В №3 2024 г. ведущего аграрного журнала "Земледелие" опубликована статья Почётного гражданина города Буя, Почётного химика РФ, Лауреат Премии Правительства в области науки и техники, зам.директора Буйского химического завода Анатолия Георгиевича Ладухина.
ВРЕМЯ ПРИРОДОПОДОБНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
Природа и сама стремится к совершенству,
Не мучайте её, а помогайте ей!
В. Фёдоров
В юбилейный для журнала «Земледелие» год исключительно важно обратиться к его первоистокам, связи с наукой, образованием, практикой, к его агрономической направленности.
Однако сегодняшний день обязывает нас искать и прокладывать новые пути в работе с почвой, строить их на основе грамотного взаимодействия с окружающей средой в целом, знать и учитывать деградирующие естественные условия. В меняющихся обстоятельствах при использовании природных ресурсов требуется находить нестандартные технологические решения и направлять их на сбережение среды обитания, при этом сохраняя на высоком уровне целевое предназначение земледелия – получение продовольствия и выращивание технических культур. Неоспоримо, что современное земледелие недопустимо вести по технологиям вековой давности, но ещё более неприемлемо работать с землёй так, как это делаем в наши дни – подрываем плодородие, не оставляя надежды на будущее. Надо признать, проблема имеет глобальный характер и уходит своими корнями в нарушение основы основ – законов природного круговорота веществ и энергии. Выход на устойчивое земледелие необходимо искать в его природоподобии, которое должно стать доктринальной основой жизни человека.
На гребне назревших проблем появляются государственные решения, определяющие дальнейшие шаги в науке и практике, вселяющие надежду на то, что будут найдены и задействованы технологии природосберегающего характера. Свидетельством тому вышедший Указ Президента РФ от 02.11.2023 г. № 818 «О развитии природоподобных технологий в Российской Федерации». В документе в адрес Правительства и, считаю, в отношении каждого, кто причастен к работе с почвой и в целом с природной средой, сказано о необходимости «…провести оценку состояния природоподобных технологий в РФ, определить перспективы и приоритеты их развития; в 6-месячный срок разработать и утвердить план мероприятий, направленных на развитие природоподобных технологий в Российской Федерации, в том числе на создание передовой научной инфраструктуры, формирование кадровых ресурсов и проведение научных исследований в этой сфере». Указ – это еще не программа работы, но сигнал к началу больших технологических преобразований и распоряжение Главы государства о необходимости поворота промышленной деятельности к природоподобию, повсюду, где такая возможность имеется.
В земледелии переход к природоподобным технологиям особенно актуален и непреложен, так как эта сфера деятельности человека непосредственно служит частью природного круговорота и должна строиться с учётом природных правил.Природоподобие будет основным, и, вероятно, единственным инструментом в противостоянии климатическим изменениям. Важно в процессе земледелия на каждом этапе действия создавать условия, нацеленные на замкнутость технологического цикла, смысл которых в экономии ресурсов и возможности нейтрализовать антропогенные выбросы в окружающую среду средствами природного круговорота веществ и энергии. Наша задача – сократить потери минеральных солей, с большей продуктивностью задействовать компоненты природного круговорота и увеличить потребление углекислого газа сельскохозяйственными растениями. Оценивая ситуацию масштабно, земледельцу предстоит грамотно выстроить свои технологии в природном круговороте, прежде всего в биологическом цикле углерода, тем самым достигнуть устойчивости экологической пирамиды, как основы взаимодействия всего биоценоза и определить роль человека в этих многофакторных связях.
Немногим ранее Президентом подписана новая Климатическая доктрина (Указ № 812 от 26.10.2023 г.). Темы двух Указов Президента назревшие, взаимодополняющие, ожидаемые, близки и понятны для земледельцев. Они должны стать базовыми для почвоведов, агрохимиков, климатологов и послужить опорой для реализации цели, над которой ОАО «Буйский химический завод» усердствует более 30 лет. Тема природосбережения и природоподобия была и остается среди приоритетных на нашем предприятии. Доказательством тому – созданные оригинальные технологии, средства контроля за производственными процессами и, как результат работы завода, количество произведенных удобрений – ни много, ни мало, миллион тонн за весь период. Ежегодными покупателями удобрений Буйского химического завода, кроме сельхозпроизводителей, являются более 1,5 млн садоводов и огородников! Заверяю, что подобное число покупателей, голосующих своим рублём, очень важный индикатор полезности наших удобрений. На опытном участке за 30 лет работы урожай картофеля вырос с 250 до 750…1000 кг/сотки без применения минеральных солей в классическом их виде. Источниками сохранения и повышения плодородия служили компостная яма и органоминеральные удобрения, активированные консорциумом микроорганизмов. Стоит заметить, что упомянутый объём производимых удобрений с программированными свойствами – это капля в море на фоне государственной потребности в специальных почвоулучшающих удобрениях. На глобальном же уровне потребность в природосберегающих удобрениях ещё более острая и удовлетворение её становится сверхзадачей в целом для человечества.
