продукції, забезпечувати раціональне використання природних ресурсів, гарантувати охорону довкілля від забруднення.

Навіть незначне підвищення врожайності сільськогосподарських культур потребує колосальних вкладень енергії, матеріалізованої в машинах, добривах, пестицидах, системах зрошення. Є дані про те, що для поширення євро- американської моделі інтенсифікованого сільськогосподарського виробництва потрібно було б витратити близько 80% світового виробництва енергії.

Але не тільки, і навіть не скільки, дефіцит енергії викликає критичне відношення багатьох дослідників до інтенсифікації землеробства. Аналіз даних з цього приводу свідчать, що уразлива сама стратегія всеохоплюючої інтенсифікації землеробства. Все більше очевидні як ресурсні, так і особливо екологічні обмеження такої стратегії. При техногенному підході до інтенсифікації землеробства довкілля, як правило, забруднюється токсичними речовинами, різко підвищується ерозія ґрунтів, значно зменшується видова різноманітність корисної флори та фауни, збільшується небезпека масового ураження агроценозів хворобами і шкідниками.

Оскільки перевага надається вузькоспеціалізованим агроекосистемам. зменшується їхня здатність щодо підтримання екологічної рівноваги за рахунок механізмів саморегуляції. Внаслідок цього зростає екологічна й генетична ураженість посівів, потреба застосування все у більших масштабах засобів хімічного захисту рослин. Це неминуче підсилює процес руйнування механізмів самооновлення природних ландшафтів. Негативні наслідки інтенсифікації землеробства зумовили альтернативних систем землеробства у країнах західної та США. У 1972р. була створена міжнародна федерація „Рух за органічне сільське господарство” (IFOAM). Уже понад 20 років проводяться наукові дослідження з цієї проблеми, але неухильно розширюються масштаби практичного застосування альтернативного землеробства. Його головна мета за визначенням західноєвропейських вчених - виробляти екологічно безпечну біологічно повноцінну сільськогосподарську продукцію. Гарантією одержання такої, на думку зарубіжних дослідників, є повна відмова від добрив, пестицидів та інших штучних хімічних сполук. Ураженість такого підходу очевидна і не потребує обговорення. Тому ряд вітчизняних дослідників (Кисіль В.І. та ін.) запропонував концепцію біологічного землеробства як систему, що ґрунтується на „м'якому”, адекватно природному, впливі на один із головних компонентів біосфери -ґрунт з метою досягнення стійкого - рівноважного стану агроландшафтів. Критерієм такого стану є „здоровий” без ознак „біологічного” азоту, використання поряд з гноєм сидератів, побічної продукції, застосування мікробіологічних препаратів, що поліпшують азотне і фосфорне живлення рослин, перехід переважно на нехімічні методи боротьби з бур'янами, шкідниками, хворобами сільськогосподарських культур. Якщо виходити з цих позицій, то стає очевидним, що біологічне землеробство, з одного боку - могутній еколого стабілізуючий фактор, а з іншого - необхідна умова стійкого функціонування агроекосистеми. У трактуванні українських вчених альтернативне, або біологічне, землеробство не передбачає повну відмову від застосування агрохімікатів, особливо в тих технологічних, де їм нема альтернативних (нехімічних) засобів.

Отже, альтернативне землеробство -- це не система, а концепція, новий підхід до землеробства, група методів, етика ставлення до землі. Його суть полягає у повному або частковому відмовленні від синтетичних добрив, пестицидів, регуляторів росту і кормових добавок: Комплекс агротехнічних заходів ґрунтується на суворому дотриманні сівозмін, введенні до їх складу бобових культур, збереженні рослинних решток, застосуванні гною, компостів і сидератів, проведенні механічних культивацій, захисту рослин біологічними методами. Метою альтернативного землеробства є одержання продукції, що не містить залишків хімікатів, збереження ґрунтової родючості -- і, в кінцевому рахунку, охорона навколишнього середовища. Рух за альтернативне землеробство розвивається в промислово розвинених країнах, де з найбільшою силою проявилися негативні наслідки інтенсифікації землеробства.

Альтернативне землеробство закордонні спеціалісти не вважають кроком назад у розвитку землеробства, бо фермери, що дотримуються цих методів, використовують високоякісне насіння найкращих сортів і сучасні машини та обладнання, знаряддя, проводять ґрунтоохоронні заходи, Переробка органічних відходів здійснюється сучасними методами. Знання життєвих циклів бур'янів, збудників хвороб і шкідників дає можливість розробляти оптимальні сівозміни.

Прихильники альтернативного землеробства визнають, що традиційне землеробство характеризується більш високими показниками, але, по-перше, вони досягаються зниженням родючості ґрунту і забрудненням навколишнього середовища залишками добрив і пестицидів і, по-друге, в традиційному землеробстві, на їх думку, не надається достатнього значення такому важливому показнику, як біологічна якість продукції, яку треба оцінювати не тільки за привабливим зовнішнім виглядом, смаком і розміром, а й за здатністю підтримувати здоров'я людини.

В альтернативному землеробстві велику увагу приділяють боротьбі з ущільненням ґрунту. Для цього застосовують тільки легку сільськогосподарську техніку.

Не допускається застосування хімічних засобів захисту рослин. Для боротьби з бур'янами, хворобами і шкідниками використовують тільки агротехнічні та біологічні методи.

Для альтернативних господарств, в яких утримуються тварини, замість застосування складних кормових сумішей, що містять багаточисельні синтетичні кормові добавки, характерне повернення до натуральних кормів.

