Интенсификация земледелия в формировании урожая сельскохозяйственных культур

ПОТРЕБНОСТЬ В СИСТЕМЕ

Для центральной России необходимость всесторонней биологизации сельскохозяйственной отрасли связана с рядом обстоятельств. Прежде всего, предыдущий период развития растениеводства доказал, что, хотя в нашей стране масштабы применения минеральных удобрений и пестицидов еще не достигли уровня Западной Европы и США, отрицательные последствия одностороннего и несбалансированного использования средств химизации стали очевидными. Кроме того, в современных экономических условиях земледелие в этой зоне ведется в условиях дефицита элементов минерального питания, связанного с высокой ценой на соответствующие туки, и сокращения объемов внесения органических удобрений. В связи с этим назрела необходимость перехода на биологизированные системы ведения растениеводческой отрасли, при которых могут максимально использоваться внутрихозяйственные и биологические факторы уменьшения разомкнутости круговорота веществ и энергии при выпуске соответствующей продукции. При переводе сельского хозяйства на принципы биологизации нужно решить множество вопросов, главными из которых являются воспроизводство плодородия почвы на основе преимущественного применения природных факторов, модификация системы мер по защите посевов от вредных объектов, максимальная реализация потенциала агротехнических ресурсов продуктивности и другие.

ОБОГАТИТЬ ОРГАНИКОЙ

Биологизация — ключевое выражение экологизации земледелия. Ее суть заключается в том, чтобы сократить разрыв в поступлении органического вещества в почву между природными биогеоценозами и агроценозами, в определенной мере компенсировать естественный круговорот веществ и биогенность земель, обеспечить заданный уровень биологической активности и исключить явления почвоутомления, выпахивания, накопления токсикантов. Дальнейшая оптимизация направлена на повышение экологической устойчивости и восстановление способности полей к саморегулированию с применением биологического саморыхления при минимальной и особенно нулевой обработке почвы, регулирующего влияние мульчи из растительных остатков на водный режим участков и другие процессы.

Исходная позиция биологизации земледелия — увеличение разнообразия видов и сортов растений, то есть диверсификация. Вследствие жесткой плановой системы видовой состав сельскохозяйственных культур был крайне ограничен, что сказалось на агросекторе в целом в последующее время. Необходимо расширение доли бобовых как в пашне, так и в составе сенокосно-пастбищных угодий, поскольку на первый план в рамках рассматриваемой технологии выходит использование биологического азота. Такие культуры, обогащая почву данным элементом, являются хорошими предшественниками в севооборотах, оказывают благоприятное влияние на физические свойства полей, стимулируют жизнедеятельность почвенных микроорганизмов. Непременное условие азотфиксации как чрезвычайно энергоемкого процесса — обогащение участков органическим веществом в качестве энергетического материала для формирования необходимых компонентов. Наряду с внесением органических удобрений и использованием соломы, важным источником подобного вещества являются сидеральные и промежуточные, то есть пожнивные и поукосные посевы.

Самой трудной задачей биологизации сельского хозяйства является уменьшение количества пестицидов в борьбе с сорняками, болезнями и вредителями. Первостепенное значение в данном отношении имеет выбор оптимальных севооборотов, на чьей основе должна строиться вся новая концепция. При этом их структура определяется в соответствии с необходимостью максимального использования возможностей растений для воспроизводства плодородия почвы. В условиях, когда снизился объем внесения техногенных средств интенсификации производства, а животноводство сократило масштабы, при формировании севооборотов требуется их насыщение бобовыми культурами, перевод побочной продукции на удобрение, заделка сидератов, благодаря которым можно преодолеть дефицит гумуса и азота.

ВЫБОР СМЕНЫ

Вопросы биологизации целесообразно рассматривать в рамках полевых севооборотов, в первую очередь зернопропашных и зернопаровых, с различным составом возделываемых культур. В этом аспекте специалистами были проанализированы возможности нескольких чередований. В зернопропашном четырехпольном севообороте с короткой ротацией смены были представлены чистым паром, озимыми, сахарной свеклой, яровыми зерновыми. Структура посевов предусматривала 50% зерновых, по 25% свеклы и чистого пара, то есть на долю последних приходилось 50%, в результате чего усиленно происходила минерализация гумуса. Следует отметить, что обычно его положительный баланс обеспечивается только при внесении в пар 30 т/га навоза, то есть 7,5 т/га севооборотной площади. Замена чистого пара в этом севообороте на сидеральный формировала бездефицитный уровень органического вещества, причем при резком сокращении энергетических затрат — в 2–3 раза. Необходимо иметь в виду, что лишь за счет запашки измельченной соломы яровых зерновых можно уменьшить минерализацию гумуса на паровом участке.

