Оздоровление почв: выход из агрохимической ловушки интенсивного земледелия

В мае 2021 года в Ставропольском крае России прошла серия зональных научно-практических семинаров «Состояние и перспективы освоения биологизированных агротехнологий на Ставрополье», на которых обсуждались перспективы внедрения и освоения новых аграрных технологий на юге страны.

Участники мероприятия развернули дискуссии по вопросам оптимального соотношения «химии» и «биологии» в современном сельскохозяйственном производстве. Говорили о том, почему биологические препараты до сих пор не заняли достойное место в сельском хозяйстве страны и почему для восстановления деградирующих российских почв необходимо отказаться от привычных агрономических канонов и начать поэтапное внедрение системы Адаптивного биологизированного земледелия. Как биологизация земледелия повлияет на повышение доходности аграриев?

Какие инновационные подходы и технологии на практике обеспечивают стабильные урожаи и значительное снижение расходов при выращивании основных сельскохозяйственных культур на семинаре рассказал руководитель НПО «Биоцентр», председатель агрокомитета Национальной технологической палаты РФ, руководитель управления агротехнологий Главного аграрно-промышленного управления, главный агроном Союза казаков-воинов России и зарубежья Александр Генрихович Харченко.

Минсельхозом РФ много лет игнорируется необходимость перехода к рентабельному почвосберегающему биологизированному земледелию. В российском законодательстве до сих пор отсутствуют современные понятия здоровья и плодородия почвы. В Парижском соглашении по климату стандартом становится «регенеративное» земледелие, направленное на накопление углерода и оздоровление почвы с целью снижения углеродоёмкости продукции. Технологическое отставание грозит России потерей рынков сельхозпродукции.

Сейчас главная задача для практиков в том, чтобы в полной мере задействовать для оптимизации сельскохозяйственного производства бесплатные ресурсы, данные природой: атмосферные осадки, энергию солнца и естественное плодородие, не разрушая его, а восстанавливая в процессе интенсивного сельскохозяйственного производства. Для этого необходимо отойти от формализованной системы интенсивного земледелия с чрезмерной химизацией, которая начала активно внедряться в СССР в 1960-е годы под названием «зеленой революции» или «интенсивной модели растениеводства», стоящей на четырех китах:

1. Лучший сорт или гибрид.
2. Много минеральных удобрений.
3. Большой объем химических средств защиты растений.
4. По возможности полив.

По сей день все обсуждения и дискуссии ученых и практиков в аграрной сфере выстраиваются вокруг проблем, которые порождены этой моделью:

• какие новые сорта или гибриды появились в последнее время?
• сколько в сезоне будут стоить минеральные удобрения?
• во что выльется использование необходимого спектра химических средств защиты растений, которые постоянно дорожают?
• на какие дотации от государства можно рассчитывать при организации полива и других мелиоративных работ?

Из-за существующего во всем мире хронического отставания роста цен на продукцию растениеводства от роста цен на минеральные удобрения, средства химической защиты растений и ГСМ все модели интенсивного сельского хозяйства становятся малодоходными или нерентабельными без постоянного увеличения государственных дотаций.

Таким образом мы ограничены четырьмя «стенами» агротехнологической парадигмы модели интенсивного земледелия. На самом деле, решений много, но все они требуют выхода за границы, которые сам себе поставил человек.

Оторвавшиеся от практики сельскохозяйственные начальники и академики знают только готовое решение с помощью «четырех стен». Но это решение в России не работает, потому что российским аграриям запрещено выходить за границы квадрата своей рентабельности и рассчитывать на помощь государства. Казалось бы, сама ситуация заставляет искать нестандартные решения, однако российские стратеги с насильственным удовольствием заставляют всех продолжать искать «черную кошку в темной комнате», прекрасно зная, что ее там нет, то есть искать выход из агрохимической ловушки интенсивного земледелия, не выходя из ловушки.

Мотивы такого поведения начальников и академиков, по мнению Александра Харченко, различны. Кто-то зарабатывает на охране интересов производителей минеральных удобрений и СЗР, кто-то не хочет брать на себя ответственность, кто-то просто ничего не понимает, а кто-то добросовестно следует рекомендациям западных экспертов в процессе гармонизации норм и стандартов в рамках ВТО.

Вместо серьезного обсуждения этих проблем и поиска выхода из тупика интенсивного земледелия российским правительством анонсируются меры государственной поддержки ... органического сельского хозяйства! Говорится о перспективах чрезвычайно высокой доходности в этом сегменте, что на самом деле не соответствует действительности. Органическое сельское хозяйство сегодня чрезвычайно затратно, развивать его рискнет не каждый, окупается оно только при очень высоких сбытовых ценах.

