Александр ХАРЧЕНКО. Необходимость и возможность смены агротехнологического уклада. Экономические и экологические аспекты​

​Пленарный доклад на Первом агротехнологическом форуме Юга России
(г. Ростов-на-Дону, 1−2 марта 2017 года)

Александр Генрихович ХАРЧЕНКО,
руководитель Агротехнологического комитета
Национальной технологической палаты РФ,
академик Международной академии наук
экологии и безопасности жизнедеятельности
(МАНЭБ)

25 марта 2017 года

Все нужно менять! Но как?

Анализ, который сделал в Северо-Западном НИИ экономики сельского хозяйства Российской Академии наук главный научный сотрудник, доктор экономических наук Давид Эпштейн, показывает, что средняя рентабельность сельского хозяйства в Российской Федерации составляет минус 3%, при госдотациях в виде так называемой несвязанной поддержки в размере 5% от бюджета гектара эта величина поднимается до +2%. Мы знаем о цене кредитов в сельском хозяйстве, и о том, какая закредитованность в сельском хозяйстве существует. Цена кредитных денег для сельского хозяйства в 17−28% при более низкой реальной доходности производства дает высокий риск невозвратности кредитов. Банки требуют их обеспечения материальными активами сельхозорганизаций. Поэтому нас не удивляют не только банкротства мелких сельхозпроизводителей, но и падение таких гигантов как группа «Разгуляй», под которой было до полумиллиона гектаров пашни. К слову сказать, в американском агробизнесе считается, что цена кредитных денег не должна превышать ставку в 11% годовых. Обещанные правительством кредиты в сельское хозяйство с ценой 5% не стали в 2017 году доступными для всех — их смогли получить аграрии Крыма, и, может быть, кто-то ещё.

Также мы видим следующую проблему. Существует так называемый диспаритетный рост цен. В течение последних трех десятилетий цены на зерно росли не так быстро, как цены на горючее, минеральные удобрения, средства защиты растений. Как следствие — ситуация агротехнологического коллапса, когда технологические рекомендации, предложенные отечественной аграрной наукой в 80-х годах ХХ века, не могут быть реализованы, так как у нас сильно изменилось соотношение затратной части и выручки. Значительная часть выручки от продажи продукции уходит производителям химических средств защиты растений и минеральных удобрений. И если в Западной Европе та же ситуация покрывается дотациями от государства (в США немного по-другому, там делают обязательное регулирование цен с помощью иных экономических механизмов, чтобы получить 30% доходности при производстве зерна), то у нас таких механизмов, к сожалению, не существует. Возникла необходимость всё кардинально менять. Вопрос: куда двигаться?

Бог в мелочах, а дьявол в крайностях

Последние годы нас убеждают, что нужно срочно заниматься органическим земледелием, и что нас за рубежом ждут с российской органической продукцией. Я в теме органического производства с 1996 года: учился в Германии органическому земледелию, в 2001 году по приглашению министра сельского хозяйства Баварии был в этой земле, где нам показывали реально функционирующие хозяйства-органик. И уже тогда стало ясно, что разница цены между обычным картофелем и выращенным по органической технологии 1:4. На данный момент в Европе рынок органической продукции насыщен, и разница цен уменьшилась, но всё равно там органическая продукция значительно дороже неорганической. И нас там с нашей российской органической продукцией никто не ждет. В богатой Европе — вообще перепроизводство сельскохозяйственной продукции, как неорганической, так и органической.

С другой стороны, при обсуждении вектора развития отечественного сельского хозяйства нас убеждают, что мы достигли определенного предела роста урожайности сельскохозяйственных культур, а чтобы урожайность росла и дальше, нам необходимо использование ГМО, якобы урожайность будет повыше.

То есть нам предлагают сделать выбор в системе ложных противопоставлений: либо органическое производство, либо производство продукции ГМО.

Вообще, мы не знаем, насколько опасна или безопасна эта продукция, потому что исследований, как ГМО влияют на человека в течение двух-трех поколений, не проводилось. ГМО — это недавнее изобретение, и только одно поколение людей потребляет эту продукцию. Момент более высокой урожайности ГМО по сравнению с традиционной селекцией не подтвержден нигде. Даже говорят, что урожайность ГМО может быть до 5% ниже. Говоря о модели противопоставления — производство органической продукции и производства ГМО, мы можем вспомнить слова Гете: «Бог в мелочах, а дьявол в крайностях». Эта предлагаемая модель как раз и основана на крайностях.