1.1 Системи альтернативного землеробства

Нині існує декілька систем альтернативного землеробства. Найбільш старою з них вважають біодинамічну. В 30-і роки її вже застосовували окремі фермери в Австрії та в інших країнах Західної Європи.

Виникнення решти систем, як і розвиток біодинамічної, належать до початку шестидесятих років, тобто до періоду, коли почали проводити широкомасштабну хімізацію сільського господарства. Таким чином, досвід альтернативного землеробства не налічує ще й 30 років, тому рано давати оцінку результатам функціонування таких систем. Різниця між наявними системами не завжди має чітку межу, вони часто мають термінологічний характер.

Органічна система. Нині її широко застосовують у США. Найбільш характерні властивості органічного землеробства в тому, що продукти харчування необхідно вирощувати, зберігати і переробляти без застосування синтетичних добрив, пестицидів або регуляторів росту. Якщо на полі вирощують багаторічні культури, то хімічні засоби не слід застосовувати протягом 12 місяців до появи бутонів, а при одно- і дворічних культурах -- протягом 12 місяців до їх сівби (садіння). Дозволяється застосування мікроорганізмів, мікробіологічних продуктів і матеріалів, що складаються з речовин рослинного, тваринного або мінерального походження. До збирання врожаю можна застосувати бордоську рідину, мікроелементи, попіл, вапняк, гіпс, рибну емульсію, мило. Європейське і американське біологічне землеробство дає можливість також застосовувати гній, компости, кісткове борошно, «сирі» породи: доломіт, глауконітовий пісок, польовий шпат, базальтовий пил, крейду, вапно. Для боротьби із шкідниками використовують піретрум, часник, тютюновий пил.

Біологічну систему землеробства застосовують в основному у Франції. Основним добривом є органічне як «специфічне» джерело живлення рослин. До загортання у ґрунт органічні добрива компостують, щоб при цьому вони проходили фазу аеробної ферментації.

Важлива опора біологічного землеробства -- сівозміна з ощадливим режимом насичення одними культурами і застосування сидератів.

Для боротьби із шкідниками і хворобами рекомендуються запобіжні заходи, а проти бур'янів -- механічні й вогневі. Дозволено застосування «неток-сичних» препаратів -- ефірних рослин, порошків з водоростей і скальних порід, ряду біодинамічних препаратів (настій із кропиви, відвар хвощу або полину гіркого).

Дозволяється використання сірчаних і мідних препаратів у плодівництві й виноградарстві, а також деяких органічних синтетичних препаратів (манеб), оскільки вони слаботоксичні. Рекомендовані рослинні інсектициди (пірет-рум, ротенон, нікотин).

Органо-біологічна система. Це найбільш молодий напрям альтернативного землеробства, поширеного головним чином у Швеції і Швейцарії: В основі системи -- прагнення до створення «живого і здорового ґрунту» за рахунок підтримки й активізації її мікрофлори. Господарство розглядають як єдиний організм, в якому чітко відрегульований кругообіг і циклічність поживних речовин. Таким чином, господарство повинно ґрунтуватися на принципах балансу поживних речовин, наслідуючи природну екосистему. Поля довгий час мають бути зайняті рослинністю, післяжнивні рештки слід загортати в поверхневий шар ґрунту, в сівозміні -- вирощувати бобово-злакові травосумішки.

Дозволено застосовувати тільки органічні (гній, сидерати) та деякі мінеральні повільнодіючі добрива (томас-шлак, калімагнезію, базальтовий пил). Таким чином, удобрюють не рослину, а ґрунт, який «родить здорові рослини».

Вказані методи в поєднанні з поверхневим обробітком ґрунту створюють, за думкою прихильників системи, сприятливі умови для розвитку мікроорганізмів, які забезпечують живлення рослин. Розроблений навіть спеціальний тест на «свіжість» ґрунту (за складом мікрофлори).

Заходи боротьби із шкідниками, хворобами та бур'янами аналогічні тим, що застосовуються при біологічній системі.

Біодинамічна система. Це один з найбільш розвинутих у Європі (Німеччина, Швеція, Данія) напрямів альтернативного землеробства.

Теоретичні основи цієї системи оригінальні, поряд з принципами, загальними і для інших систем, вони містять ряд відмінних положень: землеробство слід будувати з урахуванням не тільки природних (тобто земних), але й космічних факторів, оскільки все живе -- це добре збалансоване ціле і знаходиться у взаємозв'язку також із космічним; використання впливу космічних та інших факторів на сільськогосподарське виробництво шляхом застосування спеціальних біодинамічних препаратів. Теоретичні основи біодинамічної системи зводяться до такого. 1. За допомогою біодинамічних методів необхідно з'єднати землеробство з цілісним ритмом Землі. Обробіток ґрунту, сівбу, догляд за посівами слід здійснювати в сприятливі періоди, настання яких зумовлено розміщенням Місяця в тому чи іншому зодіакальному сузір'ї. Наприклад, коли Місяць знаходиться в сузір'ї Риб, то цей строк сприятливий для сівби і садіння розсади овочів, а якщо в сузір'ї Бика, -- то це кращий час для сівби коренеплодів тощо. Розміщення небесних тіл рекомендують враховувати при приготуванні компостів і організації боротьби з бур'янами. Космічні впливи на рослини виявляють й інші планети. 2. Спеціальні біодинамічні препарати повинні додати рослинам необхідної сили і активізувати певні процеси у ґрунті. «Гумусні» препарати готують з рогів тварин і гною, «кремнієві» -- з рогів і розмеленого кварцу. Цим препаратам, які застосовують у дуже розведеному вигляді, приписують особливі можливості.

