Спецвозможности
Технологии

«Три кита» органического земледелия

18.12.2019
1583
«Три кита» органического земледелия фото, иллюстрация
Главным требованием органического земледелия является запрет использования синтетически произведенных химикатов, широко применяющихся в интенсивном земледелии и частично в животноводстве и птицеводстве. В связи с этим органическое земледелие требует решения трех основных проблем: очистка посевов от сорняков, компенсация выноса питательных веществ из почвы и борьба с болезнями и вредителями.
 
Передовой опыт показывает, что решить это вполне реально. Следует понимать, что все мероприятия в этом направлении должны быть направлены на достижение максимальной жизнеспособности растений, что обеспечит их устойчивость к болезням, вредителям и изменений климата.

 

Прежде всего следует обратить внимание на внедрение рациональных севооборотов. Чередование культур ослабляет цепи вредных микроорганизмов, которые сформировались во время выращивания близких по биологическим свойствам видов растений. Этот эффект усиливается применением в севообороте зернобобовых, которые являются существенным источником связывания атмосферного азота. За год на 1 га они способны аккумулировать до 150 кг азота, что эквивалентно 400-450 кг аммиачной селитры. В то же время на их корнях, кроме клубеньковых, развивается множество других полезных бактерий, которые улучшают усвоение фосфорных соединений, увеличивают содержание в почве гумуса и микоризных грибов.

При умеренном климате и влажности самые подходящие культуры для такого использования - соя и горох. В засушливых регионах для обеспечения лучших предшественников под зерновые целесообразнее применять другие зернобобовые культуры: нут, чечевицу или чину. Но лучше культивировать в то же время несколько зернобобовых предшественников с различными критическими периодами по влаге. Так, для гороха желаетельны осадки в мае, нута и чечевицы - в конце мая - начале июня, а для сои в июле - начале августа.
 
При засушливых условий, что, к сожалению, имеет место в последние годы, полевые работы должны быть направлены на своевременную обработку почвы с максимальным сохранением влаги. С этой точки зрения для озимых культур наиболее целесообразными предшественниками являются те, которые освобождают поле раньше всего - это дает возможность быстрее подготовить почву и накопить в посевном слое большее количество влаги. Под озимые после уборки предшественника и внесения органических удобрений надо провести двукратное лущение стерни. Первое - на глубину 5-6 см, второе - на 10-12 см. Далее - вспашка на глубину 20 см и две культивации на глубину посева семян. В дальнейшем для сохранения влаги следует избегать обработки на глубину более 5–6 см.
 
Что касается борьбы с сорняками, то следует привести следующие факты: наличие только 100 шт./м2 всходов сорняков вызывает потерю питательных веществ, эквивалентную 30-40 кг/га комплексных удобрений. Если сорняки своевременно не уничтожить, они весной, после активной вегетации, могут потребить уже до 100 кг/га комплексных удобрений.
 
Главным методом борьбы с сорняками является механическая обработка почвы. Для уничтожения сорных растений в период осеннего и весеннего кущения озимых, когда сорняки находятся в фазе белой ниточки, эффективно применять штригельные бороны. Из известных иностранных производителей таких борон следует назвать австрийскую фирму Einbоck, среди украинских - Agrokalina, «Аверс-Агро», «Степаненко и К», «Лозовские машины», «Орихивсильмаш» и др.
 
Частично уменьшить проблему засоренности посевов можно и посевом трав, которые подавляют нежелательную растительность. Скажем, избавиться от хвоща полевого помогут посевы спельты.
 
Следует также уделять внимание и незначительным, на первый взгляд, деталям: минимизировать риски заноса на поле химических веществ во время опрыскивания посевов на соседних полях, а также семян сорняков из соседних полей и лесополос, даже опыления культур из близлежащих полей, для чего краи полей и лесополос нужно обкашивать, а органическое поле следует отделять от других по крайней мере лесополосой. Чистыми должны быть и соответствующая техника и емкости для перевозки и хранения зерна.
 
Для высева лучше выбрать зерновые сорта украинской селекции (Отрада, Лесная и т.д.), так как зарубежные - предназначены для интенсивного земледелия, а для органического малопригодны. Заслуживает внимания посев с междурядьями 30 см для возможности проведения междурядной обработки почвы, которую надо выполнять на глубину 3 см для сохранения почвенной влаги.

