На переломном этапе от зональной системы земледелия к устойчивому экологическому земледелию, анализ достижений и негативных последствий даст возможность избежать хотя бы часть ошибок, закономерно возникающих при такой коренной ломке.
Интенсивная механизация, мелиорация и химизация земледелия в совокупности с волюнтаризмом и гигантоманией привела ко многим негативным последствиям. Противоположная крайность — «альтернативное» земледелие при полном отказе от минеральных удобрений и пестицидов. Анализ деятельности хозяйств с «альтернативным» земледелием показывает, что они вынуждены покупать корма для развития животноводства, чтобы иметь необходимые количества органических удобрений, или покупать органические удобрения! Использование в хозяйстве всех отходов может привести к большей интоксикации, чем разумное применение минеральных удобрений и пестицидов (В.Г. Минеев, 1984, 1993).
Урожай, пораженный болезнями, содержит микотоксины, а они представляют для здоровья большую опасность, чем фунгициды, используемые для борьбы с грибными болезнями. Например, зерно пшеницы, пораженное вертицилезом колоса не пригодно ни для пищевых, ни для кормовых целей (В.А. Захаренко, А. В. Захаренко, 1994).
Очень остра в мире проблема биологического азота. В США эту проблему решили, внедрив в кукурузном поясе сою. Чередование кукурузасоя дает возможность при использовании удобрений под сою с преобладанием фосфора и калия над азотом и эффективных избирательных гербицидов (так как соя не конкурентоспособна к засорению), получать высокие и устойчивые урожаи высокого качества и при минимальных затратах труда на их выращивание. Так, по данным В. А. Захаренко, А. В. Захаренко (1994) 96% площадей, занимаемых кукурузой и 97% площадей, засеянных соей в США, обрабатывается гербицидами.
Возврат к традиционному земледелию, основанному на широком применении ручного труда, не может обеспечить достаточное количество товарного продукта, удорожает продукцию и, главное, возвращает население к такому образу жизни, при котором невозможно совмещение труда с учебой, занятием художественными ремеслами, творчеством.
Другая крайность — сроки перехода к «альтернативному» земледелию, необоснованная поспешность внедрения технологий, полностью исключающих использование минеральных удобрений и пестицидов. В обзоре, сделанном В. А. Захаренко и В. А. Захаренко сказано, что в развитых капиталистических странах приняты государственные программы по развитию «альтернативного «земледелия, рассчитанные на длительный срок и при поддержке государства. В 1988 г. в Дании осуществлена программа сокращений использования пестицидов в сельском хозяйстве на 50% к 1997 г. В Голландии имеется аналогичная программа снижения объемов использования пестицидов на 50% в течение 10 лет. Прорабатывается концепция сокращения объемов применения пестицидов в США на 35−50%.
Обычно в государственных программах предусматривается экономический механизм регулирования процессов перехода к «альтернативному» земледелию, в частности, стимулирование фермеров за консервацию земель, за сокращение средств химизации, возмещение экономического ущерба, связанного с переходом к менее интенсивному, но более экологичному земледелию.
Однако, к настоящему времени земледелие без применения минеральных удобрений и пестицидов в западных странах не выходит за пределы 1% (В.И. Кирюшин, 1996).
Молдова не из научных концепций, а в силу прерванных экономических связей лишилась возможности в полной мере применять достижения науки и техники. Не поступают удобрения и пестициды, стоимость последних возросла многократно, не поступает новая техника, которая дает возможность совершать несколько технологических операций за один проход по полю и применять пестициды последнего поколения. Так, гербицид глин против двудольных сорняков применяется в развитых странах в дозах 3−20 грамм/га, что на 2−3 порядка меньше прежних норм расхода, но для его точного внесения необходима специальная техника.
В таком же положении находятся и другие страны СНГ. Из обзора В. А. Захаренко (1997) известно, что в России разукрупнение хозяйств, спад промышленного производства и обеспечение сельских товаропроизводителей материально-техническими ресурсами вызвали существенный рост необрабатываемых бросовых земель. К 1997 году это составило 27 млн. га сельскохозяйственных угодий и 9,5 млн. га пашни, превращающихся в резервации сорных растений, вредителей и возбудителей сорных болезней. Суммарные потери от вредных организмов по В. А. Захаренко возросли в России с 76,6 млн. т. зерновых единиц в 1986;1990 гг до 106,1 млн. т. зерновых единиц в 1991;1995 гг.
В порядке увеличения опасности в России вредные организмы располагаются в последовательности: сорные растения > болезни > вредители.