Крім того, є так звані «компостні» препарати, що регулюють живлення і розвиток рослин, їх готують з різних рослин -- деревію, кропиви, ромашки лікарської, дубової кори, валеріани тощо, а потім змішують з гноєм.

Витяжки, відвари і продукти бродіння з рослин використовують як добрива (для позакореневого підживлення і внесення в ґрунт), стимулятори росту і для захисних цілей.

Найбільше поширення одержали препарати з кропиви і хвощу. Для їх приготування кропиву (до цвітіння) подрібнюють, додають дощову воду (1:10) і витримують 1--2 тижні. Рідину, що перебродила (витяжку), використовують при розведенні у 10 разів. Вона містить вітаміни і стимулятори росту, її можна застосовувати проти попелиць. Препарат хвощу польового готують так: рослини подрібнюють, додають воду (1:1), кип'ятять і настоюють 30 днів. Відвар придатний для підживлення, боротьби з грибними хворобами (борошниста роса то-що). Майже так само готують і використовують (головним чином, для захисних цілей) препарати з живокосту, полину гіркого, грициків, пижми тощо.

Екологічна система. У деяких країнах налічується небагаточисельна група послідовників цієї системи. Чітке уявлення характерних її властивостей скласти важко. Основою її є суворе обмеження застосування пестицидів і гнучке відношення до питання про мінеральні добрива. Дозволяється вико-ристовувати навіть їх водорозчинні форми, але з врахуванням механічного складу ґрунту та інших умов.

Навіть коротке ознайомлення із змістом альтернативних систем свідчить про умовність і відносність їх назв. Наприклад, викликає сумнів «біологічна» система, оскільки в усіх випадках об'єктом землеробства є живий організм -- рослина, і будь-яка система є біологічною.

У найбільших масштабах альтернативне землеробство розвинуто в США. За опублікованими в 1985 р. даними, в цій країні його застосовували на 20--30 тисячах ферм (1,3% всіх ферм США).

Велика питома вага альтернативного землеробства в Швейцарії. За останні 10--15 років територія ферм, що застосовують ці методи, збільшилася в 6 разів і до 1981 р. становила 11,8 тис. га (близько 1% корисної сільськогосподарської площі країни).

У Данії продукція альтернативних господарств в 1987 р. досягала 1--2% загального виробництва сільськогосподарських продуктів у країні.

Альтернативне землеробство в Західній Європі і США одержало офіційне визнання й існує на законних засадах. Землероби, що його застосовують, об'єднуються в союзи, спілки, товариства. Ці об'єднання мають часто свої видання. Державні органи здійснюють офіційний контроль за дотриманням фермерами вимог по вирощуванню сільськогосподарської продукції без застосування засобів хімізації.

1.2 Українська модель альтернативного землеробства

Стосовно умов України основні елементи альтернативного землеробства полягають у наступному:

1. Включення в сівозміни бобових багаторічних трав, які здатні накопичити в своїй біомасі 200- 300 кг/га азоту, а також однорічні бобові культури, які спроможні накопичити 60 - 100 кг/га біологічного азоту. Насичення сівозмін культурами - азотфіксаторами до 20 - 30% дозволяє на 25 - 30% зменшити норми внесення азотних добрив.

2. Внесення органічних добрив з розрахунку на бездефіцитний баланс гумусу. Крім твердого гною, це компости, солома, сапропелі, рідкий гній, пташиний послід, торф, зелене добриво тощо.

3. Кількість внесених мінеральних добрив повинна компенсувати виніс поживних речовин з урожаєм. Дози їх мають відповідати принципу розумної достатності. Деградації ґрунт, який забезпечує одержання біологічно чистих урожаїв сільськогосподарських культур на достатньо високому рівні навіть за неминучих погодних флуктуацій. Для біологічного землеробства у такій інтерпретації повинні бути характерні:екологічність, - безпечний для довкілля та здоров'я людини вплив на ґрунт і сільськогосподарські культури; адаптивність - використання адаптивного потенціалу всіх біологічних компонентів агроекосистем з урахуванням рівня родючості ґрунтів і природно-кліматичних особливостей місцевості; наукоємність - застосування найновіших досягнень науки в області живлення рослин, управління родючістю ґрунтів, селекції та генної інженерії; біологічність - посилення ролі

4. Зменшення доз азотних добрив, як основного джерела накопичення нітратів у продукції, шляхом нітрогенізації насіння ризотрофіном.

5. Роздрібне та локальне внесення добрив, особливо азотних, що значно зменшує їх еколого-токсикологічний ефект.

6. Ґрунтоохоронний обробіток земель, який запобігає їх деградації та втрату гумусу, мінеральних сполук з продуктами ерозії.

7. Покращення матеріально-технічної бази, пов'язано її з внесенням туків.

8. Підвищення загальної культури землеробства.

9. Вдосконалення асортименту і якості мінеральних добрив.

10.Виробництво безбаластних висококонцентрованих добрив, які не містять важкі метали та інші токсиканти.

11.Виробництво добрив, які включають макро- та мікроелементи, стимулятори росту рослин, інгібітори нітрифікації тощо, які задовольняли б потреби рослин у комплексі.

12.Створення мінеральних добрив пролонгованої дії з урахуванням періодичності живлення рослин.

13.Одержання без фторових фосфатів.

14.Вибір оптимальних термінів внесення добрив з урахуванням біологічних особливостей культури, властивостей ґрунту, погодних умов, форм добрив.

