CC BY
149
СТРАТЕГИЯ РАЗВИТИЯ ЭКОНОМИКИ
27 (120) - 2011
УДК 631 (1+4)
ВНЕДРЕНИЕ АДАПТИВНЫХ СИСТЕМ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ КАК ФАКТОР МОДЕРНИЗАЦИИ ОТЕЧЕСТВЕННОГО АГРОПРОМЫШЛЕННОГО КОМПЛЕКСА*
И. В. МИТРОФАНОВА, доктор экономических наук, главный научный сотрудник Учреждения Российской академии наук «Институт социально-экономических и гуманитарных исследований Южного научного центра РАН»,
профессор кафедры мировой и региональной экономики
Волгоградского государственного университета
E-mail: mitrofanova@volsu. ru
Т. С. КУЗЬМИНА,
кандидат экономических наук,
доцент кафедры экономики предприятия
и инновационной деятельности
Волгоградского государственного университета
E-mail: labser@volsu. ru
В статье раскрывается механизм использования в России и ее регионах адаптивных систем земледелия с лесомелиоративным комплексом, функционирующим в рамках ландшафтов. Такие системы способны сгладить негативное влияние природных экстремальных явлений, просчеты в агротехнике, последствия непродуманной агролесомелиорации.
Ключевые слова: адаптивная система земледелия, агропромышленный комплекс, ландшафт, эффективность, модернизация.
* Статья подготовлена в рамках проекта «Пространственная социально-экономическая и природно-ресурсная асимметрия регионов Юга России» подпрограммы по Югу России «Фундаментальные проблемы развития южного макрорегиона» программы фундаментальных исследований Президиума РАН «Фундаментальные проблемы пространственного развития Российской Федерации: междисциплинарный синтез».
24 -
Освоение адаптивных систем земледелия является основополагающим фактором роста эффективности агросистем. Урожайность сельскохозяйственных культур, виды и масштабы издержек, экономическая безопасность выступают в качестве важнейших показателей эффективности сельскохозяйственного производства, отражающих степень совершенствования техники и технологий, биологических средств производства, характер и степень вовлеченности в продукционный и сре-доулучшающий процессы даровых сил природы (почвы, климата, солнечной энергии, компонентов атмосферы и др.).
На начальном этапе рыночной трансформации российской экономики ее идеологи сравнивали сельскохозяйственное производство в России с «черной дырой». Инвестировать средства в него было невыгодно из-за малой отдачи и высокой
затратности. Однако низкая рентабельность и долгая окупаемость вложенных средств объяснялись прежде всего диспаритетом цен между отраслями, централизованным их регулированием без возмещения государством разницы между рыночной ценой, а также отсталостью материально-технического обеспечения, дискриминацией в заработной плате работников сельского хозяйства, уравнительной системой оплаты труда и слабой мотивацией.
В условиях рыночных отношений низкозатрат-ность и конкурентоспособность систем земледелия являются результатом внедрения ресурсосберегающих технологий, связанных с 1) подбором культур и сортов, приспособленных к местным условиям; 2) повышением почвоулучшающей и фитосанитар-ной роли севооборотов, внедрением современных способов обработки почв под возделываемыми культурами, борьбы с сорняками, вредителями и болезнями; 3) применением инновационных технологий механизации производственных процессов обработки земельных участков; 4) организацией производства с учетом мобилизации действия и влияния агроландшафтов на продуктивность полей под сельскохозяйственными культурами; 5) применением современных комплексов удобрений, мелиорантов и др.
Основоположники научной агрономии (А.Т. Болотов, А. Тэер — авторы рационального подхода к системе ведения сельского хозяйства) исходили из того, что высоких экономических показателей возможно достигнуть лишь при условии, если системы земледелия будут базироваться на широком использовании знаний и последних достижений как агрономической науки, так и естественных наук. Однако естественнонаучный подход к обоснованию систем земледелия не был особенно популярен и зачастую подменялся односторонней ориентацией (особенно практиками) на требования конъюнктуры.
В ряде экономически развитых стран, где удалось добиться перепроизводства сельскохозяйственной продукции, именно конъюнктурно-рыночные факторы стимулировали химико-техногенный характер интенсификации в АПК. Однако этот ограниченный во времени успех рано или поздно неизбежно провоцирует разрушение природных и природохозяйственных систем [7, 8, 9].
Экономическая эффективность сельскохозяйственного производства связана с дифференцированным использованием неравномерно распределенных во времени и пространстве природных факторов, лимитирующих величину и качество
урожая. А особенности местных (зональных) природных условий в решающей степени предопределяют целесообразность культивирования тех или иных сельскохозяйственных культур, их видов и сортов, технологических приемов, капитальных вложений, форм организации производства, способов использования факторов природной среды (почв, ландшафтов и др.).