Когда мы говорим, что раньше все было чище и здоровее, когда человечество не знало в сельском хозяйстве химии — это и есть взгляд назад, на органическое ретро-земледелие. Ретро-технологии, закрепленные стандартами, — это производство продуктов для богатых.

Здоровая почва — здоровые продукты для всех

Нас же интересует взгляд в будущее: «Здоровая почва — здоровые продукты для всех». Расшифрую. Речь идет о создании земледелия, точнее системы землепользования, построенной на новой системе представлений о почвенных процессах, о системе питания растений, о продукционном процессе растений.

Система, которую мы предлагаем, выглядит следующим образом: должна быть создана так называемая система адаптивного биологизированного земледелия. Те, кто предпочитает развитие в стране системы органического земледелия, должны понимать, что оно подразумевает жесткую дисциплину и жесткую систему контроля. В Великобритании, например, к тем, кто сертифицировался в органической системе производства, в любое время дня и ночи может приехать инспектор и разыскивать у инспектируемого спрятанные химические препараты — я сам был свидетелем подобной проверки в фермерском хозяйстве-органик в графстве Линкольншир в 2010 году. Считается, что фермер-органик при определенных условиях может применить химию, например, когда возникнет риск от какой-либо болезни или вредителя потерять весь урожай. То есть в отношении фермеров-органиков существует полная презумпция виновности — ты должен доказывать, что химия у тебя нигде не припрятана. Мне не очень сильно верится, что наш народ настолько честен и дисциплинирован. В те сертифицированные хозяйства, которые зарегистрированы в Российской Федерации по международным стандартам, также приезжают специальные инспектора. Например, в Крыму, в Керчи, год назад в хозяйстве, где выращивают органическую лаванду, во время очередной инспекторской проверки нашли какую-то химию. Выяснилось, что один наёмный тракторист вместо того, чтобы хранить канистру у себя дома, решил хранить ее на работе. Потребовались неимоверные усилия владельца бизнеса, чтобы убедить инспектора в том, что хозяйство не применяет эти препараты, чтобы не потерять с трудом полученный сертификат на производство продукции «органик».

У нас в настоящее время повсеместно применяется исключительно система интенсивного земледелия (система Нормана Борлоуга), и далее мы будем подробно разбирать решенные и принесенные этой системой проблемы.

Золотая середина — биологизированное земледелие

В системе противопоставлений «органическое земледелие или система Борлоуга», в «золотой середине» находится модель биологизированного земледелия.

Про биологизированное земледелие, так, как мы его в Национальной технологической палате понимаем, скажу только пару слов.

Мы выделяем три уровня биологизации сельскохозяйственного производства. Сейчас биологизация в основном идет по пути замены какого-то химического препарата на биологический. Это — уровень биометода. Я не уверен, что какой-то один биологический препарат может заменить химический, так как у нас в стране для создания биопрепаратов традиционно использовались сапрофитные микроорганизмы, которые не настолько агрессивны. Мы на этом уровне предлагаем вести «заместительную терапию» — применять «химию» и «биологию», совместимую со специально подобранными химическими препаратами вместе, и постепенно отказываться от химии.

Биоконтроль — следующий уровень биологизации, который заключается в насыщении полезными микроорганизмами почвы и поверхности растения.

И, наконец, третий уровень биологизации — технология создания устойчивых ценозов, выводящий нас на совершенно фантастические высоты по урожайности и рентабельности.