Вместе с тем, наши начинания в природосбережении 30 лет назад были познаны, оценены и приняты агрохимиками и почвоведами из Китая. Взаимодействие с дальневосточными соседями начиналось с пробных поставок удобрений из г. Буя в количестве всего лишь нескольких сотен тонн продукции. На сегодняшний день там ежегодно производят десятки миллионов тонн почвосберегающих удобрений. Масштабами использования естественных удобрений друзья из Поднебесной действительно шагнули в поднебесные выси, перестроив минеральное питание на природоподобное. А ведь опыт производства удобрений десятилетия назад перенимали не мы у них, а они у нас. Кстати, замечу, что и сегодня они внимательно отслеживают наши технологические новинки. Пригласив на работу в Китай специалиста из нашего круга и обеспечив его всем необходимым для постановки опытов и исследований, они предоставили ему право принимать решения и требовать обязательного их исполнения, подтвердив полномочия выдачей специального мандата. Молодцы! Тем самым они демонстрируют умение организовать дело и, если требуется, своевременно реагировать на рекомендации одного человека-иностранца всей государственной системой, связанной с землепользованием на основе природосбережения. Восхитительно! Сегодня Китай работает по большей части над исправлением промахов, допущенных ранее. Мы же свои упущения продолжаем тиражировать и будем вынуждены исправлять их в недалёком завтра, задействуя многократно большие ресурсы, в сравнении с затратами дня сегодняшнего.
Почвосбережение, как один из факторов устойчивости биосферы. Роль и необходимость инновационных агрохимических технологий природозащитного характера на современном этапе.
Устойчивость биосферы исторически сформирована естественным природным биогеохимическим круговоротом веществ и энергии. Этим круговоротом природная среда поддерживается и в настоящее время, нам же надлежит только грамотно содействовать природному круговороту. Фундаментом устойчивости служит многообразие видов организмов, в первую очередь, из мира микробов и растений. Они были родоначальниками жизни на планете Земля при участии воды и солнца, остаются и поныне главными творцами окружающей среды. Наша задача сегодня состоит в построении союза с «создателями жизни» на планете и этот альянс реально воплотить в технологиях природопользования. Однако сильнейшее влияние обретёнными технологиями на окружающую среду стал оказывать человек. Масштаб его отрицательного воздействия со временем сложился таким, что запас прочности, созданный Природой, начал заметно ослабевать. В ряде мест на нашей планете негативные тенденции приобрели угрожающий характер.
Человек – самое позднее создание Природы. Он пришел даже не вчера, а только что, в существующий природный уклад на фоне миллиардов лет действующего порядка вещей. Если представить историю Земли в виде одних суток, то люди на ней появились во время приветствия Президента с Новым годом. Человечество даже опоздало на начало поздравления, услышав только заключительные фразы обращения. Под бой курантов особенно активно применили технологии, противоречащие законам природного круговорота.
Примечателен тот факт, что Природа приняла человека, предоставив своему высшему творению огромный ресурсный потенциал и, устроив окружающую его среду исключительно разумно. Вместе с тем, если было и доселе остается у Природы что-то спрятанное от человека, то только для того, чтобы человек думал, развивался и подбирал ключи к неразгаданным тайнам. В целом же он пришел на всё подготовленное ему Природой заранее. Человеку, обустраивая своё житие-бытие, оставалось и остаётся поныне познавать законы Природы, действуя при этом исключительно в границах её норм и правил. Что же происходит фактически? Насколько его действия согласуются с существующими законами Природы? Для примера проанализируем конкретную, одну из самых массово применяемых, технологию агропромышленного производства в России – «землепользование и получение урожая на основе применения минеральных солей высокой степени концентрации», не касаясь всего многообразия других известных и практикуемых технологических приемов и способов получения продовольствия. Справедливо признать, что уровень обеспеченности продовольствием населения планеты достигнут, в значительной степени, благодаря использованию целого ряда минеральных солей. С этим не поспорить! Нам же интересен непосредственно сам способ подачи минеральных солей в почвенную среду, иными словами, маршрут передвижения минералов к растительной клетке, где и происходит биосинтез.