Адаптивные системы земледелия связаны с зональными агросистемами, основанными на использовании агролесомелиоративного комплекса. Это в современных условиях во многом определяет продуктивность систем земледелия в целом, степень защиты окружающей среды, а также скорость воспроизводства потребленных в процессе сельскохозяйственного производства элементов природы [5]. Такой подход, по мнению авторов, сегодня становится доминирующим, особенно в условиях реализации дифференциальной земельной ренты, образуемой за счет различий в почвенно-климати-ческих и погодных условиях (дифференциальная рента I). Возможности повышения производительной способности земли, обрабатываемой для возделывания сельскохозяйственных культур (в том числе эффективного плодородия) путем применения более современных, адаптивных зональных систем земледелия, функционирующих на принципах ландшафтоведения (дифференциальная рента II), возрастают.
В реализации зональных систем земледелия, агроландшафтов большую роль играют цены на сельскохозяйственную продукцию. Если ценообразование происходит не только под действием рыночных регуляторов, но и исходя из очевидной социальной ориентированности продукции сельского хозяйства, необходимо регулирование цен с учетом прежде всего дифференциальной земельной ренты, что позволяет более объективно и комплексно оценивать эффективность систем земледелия в целом. Кроме сравнительной (относительной) оценки (как до применения адаптивных зональных систем земледелия в агросфере, так и после), важна оценка и абсолютной эффективности, причем в различных природных зонах — с учетом особенностей естественного плодородия, месторасположения рынков сбыта, топографии земельных участков, ограниченности площадей («лучших» и «средних») по плодородию земель под той или иной культурой и т. д. Условием использования дифференциальной ренты при этом становится не только возделывание в каждом регионе, районе, хозяйстве именно тех культур и сортов, которые наиболее приспособлены к местным почвенно-климатическим условиям,
- 25
но и более тщательный учет дополнительных затрат за счет удаленности хозяйств от рынка, применения новой техники, удобрений, дефолиантов, мелиорантов и др.
Каждую культуру наиболее экономически выгодно возделывать на «лучших» для нее землях. В макро-, мезо-, микрорайонировании территории, внутрихозяйственном землеустройстве и специализации хозяйств должен быть максимально учтен такой фактор, как эрозионная, чрезмерная водная мелиорация земель. Таким образом, переход к адаптивным системам земледелия, формирование приемлемых цен, их регулирование в целях недопустимости превышения верхней границы, ликвидация межотраслевого диспаритета, достижение заинтересованности землевладельца и землепользователя в реализации не только дифференциальной ренты I, но и дифференциальной ренты II, оказываются взаимосвязанными [10].
Государственная поддержка гарантированных цен, компенсационные выплаты за разницу в фактической цене и реально обоснованной на средства производства, используемые в сельскохозяйственном производстве, хотя и могут варьировать по стране, годам и видам продукции, должны составлять до 50 % общей цены на реализованную сельскохозяйственную продукцию. Только в этом случае эффективность применения адаптивных систем земледелия, действующих в рамках ландшафтов и агросистем, будет зависеть от умения управлять, применять достижения НТП и реали-зовывать прогрессивные технологии организации производства.
Дотационный механизм необходим для стимулирования использования адаптивных зональных систем земледелия, позволяющих обеспечить устойчивый рост продуктивности, ресурсоэнерго-экономичность, природоохранность и природовос-производство на основе более полной реализации дифференциальной земельной ренты I и II.
Нуждаются в повышении продуктивности как лучшие, средние, так и «худшие» земли, поскольку предложение пригодных для сельскохозяйственного производства земель ограничено, а мероприятия, влияющие на рост продуктивности, затратные. Для решения этой дилеммы необходима мобилизация на практике системы мер, наилучшим образом выполняющих функции воссоздания «потребленных» природных комплексов, ландшафтов и т. п. [6, 7].
Реалии таковы, что сегодня в России наблюдается острый дефицит почв для сельскохозяйственных нужд. Леса занимают в 3,5 раза, травянистые ландшафты — в 1,5 раза больше площади, чем все
26 -
распаханные земли в мире. При примитивных способах возделывания почв влияние земледелия на ландшафт было столь незначительным, что это не внесло сколько-нибудь значительных изменений в процессы энерго- и массообмена, протекающие в земельных пластах. С ростом количества видов и способов обработки почв, воздействия на растения и окружающую среду компенсационная способность ландшафта снижалась и прогрессивно уничтожалась. Естественные ландшафты в аграрной сфере производства трансформировались в агроландшафты с уже совсем другими, перерожденными свойствами. Доминирование идеологии максимизации отдачи от пашни привело к деформации структуры земельных угодий, к резкому снижению доли естественных экосистем с лесными и травянистыми ценозами, нарушению гидрологического и гидрохимического режимов, и в итоге — к разрушению структуры почвы, ее загрязнению, оскудению наземных и подземных водных источников.