Согласно ограничениями «Органик стандарт», при ведении органического земледелия основными компенсаторами выноса питательных веществ из почвы является навоз от животных и птиц (при технологиях неинтенсивного содержания), растительные остатки и сидеральные культуры. Однако и использование навоза (с указанной выше в скобках пометкой) согласно постановлению Кабинета Министров Украины №241 от 30 марта 2016 «Подробные правила производства органической продукции животного происхождения» также имеет полные ограничения. В частности, это должен быть навоз от животных, которых пасут на пастбищах только органического производства, запрещается использовать аллопатические ветеринарные препараты или антибиотики с профилактической целью или для лечения, а также препаратов - стимуляторов роста и продуктивности животных и ряд кормовых добавок, перечень которых приводится в указанной постановлении.
 
Значительным недостатком свежего навоза является большое содержание в нем семян сорняков, что может привести к нежелательному результату, когда уровень выноса питательных веществ сорняками будет меньше содержания семян последних в самой органике; низкое соотношение углерода к азоту, что приводит к большим потерям азота при длительном хранении навоза; засоренность яйцами и личинками гельминтов, что вызывает распространение болезней среди людей из-за употребления «загрязненных» продуктов питания.
 
Поэтому использовать свежий навоз в органическом земледелии запрещается - предварительно надо принять меры для устранения названных выше его недостатков. Самым дешевым таким способом является биотермическое компостирование. Во время этого процесса в навозе возникает микробиологическая ферментация благодаря деятельности бактерий и мезофильных микроорганизмов. При компостировании указанные микроорганизмы минерализуют углеродные органические соединения, что уменьшает количество растворимых форм азота и увеличивает долю полезного белкового азота.
 
Самый простой способ - изготовление компоста из навоза и соломы. Компостировать с добавлением торфа, согласно требованиям «Органик стандарт», разрешается только в садоводстве и цветоводстве. Использование сапропелей разрешено только после их анализа на содержание пестицидов. Для усиления питательного, раскислительного и обессоливающего действия компостов в их состав целесообразно добавлять разрешенные ингредиенты: фосфоритная мука, томасшлак, каинит, сульфат калия, мел, известняковую муку, мергель, дефекат, гипс.
 
Отечественные заводы не производят технику для компостирования. Из зарубежных известна фирма Backhus, которая предлагает машины такого назначения различной производительности как для открытых площадок, так и для закрытых помещений. Однако стоит такое оборудование достаточно дорого и применять его целесообразно для масштабного производства.
Поэтому в Украине распространен простой способ компостирования. Он заключается в смешивании компонентов путем послойного расположения увлажненной соломы (до 60%), измельченной до долей размерами 10-15 см, и навоза влажностью 65%. Полученную смесь с помощью бульдозера или манипулятора укладывают в высокую кучу для ферментации, дно которой устилают измельченной соломой. В этой куче смесь выдерживают в течение пяти-шести дней в зависимости от времени года (при температуре воздуха не менее 5°С).

 

После прохождения процесса гидролиза смесь укладывают в бурты, расположенные на площадках с твердым влагонепроницаемым покрытием. Для предотвращения потерь тепла и обеспечения оптимальных условий для самосогревания бурты следует размещать с ориентацией в направлении с юга на север, они должны быть шириной до 3 м и высотой до 2 м (длина не ограничивается). Поверхность буртов покрывают землей - летом ее слой должен быть толщиной 15-20 см, зимой - 30-40 см. Во избежание анаэробных процессов и повышения эффективности обеззараживания компоста массу следует периодически перемешивать, насыщая ее кислородом.

Фото 1. Аератор для приготування компосту

В естественных условиях навоз компостируется течение одного-трех месяцев при плюсовых температурах окружающей среды. Бурты летнего составления надо перемешивать через семь-десять дней после начала интенсивного биотермического процесса. Следующую операцию следует повторить через месяц. Бурты после зимы нужно перемешивать весной при наступлении устойчивой плюсовой температуры воздуха. Выполнять эту операцию можно механическим аэратором, разработанным в ННЦ «ИМЭСХ» (фото 1), или пневматическим - с подачей воздуха в бурт под давлением.
 
Равномерное разогревание компостной смеси обеспечивает лишение способности семян сорняков к всхожести при температуре 40°С - в течение трех-четырех недель, 45°С - двух недель, 50°С и выше - в течение одной недели.
 
После завершения биотермического компостирования и снижения температуры компоста ниже 40°С проводят дополнительное подсушивание компоста до влажности 60% путем аэрации бурта воздухом.

За последние пять лет получает распространение технология приготовления компостов с привлечением искусственно выращенных микроорганизмов. Последние ускоряют созревание компоста, увеличивают содержание в нем NPK. В случае внесения такого компоста в почву одновременно вносится и высококачественное органическое удобрение, и эффективные микроорганизмы, которые способствуют восстановлению плодородия почв, подавлению патогенной микрофлоры. Нормы внесения такого компоста значительно ниже норм использования других органических удобрений.