Будем учитывать и исходить из того, что Природа предоставила человеку самую всесовершенную и масштабную ресурсную триаду: почву, воду и атмосферу, устроив её при этом исключительно рационально. Сказать правильнее – Природа впустила человека в своё материнское лоно. Одно из самых значимых богатств Земли – почвенное плодородие. Оно создано без вмешательства человека и стало главным творением природного круговорота веществ и энергии. Это было, в полном смысле слова, самое что ни на есть реальное земледелие! Этот факт надо взять за основу, планируя природоподобные технологии. Человек, назвавшись земледельцем, фактически земледелие трансформировал в землепользование по правилам, противоречащим законам природного почвообразования и стал разрушителем почв. Свидетельство тому – миллионы гектар некогда плодородных почв практически уничтожены на планете Земля и более 1,5 млрд га деградированы (по данным ФАО). Вот такой далеко не радужный итог землепользования при практическом отсутствии земледелания, как процесса почвообразования. В связи с этим, работая с отдельными, порой небольшими участками земли, мы должны помнить, что нашему глобальному биосферному дому нужна глубокая реновация с огромным количеством сторонников и последователей.
Можно ли землепользование соединить с земледелием и создать технологии по законам природного круговорота или, по меньшей мере, приблизиться к ним? Ответ дадим сразу – можно и нужно, человечество обязано это сделать. Данный замысел возможно осуществить, преодолев потребительский подход к природным ресурсам. Homo sapiens изначально, с первых шагов землепользования отношения с природой начал строить на основе антагонизма. Не затрагивая фактов истории освоения земель, обратимся к технологиям землепользования сегодняшнего дня, в структуре которых преобладают удобрения на основе минеральных солей высокого уровня концентраций и кислотности.
Обеспечивая растениеводство солями азотной, фосфорной, серной и целого ряда других кислот, зададимся вопросом: насколько употребляемые технологии соответствуют рациональному природопользованию? При этом необходимо помнить, что одно из предназначений соли – консервация – бытовой приём, уничтожающий живую клетку методом обезвоживания (известная реакция клеточной мембраны на водные растворы повышенной концентрации). Наша же цель при использовании удобрений иного характера – дать импульс и развитие живому организму, а не приостановить его существование. Принцип влияния на клеточную мембрану остаётся неизменным, в независимости от того, какая соль будет в растворе – NaCl или любая другая минеральная составляющая. Соль по своей сути – и «белое золото», и «белая смерть». При таком разбросе в характеристике, в этом безмерном диапазоне необходимо найти оптимальный уровень концентрации почвенных растворов для минерального питания растении. Растение может усваивать минеральные компоненты, расти и развиваться только в интервале «белого золота». Тем не менее, землепользование сегодняшнего дня, в большинстве своем, построено на насилии над природой и жестком допинге минеральными солями. Применяемые в существующих концентрациях, по своей сути, они не являются удобрениями, это человек придумал назвать соли таким красивым словом, и было за что. На заре химизации здоровая почвенная среда первородного происхождения отвечала на внесение солей высочайшими урожаями. Однако со временем прогрессирующее необоснованное внесение минеральных удобрений разрушало природное здоровье почвы, как и любой другой допинг живого организма. Результат – падение содержания гумуса, увеличивающаяся почвенная кислотность и засоление пахотного слоя, растущий фон патогенных микроорганизмов. Если на сегодня и существует некоторый рост урожайности от прямого использования солей, то только благодаря ещё сохранившемуся природному потенциалу, способности почвы принять и распределить их в корнеобитаемом слое в приемлемых для растений концентрациях. Но следует помнить, что потенциал этот имеет предел и границы его не за горами.
В ряде стран Запада пошли по пути создания осмокотов – удобрений в полимерной оболочке. Это очень дорогое производство с сомнительными и спорными для природы последствиями от использования полимеров. Они могут оказаться антиприродными. Проанализируем более детально механизм действия минеральных солей с возложенной на них функцией удобрений. Известно, что, при прочих равных условиях, один и тот же агрохимический препарат, одна и та же доза удобрений в различных почвах дают весьма несхожие результаты (урожайность возделываемой культуры). Разница объясняется составом почвенно-поглощающего комплекса (ППК), способностью принимать и обменивать поглощённые ионы, что характеризуется ёмкостью катионного обмена (ЕКО). По этой причине урожай выше там, где ППК имеет большую величину. В то время как уровень ёмкости поглощения зависит от наличия органики в почве, реакции среды и её агрофизических параметров, в том числе гранулометрического состава. Отслеживая маршрут элементов минерального питания, составляющих формулу солей, мы пришли к выводу, что значительная их часть (в пределах 50 %, а при определенных погодных условиях на легких почвах и более того) теряется в окружающей среде, загрязняя грунтовые воды, реки, малые и большие водоёмы. Коэффициент использования удобрений определяли известными способами (разностный метод и лабораторный приём изотопной индикации), которые выявили схожие результаты по потерям. Их высокий уровень обязывает нас задуматься об экологии и искать более совершенные способы работы с почвой.