Результат внедрения индустриальных методов в земледелии — масштабное ухудшение плодородия почв, рост потребления энерго- и трудоресурсов, относительное снижение энергетической эффективности производства продукции в АПК. Таким образом, отрицательное влияние НТП проявляется в деформации естественных детерминированных связей и непредсказуемости поведения искусственных агросистем. Применяемая техника не избавляет их от влияния климатических и погодных факторов, а во многих странах делает производственный процесс антиэргономическим, энергоемким и вступающим в антагонизм с законами природных процессов [1, 2, 3].
Если в естественных ландшафтах процессы связывания и режимы трансформации энергии оптимизированы самой природой, что позволяет им функционировать в оптимальном экологическом режиме, то в искусственных агроландшафтах эти процессы становятся весьма уязвимыми. Необходимо определить основополагающие факторы неустойчивости для того, чтобы системно воздействовать на вещественно-энергетические потоки в агросистемах и элементах агроландшафта [2].
В современных условиях особую остроту приобрела проблема нахождения оптимума между экономическими и экологическими факторами воздействия, чтобы за счет разумных вложений техногенной энергии (как из возобновляемых, так и из невозобновляемых источников) и рационального использования природных факторов формировались равновесные природохозяйственные системы.
Это требует применения особых информационных технологий, способных оценивать исходное состояние ресурсов и отслеживать динамику их изменения в процессе землепользования, ведь даже малые флуктуации в локальной системе, являющиеся частью глобальных процессов, по принципу цепной реакции могут привести к непредсказуемым изменениям, бифуркациям [1, 8].
Организация земледельческой деятельности на основе ландшафтоведения предполагает четкое представление о связях природных и антропогенных факторов. Система земледелия является средством использования и регулирования этих процессов с целью получения определенного количества связанной энергии в виде сельскохозяйственной продукции. Системное представление о природно-ресурсном потенциале территории, который определяется состоянием почвенных, растительных (в том числе лесных) и климатических ресурсов, основано на его восприятии как особого формирования, где в силу круговорота веществ, потоков энергии в агро- и экосистемах ландшафтов, деятельности мириад бактерий и других живых организмов происходит восстановление почвенного плодородия.
Характеристики почвенных, растительных, лесных массивов с их подлесками и травянистыми площадками как составляющих природно-ресур-сного потенциала территории отражают в совокупности экологическую емкость агроландшафта и структуру его биоэнергетического состава. Последний меняется в зависимости от степени, уровня воздействия технологически оправданного пресса, а также длительности и интенсивности его воздействия.
Биоэнергетический подход продуктивен для анализа баланса веществ и энергии в определенном агроландшафте (водосборе, единице посевной площади с лесной растительностью и т. д.). В целом же производительность ландшафта определяется соотношением различных типов растительности по угодьям и степенью охвата антропогенной территории (техногенной) деятельностью [4].
Биоэнергетический потенциал территории (БЭПТ) агроландшафта определяется количеством энергии фитомассы и органического вещества почвы агро- и экосистем. Следовательно, экологическая емкость агроландшафта определяется способностью создавать, принимать и трансформировать определенное количество вещества и энергии (при устойчивом функционировании агроландшафта в заданном режиме) в продукцию сельского хозяйства. Экологическая емкость территории отража-
ет ее биоэнергетический потенциал и энергию минеральных элементов питания, трансформируемых в процессы функционирования агро- и экосистем.
Методики оценки состояния ресурса территории делятся на экономические, биоэнергетические и др. Так, использование энергетического подхода позволяет определить производительность экосистемы в целом, оценить ее потенциальную созидательную возможность (ресурс), сравнить, выбрать наиболее эффективный способ хозяйствования для каждого конкретного случая (возделывания культуры — фактор производства). Общепризнанной методики комплексной оценки ресурсного потенциала природно-технологического комплекса, ландшафта и агроландшафта пока нет, однако ее отдельные элементы заложены в самих основах районирования (например в районировании по производительности и запасам фитомассы Европейской части территории России) [9, 10].