У нас есть пример, широко известный не только в Ростовской области, Ставропольском крае, но и за их пределами. В 2005—2007 годах огромную популярность получили статьи журналиста Сергея Иващенко — собственного корреспондента газеты «Крестьянин» об очень интересном восьмилетнем эксперименте, который поставил казак Александр Александрович Касич из села Правокумское Левокумского района Ставропольского края. Без единого грамма минеральных удобрений он получил урожайность мягкой озимой пшеницы на пятый год эксперимента в 46 центнеров с гектара с клейковиной 41. Это был совершенно слепой эксперимент. В первый год у него урожайность была 7 центнеров, на второй год — 9, третий — 12, только на четвертый год у него было 34 (при средней по району — 30 ц/га), а на пятый год — уже 46 ц/га. На шестой год эксперимента фермер понял, что препараты для защиты растений от вредителей и болезней не нужны, так как растения перестали болеть, а клоп-черепашка на посевы не полетел, предпочитая соседские. Кроме того нужно сказать, что севооборота не было — все эти годы сеялась пшеница по пшенице. Солома после уборки перед заделкой обрабатывалась микробным консорциумом — японским препаратом Кюссей — первым из знаменитых ЭМ-препаратов (в линейке стимиксов — это нива Jp), которую он завозил с Дальнего Востока, плюс органические компостные чаи, которые готовились в самом хозяйстве.

Мы потом будем разбирать этот эксперимент, потому что фермер-экспериментатор наткнулся на путь, который может привести к успеху. Этого в учебниках нет, потому что вся система, описанная в учебниках, построена на системе представлений о питании растений, предложенной Юстасом Либихом в середине XIX века. Сельское хозяйство очень консервативно. Некоторые усвоенные нами идеи, особенно связанные с применением минеральных удобрений и дающие нам определенный успех, закрепились в нашем сознании, и мы боимся сделать шаг влево, шаг вправо из-за экономических рисков.

Где же нужно искать новые идеи для новой модели земледелия будущего? Оказывается, есть так называемые альтернативные системы земледелия, которые можно использовать как доноры идей. Например:

— Биодинамическое земледелие Рудольфа Штайнера (на основе теософии).
— Биологические системы Масанобу Фукуока (духовный путь), Огаты и др.
— Биологические системы земледелия А.
Ховарда (на основе интеграции крестьянского опыта Южной и Юго-восточной Азии), Д.Родейл.
— Органическое земледелие в современной интерпретации Международной ассоциации органического земледелия (
IFOAM).
— Система прямого посева (
No-Till и др.)

По последнему пункту. Мы ее отнесли к системам альтернативного земледелия. Сейчас как раз происходит этап становления этой системы.

Что такое система No-Till? Это система, при которой почва постоянно покрыта растительными остатками, система так называемого мульчированного посева. Это стало возможно только пятьдесят лет назад, когда появились гербициды сплошного действия. До того времени вспашка была единственным способом борьбы с сорняками. No-Till — это путь фермерский, ненаучный, в настоящее время в нашей стране развивается не системно, хотя у нас в 1983—1989 годах работала группа биоценологов в Институте биохимии и физиологии растений и микроорганизмов РАН в Саратове, который занимался этой темой. К сожалению, эту группу разогнали и закрыли это направление во времена «позднего Горбачева». Я буду ссылаться на некоторые их открытия.

Что нужно растению вообще? Накормить, напоить и защитить. Способы весьма различны в системах возделывания культур. Каждая модель земледелия — это набор технологий и отдельных агроприемов. Та модель, которая в нашей стране сейчас распространена повсеместно, была введена примерно в 1966 году, после того, как Хрущев съездил в США. После этой поездки он закрыл много направлений ВАСХНИЛ, которые развивались с 20-х годов до 1965 года, и взял за основу американскую систему Нормана Борлоуга. Она стоит на четырех «китах»:

1. Лучший сорт или гибрид.
2. Много минеральных удобрений.
3. Хорошая защита с помощью химических средств защиты растений.
4. По возможности, полив.

Эти четыре вопроса разбираются на всех сельскохозяйственных совещаниях любого уровня. Какой новый сорт у нас появился? Сколько будет стоить в этом году селитра? Какая новая химия у нас есть? И какие дотации даст государство на покупку поливочных систем?

Взломать подошву

У нас эту систему знают, как систему интенсивного земледелия. Давайте рассмотрим ее экологический аспект. Оказалось, что она работает нормально только на 20% почв. Уже в 70-е годы началась массовая деградация почв. Что мы называем деградацией почв?