Помимо негативного воздействия на почву и грунтовые воды, свободно растворимые соли, канув в пространстве, не исполнив своей роли, вызывают потребность в восполнении потерь для выхода на расчётный уровень обеспеченности минеральными элементами вегетирующих растений. Восполнение понесенного, узаконенного наукой, урона влечёт за собой дополнительные непроизводительные расходы минеральных ископаемых, энергии и выбросы в атмосферу. Настолько агрессивна и жестока к природной среде существующая технология минерального питания по всей цепи от производства солей до внесения их в почву, что эликсир жизни, промышленно созданный, большей частью поставляется в Природу в виде её загрязнителя. Производим, чтобы в основном растерять, а утраченное восполняем производством новых солей, чтобы в очередном круге нести последующие потери. Замкнутая цепь восполнений и потерь. Вот так небрежно человек использует самый ценный ресурсный потенциал триады: воду, почву и атмосферу, который предоставила своему созданию и дающая ему жизнь Мать-природа. Для примера, можно предположить при необходимости строго посчитать – какое количество минеральных солей в качестве загрязнителей от землепользователей поступает в водные артерии бассейна реки Волга и непосредственно в самый крупный водный экологический объект Европы.
Для более точной оценки загрязнения минеральными солями окружающей среды, с целью понимания масштаба потерь можно пойти ещё одним, более наглядным путём – посредством сравнения с количеством дренажа в теплицах на наличие в нём элементов питания. Утечки в теплицах значительно меньших размеров, но с единицы площади сопоставимы с упомянутыми выше потерями в открытом грунте. Сегодня передовые тепличные методики предусматривают обязательный сбор и возврат дренажа в «голову» технологии. Кроме сокращения наносимого окружающей среде урона, этот приём обеспечивает огромную экономию финансовых средств, но подобное невозможно сделать в полевых условиях. Для работы в открытом грунте возникает необходимость поиска иных технологических решений.
А нельзя ли создать удобрения в своей основе соответствующие природоподобию, функционально следующие всем элементам природного круговорота и там, где это будет возможным, еще и усилить звенья этого повторяющегося процесса, оставаясь в границах природных правил? – вопрос, которым мы озадачились еще в начале своего пути более 30 лет назад. Причиной для создания удобрений с измененными функциями послужило то, что нас не устраивали огромные неизбежные и регламентированные наукой потери минерально-солевых компонентов, загрязняющих окружающую среду. Процесс этот и в современных условиях остаётся неуправляемым, зависимым от свойств почвенно-поглощающего комплекса (ППК), погодных условий и целого ряда иных факторов.
Функцию ППК требовалось «перенести» из природной среды под крышу, в условия производства. Идея заключалась в том, что какую-либо органическую основу, в нашем случае торф, необходимо было наполнить минеральными солями, которые при существующих технологиях вносят в почву напрямую, произвести шихтование, а затем зафиксировать получившуюся органоминеральную смесь процессом сушки с одновременным гранулированием. Тем самым почвенно-поглотительная функция почвы была заменена сорбцией, выполненной в цеховых условиях. В виде адсорбента использовали торф глубокой степени разложения, а в качестве сорбата – минеральную соль или комплекс солей, необходимый для баланса минерального питания под конкретный запрос.
Кроме китайского, завод имеет и другие положительные примеры в тридцатилетней истории взаимодействия с иностранными партнерами Азии и Европы. В частности, в Италию произведён экспорт восьми тысяч тонн органоминеральных удобрений для выполнения почвовосстановительных работ, в том числе на острове Сицилия. Эти факты свидетельствуют о том, что проблема известна, носит глобальный характер, решать ее надо совместно и в России для этого есть пример своего, отечественного, технологически отлаженного производства, которым можно бы воспользоваться.
Этот способ создания удобрений, позволивший обеспечить пролонгированное действие солей, стал предтечей изготовления современных органоминеральных удобрений (ОМУ), обладающих широкими возможностями. В конечном итоге, в составе удобрений благодаря их более полному усвоению заключено меньшее количество минеральных солей, что позволяет решить проблему загрязнения почв, водоёмов, атмосферы, бережно используя полезные ископаемые и энергоресурсы.
С этим нельзя не считаться, учитывая общее количество применяемых удобрений в нашей стране и на планете в целом. Загрязняющих веществ, ежегодно исчисляемых десятками миллионов тонн, станет поступать в биосферную триаду меньше на несколько порядков. Достижение этой цели дает основание обратить пристальное внимание на технологию производства органоминеральных удобрений. Применяя органический носитель в составе удобрений (торф, сапропель, бурый уголь, леонардит или ферментированную биомассу) мы создаем алгоритм природного круговорота веществ, моделирующий минеральное питание и биозащиту вегетирующих растений. Важно сделать акцент на то, что запасами минеральных ресурсов планета ограничена, а органических – великое множество и они будут всегда, пока светит Солнце, существуют растения и микробы. Таким образом, технологический прием сорбции минеральных солей уже на начальном этапе его использования позволяет решать ряд важнейших задач: снижать, а где-то полностью исключать попадание минеральных солей в окружающую среду в качестве загрязнителей; сбалансировать в одной грануле комплекс всех компонентов, составляющих минеральное питание, включая макро-, мезо- и микроэлементы, в том числе органического происхождения; пополнять органоминеральную гранулу гуминовыми веществами, тем самым обеспечивая здоровье ризосферы, корневой системы растений и почвенной среды в целом. Получение гумата калия для ОМУ методом подщелачивания торфяной пульпы с последующей кавитацией стало неотъемлемой частью производства органоминеральных удобрений.