Не разработаны пока и методы дифференциации территории по биоэнергетическому потенциалу. На взгляд авторов, наиболее обоснован такой метод оценки территории, когда поля, ландшафты (сельскохозяйственные угодья с полезащитными лесными насаждениями или ирригационно-зем-ледельческий комплекс по производству овощей и т. д.) оценивают по их биоэнергетическому потенциалу, для чего необходимо учитывать энергию, аккумулированную не только в органическом веществе биомассы, но и в органическом веществе почвы. Именно последнее характеризует состояние почвы, влияющее на выполнение продукционно-воспроизводящих, техногенно-защитных функций.
Оценку необходимо делать по следующим критериям:
а) способность накапливать энергию разными типами растительности в виде массы органических веществ в течение года (вегетационного периода) — по ежегодному приросту (ц/га или г/см2);
б) запас энергии в многолетних частях растений — древесине, корнях и т. д. (ц/га, г/см2);
в) трансформация и накопление энергии в органическом веществе почвы — гумусе (годовое приращение и запасы — ц/га, г/см2);
г) трансформация и накопление энергии минеральных элементов питания, способных к превращениям в процессе функционирования агролесоэкосистем [7].
Ландшафт — сложная система, целый комплекс, включающий разные средообразующие компоненты, в том числе и разные типы растительности — от травянистой (сорняки) до культурных
- 27
видов растений. Он представлен агроценозами лесонасаждений и естественной лесной, культурной растительности, от соотношения которых и зависит продуктивность ландшафта, а также интенсивность продукционных процессов в нем (степень их ант-ропогенизации).
Для комплексной оценки биоэнергетического потенциала продуктивно ориентированной территории агроландшафта необходимо выявить экспериментально (например методом обоснованной выборки) количество органической массы в расчете на единицу площади и энергии, заключенной в единице органической массы (фитомасса лесных, травянистых и полевых ценозов; площадь под каждым типом растительности; количество энергии в единице органического вещества почвы с учетом типа почв, степени смытости, площади их соотношения в пределах каждого конкретного участка и др.). Эффективность применения любых производственных ресурсов, в том числе и природных, связана с непрерывностью вещественного воспроизводства (энергетического).
Ложное понимание интенсификации земледелия, основанной на классической плужной (оборот пласта) технологии, привело к обеднению производственного потенциала АПК. Так, например, в Волгоградской области ежегодно недобирается около 1,1 млн т кормовых единиц. Столь необходимый для современного сельского хозяйства высокий уровень механизации и химизации, как оказалось, не в состоянии обеспечить устойчивый рост продуктивности, а в ряде случаев оказался разрушительным для почв и плодородия и, как следствие, привел к потере биоразнообразия.
Новый этап в развитии зональных систем земледелия, связанных с защитным лесоразведением, предполагает внедрение на Юге России: 1) системы сухого и орошаемого земледелия в рамках целевых программ; 2) создание полезащитных лесополос, противоэрозионных насаждений; 3) воспроизводство пастбищных массивов на песках, мелиорацию земель с солонцовыми разностями; 4) внедрение технологий специальных обработок земли и растений, реализацию мероприятий по влагозадержанию и влагонакоплению, обогащению почвы минеральными и, главное, органическими удобрениями, снижению интенсивности дефляции почвенных процессов, смытости, опустынивания [9, 10, 11].
Второй по значимости фактор — загрязнение подземных и поверхностных вод в результате смыва удобрений с полей. В частности, смыв биогенов усиливает процессы эвтрофикации в реках и озе-
28 -
рах, что представляет серьезную опасность для экосистем.
Еще один негативный фактор — обезлесевание. И хотя планировавшуюся разработку «Конвенции по лесам» реализовать не удалось, однако провозглашенные ею принципы управления по сохранению и устойчивому развитию всех типов лесов имеют, на взгляд авторов, стратегическое значение. Так, в конвенции отмечалось, что проблемы и возможности в области сельского хозяйства должны рассматриваться в совокупности и сбалансированным образом в рамках общего контекста стратегии развития окружающей среды. Необходимо признать ключевую роль, которую играют все виды лесов в деле поддержания экологических процессов и баланса на местном, региональном, национальном и глобальном уровнях посредством, в частности, воспроизводства экосистем, в режиме устойчивости, охраны водосборных районов и пресноводных ресурсов, и в качестве накопителей биоразнообразия и воспроизводства биологических ресурсов как источников генетического материала для производства биотехнической продукции, а также углерода [13, 14].
По мнению специалистов США, например, устойчиво развивающееся сельское хозяйство основано на применении как раз адаптивных систем земледелия и животноводства. Это позволяет бесперебойно удовлетворять потребности людей в продовольствии и сырье; улучшает окружающую среду и укрепляет охранительную систему природных ресурсов, создавая возможность с максимальной эффективностью использовать землю и ресурсы животноводства. В то же время при таких обстоятельствах производственный процесс становится как бы биологическим циклом, способным поддерживать рентабельность ферм, пастбищ, полей.