Показательно, что на прошедшем в июне 2021 года в Швейцарии референдуме по экологическим проблемам население не поддержало тотальный переход к органическому сельскому хозяйству. Основная причина провала инициативы «зеленых» — осознанная населением угроза продовольственной безопасности из-за падения урожайности. При этом в Швейцарии около 20% хозяйств органические, и потому швейцарцы прекрасно понимают, о чем идет речь, в отличие от россиян. А в России пока расклад такой: 240 тысяч хозяйств продолжают работать в рамках интенсивной модели земледелия, а сертифицированных хозяйств, производящих продукцию по стандартам «органик» — всего 65 штук.

Начинать необходимо не с органического сельского хозяйства, а с внедрения технологий для повсеместного поэтапного оздоровления российских почв в каждом из регионов в рамках массового производства. Наши почвы деградированы. В результате многолетнего внедрения интенсивной технологии земледелия мы имеем в почве плужную подошву, которая не позволяет культурам нормально развиваться, не дает влаге поступать в нижние слои почвы. Из-за этого такой драгоценный бесплатный ресурс, как атмосферная влага, используется неэффективно.

Почва, имеющая природную структуру, по определению русского почвоведа П.А. Костычева обладает способностью аккумулировать в слое 1 м всю весеннюю, осеннюю и зимнюю влагу, отчего посевы могут пережить любую летнюю засуху.

Костычев также впервые указал на решающее значение микробиоты в разложении органического вещества почвы. Микроорганизмы синтезируют в почве новые вещества, т. е. почвенный перегной — результат разложения органических остатков и продуктов микробного и грибного синтеза.

Для оценки здоровья и плодородия почвы основным показателем для аграриев должен быть не процент содержания общего гумуса, а наличие его активной части (лабильного гумуса) — живой биомассы в почве. Если в прежние годы, например, на землях Ставрополья объем живой биомассы составлял до 70 т/га, то в настоящее время он колеблется на деградированных почвах в пределах 1,5 т/га. Биомасса — основной ориентир.

Системообразующим признаком в понятии плодородие почвы является биологическая активность в ризосферной (прикорневой) зоне. Говорить, что мы должны стремиться только к повышению процента общего гумуса, неправильно. Есть дерново-подзолистые и подзолистые почвы, где общий гумус составляет около 1%, но и на них получают достойные урожаи. Следует указать на северо-западные территории России, где на почвах с низким содержанием гумуса получают и по 70-80 ц/га озимой пшеницы. Также можно привести в пример Ирландию, где на почвах с низким процентом общего гумуса получают более 105 ц/га пшеницы. Гумус — не цель, мы должны стремиться к филогенетическому разнообразию в почвах, к формированию активных микробных сообществ, которые обеспечивают естественное, природное плодородие.

Сегодня на рынке имеются линейки препаратов, которые стимулируют образование в почве сообщества микроорганизмов — корректоров почвенного плодородия, органично взаимодействующих друг с другом и формирующих полноценную питательную среду для растений. Однако приходится констатировать, что биопрепараты, предлагаемые сельхозпроизводителям на российском рынке, радикально различаются.

В 1983 году в Японии доктором садоводства Теруо Хига был создан первый сложный коммерческий микробный препарат, представляющий собой 8-видовой консорциум эффективных микроорганизмов для внесения в почву в целях разуплотнения и повышения биологической активности. Этот препарат успешно использовали в Северной Корее для ликвидации голода в период 1995-2000 годов и повсеместно применяют сейчас. Сегодня ученые-микробиологи в России создали ряд своих сложных микробных композитов, также воспроизвели и состав японского препарата, наладили их массовое производство.

Современные микробные препараты не просто содержат несколько неконфликтующих между собой микроорганизмов. Это сложные синтрофные ассоциации и консорциумы (по 15 и более видов микробов), в которых микробы живут по принципу «один за всех и все за одного». Состав подобных препаратов не может быть заменой всех необходимых для почвы бактерий, но он запускает механизм формирования активной биомассы, работающей на то, чтобы привести почву в порядок. Это микробный почвенный «десант», захватывающий плацдарм для того, чтобы разбитые основные «войска» здорового микроценоза смогли перегруппироваться и отвоевывать почву у патогенов. Почва утрачивает свое здоровье, когда отдельные микробные группы начинают конкурировать в ней за питание. Это происходит, когда в существующей модели земледелия исчезают органические удобрения (по причине деградации животноводства), а также в результате отсутствия в севообороте многолетних трав, обогащающих почву органическим веществом — источником питания почвенных бактерий.

Как только возникает дефицит по питанию, начинается война всех против всех. Мы помещаем семена в почву, в которой возник конфликт из-за питательных веществ, и плесневые грибы, которые обладают способностью выживать лучше, чем другие микроорганизмы, тут же начинают паразитировать на растениях, вызывая корневые гнили и листовые болезни. Это сказывается затем на количественных и качественных показателях урожая и его сохранности. В такой ситуации мы оказываемся перед дилеммой: либо боремся со следствием (болезнями) с помощью химии, либо восстанавливаем здоровье почвы.