01_.jpgРис. 1. Почва, потерявшая структуру

Здесь, с правой стороны мы видим неповрежденную почву, которая похожа на губку, она впитывает в себя влагу, и влагоемкость этой почвы в несколько раз выше, чем у почвы слева. Слева у нас так называемая слитая почва, потерявшая структуру, влагу она уже так хорошо не держит, количество живых организмов, в том числе дождевых червей, совсем небольшое.

024550.jpgРис. 2. Плужная подошва от глубины обрабатываемого слоя до 45–50 см — наблюдается повсеместно на основной части российских полей

Мы видим здесь сильное уплотнение почвы, которое началось в 70-х годах, когда убрали так называемую травопольную систему (ранее у нас было обязательным выращивание многолетних трав, которые восстанавливают структуру почвы) и загнали на наши поля трактор «Кировец». «Кировец» был изначально создан как трактор-тягач для транспортировки танков или как строительный, дорожный трактор. Он и был одной из причин такого сильного уплотнения почвы.

Уплотнение настолько сильное, что, когда мы разбираем начальный этап системы No-Till, и иностранцы нам говорят, что не надо разуплотнять почву, она разуплотнится естественным путем, однако выясняется, что после проходов «Кировца» естественного разуплотнения не происходит.

Бывший союзный Луганский НИИ охраны плодородия почв проводил почти 25-летние исследования по теме уплотнения почв и обнаружил, что там, где на полях «работал» трактор «Кировец», естественного разуплотнения не происходит. Сейчас, конечно, института уже не существует, но его прежние сотрудники — уже бабушки и дедушки продолжают ездить по своим стационарным опытам. На украинский съезд почвоведов в Житомире они привозили землю из этого уплотненного слоя, и если бы я сейчас высыпал на стол эту черную, раздробленную землю, вы бы сказали, что это уголь. А это — мертвый чернозем, который раскалывается и слоится как камень, при ударе звенит.

Получается, что мы ведем сельское хозяйство на верхнем слое. При выпадении дождей, которых у нас не хватает, сначала на такой почве в верхнем слое очень много влаги, которая не просачивается и не аккумулируется в метровом почвенном слое, а быстро выдувается, или стекает по рельефу. Посевы на таких почвах очень чувствительны к кратковременным засухам. При сильной засухе вообще можно почти всё потерять. Также на уплотненных почвах возникает проблема корневых гнилей. Мы понимаем, что здесь можно идти двумя путями:

1. либо решать проблему полива,
2. либо восстанавливать влагоемкость почвы, которая в системе Номана Борлауга не прописана

Нехватка влаги в нашей системе земледелия на Юге России — проблема номер один. А если мы захотим заниматься No-Till, то без решения проблемы уплотнения почвы мы изначально обречены на провал. И потому первый шаг, который нужно сделать — это обязательно взломать эту подошву. Без этого у нас поле No-Till через три года превратится в дорогу, пенетрометр будет проходить на глубину только 5 см, и мы будем только терять урожай.

О плодородии почвы

Система представлений у нас очень архаична. Основные термины не обновлялись много лет. Тема сильно мифологизирована и политизирована. Мы пользуемся довольно старым гостированным определением.

«Плодородие почвы — это способность почвы удовлетворять потребность растений в элементах питания, влаге и воздухе, а также обеспечивать условия для их нормальной жизнедеятельности» [ГОСТ 27 593−88].

В нашей стране плодородие также определяется величиной гумуса. На самом деле все не так просто.

Вот фотография из учебника почвоведения США. В этой схеме гумус подразделяется на пассивный и активный, или лабильный.

03_14.jpgРис. 3. Структура гумуса. Пассивный и активный (лабильный) гумус

Когда мы обрабатываем почву, мы вызываем минерализацию в первую очередь лабильного гумуса, и все потери гумуса в нашей стране, которые фиксируются агрохимиками — это и есть потеря лабильного гумуса. Пассивный гумус практически не минерализуется. Это — нерастворимые в воде гуминовые кислоты, они окрашивает почву в черный цвет и на урожайность практически не влияют. Тюрин отнес к лабильному гумусу и живую биомассу. То есть это — живые существа, и то, чем они питаются — органические остатки различной степени разложения.