Во многих странах активно развивается направление, связанное с созданием новых форм сельскохозяйственного производства, цель которых — минимизировать негативное воздействие на окружающую среду, обеспечить сохранность и воспроизводство энергетических, экономических, социальных ресурсов. Совокупность таких форм ведения сельскохозяйственного производства основано на принципах экономии земель и экологизации хозяйствующих систем и получила название «альтернативное сельское хозяйство» («Alternative agriculture»). Причем первыми появились системы, основанные на минимизации использования химических средств, преимущественном использовании органических удобрений, биологических средств защиты растений, оптимизации севооборота («ор-
ганическое сельское хозяйство» — organic farming, или «зеленые фермы» — green farms).
Еще одной формой альтернативного сельского хозяйства являются так называемые фермы комбинированного энергоснабжения (Energy integrated farms, США). Цель их создания — минимизация использования невозобновляемых источников энергии, преимущественное применение нетрадиционных возобновляемых источников энергии (ветра, солнца и воды). Большое значение придается проведению нетрадиционных агротехнических мероприятий (минимизация почвозащитной обработки, оптимизация сроков ротации, совершенствование систем полива (норм и способов), создание ветрозащитных полос и др.), включение сельскохозяйственных систем в формирующиеся ландшафты.
Уже на ранней стадии функционирования систем альтернативного сельского хозяйства были достигнуты определенные успехи за счет производства экологически чистых сельскохозяйственных продуктов. Но по сравнению с традиционными формами производительность таких систем была ниже при больших трудозатратах. Так, исследования показали, что у зерновых культур урожайность при использовании органической системы была всего на 1—4 % меньше, а трудозатраты в 1,3—2,1 раза выше, чем при традиционной системе. В то же время органическая система имела преимущество по коэффициенту энергетической эффективности (в 1,3—1,7 раза) и по качеству продукции. А по картофелю, яблокам, например, наблюдалось явное преимущество традиционной системы по всем показателям [12].
Исследования, проведенные в Германии, показали, что переменные затраты в расчете на тонну ржи по органической системе всего на 3 % больше, но продуктивность гектара в целом значительно выше и, учитывая высокое качество продукта, эффективность в денежном выражении выше в органических системах. При производстве картофеля по органической системе затраты были уже в 2 раза выше, чем при традиционной. Однако продукция альтернативных сельскохозяйственных систем более благоприятна для хранения и потребления. Аналогичные исследования, проведенные в Великобритании, показали, что для картофеля потери при хранении в альтернативных системах снижаются с 25—30 до 13—16 %, а для овощей в среднем с 46 до 30 % при повышении степени экологической чистоты продукции [2, 3, 12].
Недостаточный рост урожайности сельскохозяйственных культур пока является основным
негативным фактором, препятствующим широкому распространению альтернативных сельскохозяйственных систем. Фермерам, практикующим альтернативное сельское хозяйство, далеко не всегда удается добиться высоких экологических стандартов сразу по всем культурам. В связи с этим в зарубежных странах разрабатываются концепции «динамически равновесного» и «устойчивого» сельского хозяйства на основе сочетания той и другой систем в зависимости от факторов окружающей среды.
По определению специалистов Технического комитета консультативной группы по международным сельскохозяйственным исследованиям, «динамически равновесное» сельское хозяйство должно обеспечивать рациональное использование материально-энергетических ресурсов, адаптируясь к меняющимся потребностям в продуктах питания и одновременно обеспечивая экологическое равновесие в естественных и искусственных природных системах.
В настоящее время наиболее близкими к ним являются искусственно создаваемые системы устойчивого земледелия, включающие «агролес-ные» экосистемы («agro forestry», «farm forestry»). Экологическое равновесие достигается путем оптимального сочетания обоснованных агроэко-систем (научно обоснованных севооборотов с дополняющими животноводческими фермами и с необходимыми пастбищными массивами), а также преднамеренно интродуцируемыми породами деревьев. При широком развитии таких комплексных систем могут быть в значительной степени решены экономические и экологические проблемы, связанные с воспроизводством лесов и восстановлением деградирующего почвенного покрова.
Породы деревьев многоцелевого назначения способствуют фиксации почвенного азота (например акация белая), что увеличивает плодородие почв. Все мероприятия, включающие подбор и введение в культуру хозяйственно ценных деревьев и кустарников, проводят в комплексе с разработкой стратегического плана ландшафтного обустройства территории, с учетом ее исторических, культурных, климатических, природоохранных особенностей.