«Здоровье почвы», или SoilHealth — новый термин, введенный в науку и мировую сельскохозяйственную практику более 20 лет назад, позволил понять, в какую сторону двигаться в растениеводстве. Он дал толчок развитию новых биологизированных технологий, вывел страны, внедряющие методы оздоровления почв, в ведущие экспортеры продовольствия. Однако российскими почвоведами этот термин ни в науке, ни в сельскохозяйственной практике не поддерживается, а технологии, восстанавливающие здоровье почвы, целенаправленно и массово в отечественном земледелии не внедряются.

Сегодня мы уже имеем отработанную для разных почвенно-климатических условий технологию коррекции (исправления) микробных ценозов для восстановления здоровья почвы.

Один из важнейших этапов данной технологии — работа с пожнивными остатками. Кого и как можно поселить в почву, или как из соломы сделать микробное удобрение, восстанавливающее почву — данные темы детально обсуждалась на семинарах. Этот агроприем принесет удовлетворительный результат, если оперировать при обработке соломы перед заделкой в почву не отдельными штаммами (бактериями или грибами, как, например, триходерма), а целым комплексом активных микроорганизмов, способных «разбудить» и мобилизовать спящие или сохранившиеся в почвах в карликовых формах природные микроорганизмы, восстанавливающие активную почвенную биомассу.

Вообще, необходимо сказать, что большинство микробных препаратов, выпускаемых в настоящее время в России — это очень простые препараты с низким функционалом: один микроб — один препарат. Но они не могут полноценно восстанавливать здоровье почвы.

Работа по оздоровлению почв должна строиться на системном подходе — по этапам биологизации. В процессе биологизации земледелия можно выделить 3 уровня развития, на каждом из которых решаются разные по сложности задачи:

1. Уровень применения биометода.
2. Уровень биоконтроля.
3. Уровень внедрения технологии создания устойчивых биоценозов.

Основная задача первого уровня — биометода — замена части химических препаратов биологическими. При этом следует помнить, что никакой биопрепарат, особенно моноштаммовый, если применять его отдельно, не может быть лучше, чем умело подобранный для борьбы с определенным заболеванием химический препарат.

Уровень биоконтроля предполагает совместное широкое применение химических и сложных многовидовых биологических препаратов. Химией убирается основная проблема, а на «зачищенной» от патогена территории начинают работать бактерии, активированные биопрепаратами. Основная задача на втором уровне — создание живой защитной оболочки на корнях, чтобы воспрепятствовать проникновению в них патогенных микроорганизмов, и формирование пространства, где симбиотические микроорганизмы и растения кормят и поддерживают друг друга.

На первом уровне возможная прибавка урожая составляет 5-15% (иногда 0%), на втором уровне прибавка более существенная — 40-250%. При биоконтроле применяем сложные микробные композиты, потому что микробы из простых моноштаммовых препаратов, внесенные в почву по отдельности, как правило, не приживаются в ней из-за очень сильной конкуренции. Россияне уже разработали сложные по составу препараты, которые помогают микробным сообществам успешно приживаться в почве.

Технология создания устойчивых биоценозов позволяет получать урожаи зерна свыше 100 ц/га. В основе этой технологии восстановления здоровья и плодородия почвы лежат разработки советских ученых-биоценологов за период 1983-1989 гг. Ученые в то время решали вполне прикладную задачу: как при наименьших затратах восстановить почвенное плодородие и получить наибольший урожай зерна. Их эффективные и одновременно простые для практиков разработки не были внедрены по причине известных исторических событий. Сегодня заново предстоит решать эту задачу, но уже на современном уровне.

Говоря об экономике сельскохозяйственного производства, следует напомнить, что в сельском хозяйстве есть два источника ресурсов:

• природный (бесплатный): солнечный свет и тепло, атмосферные осадки, естественное плодородие;
• человеческий (платный): удобрения, искусственный полив, энергоносители, оплата труда работников, амортизация оборудования и т.п.

С каждым сезоном усиливается диспаритет цен на сельскохозяйственную продукцию и продукцию промышленности для потребностей АПК. В развитых странах диспаритет нивелируется солидными государственными субсидиями. Субсидии в России практически не влияют на разрыв в ценах. Платный ресурс постоянно дорожает, и это требует коренного пересмотра всего агротехнологического уклада. Необходимым условием появления в России рентабельного и устойчивого аграрного бизнеса, по убеждению Александра Харченко, является переход хозяйств к системе Адаптивного биологизированного земледелия.