В зернопаропропашном десятипольном севообороте даже с тремя полями пропашных культур приостановить деградацию черноземов можно при наличии двух участков с многолетними травами. В рамках такой ротации предусмотрены смены: пар, озимые, сахарная свекла, яровые зерновые, картофель, однолетние травы, озимые, кукуруза, яровые зерновые, подсолнечник. Структура посевов включает по 40% зерновых и пропашных культур, 10% однолетних трав, 10% пара. В зернопаропропашном десятипольном севообороте без многолетних трав, где три поля являются пропашными, для обеспечения бездефицитного баланса гумуса нужно вносить в паровое поле не менее 60–70 т/га навоза. В таком варианте ротация включает пар, озимые, сахарную свеклу, яровые зерновые, картофель, однолетние травы, озимые пропашные, кукурузу, яровые зерновые, подсолнечник. Структура посевов состоит из 40% зерновых, 40% пропашных культур, 10% однолетних трав, 10% пара. Солому озимых в этом случае следует запахивать в поле, где будет высеваться кукуруза, причем такая операция не потребует дополнительного внесения азотных удобрений при ее выполнении.

Примечания и ссылки

1. Matson PA, Parton WJ, Power AG и Swift M. (1997) Интенсификация сельского хозяйства и свойства экосистем . Наука 277, 504–509.
2. Wezel A et al. (2014) Агроэкологические практики для устойчивого ведения сельского хозяйства . Обзор. Агрон. Поддерживать. Dev. 34, 1–2.
3. «Стандартная единица человеческого труда для оценки количества труда, используемого на ферме. UTH соответствует работе, выполняемой лицом с нормальной работоспособностью, занятым в хозяйстве на постоянной основе в течение одного года » . Cf Правильное слово: 250 терминов и выражений для анализа результатов управления хозяйством , Educagri Editions,1998 г., стр.  31 год
4. Мишель Гриффон , За экологически интенсивное сельское хозяйство в областях с высокой экологической ценностью и новую сельскохозяйственную политику , La Tour-d’Aigues (Vaucluse, Ed. De l’Aube, col.  «Monde en Cours»,2010 г., 143  с. ( ISBN  978-2-815-90029-4 , уведомление BnF п о   )
5. ↑ и Ангус Мэддисон , Китайская экономика: историческая перспектива , Париж, ОЭСР, сб.  «Исследования Центра Развития»,2007 г., 2- е  изд. , 217  с. ( ISBN  978-9-264-03764-9 , OCLC   )
6. Жан Шомбарт де Лау: Новое управление ферм (с Ж. Пойтвеном и Дж. К. Тирелем), Париж, Данод, 1963 г.
7. Agreste, Годовая сельскохозяйственная статистика, Зерновые, масличные, белковые культуры, финал 1989-2005 гг., Полуфинал 2006 г., данные доступны в Интернете
8. релиз CNRS, озаглавленный « Вдохновение из прошлых сельскохозяйственных технологий: пример« устойчивой »экосистемы в Гайане ]; Париж, 12 апреля 2010 г.
9. Alter RE, Douglas HC, Winter JM & Eltahir EA (2018) . Письма о геофизических исследованиях, 45 (3), 1586-1594.
10. Жером Энрикес, «  Экологический ущерб от интенсивного сельского хозяйства  », Médiapart ,21 октября 2015 г.

Человеческие последствия

link = Файл:% 22Conservation_Farming% 22 _-_ NARA _-_ 514073.jpg

Интенсивное сельское хозяйство позволило, в течение XX — го  века , значительно увеличивая урожайность и , следовательно, сельскохозяйственное производство и , соответственно , снизить издержки производства . Достигнутый прирост производительности позволил очень резко сократить численность сельскохозяйственного населения в развитых странах (оно составляет от 2 до 3% трудоспособного населения ) за счет удовлетворения потребностей сельского населения в продуктах питания и волокне (хлопке). и путем поиска новых рынков за счет массового экспорта части продукции, иногда помогая исправить, по крайней мере частично, продовольственный дисбаланс, существующий на планете, но иногда усугубляя его, разрушая неконкурентоспособные местные рынки.