Фруктовые деревья дают дополнительную продукцию, а молодые побеги деревьев и кустарников могут служить в качестве корма для сельскохозяйственных животных. Наконец, деревья могут использоваться в качестве топлива или в качестве стройматериалов для производства мебели, кустарных промыслов, в лекарственных целях и т. д.
Применение «агролесных» экосистем увеличивает самообеспеченность фермерских хозяйств ма-
- 29
териально-энергетическими ресурсами по сравнению с традиционными фермерскими хозяйствами. Кроме того, у таких ферм снижается монокультурность товарной продукции. Таким образом, помимо благоприятных экологических и экономических результатов, развитие «агролесных» экосистем является важным социальным мероприятием, поскольку может в известной мере препятствовать оскудению условий жизнедеятельности людей.
Несмотря на то, что отдельные элементы «агро-лесных» экосистем применяются достаточно давно, комплексный подход к их изучению и формированию общей системы сухого земледелия с акцентом на агролесомелиорацию и ландшафтоведение на основе достижений НТП стал осуществляться с конца 1970-х гг. Так, в 1977 г. был образован специальный Международный совет по исследованиям «агролесных» экосистем (ICRAF) со штаб-квартирой в г. Найроби (Кения).
Интерес отечественной академической науки к разработке комплексных систем объяснялся поиском механизмов повышения эффективности аграрного производства с учетом достижений агролесомелиорации как дополнительного фактора интенсификации АПК.
Устойчивое или экологически чистое земледелие, как определено Актом по производству, сохранению и торговле пищевыми продуктами (1990 г., США), представляет собой интегрированную систему производства продуктов растительного и животного происхождения, призванную работать в течение продолжительного времени для 1) удовлетворения человеческих нужд в пищевых продуктах и промышленных товарах; 2) улучшения состояния окружающей среды и природных ресурсов, на которые опирается сельскохозяйственное производство; 3) обеспечения наиболее эффективного использования невозобновляемых ресурсов и ресурсов самого сельскохозяйственного производства; 4) достижения соответствия интегрированным природным биологическим циклам и сбалансированности экологической ситуации в режиме достижения экономических и экологических целей; 5) утверждения экономической жизнеспособности фермерских хозяйств; 6) роста уровня жизни фермеров и общества в целом.
Противоэрозийные мероприятия играют в адаптивных системах земледелия весьма важную роль. Цель создания противоэрозионных лесных насаждений — усиление процессов аккумуляции и предупреждение эрозии, формирование аккумулятивных пространств, повышение их продуктивности и устойчивости, а также предупреждение
30 -
заиления нижележащих пойменных угодий и повышение качества воды, поступающей в реки.
Лесные насаждения, обладая противоэро-зионными свойствами, регулируют сток талых и дождевых вод, сокращают рост оврагов. Посадка по водоподводящим ложбинам густых кустарниковых насаждений предохраняет почву от размыва и задерживает мелкозем. Растущие вершины оврагов закрепляют валами и другими гидротехническими сооружениями. Прибалочные и приовражные лесные полосы размещают вдоль оврагов и балок перпендикулярно линиям стока шириной 12—30 м с учетом возможного осыпания откосов на 3—5 м от бровки оврага. Формируют эти насаждения из главных сопутствующих и кустарниковых пород. Кустарники сажают по опушкам и в середине полосы. В крайнем ряду высаживают корнеотпрыс-ковые породы.
По днищам оврагов, устья которых выходят на сельскохозяйственные угодья, водоемы и реки, для защиты их от выноса мелкозема создают илофиль-тры, преимущественно из кустарников. Лесные насаждения по берегам рек, прудов и водоемов устраивают для защиты их от заиления и загрязнения, для сокращения испарения и закрепления берегов. В зависимости от характера и степени их разрушения, предупреждения подтока используют сплошные, куртинные или полосные насаждения в сочетании с гидротехническими приемами: водосборными канавами и валами, террасированием склонов, отводом воды на неразмытые участки [4].
По берегам рек размещают насаждения из влаголюбивых пород (ивы, тополя и др.). Сплошные или куртинные насаждения предпочтительнее многорядных. Видовой состав древесных и кустарниковых пород зависит от почвоклиматических условий, противоэрозионной устойчивости почв. На склонах южной экспозиции размещают засухоустойчивые породы. Для кольматации стока высаживают кустарники. Так, противоэрозионные лесные насаждения в Клетском опорном пункте Волгоградской области обеспечили увеличение запасов снега за счет снижения его переноса и сублимации на 50—60 % (20—25 мм), полное задержание ливневого и среднего весеннего стока с зяби, сокращение стока с уплотненной пашни на 40—50 % (10—15 мм).