Проведены десятки полевых опытов, целью которых служило изучение особенностей развития корневой системы в почвенной среде с внесением органоминеральных гранул. Однако самыми показательными стали лабораторные опыты с зерновыми и овощными культурами в террариуме в виде параллелепипеда с прозрачными боковыми стенками, светозащитными экранами и инертным субстратом. По боковым стенкам сосуда вносили с одной стороны органоминеральные удобрения, с другой – минеральные соли. При этом наблюдали мощное развитие корневой системы в зоне размещения ОМУ и отсутствие видимых корней в зоне минеральных гранул по причине солевого воздействия концентрированных растворов. Предназначение целого ряда природных компонентов в составе органоминеральных удобрений где-то напрямую, а где-то косвенно связано с минеральным питанием, но их роль при этом неоценима в реализации защитных функций. От умения задействовать эти компоненты в составе удобрений зависит устойчивость агроценоза, его связь с природным сообществом, это альфа и омега природоподобия, это способ, содействующий стабильности биосферы в целом! Природа подаёт нам множество тревожных сигналов и раскрывает обилие причинно-следственных связей, которые, будучи пренебрегаемыми, вызывают снижение урожая сельскохозяйственных культур и качества продукции. Скромным достигнутым результатам предшествуют болезни растений, вредители, сорняки и другие напасти. Впрочем, появление их провоцирует человек. В пору спросить: «Кто же затеял вредительство первым?» Вся ядохимия, направленная на защиту сельскохозяйственных растений, это инструмент противодействия на естественную ответную реакцию Природы, изначально порожденную самим человеком.
В таких случаях мы напрочь забываем о природоподобии, о том, что нужно находить новые технологии и о том, что в окружающем нас мире больше друзей. Соратники земледельца известны, это мир микробов и растений, готовых ему содействовать. Но мы хватаемся за оружие – создаем сильнейшие яды, системы пестицидов и идем в Природу бить врагов, а крушим фундамент жизни. Гибнут братья наши меньшие, в том числе редкие (краснокнижные) и полезные (опылители). По пищевой цепи определенные количества этих ядов попадают и на наш стол. Что говорить, если благодаря лабораторным анализам следы глифосата обнаруживают в молоке матери и антибиотики в мёде. Так дальше действовать нельзя, поэтому подписанный Президентом Указ о необходимости природоподобных технологий своевременен и важен. Культуре земледелия, а в связи с этим и образования, предстоит учиться у дикой природы. Закладывая начало природоподобных технологий, необходимо учитывать и исходить из того, что в естественном биоценозе исторически сформирована устойчивая взаимосвязь фито-, микробо-, мико- и зооценозов. В этом тесном союзе при первозданных условиях все без исключения участники биосообщества взаимонеобходимы и сожительствуют в полном согласии. Только в одном фитоценозе естественного состояния состав растений до вспашки почвы может насчитывать более сотни видов флоры на относительно ограниченной территории. Помимо того, растительный мир неразрывен с многоштаммовым бактериальным консорциумом. В тесном взаимодействии с растениями и микробами пребывают почвенные животные и многотысячный мир грибов. Используя математическую формулу вычисления количества комбинаций из числа участников биоценоза, получаем бесконечное множество возможных и очень нужных для Природы связей, превышающих десятикратную степень. Счёт идёт на триллионы связующих нитей большей или меньшей значимости. Повторить и сохранить в полном объёме эти связи в земледелии не представляется возможным, но и не содействовать их сбережению, значит совершать насилие над Природой.
Сложность природной биоконструкции обязывает нас с особой тщательностью и аккуратностью подходить к выбору агротехнологий. Однако «земледельца», сделавшего оборот плодородного слоя, интересует выживание только одного культурного вида. Этим человек наносит сильнейший удар по многочисленным живым биосвязям. Странно, что подобный технологический прием получил название «культурного земледелия». Циклично повторяя свой антиприродный поступок и посыпая почвенную рану солью, «земледелец» придумал севооборот. Принятый агроприём даёт свои положительные результаты, но в целом это подобие природного биоценоза недостаточное и не покрывает понесённые Природой потери. Задача земледельца остается неизменной – держаться в границах природоподобия, моделируя природное микробо- и фиторазнообразие, равным образом раскрывая защитные функции органоминеральных гранул, взаимодействуя с вредителями и патогенами на принципах репелленции и аллелопатии. Не раскрывая технологии, скажу: «Берегите мышей, они многое подскажут земледельцу, в частности, что его комбайн после 10…12 лет службы прохудился».