15. Застосування в боротьбі з шкідниками, хворобами та бур'янами в першу чергу профілактичних, біологічних, механічних, фітоценотичних методів при обмеженому використанні хімічного.

16.Створення сортів і гібридів, стійких проти шкідників і хвороб.

17.Біоценологічний принцип застосування пестицидів, який полягає не в максимальному чи повному знищені чисельності шкідливих організмів, а в регулювання їх на екологічно та економічно доцільному рівнях.

18. застосування високоефективних методів хімічного захисту рослин від бур'янів, шкідників, хвороб - малооб'ємне й ультрамалооб'ємне обприскування що зменшує використання рідини на 25%.

19.Створення і застосування менш токсичних пестицидів.

У ХХI столітті набудуть подальшого розвитку застосування для захисту рослин біологічно активних речовин (статеві феромони, гормони, речовини атрактантної, рецепторної дії), мікробіологічні препарати, хижі й паразитичні членистоногі, які розводяться в промислових масштабах. Перспективним є застосування теленоминів - ентомофагів клопа-черепашки, які можуть знищити чисельність яєць шкідника на 60 - 80%; афідофагів на зернових і зернобобових культурах.

У нас вже зараз синтезують понад 30 найменувань феромонів, пастки яких застосовують на сотнях тисяч гектарів. Великі потенційні можливості має мікробіологічний напрям, передбачає використання різних груп мікроорганізмів і продуктів їх метаболізу для стримання масової появи збудників хвороб і регуляції чисельності шкідників. Налагоджується виробництво таких інсектицидних препаратів як ентобактерин, дендробацилін, бітоксибацилін, бактостеїн, БІП, дипел, лепідоцид, гомелін, турінгін, а також синтетичних вірусних препаратів. Випускаються і препарати на основі антибіотиків для боротьби з хворобами; це трихотецин, фітобактероміцин, фітофлавін - 100.

Біометод у боротьбі з бур'янами розвиватиметься у напрямку інтродукції спеціалізованих фітофагів, створення епіфітотії в популяції бур'янів, пошуку природних сполук з ознаками гербіцидної дії.

2.ПЕРСПЕКТИВИ РОЗВИТКУ АЛЬТЕРНАТИВНОГО ЗЕМЛЕРОБСТВА

Сучасна екологічна обстановка в ряді країн почала викликати тривогу, що призвело до виникнення руху за альтернативне землеробство. Не дивно, що воно зародилося саме в промислово розвинених капіталістичних країнах, де особливо проявилися наслідки надмірної інтенсифікації сільськогосподарського виробництва. Альтернативне землеробство користується зростаючою популярністю у населення цих країн. Збільшується кількість ферм, у практику ведення господарства яких міцно увійшли альтернативні методи. Налагоджена чітко діюча система атестації і збуту продукції альтернативного зем-леробства. Прихильники альтернативного землеробства об'єднуються в різні національні й міжнародні організації для пропаганди і обміну досвідом по альтернативному землеробству, збуванню його продукції. Активізувалися наукові дослідження в цій області, зосереджені в основному на пошуках шляхів створення бездефіцитного балансу поживних речовин (особливо азоту) в землеробстві, проведенні порівняльного аналізу економічних і енергетичних аспектів альтернативних та традиційних систем. Вивчаються можливі шляхи боротьби з бур'янами, шкідниками і хворобами сільськогосподарських культур, а також впливу методів вирощування на врожайність і якість сільськогосподарської продукції на навколишнє середовище. Дослідження фінансуються як приватними особами, так і з державного бюджету.

У чому ж причина зростаючої популярності альтернативного землеробства? Більшість методів його добре відомі землеробам і перевірені багатовіковою практикою ведення сільського господарства. Відмова від мінеральних добрив і пестицидів дає можливість одержувати продукцію, що не містить їх залишків і має більш високу біологічну цінність. Вона користується великим попитом у населення, незважаючи на підвищені ціни. Заміна синтетичних мінеральних добрив гноєм і компостами збагачує ґрунт органічними речовинами і сприяє росту чисельності організмів, що населяють ґрунт, і які відіграють вирішальне значення в підвищенні його родючості. Ґрунтозахисний обробіток і суворе дотримання сівозмін запобігає розвитку ерозії і сприяє зменшенню втрат поживних елементів з ґрунту. Не потребує доказів величезна роль в оздоровленні ґрунту і сільськогосподарських рослин. Відмова від мінеральних добрив і пестицидів, вартість яких безперервно зростає, дає значну економію грошових коштів і енергії. Як результат застосування альтернативних методів позитивно впливає на стан навколишнього середовища і здоров'я людини.

Спеціалісти університетів штатів Айова і Каліфорнія провели порівняльну оцінку можливих змін у врожайності сільськогосподарських культур у США на випадок переходу від традиційних методів. Аналіз показав, що в разі масового переходу до органічних методів землеробства врожайність пшениці знизиться від 29,0--30,9 до 16,3--18,6 ц/га, зернових фуражних культур (кукурудза, сорго, ячмінь, овес) -- від 52,8--53,9 до 27,5--32,7 ц/га, сої -- від 27,1--27,8 до 16,7--19,4 ц/га. Втрати доходів від зниження врожайності вже зараз намагаються компенсувати підвищенням закупівельних цін на продукцію альтернативного землеробства. Прихильники цього напряму стверджують, що систематичне застосування альтернативних методів дасть можливість за рахунок підвищення родючості ґрунтів у майбутньому підвищити врожайність сільськогосподарських культур до її рівня в традиційному землеробстві. Проблему збільшення затрат праці за рахунок приготування і внесення компостів передбачається вирішити шляхом механізації процесів. Очевидно через ці недоліки багато хто із землеробів досить обережно ставиться до альтернативного землеробства, чим і пояснюється той факт, що питома вага альтернативних ферм в окремих країнах все ще невелика.