На защищенной лесными полосами территории накапливается снега в 1,5—2 раза больше, чем в открытых полях. В сочетании с агротехническими и агрохимическими приемами противоэрозионные лесонасаждения на 25—40 мм снижают поверхностный сток, на 45—90 мм увеличивают общую
увлажненность территории, повышают запасы продуктивной влаги в почве на 40—135 мм.
Почвозащитная эффективность лесных насаждений возрастает при их комплексном использовании. При наличии непрерывной линии приба-лочных, приовражных лесных полос и балочных насаждений в снежном шлейфе вверх по склону и на лесопокрытой площади в период весеннего снеготаяния кольматируется до 90—95 % всех твердых выносов с водосборной площади. Наиболее эффективно лесные полосы предотвращают рост небольших, преимущественно береговых оврагов в начальной стадии роста, имеющих небольшую (до 1—3 га) водосборную площадь [7].
Исследованиями Всероссийского научно-исследовательского института агролесомелиорации (ВНИАЛМИ) и его опытной сети установлено, что оптимально размещенные системы противоэро-зионных лесных насаждений с гидротехническим усилением на обрабатываемых склонах способны зарегулировать поверхностный сток, достаточный для дополнительного формирования 0,35 т биомассы на 1 га. Кроме того, за 25—30-летний период среднесмытые почвы, защищенные лесными полосами, по мощности гумусового горизонта приближаются к несмытым [7, 10].
Водоохранная роль лесных насаждений не сводится только к количественной оценке, так как не менее важны и другие их водозадерживающие свойства. Насаждения существенно воздействуют на качество воды, поступающей в реки и водоемы. Вода с облесенных водосборов отличается пониженной температурой, более благоприятными физическими, химическими и бактериологическими показателями.
С интенсификацией сельскохозяйственного производства, увеличением вносимых удобрений, применением гербицидов, строительством животноводческих комплексов, расширением населенных пунктов растет опасность загрязнения прудов и водоемов биогенными веществами, попадающими туда вместе со стоковыми водами. К ним относятся аммиак, нитраты, нитриты, а также минеральные фосфор и калий. Характер формирования стока на больших территориях, его объем от талых и дождевых вод усложняют проблему очистки. Поэтому в адаптивных системах земледелия ведущее место в комплексе водоочистительных мер отводится древесной растительности.
При совмещении защитных лесных насаждений с противоэрозионными гидротехническими сооружениями (вал, канава) очищающий эффект (сокращение выноса ингредиентов с водосбора)
возрастает по взвеси в 1,4—2,5, по азоту — в 1,5—2,5, фосфору — в 1,4—3,7, по калию — в 1,6—3 раза.
Комплекс агро-, лесо-, луго- и гидротехнических мероприятий на водосборах позволяет сократить заиление и загрязнение малых рек поверхностным стоком талых и ливневых вод, стабилизировать уровень воды в меженный период. При прохождении через лесные насаждения снижается концентрация аммония на 20—44 %, нитратов — на 11—13 %, общего фосфора — на 13—33 %, минерального фосфора — на 21—46 %, сухого остатка — на 15—21 %, мутности на 36—45 %. Прозрачность воды увеличивается на 27—30 % [7, 8].
Поступающий в лес сток удобрений активно используется лесной растительностью, в результате чего изменяется видовой состав насаждений и значительно возрастает фитомасса. Каждые 10 мм влаги дают 100—150 кг/га биомассы. Вовлечение биогенных элементов в кругооборот в лесу устраняет опасность вторичного загрязнения природных вод.
Таким образом, насаждения, обрамляющие сельскохозяйственные угодья, берега рек, играют большую водорегулирующую и защитную роль. Она заключается в основном в увеличении накопления осадков и длительности таяния снега, уменьшении степени промерзания почвы и регулировании ее влажности, улучшении водно-физических свойств и предотвращении от загрязнения рек и водоемов. Поэтому возникает необходимость в более тесной увязке земледелия с микрозональными особенностями — рельефом и ландшафтом местности, спецификой проявления эрозии, экологическим состоянием элементов ландшафтного комплекса для уменьшения экологического ущерба из-за нерационального землепользования.