Экспериментируя с различными фитосоставами в структуре ОМУ и консорциумом микроорганизмов, мы пришли к заключению, что создание природоподобных удобрений с защитными функциями – это очень перспективный, но до сегодняшнего дня незадействованный пласт агрономической теории и практики. В научно-образовательной сфере подобное направление вовсе отсутствует, а должно быть среди ведущих, полагаю, что и первостепенным. В процессе проведения опытов было принято решение имитировать природное разнообразие, включая в состав ОМУ экстракты растений или их кавитированную биомассу. Этот приём позволил нам включить биозащитные функции удобрений на основе репелленции ещё в начале нулевых годов текущего столетия, тем самым значительно расширить их природоподобное предназначение. Получаемые результаты при исключении пестицидов превзошли наши ожидания, особенно в противодействии грызунам и летающим вредителям на основе инсектицидных растений. Воссоздавая в составе органоминеральных гранул подобие растительного разнообразия мы убедились, что приживаемости и развитию культурного растения способствует ситуация, при которой растение поступает в имитированную экстрактами природную среду в виде дополнения к существующему биоценозу и попадает под защиту биологического сообщества, а не вместо удаленного вспашкой растительного многообразия, насчитывающего 1,5…2 сотни видов, при этом становясь один на один открытым и доступным для вредителей и инфекционных агентов. Признаться, что это всего лишь модель биоценоза, но модель, работающая и дающая неоценимый эффект, благодаря наличию биологически активных веществ и экстрактов растений в составе удобрений.
Стоит только вдуматься в то, как с одной стороны Природа строила своё многообразие и в то, что позволяет себе человек, совершая полярно противоположные природным действия, практически бросая вызов Природе, похожий на поединок. При подобном развитии событий, основанном на строгой оценке ситуации, появление сорняков, болезней и вредителей растений должно оцениваться нами совершенно под иным углом зрения – как великая подсказка Природы, как необходимость подкорректировать курс земледелия. Однако, до подобной оценки следует подняться и дорасти. Определившись с курсом природоподобия, земледелец может создавать и поддерживать устойчивость всего биоценоза как союза микробов, растений, грибов на фоне питательных растворов минеральных солей доступных концентраций.
Вселяет надежду то, что для подобного подхода практикуемые сегодня технологические приёмы не потребуют больших изменений и будут легко приспособлены к рекомендуемой технологии минерального питания. Естественно, сделать это придётся с некоторым дополнением ряда новых, в общем-то, очень понятных и технологически не сложных процедур. Для оценки степени природоподобия в агротехнологиях мы будем обязаны создать математические модели, позволяющие вычислять, точно знать источники и объемы промышленных выбросов, но этого недостаточно. Важно владеть знаниями о потребителях, способных поглотить эти выбросы путём ассимиляции углекислого газа атмосферы зелёными листьями в процессе фотосинтеза.
В будущем проектируя и внедряя природоподобные технологии, человек, особенно на начальном этапе и в период запуска новых технологий, вынужден взять в долг у Природы часть её энергоносителей и полезных ископаемых, которые со временем могут вернуться в круговорот в виде вторсырья. Однако, действие с возвратом ресурсов в очередной круг нельзя считать природоподобием. Это можно назвать экономией, бережливостью, рачительностью, экономикой замкнутого цикла, но никак не природоподобием. Технология природоподобия начинается с регенерации всего заимствованного у Природы и возвращенного ей в приумноженном виде. Так, как это делает сама Природа, создавая начало пищевой энергетической цепи и наращивая почвенное плодородие. Потреблять и продуцировать потреблённое могут только живые организмы в условиях естественного круговорота веществ или на основе природоподобных технологий в условиях сельскохозяйственного производства при наличии воды и солнца. Таким накопилетем-аккумулятором органического вещества и энергии служит зелёный лист, и мы должны уметь грамотно с ним обходиться, как с важнейшим инструментом при создании природоподобных технологий в земледелии.
Зрим в корень, но зрим и в лист!
Земледельцу на своем поле деятельности для сохранения окружающей среды вполне реально принять меры по нейтрализации выбросов, возникших ранее на промышленных предприятиях при производстве удобрений. Сделать это можно увеличив поглощение углерода из атмосферы вегетирующими растениями путем внедрения в современные агротехнологии приемов, основанных на знаниях их физиологии. На предприятиях защищенного грунта производится специальная генерация углекислого газа для углеродных подкормок растений по листу. Однако инструмент такого воздействия в технологиях открытого грунта настроен иначе и реализуется он на предприятиях агрохимии. Таким инструментом являются водорастворимые безбалластные удобрения для листового питания, включающие весь спектр минеральных элементов и микроингредиенты. На заводе производится более сотни их составов и комбинаций.