Нині ніхто із закордонних дослідників не заперечує можливості поєднання альтернативного землеробства з традиційним. Однак з питання перспектив його розвитку, насамперед повного переходу на альтернативне землеробство, нами не визначено єдиної думки. Багато хто вважає за необхідне проведення додаткових більш глибоких досліджень. Крім того, деякі вчені вже зараз називають альтернативне землеробство «дорогою майбутнього». Виявлені механізми, за допомогою яких через декілька десятиліть альтернативне землеробство має посісти положення традиційного.

Американські вчені виявили такі можливі механізми, за рахунок дії яких у майбутньому (приблизно через 50 років) альтернативне землеробство буде в тих та інших країнах світу переважаючою системою землеробства.

1. Економічний тиск на фермерів і покупців їх продукції буде підштовхувати сільське господарство на пошук більш дешевих альтернатив. Зростання цін на пестициди і добрива змусить фермерів відмовитися від їх застосування.

2. Вплив досягнень біотехнології і генної інженерії на сільське господарство позначиться не раніше, як через 10 років; біологічна структура сільського господарства буде піддана в значній мірі впливу альтернативних методів, більшість з яких відомі протягом віків і випробувані на практиці.

3. Забруднення навколишнього середовища пестицидами і добривами досягне такого рівня, що створиться необхідність у введенні повсюдних обмежень на застосування цих хімікатів.

4. Розвиток засобів масової інформації сприятиме поширенню методів альтернативного землеробства.

5. Сільське господарство буде видозмінюватися під впливом нестатків інших секторів суспільного життя, особливо медицини і охорони здоров'я. Основною метою сільського господарства буде виробництво високоякісних продуктів харчування.

На думку вчених, широкомасштабне застосування альтернативного землеробства у чистому вигляді в нашій країні з метою вирішення екологічних проблем навряд чи можливе. Вони висловлюють незгоду з деякими складовими концепції альтернативного землеробства, зокрема це стосується повної відмови від мінеральних добрив, які, як вони вважають, не забезпечують повного повернення відчужуваних з урожаєм поживних речовин, особливо фосфору. Біологічні засоби підвищення ґрунтової родючості не рекомендують протиставляти мінеральним добривам, пестицидам та іншим засобам хімізації, бо при правильному використанні хімікатів дія біологічних факторів посилюється. Високу оцінку наших вчених одержали такі складові альтернативного землеробства, які є одночасно і елементами інтенсивних технологій багатьох культур. Серед них: необхідність освоєння і суворого дотримання сівозмін, включення в них бобових культур, широке застосування органічних добрив, включаючи і сидерати, біологічних методів захисту рослин. Безперечною перевагою альтернативного землеробства є його ґрунтозахисний напрям. Необхідно добиватися суворого дотримання і застосування на практиці сільськогосподарського виробництва цих важливих елементів.

З цієї точки зору увагу сучасних вчених повинно привабити альтернативне землеробство, можливості застосування якого в країні необхідно ретельно вивчити. Можна припустити, що переведення окремих господарств на виробництво рослинницької продукції, наприклад, овочів і картоплі без застосування пестицидів і мінеральних добрив з одночасним вирішенням проблеми збуту цієї продукції навіть за підвищеними цінами, було б добре зустрінуте населенням. Діяльність цих господарств, що мають незначну питому вагу в сільському господарстві країни, змогла б внести значний вклад у поліпшення екологічної обстановки. Одночасно з їх створенням необхідно буде продовжувати вивчення альтернативного землеробства в різних ґрунтово-кліматичних зонах з метою вивчення перспектив його розвитку.

Реальним, на наш погляд, є обміркування можливості розробки інтегрованого землеробства, яке включало б усі кращі властивості альтернативних систем і в той же час допускало б у розумних межах застосування мінеральних добрив і пестицидів. Таке землеробство відповідало б, з одного боку, вимогам інтенсивного ведення рослинництва з використанням сучасних досягнень науки і техніки, з другого -- завданням охорони навколишнього середовища і максимальній реутилізації усіх відходів сільськогосподарського виробництва бур'янами, шкідниками і хворобами сільськогосподарських культур, а також впливу методів вирощування на врожайність і якість сільськогосподарської продукції на навколишнє середовище. Дослідження фінансуються як приватними особами, так і з державного бюджету.

У чому ж причина зростаючої популярності альтернативного землеробства? Більшість методів його добре відомі землеробам і перевірені багатовіковою практикою ведення сільського господарства. Відмова від мінеральних добрив і пестицидів дає можливість одержувати продукцію, що не містить їх залишків і має більш високу біологічну цінність. Вона користується великим попитом у населення, незважаючи на підвищені ціни. Заміна синтетичних мінеральних добрив гноєм і компостами збагачує ґрунт органічними речовинами і сприяє росту чисельності організмів, що населяють ґрунт, і які відіграють вирішальне значення в підвищенні його родючості. Ґрунтозахисний обробіток і суворе дотримання сівозмін запобігає розвитку ерозії і сприяє зменшенню втрат поживних елементів з ґрунту. Не потребує доказів величезна роль в оздоровленні ґрунту і сільськогосподарських рослин. Відмова від мінеральних добрив і пестицидів, вартість яких безперервно зростає, дає значну економію грошових коштів і енергії. Як результат застосування альтернативних методів позитивно впливає на стан навколишнього середовища і здоров'я людини.