Кукуруза как объект исследований выбрана оттого, что является одной из главных зерновых культур Молдовы и возделывается как пропашная, следовательно, в ее посевах в большей степени, чем в посевах пшеницы можно было проверить рабочие гипотезы. Сорняки занимают главенствующее место среди вредных организмов. Следовательно, кукуруза и сорняки вот те два главных объекта исследования, составляющие основу данной работы.
Нами проведены исследования с 1989 по 2003 годы. В диссертацию включены данные с 1989 года. Они охватывают часть периода чрезмерной интенсификации и механизации и часть переходного периода от одного типа хозяйствования к другому. Длительный срок учетов и наблюдений дает возможность сделать некоторые выводы.
1. Переход к экологическому (ландшафтному, устойчивому) земледелию должен быть постепенным.
2. Фитосанитарное состояния полей зависит в очень большой степени от соблюдения научно-обоснованных регламентов применения удобрений, пестицидов, средств механизации и набора сортов и гибридов, наиболее приспособленных к конкретным условиям.
3. Длительное применение гербицидов на одном и том же участке вызывает «гербицидоутомление» почвы. (Н.Г. Николаева, Г. Г. Букур, 1980). Для уточнения самого понятия и разработки способов преодоления этого ф негативного явления необходим системный подход, интегрированный метод фитосанитарной диагностики как основы комплексной оптимизации агрофона.
4. Урожайность кукурузы на 71% детерминируется массой сорных растений. Наиболее сильное отрицательное влияние оказывает просо волосовидное и щирица запрокинутая. Всходы щирицы (при большой плотности) вредоноснее проса, а негативное действие взрослых растений сильнее у проса волосовидного. По степени вредоносности, виды сорняков наиболее часто встречаются в большом обилии, можно расположить в следующем убывающем порядке: просо волосовидное, ежовник обыкновенный, щирица запрокинутая, щетинник сизый, марь белая.
5. Критический период вредоносности сорняков в посевах кукурузы это интервал между десятью днями после появления всходов кукурузы до 40 дней, то есть в течение месяца. Если сорняки в этот период не удалены, то потери урожая очень велики. Для того, чтобы получить и высокий урожай зерна кукурузы и снизить потенциальную засоренность почвы семенами ф сорняков и вегетативными зачатками многолетников, а также для того, чтобы почва получила максимальное количество органики, запахиваемой в почву при обработке, срок содержания посевов в чистоте необходимо продлить до 60 дней с момента появления всходов кукурузы.
6. Порог вредоносности — понятие сугубо конкретное, так как зависит от сочетания многих факторов: соотношение видов в агрофитоценозе, ф степень засоренности, условия года, биологические особенности возделываемого гибрида кукурузы, главным образом его способность к быстрому первоначальному росту и малая восприимчивость к угнетающему действию выделений всходов сорных растений. При сильном засорении и смешанном типе засоренности (а именно такой встречается чаще всего) наличие сорняков первые 30 дней после всходов кукурузы снижает урожай зерна на 40%, а при средней степени Ш засоренности на 12,5%. Дальнейшее присутствие сорняков может снизить урожай зерна кукурузы при сильной степени засоренности на 85,5%, при средней на 70,6%.
7. Степень чистоты посева от сорняков влияет на фитосанитарное состояние поля. В чистом посеве меньше вредителей и возбудителей болезней.
8. Против «гербицидоутомления» почвы эффективно внесение больших доз навоза и посев промежуточных культур, используемых на зеленое удобрение.
9. Вспашка влияет благоприятнее, чем обработка плоскорезом на • фитосанитарное состояние полей.
Ю.Севооборот — непременное условие экологически менее вредной интенсивной технологии.
Выводы.
1. В посевах кукурузы встречаются 70 видов сорных растений, формирующих ярово-корнеотпрысковый тип засоренности. В разных зонах Молдовы, встречающиеся виды относятся к разным классам постоянства. Система мер борьбы с сорняками должна быть направлена на регулирование численности и массы сорняков в посевах, прежде всего тех, которые относятся к III, IV, V классам постоянства (встречаемость соответственно 41−60, 61−80 и 81−100%). К этим классам в Северной зоне Молдовы относятся 20 видов, Центральной — 11 и в Южной — 17. Однако лишь восемь видов можно считать присутствующими повсеместно.