При возделывании почвы, при механическом её перемешивании без внесения органических удобрений, без полей с многолетними травами, где идет восстановление лабильного гумуса, происходит в наших почвах интенсивная минерализация органического вещества почвы, и пропадают в первую очередь микроорганизмы, которые нуждаются в обильном питании. А выживают и накапливаются плесневые грибы, которым необходимо небольшое количество органического вещества.

Те минеральные удобрения, которые мы вносим в почву, для подкормки растений, включаются в биологический цикл. Если биологический цикл идет активно, то эффективность наших минеральных удобрений очень высока. В начале эпохи их применения 1 кг сложных минеральных удобрений давал более 20 кг зерна, а в 1966 году 1 кг удобрений давал уже 6−6,5 кг зерна, а сегодня 1 кг удобрений дает 3−4 кг зерна. Если мы соотнесем цены на зерно и минеральные удобрения, то мы можем попасть в ситуацию, когда их применение становится экономически нецелесообразным.

С одной стороны, мы можем восстановить способность почв усваивать азот из воздуха, потому что кроме бобовых трав и их ризобиальных бактерий, существует огромное количество свободно живущих азотофиксирующих микроорганизмов, мы можем накопить фосфатмобилизующие бактерии, и мы можем запустить активный естественный процесс перевода нерастворимых минеральных соединений почвенной минеральной матрицы в растворимые. В определенных условиях в нормально функционирующем почвенном ценозе может происходить синтез элементов из таблицы Менделеева — тех, которых нет в почве. Но это отдельная тема.

04_11.jpgРис. 4. Филогенетическое разнообразие доминирующих генотипов микробного комплекса при применении различных систем земледелия по Н.В. Патыке

Сейчас уже можно проследить, как изменяется видовой состав организмов в различных системах земледелия. Примерно лет десять назад был придуман метод изучения почв по секвенированию ДНК почвенных существ. Оказалось, что мы очень мало знаем о тех микробах, которые живут в почве, потому что на искусственных питательных средах выделялось только 10% этих микробов. В 80-х годах в отечественной биологической науке существовало направление, которое называлось биоценология, оно не стремилось узнать виды всех этих микробов, а стремилось узнать больше о процессах их жизнедеятельности в контексте их взаимодействия с растениями, с точки зрения разработки новых способов повышения плодородия почв. В настоящее время в науке РФ этого направления не существует.

Говоря о плодородии почв, мы почему-то все время разделяем растение, почву и микроорганизмы. В реальности — это единая функционирующая система. Растения — это царство природы, способное при помощи солнечной энергии и фотосинтеза, преобразовывать эту энергию в энергию химических связей — делать из углекислого газа сахара и другие органические вещества, часть из которых идет на формирование тела этого растения, а часть — при нормальных условиях — выделяется корневой системой наружу, поставляя тем самым энергию в почву и обеспечивая ей процессы почвообразования.

05_8.jpgРис. 5. Схема взаимоотношений растения с ризосферной микрофлорой

Растение кормит этими органическими выделениями-муцигелями микробов, и мы можем в прикорневой зоне «запустить» маленький «заводик» по производству необходимых элементов питания растений.

06-.jpgРис. 6. Корневые выделения-муцигели колонизированные микроорганизмами

На этой микрофотографии видно маленький корешок, гелеобразные, сахарообразные выделения, где живут бактерии, они могут связывать азот, они могут выделять сильные кислоты, которые растворяют минеральную основу почвы и «вытаскивают» фосфор и другие вещества, которых растению не хватает. Рост урожайности при нормально запущенном биологическом процессе просто фантастический.

В наших учебниках для агрономов прописана теория минерального питания Юстуса Либиха, который утверждал, что растения питаются исключительно солями азота, фосфора, калия и микроэлементами. И мы либо вносим эти элементы питания, либо за счет какой-то деятельности в почве они появляются.

Однако существует еще одна теория питания, которая не закрепилась в учебниках — теория так называемого альтернативного или органического и минерального питания, то есть миксотрофного питания. Оказывается, растения могут усваивать и минеральные соли, и органические вещества. Можно долго спорить, что эта система не работает, но сейчас на рынках есть гуминовые препараты, которые растение может усваивать и давать прибавку урожая, есть препараты с аминокислотами. Растения усваивают органические вещества, и это влияет на их рост, развитие, урожайность и устойчивость к болезням.

ВЫВОДЫ