Спеціалісти університетів штатів Айова і Каліфорнія провели порівняльну оцінку можливих змін у врожайності сільськогосподарських культур у США на випадок переходу від традиційних методів. Аналіз показав, що в разі масового переходу до органічних методів землеробства врожайність пшениці знизиться від 29,0--30,9 до 16,3--18,6 ц/га, зернових фуражних культур (кукурудза, сорго, ячмінь, овес) -- від 52,8--53,9 до 27,5--32,7 ц/га, сої -- від 27,1--27,8 до 16,7--19,4 ц/га. Втрати доходів від зниження врожайності вже зараз намагаються компенсувати підвищенням закупівельних цін на продукцію альтернативного землеробства. Прихильники цього напряму стверджують, що систематичне застосування альтернативних методів дасть можливість за рахунок підвищення родючості ґрунтів у майбутньому підвищити врожайність сільськогосподарських культур до її рівня в традиційному землеробстві. Проблему збільшення затрат праці за рахунок приготування і внесення компостів передбачається вирішити шляхом механізації процесів. Очевидно через ці недоліки багато хто із землеробів досить обережно ставиться до альтернативного землеробства, чим і пояснюється той факт, що питома вага альтернативних ферм в окремих країнах все ще невелика.

Нині ніхто із закордонних дослідників не заперечує можливості поєднання альтернативного землеробства з традиційним. Однак з питання перспектив його розвитку, насамперед повного переходу на альтернативне землеробство, нами не визначено єдиної думки. Багато хто вважає за необхідне проведення додаткових більш глибоких досліджень. Крім того, деякі вчені вже зараз називають альтернативне землеробство «дорогою майбутнього». Виявлені механізми, за допомогою яких через декілька десятиліть альтернативне землеробство має посісти положення традиційного.

Американські вчені виявили такі можливі механізми, за рахунок дії яких у майбутньому (приблизно через 50 років) альтернативне землеробство буде в тих та інших країнах світу переважаючою системою землеробства.

1. Економічний тиск на фермерів і покупців їх продукції буде підштовхувати сільське господарство на пошук більш дешевих альтернатив. Зростання цін на пестициди і добрива змусить фермерів відмовитися від їх застосування.

2. Вплив досягнень біотехнології і генної інженерії на сільське господарство позначиться не раніше, як через 10 років; біологічна структура сільського господарства буде піддана в значній мірі впливу альтернативних методів, більшість з яких відомі протягом віків і випробувані на практиці.

3. Забруднення навколишнього середовища пестицидами і добривами досягне такого рівня, що створиться необхідність у введенні повсюдних обмежень на застосування цих хімікатів.

4. Розвиток засобів масової інформації сприятиме поширенню методів альтернативного землеробства.

5. Сільське господарство буде видозмінюватися під впливом нестатків інших секторів суспільного життя, особливо медицини і охорони здоров'я. Основною метою сільського господарства буде виробництво високоякісних продуктів харчування.

На думку вчених, широкомасштабне застосування альтернативного землеробства у чистому вигляді в нашій країні з метою вирішення екологічних проблем навряд чи можливе. Вони висловлюють незгоду з деякими складовими концепції альтернативного землеробства, зокрема це стосується повної відмови від мінеральних добрив, які, як вони вважають, не забезпечують повного повернення відчужуваних з урожаєм поживних речовин, особливо фосфору. Біологічні засоби підвищення ґрунтової родючості не рекомендують протиставляти мінеральним добривам, пестицидам та іншим засобам хімізації, бо при правильному використанні хімікатів дія біологічних факторів посилюється. Високу оцінку наших вчених одержали такі складові альтернативного землеробства, які є одночасно і елементами інтенсивних технологій багатьох культур. Серед них: необхідність освоєння і суворого дотримання сівозмін, включення в них бобових культур, широке застосування органічних добрив, включаючи і сидерати, біологічних методів захисту рослин. Безперечною перевагою альтернативного землеробства є його ґрунтозахисний напрям. Необхідно добиватися суворого дотримання і застосування на практиці сільськогосподарського виробництва цих важливих елементів.

З цієї точки зору увагу сучасних вчених повинно привабити альтернативне землеробство, можливості застосування якого в країні необхідно ретельно вивчити. Можна припустити, що переведення окремих господарств на виробництво рослинницької продукції, наприклад, овочів і картоплі без застосування пестицидів і мінеральних добрив з одночасним вирішенням проблеми збуту цієї продукції навіть за підвищеними цінами, було б добре зустрінуте населенням. Діяльність цих господарств, що мають незначну питому вагу в сільському господарстві країни, змогла б внести значний вклад у поліпшення екологічної обстановки. Одночасно з їх створенням необхідно буде продовжувати вивчення альтернативного землеробства в різних ґрунтово-кліматичних зонах з метою вивчення перспектив його розвитку.

Реальним, на наш погляд, є обміркування можливості розробки інтегрованого землеробства, яке включало б усі кращі властивості альтернативних систем і в той же час допускало б у розумних межах застосування мінеральних добрив і пестицидів. Таке землеробство відповідало б, з одного боку, вимогам інтенсивного ведення рослинництва з використанням сучасних досягнень науки і техніки, з другого -- завданням охорони навколишнього середовища і максимальній реутилізації усіх відходів сільськогосподарського виробництва.