Механизация и интенсификация сельского хозяйства снизили трудоемкость работы фермеров, часто за счет увеличения их доходов, но за счет очень большой потери рабочих мест в сельском хозяйстве. Во многих ситуациях такое усиление возможно только из-за чрезмерной задолженности, создающей финансовый дисбаланс, который иногда становится непреодолимым, когда отпускные цены на продукты падают. Это может привести к глубокому ухудшению, а иногда и резкому ухудшению условий жизни, о чем свидетельствуют периодические демонстрации фермеров, некоторые из которых находятся на грани банкротства. Это, в частности, относится к секторам животноводства в 2015 и 2016 годах. Такая ситуация приводит к прекращению деятельности и, следовательно, сокращению занятости в сельском хозяйстве.

Интенсификация сельского хозяйства в период с 1960-х по 1980-е годы также известна как зеленая революция . Он обеспечил продовольственную безопасность как по количеству, так и по качеству в развитых странах и внес свой вклад в улучшение предложения в некоторых развивающихся странах, особенно в Индии.

Так называемые «развивающиеся» страны часто не могли воспользоваться ожидаемыми выгодами или богатством, которые дает современное сельское хозяйство. Наиболее цитируемыми причинами являются часто неблагоприятные почвы и климат , нехватка воды, финансового капитала , подходящей подготовки, а в некоторых странах — неблагоприятные политические, экономические или правовые условия, или дисбалансы, вызванные определенными налогами или защитой рынка, или особенно за счет массивных субсидий промышленному сельскому хозяйству богатых стран.

Агроном проводит измерения в Службе сельскохозяйственных исследований кукурузного поля , USDA

ПЕРСПЕКТИВНОЕ НАПРАВЛЕНИЕ

В США еще с середины 70-х годов прошлого века применяется и совершенствуется естественно-биологическая система ведения хозяйства, базирующаяся на севообороте, использовании органических удобрений, бобовых культур и сидерации. Активно пропагандируются подобные методы земледелия в Европе. Например, в Германии существует Институт биологодинамических исследований и были получены первые результаты в сфере разработки принципов оценки различных способов ведения хозяйства. В Австрии данные технологии применяют свыше 500 фермеров, а также функционирует институт, занимающийся исключительно биодинамической сельхозсистемой. Во Франции альтернативное земледелие реализуют более 6000 производителей. Изучается такой подход в Англии. В Швеции нетрадиционные системы ведения сельского хозяйства применяются более чем на 300 фермах. Альтернативные биологические схемы формируются норвежскими учеными, совершенствующими подобное направление уже около 50 лет.

Подходы к разработке биологических систем земледелия в разных странах и научных учреждениях неодинаковые. Данное обстоятельство, наряду с недостаточной изученностью вопроса, пока не позволяет систематизировать всю совокупность исследований по этой проблеме. По мнению Г. Канта, классика естественного земледелия, биологизация обладает хорошими перспективами для государств разного уровня развития. Так, в условиях высокоинтенсивного сельского хозяйства переход на преимущественно биологические методы позволяет снизить остроту экологических проблем. В экономически слабых странах овладение подобными способами ведения аграрной отрасли создает ресурсы для решения продовольственного вопроса.

Последствия для окружающей среды

Интенсивное сельское хозяйство обвиняется в том, что оно практикуется в ущерб экологическим и климатическим соображениям , отсюда его неприятие рядом производителей и потребителей, на что некоторые сторонники интенсификации утверждают, что интенсивное сельское хозяйство не может достичь своих целей по урожайности только за счет предоставления растениям оптимальных условий выращивания. , компенсируя потерю естественного плодородия почв вкладом, заменяющим экспортируемые элементы. Их противники отвечают, что отрицательное сальдо экспорта органических веществ приводит к потере гумуса , что удобрения и пестициды способствуют ухудшению качества почвы и что дренаж и полив имеют последствия выше и ниже по течению (внешние затраты), которые не компенсируются.

И, наконец, другие отмечают , что некоторые традиционные сельского хозяйства были разработаны другие эффективные формы интенсификации, без механизации или химических средств, например , с помощью традиционных рисовых полей, изгородей , agrosilviculture или как в Америке путем обработки небольших поднятых полей в зонах наводнения (в Гайане саванне для например), или путем посадки плетистой фасоли на стебли кукурузы (двойной урожай, бобовые, обогащающие почву азотом в пользу кукурузы), производя урожай, сопоставимый или иногда превышающий допустимые механизацией и химическими средствами.