Применение такой технологии имеет некоторые особенности: невысокая кислотность наполнителей (не более pH 6,5-7); недопустимость даже кратковременного пребывания под воздействием солнечного облучения; необходимость использования микробиологических добавок в течение 4-х часов после вскрытия пакета, в котором они поставляются; тщательное перемешивание препарата с составными компоста, влажность которого не должна превышать 70%.
 
В сформированном компостном бурте смесь вызревает в течение 8-14 дней в зависимости от времени года. Ширина бурта - 2,5-3 м, высота - 1,5 м. Благодаря деятельности термофильных бактерий и прохождению биохимических реакций температура в буртах повышается до 60-80°С. Микроорганизмы минерализуют углеродные органические соединения и используют их в качестве источника энергии для усвоения азотистых и других соединений. Эти бурты нужно укрыть черной полиэтиленовой пленкой для ограничения попадания ультрафиолетовых лучей и лишней влаги из окружающей среды.
 
Стоит помнить, что на рынке Украины существует большое количество готовых органических удобрений в виде компостов с всевозможными добавками типа «Гумивит», «Биогумус», «Биопростир» и т.п., однако практически все они сертифицированы до 2018 г., или находятся в стадии сертификации в соответствии с требованиями «Органик стандарт».

Несмотря на хроническую нехватку в Украине удобрений животного происхождения, современная система земледелия должна основываться на системном применении соломы, других растительных остатков и зеленой массы сидератов для удобрения сельскохозяйственных культур. Расчеты показывают, что, кроме пользы от использования соломы в качестве подстилки животным и как энергетического материала, ее применение (а также других растительных остатков) может дать Украине в эквиваленте 160 млн т подстилочного навоза, что в 16 раз больше, чем его было внесено в 2011 г.
 
В случае заделки в почву 1 т соломы поступает около 800 кг органического вещества, до 4-5,5 кг азота (с навозом - 4-5 кг), до 0,8-1,8 кг фосфора (с навозом - до 3, 5-4 кг), 5,5-14 кг калия, магния, серы и других микроэлементов. Кроме того, солома уменьшает дефицит углерода в почве и снижает уровень дегумизации почвенного покрова.
 
Особенностью использования соломы и других растительных остатков является то, что их следует применять под пропашные, кормовые, зерновые и зернобобовые культуры под основную обработку почвы, где в дальнейшем предполагается выращивать кукурузу, свеклу, подсолнечник и картофель. Запахивать следует солому, измельченную до частиц длиной 5-10 см и равномерно распределенную по поверхности почвы. Обязательным условием рационального использования является нанесение на ее поверхность биодеструкторов. Они на порядок, по сравнению с азотными удобрениями, ускоряют разложение остатков, в почве увеличивается содержание доступных форм азота, фосфора и калия и к тому же уменьшается количество болезнетворных патогенов. Также надо учитывать то, что действие деструкторов будет положительным при температуре не ниже 3-7°С и при достаточной влажности. Это имеет значение особенно для остатков кукурузы, уборка которой затягивается иногда до зимы. Поэтому применять деструкторы в этом случае следует за три-четыре недели до ожидаемого снижения температуры.
 
Действие деструктора будет эффективным без воздействия прямых солнечных лучей, так как микробы, которые составляют его основу, очень уязвимы к воздействию ультрафиолета.
 
Следует заметить, что при применении всех деструкторов, которые сейчас имеются на рынке Украины - сейчас не сертифицированы или находятся на стадии сертификации в соответствии с требованиями «Органик стандарт», в воздух выделяется значительное количество углекислого газа и могут быть проблемы с экологией.
 
(окончание статьи читайте завтра)

 

Ю. Вожик, д-р техн. наук, ННЦ «ИМЭСХ»

Журнал «Пропозиція», №11, 2018 р.

 

Интервью
Директор фірми "Скок Агро" Сергій Скок
Руководитель стартапа, у которого уже появились два конкурента, - о важности мониторинга уплотнения почвы, эволюцию методов измерения уплотнения и борьбе с последним.  - Ваш стартап «Скок Агро» сосредоточился на усовершенствовании методов... Подробнее
Украинский агрокомплекс отмечает экспортная ориентированность. Поэтому агрологистическая составляющая для аграриев имеет не меньшее значение, чем собственно агропроизводство. В частности, в течение урожайного прошлого года объемы перевалки... Подробнее

1
0