3.ЗАСТОСУВАННЯ БІОПРЕПАРАТІВ

З кожним роком збільшується число випадків ушкодження здоров'я людей у результаті застосування отрутохімікатів на присадибних ділянках. Ними забруднюється ґрунт, прісна вода, фрукти, овочі. Тому актуальною проблемою є заміна діючих отрутохімікатів на біологічні засоби захисту рослин, які є абсолютно безпечними для здоров'я людей та довкілля.
Такі препарати вже існують на ринку України. Але інформація про них майже не доступна для широкого кола сільгоспвиробників. Тому одним із завдань круглого столу за відповідною тематикою, проведеного в рамка виставки «Агро-2007», стала саме популяризація нових ефективних біопрепаратів.

Використання біопрепаратів на основі ефективних мікроорганізмів, на думку учасників заходу, є невід'ємним аспектом сучасного землеробства. Вони забезпечують підживлення рослин, їх захист, стимулюють ріст та плодючість. Як відомо, багато ґрунтових організмів трансформують важкорозчинні органічні та мінеральні сполуки фосфору і перетворюють їх у форми, що легко засвоюються рослинами завдяки продукуванню органічних кислот і ферментів. На основі цих властивостей створено низку біологічно активних, безпечних для здоров'я людини препаратів.

Біологічні добрива та біопестициди. Біологічні добрива та біопестициди допомагають вирішити не тільки проблему здорового харчування, а й обійти деякі супутні. Сільгосппродукція, отримана за допомогою біопрепаратів, є безпечною (без нітратів і пестицидів), а також - економічно доцільнішою, тобто дешевшою. Порівняйте, для вирощування зернових на 1 га потрібно внести як мінімум 90-120 кг/га азоту, іншими словами, 1000 кг селітри за ціною 500 грн за тону (врахуйте також підкормки) та використати протруйник насіння за ціною від 10 до 150 грн на гектарну порцію насіння. Додайте транспортні витрати та витрати на складування. Якщо ж врахувати і негативні медичні та екологічні наслідки від застосування агрохімікатів, то вартість врожаю зросте за рахунок відновлення здоров'я людей і рекреації забруднених угідь та навколишних ландшафтів. Вартість біопрепарату складає в середньому 10 грн за гектарну порцію. Доречно додати, що біопрепарати вносять невеликими порціями (10-25 мл на гектар), отже, немає потреби для створення складських приміщень, витрат на транспортування великих вантажів тощо. Таким чином, застосування біопрепаратів для вирощування врожаїв доцільніше порівняно з агрохімічними засобами з медичної, екологічної та економічної точки зору.

Бактерійні препарати. Перші бактерійні препарати для вирощування врожаїв було застосовано майже сто років тому, але на науковій основі вони створюються з 50-х років. За цей час визначилися два основних види препаратів за їхнім призначенням: біодобрива (бульбочкові бактерії) та біопестициди (бацили, псевдомонади та інші), однак перспективнішими є препарати, в основу яких покладено бактерії з комплексом корисних властивостей (забезпечення рослин біологічним азотом, біостимуляторами, антимікробними речовинами тощо). Важливим чинником ефективності препаратів є здатність бактерій виживати на рослині та змагатися у грунті серед міліардів грунтових бактерій за джерела живлення та енергії. Тому найперспективнішими є бактерії, які здатні заглиблюватися всередину тканин рослини, не спричиняючи їй шкоди. Займаючи спритніше від інших свою нішу всередині рослини, бактерії ефективніше співпрацюють з рослиною, надаючи їй біологічно активні речовини, та постійно заселяють поверхню рослини, витримуючи атаки конкурентів. Бактерії, які здатні локалізуватися всередині рослини, звуться ендофітами. Ендофіти

Отже, на відміну від вільноіснуючих бактерій (наприклад, азотобактерій), не здатних проникати всередину тканин рослини, ендофіти є більш конкурентоспроможними, оскільки займають екологічну нішу всередині рослини і отримують усе необхідне для життєдіяльності. Окрім того, ендофіти знаходять захист у рослинному депо від несприятливих погодних умов. Якщо ризосферні мікроорганізми піддаються впливу різноманітних факторів природи (зливи, коливання температури, опромінення) і їхня популяція нерідко гине, то ендофіти захищені зсередини. Збережені всередині бактерії здатні поновлювати ризосферну популяцію, і, таким чином, підтримувати присутність бактерій на рослині протягом її вегетації. Окрім постачання рослини фізіологічно активними речовинами, які вони здатні продукувати, наприклад, фітогормонами, вітамінами тощо, ендофітні бактерії імунізують рослину, і таким чином захищають її від вторинної інфекції з грунту. Окремо слід зазначити, що ендофіти є засобом цільової доставки певних речовин у рослину, зокрема, біопестицидів. За рахунок таких бактерій можливо буде змінювати властивості рослин без втручання у геном останніх, наприклад, імунізувати рослину ендофітами, що надають рослинам стійкості до шкідливих комах. Така технологія є і дешевшою, і більш сприйнятною стурбованою екологічними проблемами громадськістю, однак слід зауважити, якщо вона і має право на існування, то не є альтернативою новітнім ДНК-технологіям.