Последствия интенсификации сельского хозяйства связаны, в частности, с глубокими изменениями ландшафта, которые влияют на микроклимат, региональный и глобальный климат, и, в частности, на круговорот и качество воды (загрязнение нитратами, фосфатами, антибиотиками, эвтрофикация воды). dystrophisation , загрязнение от пестицидов ) на качество почвы, в частности , на микро фауны и мечты эдафическими и на качество воздуха (эмиссии газов парникового эффекта). Определенные группы ключевых видов или «инженерных видов» ( например, дождевые черви ) влияют на основные экологические процессы в почве. Агрономы считают их важными элементами разнообразия сообществ, что является стабилизирующим фактором. Многие ключевые группы, обнаруженные в почве (в частности, бактерии и микоризные грибы), могут связываться с растениями (это касается не менее 90% семейств наземных растений) через ассоциации арбускулярной микоризы и играть синергию, необходимую для выживания и продуктивности растений, помогая сформировать, по существу, подземная экологическая сеть, простирающаяся в почвах, особенно богатых лесами, которую некоторые биологи назвали лесной сетью (со ссылкой на «  Всемирную паутину  »). Считается, что многие микоризные грибы имеют широкий спектр хозяев. Однако исследования, проведенные на пахотных почвах, показывают, что разнообразие микоризных грибов «чрезвычайно низкое по сравнению с лесными почвами» .

Ассоциация Гринпис предупреждает, что интенсивная система земледелия и чрезмерное потребление мяса в Европе вызывают вырубку лесов в некоторых частях Южной Америки , особенно в Бразилии и Аргентине , при этом импорт сои постоянно увеличивается.

Сельское хозяйство и продуктивность

В зависимости от мобилизованных ресурсов у нас может быть физическая производительность на единицу труда (UTH, для единицы человеческого труда или единицы рабочего) или физическая производительность на физическую или экономическую единицу эксплуатации (производительность на гектар сельскохозяйственных площадей, на единицу площади в животноводческой постройки или теплицы в расчете на количество обездвиженного капитала). Фактически, производительность — это понятие, присущее используемой технической системе, а это означает, что ее необходимо определить заранее. Таким образом, в отличие от производительности традиционных интенсивных сельскохозяйственных систем, Мишель Гриффон выдвигает производительность, которая является результатом реализованных экологических средств, он развивает в этом смысле идею «экологически интенсивного сельского хозяйства», основанного на мобилизации. общее положительное влияние на окружающую среду. В рамках этого подхода мы также можем обратиться к статье Биоинтенсивное микро-сельское хозяйство .

Физическую производительность не следует путать с производительностью по стоимости, основанной на стоимости производства по сравнению с экономическими средствами, которые были задействованы, даже если они пересекаются и даже в меньшей степени с рентабельностью .

В зависимости от применяемых средств и особенно размера задействованной рабочей силы интенсивное сельское хозяйство может встречаться в двух противоположных системах:

• традиционное сельское хозяйство с одной стороны,
• с другой стороны, современное сельское хозяйство.

Истоки интенсификации: традиционные системы земледелия и интенсификация

Важной чертой традиционных и интенсивных сельскохозяйственных систем является важность человеческого труда (количество UHU, занятых на единицу земли). Дефицитный ресурс — земля

Рабочая сила многочисленна и / или низкооплачиваема. Это приводит к высокой продуктивности земли и низкой продуктивности UTH.

Пример китайского сельского хозяйства

Традиционная китайская сельскохозяйственная система является интенсивной (высокая производительность на единицу земли), ее исторический традиционный характер выражается в важности рабочей силы, занятой в очень маленьких или микроферм. В 1957 году насчитывалось 130 миллионов семейных ферм, в среднем по 6 человек и 1,7  га на семью

В 1958 году они были преобразованы в 26 000 рабочих коммун, а затем, 3 года спустя, в 6 миллионов производственных бригад. После реформ, начатых в 1978 году, крестьяне восстановили контроль над своей землей. В 2003 году было подсчитано, что 250 миллионов семейных ферм наняли в среднем 1,4 человека на площади менее половины гектара.

Эта система сегодня дестабилизирована индустриализацией и связанной с ней городской привлекательностью, как это было в прошлом в западных развитых странах. В то же время мы видим быстрое развитие интенсивного современного сельского хозяйства, особенно в секторе промышленного животноводства (свиноводство и птицеводство).

Мы обязаны исследовательской работы экономистов и историков показали возраст и условия возникновения этой системы , которые сопровождали и позволили демографическую экспансию, в частности, работы , проводимой Ли Bozhong на сельскохозяйственной революции. Во время Тан (618-906) сообщает Мишель Картье. В отличие от других традиционных сельскохозяйственных систем, китайская сельскохозяйственная система никогда не была самодостаточной, а наоборот, сильно включилась в экономику обмена и была связана с многоцелевым производством. Все это помогло сделать Китай крупнейшей экономикой мира с точки зрения ВНП примерно до 1850 года, и эта позиция находится в процессе восстановления.