2. Вредоспособность сорняков не только колеблется в зависимости от погодных условий, но и зависит от флористического окружения, снижаясь в многовидовом агрофитоценозе. Мелкие сорняки выживают в агрофитоценозе благодаря выраженному отрицательному аллелопатическому воздействию, например, очный цвет голубой. Смешанный тип засоренности вредоноснее, чем злаковый или двудольный по отдельности. Однако, конкурентное значение каждого единичного растения у двудольных видов выше, чем у однодольных. Влияние совокупности всех экземпляров одного вида сорного растения на урожай культуры в агрофитоценозе наиболее сильно у злаковых однолетников. Например, просо волосовидное снижает массу кукурузы в большей степени, чем щирица запрокинутая. Вредоносность последней возрастает, если ее всходы опережают всходы кукурузы. Установлен синергизм вредоносного действия комбинации просо волосовидное + щирица запрокинутая.
3. Критическим периодом вредоносности сорняков является интервал в один месяц, начиная с десятого дня после появления всходов кукурузы, и кончая 40-м днем. Однако из-за сильной конкуренции между кукурузой и сорняками этот срок может продлиться до 60 дней от появления всходов кукурузы. В последнем случае получается не только более высокий урожай зерна кукурузы, но и улучшается качество зерна, образуется на много большая суммарная фитомасса (почва обогащается органикой), до минимума снижается опасность увеличения запасов в почве семян сорняков и вегетативных зачатков многолетников.
4. Критерием оценки физиологического состояния кукурузы на любом этапе онтогенеза и ее способности конкурировать с сорняками служит общее содержание хлорофилла на одно растение. Между массой кукурузы и этим показателем имеется тесная положительная корреляция. Тенденция к снижению содержания хлорофилла служит сигнальным экспресс методом при принятии решения о методах управления агроценозом.
5. Недостаточный контроль плотности популяций сорняков приводит к увеличению повреждения кукурузы вредителями и болезнями, среди которых в Молдове наибольшее значение имеют серый южный долгоносик, стеблевой кукурузный мотылек и пузырчатая головня. В бессменных посевах кукурузы увеличивается количество перезимовавших особей долгоносика, их величина, плодовитость и продолжительность жизни.
6. Для кукурузного стеблевого мотылька установлена отрицательная корреляция между длиной ходов внутри стебля кукурузы и величиной урожая: г= - 0,89- меньшей величины корреляция между урожаем и количеством гусениц к уборке: г=-0,72, между количеством яиц на одно растение г=-0,56, еще меньше между количеством кладок на 100 растений и величиной уровня г=-0,46.
7. Вред, причиняемый пузырчатой головней, зависит от времени заражения растений, что влияет на место образования галлов и на их размер. Наиболее вредоносны крупные вздутия на стебле выше початка и на початке (потери урожая, на 50−80%), стеблезамещающие вздутия и полное повреждение початков (потери урожая на 90−100%). Повреждения пузырчатой головней наибольшие в краткосрочном бессменном посеве (3−5 лет) и меньше в севообороте и в длительной монокультуре.
8. В очень благоприятные для кукурузы годы, разница в величине урожая между посевами разной длительности бессменности невелика. В длительных бессменных посевах кукурузы изменяется состав наиболее часто встречающихся вредных организмов: (увеличивается количество проволочников и ложнопро-волочников, повышается развитие фузариоза початков). В очень длительных бессменных посевах кукурузы значительно уменьшается разнообразие компонентов фитоценозов. С точки зрения фитоиндикации можно говорить о ксерофитизации сегетального компонента, свойственного более зоне сухих степей или полупустынь. Количество видов сорняков в севообороте — 56, в бессменных посевах — 9. Сравнение бессменных посевов длительностью 17−21 год и 44−48 лет свидетельствует об изменении видового состава и возрастании количества видов корнеотпрысковых сорняков с 2-х до 5-ти.
9. Сильная засоренность посевов кукурузы влияет на весь севооборот, снижая плодородие почвы, усиливая конкуренцию между сорными и культурными растениями и резко снижая хозяйственно ценную фитомассу агрофитоценоза. Кроме того, засоренность кукурузы отрицательно отражается на урожае всех культур севооборота особенно тех, которые не способны конкурировать с сорняками в последующих звеньях севооборота.
10. Использование фотосинтетически активной радиации изменяется в связи с технологией выращивания кукурузы. Интеграция гербицидов севооборота и вспашки на фоне удобрения навозом повышает КПД ФАР в 2,72 раза. Подбор соответствующих сортов и гибридов кукурузы, пригодных для возделывания по интенсивной технологии, дает самый высокий сбор продукции при наименьшем загрязнении почвы остатками гербицидов. Окупаемость гербицидов в севообороте намного выше, чем в бессменном посеве кукурузы из-за более низкой общей урожайности в последнем случае.