Ефективні біологічні засоби захисту. Ознайомимось, які ж саме біопрепарати запропоновано сьогодні дослідними установами.
Уже став досить відомим такий препарат як «Різоплан» - біологічний засіб захисту рослин від хвороб. Застосовують його на картоплі проти фітофтори - найбільш ефективною є обробка бульб картоплі перед посадкою. Застосовується також «Різоплан» - методом обприскування картоплі ще до видимих ознак хвороби. Обробіток поновлюють кожних 7-10 днів. На плодових деревах препарат застосовується від борошнистої роси та парші. На смородині, аґрусі, порічках - проти борошнистої роси (пожовтіння листків, білий наліт на листках). «Бітоксібацилін». Препарат являє собою кристалоутворюючі бактерії, які призводять до масової загибелі личинок колорадського жука, підгризаючих совок, та інших гусениць. Біопрепарат «Фосфоентерин» - можливості та перспективи. Ознайомимось, які ж саме біопрепарати запропоновано сьогодні дослідними установами.

Науковцями Південної дослідної станції Інституту сільськогосподарської мікробіології УААН представлено препарат, створений на основі штаму фосфатмобілізуючої бактерії Enterobacter nimipressuralis 32-3. У польових дослідах вченими виявлено позитивний вплив препарату на зернову продуктивність озимої пшениці, рапсу та кукурудзи. Встановлено, що він стимулює ріст та розвиток розсади овочевих культур (томатів, капусти) та їх продуктивність. Науковці переконані, що використання біопрепаратів на основі мікроорганізмів, що мають комплекс корисних властивостей, є невід'ємним аспектом сучасного землеробства. Використання біопрепаратів, на їх думку, один із найважливіших резервів оптимізації фосфорного живлення рослин.

Методи обстеження Для дослідження біологічних препаратів використовуються мікробіологічні та біохімічні методи дослідження. Спочатку проводиться виділення та первинна оцінка активності відповідних бактерій. Потім їх вивчення за допомогою методів світлової та електронної мікроскопії. Наприклад, у процесі дослідження біопрепарату «Фосфоентерину» із чорнозему виділено ефективні штами фосфатомобілізуючих бактерій, вивчено їх властивості, проведено ідентифікацію найбільш перспективних штамів. В результаті відібрано найперспективніший штам E. nimipressuralis У результаті досліджень науковцями встановлено, що цей штам утворює органічні кислоти при утилізації вуглеводів, а також продукує ферменти, що сприяють розкладу фосфатів. Тобто, відбувається поліпшення живлення рослин, їх ріст та врожайність. Для цього проводиться передпосівний обробіток насіння. Під час досліджень препарату відзначено збільшення врожайності різних сортів зернових на 6-16%, зокрема, озима пшениця сорту Альбатрос одеський за чотири роки обстежень збільшила урожайність у середньому на 7%. Тому науковці наполегливо рекомендують сільгоспвиробникам прислухатись до їхніх порад і досягати збільшення врожайності та захисту рослин безпечними для здоров'я біопрепаратами.

Висновок

біологічне альтернативне землеробство

Продовольча безпека містить у собі не тільки достатню кількість продуктів харчування, але й достатню їх якість. Продукти харчування повинні бути цілком безпечними для здоров'я. У даний час ця вимога найчастіше не витримується.Для одержання високих урожаїв сільськогосподарських культур високої якості потрібно одночасно з використанням природних факторів, науково обґрунтовано застосовувати помірні норми і правильне співвідношення основних елементів живлення та мікроелементів.

Біологічне землеробство основане на принципах забезпечення екологічно безпечної продукції, сприяння зменшенню техногенного навантаження та охороні ґрунтів. Біологічне землеробство є напрямом точного землеробства, в основі якого лежить застосування органічних добрив (перегною, торфу, сапропелів, сидератів, вторинної продукції рослинництва та ін.). Воно повністю виключає застосування отрутохімікатів і неякісних мінеральних добрив, але вимагає дотримання всіх термінів, вимог до обробітку ґрунту і догляду за рослинами, застосування біологічного методу захисту рослин. Родючість ґрунту підтримується виключно за рахунок органічних добрив: гною, сидератів і т.п. Для прискорення мобілізації поживних речовин гній обов'язково компостується, проходячи при цьому аеробний розклад. Гній та сидерати для кращого контакту з повітрям закладаються в ґрунт лише поверхнево. Коло засобів боротьби з бур'янами й шкідниками обмежується нетоксичними або слаботоксичними речовинами. Перевага надається при цьому біопрепаратам: відвари тютюну, кропиви, полину, хвощів. Велике значення в біологічному землеробстві відводиться сівозмінам.

Бібліографічний список

Білявський Г.О. та ін. Основи екології: Підручник. - К.: Либідь, 2010. - 408 с.

Білявський Г.О. та ін. Основи екологічних знань. - К.: Либідь, 2008. - 336 с.

Біологічне рослинництво: Навч. посібник. / За ред. О.І. Зінченка. - К.: Вища шк., 1996. - 239 с.

Бойчук Ю.Д., Солошенко Е.М., Бугай О.В. Екологія і охорона навколишнього середовища: Навчальний посібник. - Суми: ВТД „Університетська книга”, 2002. - 284 с.

Злобін Ю.А. Основи екології. - К.: Лібра, 2008. - 248 с.

Землеробство з основами грунтознавства / В.І. Румянцев, З.Ф. Коптєва, М.М. Сурков; Під ред. В.І. Румянцева. - М.: Колос, 1979. - 367 с.

Штефан В.К. - Життя рослин і добрив. - М.: Колос. - 1981. - 342 с.

Основи землеробства і рослинництва / В.С. Нікляев. - М.: Колос. - 384 с.

Пупонін А.І. Землеробство / Г.І. Баздирєв, В.Г. Лошаков, А.І. Пупонін і. ін; Під ред. А.І. Пупоніна. - М.: Колос, 2012. - 552 с.

Размещено на Allbest.ru