Рисовые террасы Хани Хунхэ перед посадкой, пример традиционного интенсивного выращивания (здесь, в Юньнани в Китае)

Основными факторами интенсификации сельского хозяйства были:

• приоритет сельскохозяйственных культур;
• интенсивное использование навоза  ;
• массовое обращение к ирригации.

Ирригационные сети требовали очень большой рабочей силы как для строительства сооружений, так и для их обслуживания. Это усиление связано с тем, что в Китае только 10,1% площади пахотных земель, т. Е. 0,08  га на душу населения, составляет 27,8% в Европе с 0,26  га пахотных земель на душу населения и 52,7% во Франции с 0,46  га. на жителя (значения на 1996 г.).

В 2004 г. в Китае орошалось 52% пахотных земель по сравнению с 10% в США.

ПО ВСЕМ ФРОНТАМ

Биологизация защиты растений развивается в трех направлениях. Первое связано с разработкой приемов, нацеленных на сохранение природных энтомофагов, антагонистов и повышение их эффективности. Для этого необходимо в числе возделываемых культур иметь растения, способные поддерживать большую численность полезных насекомых, — гречиху, рапс, фацелию, люцерну, эспарцет, клевер и другие. Кроме того, нужно размещать в колках и лесных насаждениях нектароносные многолетние виды — черемуху, липу, клен, рябину, боярышник и прочие

Кроме того, важно оставлять полосы при скашивании многолетних трав, реализовывать выборочную пестицидную обработку с учетом соотношения численности фито- и энтомофагов, а также использовать пищевые аттрактанты для привлечения последних. Второе направление биометода заключается в интродукции фитофагов, а третье — в применении бактериальных, вирусных, грибковых и других биопрепаратов для уничтожения массовых вредителей и возбудителей болезней

Неотъемлемой частью интегрированных систем борьбы с вредителями сельскохозяйственных культур становится применение экологически безопасных пестицидов нового поколения. Они отличаются высокой видоспецифичностью и эффективностью действия в малых дозах. Кроме того, у вредителей отсутствует иммунитет к этим веществам.

Безусловно, биологический подход в земледелии связан с достижениями биотехнологий, в том числе с созданием и применением генетически модифицированных растений. Наряду с генной инженерией, основу рассматриваемой системы составляют принципы и методы клеточного направления, когда создание новых сортов с уникальными свойствами обеспечивается сочетанием биоинженерных механизмов и традиционных способов генетики и селекции. С использованием биоподходов вытесняются химические технологии. Из множества векторов трансгенеза особое значение имеет разработка сортов культур, устойчивых к вредителям. Трансгенные растения уже принесли большую пользу в ряде стран, например в США благодаря им значительно сократились объемы внесения пестицидов. Следует отметить, что широкое распространение получило оздоровление посадочного материала методом культуры тканей. Такой способ играет важную роль в получении безвирусных клубней в семеноводстве картофеля. В целом сегодня сельхозпроизводителям доступен широкий арсенал средств для биологизации сельского хозяйства.

БАЗОВЫЕ ПРИНЦИПЫ

Теоретические основы биологизации также заложены в российской науке. В частности, А. В. Советов, отмечая роль корреляции земледелия с животноводством, придавал большое значение естественным процессам и взаимосвязям в агросистемах, благодаря которым осуществляется воспроизводство почвенного плодородия. В работах по полевому травосеянию на базе органических связей между элементами он определил ключевые основы биологизации явлений. В конце XIX столетия А. С. Ермолов отмечал необходимость повышения уровня замкнутости внутрихозяйственного оборота в аграрных системах. Кроме того, он обосновал те направления, которые теперь называют принципами биологического земледелия.

Базисом теории биологизации мировая наука признает учение В. Р. Вильямса, считавшего возможным внедрение в нашей стране экологически сбалансированных систем и воспроизводство плодородия почв преимущественно естественным путем. Он рассматривал травополье в качестве альтернативы создания чрезмерно мощной промышленности удобрений, которую он называл «омертвлением миллиардов». Академиком А. А. Жученко была разработана стратегия адаптивной интенсификации растениеводства, основанная на экологизации и биологизации интенсивных процессов сельского хозяйства страны. Концепции «уравнительного земледелия», господствующей в России, были противопоставлены принципы более дифференцированного использования природных, биологических, техногенных и трудовых ресурсов в целях обеспечения устойчивого повышения урожайности, энергоэкономичности и природоохранности. При этом целесообразным стало адаптивное применение факторов интенсификации земледелия с учетом обязательного сохранения окружающей среды при более активном вовлечении в процесс сил природы.