Суть листовых подкормок в том, что элементы питания подаются непостредственно на фотосинтезирующую поверхность растения в десятки и сотни раз меньших количествах, по сравнению с почвенным внесением удобрений, но при этом способствуют формированию полноценного по строению листа, что содействует идеальной работе всей сосудопроводящей системы растения и активизации метаболизма. Анатомические и функциональные изменения листового аппарата, положительно влиявшие на рост урожая и качество продукции, изучали путём множества лабораторных исследований, и ответ был найден под окуляром микроскопа. Сосудистая система листа, не получившего подкормку, имеет «тупиковый» характер. Лист растения в варианте применения подкормки формирует замкнутую сосудистую систему, обеспечивающую более активный метаболизм. Листовая подкормка позволяет получить дополнительный урожай зерновых от 0,3…1,5 т/га, а на овощных культурах и сахарной свекле – от 5 до 15 т/га при использовании водорастворимых удобрений «Акварин» дозой 0,5…3 кг/га. Логично заметить, что подобная прибавка урожая и дополнительной биомассы не могла произойти без возросшего потребления углекислого газа из атмосферы. Этот агроприём позволяет ослабить антропогенное влияние на Природу благодаря незначительным дозам применяемых удобрений, уменьшения выбросов при их производстве и интенсификации поглощения двуокиси углерода из атмосферы, что в конечном итоге подтверждает его соответствие принципам природоподобия.
Листовая обработка зерновых культур в критические фазы развития, особенно в период кущения, способствовала активации роста растений. Раскрывалось большее количество почек, которые при обычном режиме кущения остались бы в зачаточном (спящем) состоянии. Некоторые сорта пшеницы реагировали двукратным увеличением продуктивных стеблей что позволяло значительно снижать нормы высева семян, но рекомендации по необходимым дозам должна дать наука, опираясь на исследования с указанием видов и сортов злаковых культур. Однако максимальный результат по урожаю от некорневых подкормок получали исключительно при точном определении лимитирующих элементов питания и внесением их на лист, с учётом фаз развития. Листовое питание, как дополнительное к основному корневому, открывает новые возможности для достижения идеального баланса питательных веществ в процессе фотосинтеза и сполна отвечает принципу природоподобия. Применение специальных некорневых обработок, включая комплексные удобрения и биостимуляторы на основе аминокислот и фитогормонов, позволяет с особой точностью построить работу фотосинтезирующей поверхности растений и адаптировать её под конкретные условия.
Внесение солевых удобрений должно быть глубоко осмысленным, что особенно актуально при использовании микроудобрений. Большинство из них – тяжелые металлы, дозирование которых, во избежание токсичных последствии, должно строго ограничиваться потребностями растений. Поэтому сверхнеобходима функциональная диагностика вегетирующих растений на предмет сбалансированности элементами минерального питания. Функциональная диагностика основана на контроле фотохимической активности хлоропластов путём воздействия на них растворов элементов минерального питания и дальнейшей засветке. Проводится она с использованием мобильной лаборатории «Аквадонис» производства Буйского химического завода.
Каждый из четырнадцати тестируемых элементов (такое количество предусматривает методика) может оказаться в балансе, недостатке или избытке. Для агронома подобная информация – основа для производства корректирующей подкормки и экономии ресурсов. Государственные испытания мобильной лаборатории «Аквадонис» в Центрально-Черноземном регионе выявили годовую экономию затрат от применения функциональной диагностики в 1,6 раза при возделывании ярового ячменя и в 2,3 раза при возделывании озимой пшеницы путём сокращения на 24…40 % количества используемых минеральных удобрений. Это обусловило благоприятные экологические последствия благодаря снижению химической нагрузки на почву и стало важной ступенью к реализации принципа природоподобия в земледелии.
Резюме.
Постигая технологии земледелия на основе природоподобия мы, кроме целевой задачи – получение урожая, решаем прежде всего природно-экологическую. Вместе с тем можно получить в значительной степени дополнительный экономический результат, в особенности если играть вдолгую, формируя и преобразуя каждый агроландшафт в целостную уравновешенную биосистему. Одним и тем же количеством минеральных удобрений появляется возможность организовать питание сельскохозяйственных культур на площадях в два раза больших. Для этого потребуется создать производства органоминеральных удобрений вблизи запасов органического сырья и с учётом расстояния до мест потребления. В России такая возможность имеется практически во всех регионах, и она по-своему уникальна, логистически и экономически оправдана. В особенности имея ввиду Дальневосточный регион с огромными запасами органики и широчайшей возможностью производства удобрений на экспорт. Учитывая масштаб деградации почв на планете, и понимая то, что из оборота уходят лучшие земли, можно с большой долей уверенности предположить, что природосберегающие удобрения будут востребованы на мировом рынке, ни в чём не уступая в спросе на нефть и газ. Сделать подобное предположение имеется полное основание, ибо одни из сопоставляемых продуктов при использовании являются энергоносителями и загрязнителями биосферы, другие в биосферном альянсе, в союзе с Солнцем, при наличии влаги выступают, как энергосоздатели и очистители окружающей среды. За чем будет приоритет – вопрос времени.