Адаптивно-ландшафтные системы земледелия отвечают всем требованиям рационального хозяйствования, так как разрабатываются с учетом анализа экологической обстановки, сложившейся на территории конкретного хозяйства, где во взаимодействии используются не только пахотные земли, но и леса, луга, пастбища, защитные лесонасаждения, мелиоративные сооружения, которые должны быть размещены на территории в соответствии с требованиями ландшафтоведения, в оптимальном соотношении и с максимальным учетом рельефа, состояния почв и экосистем в целом. Представляется также целесообразным шире использовать принципы экологической устойчивости, что связано в том числе с изучением свойств (при внедрении в агросистемы) диких видов растений с целью повышения биологической
- 31
продуктивности земель, использования свойств этих растений в системе почвозащитных мероприятий, конструирования и поддержания экологического равновесия крупномасштабных интенсивных агроценозов. Перспективным в этом направлении является создание полифункциональных лесных полос, выступающих не только в качестве почвозащитных и микроклиматообразующих, но и как резервации полезной орнито- и энтомофауны [5].
В заключение следует отметить, что формирование адаптивных зональных систем сухого земледелия связано с агролесомелиоративным комплексом. Его реализация определяет количественные и качественные характеристики всей системы земледелия и поэтому по праву может считаться новацией в отечественном АПК, образуя вместе с методиками землепользования и выращивания культурных растений единую технологию, основанную на принципах ландшафтоведения и обеспечивающую равновесное природопользование.
Недооценка важности реализации комплекса необходимых агролесомелиоративных, биомелиоративных мероприятий приведет в стратегической перспективе к снижению урожайности, потере почвенного плодородия. При возделывании различных культур растениеводства необходимо осуществлять агрикультурные мероприятия, способные обеспечить расширенное воспроизводство качественных характеристик агросистем.
Ландшафтные системы земледелия отличаются повышенным уровнем адаптации, позволяют более полно реализовывать природные особенности в агроценозах, стабилизировать экологическую обстановку, сохранить и рационально использовать почвенное плодородие, влагу, предотвращать эрозию и опустынивание земель, повысить продуктивность угодий на 15—50 %. Такие системы позволяют сгладить негативное влияние таких факторов, как природные экстремальные явления, просчеты в агротехнике, отсутствие продуманной агролесомелиорации и др.
Список литературы
1. Воробей П. М, Письмеров А. В. Водорегулирующая и защитная роль насаждений на экспериментальном водосборе бассейна верхней Волги // Лесное хозяйство. 1990. № 7. С. 26—28.
2. Вукович Г. Г. Экологическая экономика: ретроспективно-методологический анализ //
Экономика развития региона: проблемы, поиски, перспективы. Ежегодник. Волгоград: Изд-во ВолГУ, 2009. Выпуск 10. С. 89-102.
3. Дьяков В. Н. Почвозащитная эффективность лесных насаждений на сельскохозяйственных землях // Защитное лесоразведение по природным районам СССР. Волгоград: ВНИАЛМИ, 1991. С. 109-114.
4. Иванов А. Л., Захарченко А. В. Основные направления развития агроландшафтного земледелия // Севооборот в современном земледелии. М., 2004. С. 20-24.
5. Жученко А. А. Стратегия адаптивной интенсификации сельского хозяйства (концепция). Пущино, 1994.
6. Каштанов А. Н. Концепция устойчивого развития земледелия в России в XXI веке // Почвоведение. 2001. № 3. С. 5—9.
7. Кузьмина Т. С. Агролесомелиоративные способы преобразования кормовых угодий Нижнего Поволжья // Экономика регионов: тенденции развития. Монография / под общ. ред. О. И. Кирикова. Кн. 1. Воронеж: ВГПУ, 2006. С. 203—213.
8. Митрофанова И. В. Стратегическое программирование развития макрорегиона: пути модернизации. Изд-во: LAP LAMBERT Academic Publishing GmbH & Co. KG., 2010.
9. Митрофанова И. В., Кузьмина Т. С. Оптимизация технологических моделей ландшафтного земледелия на Юге России // Национальные интересы: приоритеты и безопасность. 2010. № 5. С. 10—16.
10. Митрофанова И. В., Кузьмина Т. С. Управление агропромышленным производством: эко-логоориентированный подход // Национальные интересы: приоритеты и безопасность. 2010. № 9. С. 38—45.
11. Орлова Л. В. Научно-практическое руководство по освоению и применению технологий сберегающего земледелия. Саратов, 2004.
12. Семенютина А. В. Ассортимент деревьев и кустарников для мелиорации агро- и урболанд-шафтов засушливой зоны (научно-методические рекомендации). Москва — Волгоград, 2002.
13. Sous-east Asia- s trenbling rainforests / Laird Joim // Our Planet. 1991. № 3—4. P. 4—11.
14. The landseape of agriculture. Planning and regulation of agriculture landscapes in the European community / Brainsnaes Annelise // Landscape and Urban Plann. 1992. № 1. Р. 13—15.