Резюмируя сказанное, начинаешь с особой остротой понимать масштаб и значимость природоподобных технологий. В тоже время становится очевидным, насколько велика дистанция между объективными законами Природы и теми правилами, по которым мы с вами пытаемся организовать уже нашу объективную реальность, нашу практику и наш окружающий мир. Всего один пример из четвертьвекового периода ведения жёсткой дискуссии в масштабах страны на тему: «Куриный помёт и навозная жижа являются отходами производства или побочными продуктами животноводства - ППЖ?». Как будто в зависимости от названия окружающая среда будет воспринимать их по-разному. Попытаемся встать на сторону Природы и сделаем вывод, опираясь на Законы Природного Круговорота, которые не сможет видоизменить самый авторитетный парламент. Ответ один, у Природы нет отходов, не было и нет ППЖ.
Вместе с тем с позиции нашего обеденного стола, всё то, что не на нём, называем ППЖ, или любыми другими отбросами. В тоже время с позиции замкнутости природного цикла всё наоборот: ППЖ – это всё то, что попадает к нам на стол, а куриный помёт и навозная жижа продукты, без которых нельзя представить периодичность природных циклов, это часть природного круговорота, это её золотое звено, это инструмент сервировки нашего будущего стола, возобновляемости энергии и самой жизни. Надо только помочь Природе укрепить это звено, вернувшись в рамки дозволенного, собирая под одну крышу тысячи голов КРС и многие миллионы штук птицы. Технологии для этого имеются, а микробы и растения нам подсобят.
Мы не имеем права опоздать с введением в жизнь природоподобных технологий, особенно в сферах энергетики, земледелия, водо- и лесопользования, ибо их области существования по совокупности и есть сама Природа. В случае нашего промедления окружающая среда не исчезнет и не погибнет, она просто эволюционирует и видоизменится, выйдя за пределы крайне необходимых параметров для жизни человека.
Заканчивая обзор на обнадёживающей ноте, важно исходить из того, что Природа не может нас ни наказать, ни поощрить. Любого рода результаты в окружающей нас среде, как правило, являются всего лишь откликом на наши действия (бездействия) позволяющие сделать вывод, что очень многое в руках человека. Бьём, караем и вознаграждаем, по обыкновению, мы себя сами, своими руками, но остаёмся близорукими к первопричинам случившегося. Участившиеся аномальные половодья и засухи являются следствием того, что человек планету раздел, пустил в расход её зелёный наряд, на создание и поддержание которого солнечная энергия поступала. Сегодня те самые одежды сорваны, а энергия, следовавшая на фотосинтез пошла на нагрев земной тверди. Вот и бросает оголённое тело планеты то в жар, то в холод, то засушит, то зальёт. Всё идёт к тому, что амплитуды этих колебаний пойдут по нарастающей. Перефразируя название известного романа, можно сказать: «Большие наводнения позади, великие наводнения впереди», как и великие пожары, если не развернемся к ПРИРОДОПОДОБИЮ. Сказано это было 100 лет назад, но перестройка так и не произошла, не хватило целого века или чего-то другого? Ситуацию пытаемся исправлять строительством дамб и рвов. Для чрезвычайной ситуации подобные действия оправданы, на перспективу – нет. Дамбами и рвами не вернуть нарушенное равновесие природного круговорота.
Выход видится в безошибочном определении причин и следствий происходящего. Дамбами можно, разве что, на время отгородиться от губительного влияния аномальных явлений. Лишь только следуя путём природоподобия, мы будем иметь возможность создать устойчивое земледелие и устойчивую окружающую среду. Всё что отобрано у Природы из её биосферы, то и следует вернуть ей обратно, причём с превышением. В данной ситуации восстановить леса.
В формировании своей позиции по природоподобным технологиям особенно благодарен коллегам-единомышленникам:
- Вере Сергеевне Виноградовой, доктору сельскохозяйственных наук, профессору, Заслуженному работнику высшей школы Костромской ГСХА;
- Алексею Николаевичу Налиухину, доктору сельскохозяйственных наук, профессору, заведующему кафедрой агрохимии Российского Государственного Аграрного Университета МСХА им. К.А. Тимирязева;
- Игорю Анатольевичу Тихоновичу – Академику РАН, доктору биологических наук, профессору.