Аграриям необходимо в полной мере задействовать бесплатный природный ресурс, чтобы каждый килограмм выращенного зерна окупался с высокой прибылью. В условиях, когда севообороты в России сменились коммерческим плодосменом, нужны действенные приемы, которые способны компенсировать ущерб, наносимый почвам. Призывами аграрной науки вернуться к технологиям 1980-х годов решить задачу не получится по причине их утопичности — слишком многое изменилось.

Один из путей восстановления плодородия в условиях, когда отсутствует севооборот с многолетними травами, — это обработка пожнивных остатков препаратами с особыми микробными составами. С их помощью возможно избавиться от плесневых грибов и обеспечить полное разложение стерневых остатков.

Нужно вернуть в сельскохозяйственное производство агробиологическое направление, которое было утрачено с наступлением эры химизации, и обогатить его теми знаниями и технологиями, которыми мы располагаем на сегодняшний день.

Нужно отказаться от мифа, что чем больше вносим в почву минеральных удобрений, тем больше повышается плодородие. Минеральные удобрения способны повысить урожайность (повлиять на продуктивность культуры), но они никак не способствуют повышению плодородия почв. В этом вопросе повсеместно наблюдается путаница и подмена понятий. Ученые и агрохимики советуют вносить много дорогостоящих минеральных удобрений, не соотнося свои советы с современными экономическими реалиями. Это мешает внедрению в сельском хозяйстве недорогих «правильных» агротехнологий.

Несмотря на возрастающую дороговизну минеральных удобрений, мы так и не научились применять их с максимальным КПД. По данным ФАО, во всем мире полностью доступной для усвоения является лишь третья часть вносимых в почву азотных удобрений, то есть из 3 центнеров внесенной в почву селитры 2 уходят в никуда. Неправильное или избыточное применение удобрений также становится причиной следующих негативных явлений:

• продовольственные системы дают 19-29% антропогенной эмиссии CO₂ (в основном за счет производства ресурсов для сельского хозяйства);
• эффективность использовании азотных удобрений составляет всего 33%;
• ежегодно от неправильного использования теряется около 15 млн тонн удобрений;
• экологические последствия избыточного использования удобрений;
• последствия для здоровья людей.

Специалисты НПО «Биоцентр» рекомендуют самый эффективный метод применения азотных удобрений — метод некорневых подкормок мелкой каплей по листу в вечернее и ночное время, обеспечивающий максимальное усвоение растениями питательных веществ удобрения. При правильных дозировках, работая КАС или карбамидом с добавками калия, фосфора и микроэлементов, аграрии повышают КПД удобрений в несколько раз. Эффект становится еще выше, когда перед посевом при протравливании на семена наносятся фосфорные удобрения. Этими технологиями уже более 10 лет успешно пользуются российские аграрии. При минимуме затрат (за счет рациональных дозировок) они получают максимальные урожаи. Себестоимость в результате более высокой отдачи от применения удобрений составляет 2-2,5 рубля общих затрат на 1 кг зерна, тогда как в среднем по российским регионам она составляет около 7-8 рублей на 1 кг.

Кроме того, существуют препараты, усиливающие действие минеральных удобрений, вносимых по листу. Допускается использование таких препаратов совместно с определенными гербицидами и фунгицидами.

Три этапа работы с биопрепаратами:

1. Работа со стерневыми остатками.
2. Обработка семян (химия плюс биология).
3. Работа по вегетации (баковые смеси).

НПО «Биоцентр» разработано более десятка классов препаратов: микробных, стимулирующего действия, есть адаптогены для конкретного вида растений, которые дают им возможность расти и развиваться при температурах ниже биологического нуля, есть стимуляторы фотосинтеза и регуляторы, снимающие негативное действие нитратного азота, и др. Есть препараты для обработки семян, для обработки растений, стимуляторы фотосинтеза, стимуляторы кущения, микробные препараты для разложения стерни и другие. Имеется несколько препаратов, активно стимулирующих азотфиксацию на зерновых колосовых, кукурузе и других видах культурных растений. При обработке этими препаратами культуры отличает поразительная устойчивость к жаре и засухе. Если пшеница получает достаточное количество азота биологического происхождения, она способна выдержать аномально высокие температуры и засуху.

На смену устаревшим схемам в АПК должны прийти передовые агротехнологии, основанные на биологизации — восстановлении и использовании бесплатных ресурсов, данных нам самой природой.

Когда российские аграрии окончательно перестали надеяться на помощь родного государства и отечественной сельхознауки, весть о подмоге пришла, откуда не ждали — от Парижского соглашения по климату, которое сегодня все обсуждают исключительно как запланированную катастрофу. Евросоюз собирается обложить Россию «зеленой» данью, так как при производстве российских товаров выбрасывается в атмосферу слишком много парниковых газов в пересчете на единицу продукции в сравнении с европейскими аналогами. Поэтому с 2023 года ЕС планирует ввести против российского экспорта углеродные заградительные пошлины. Уверен, не обойдет стороной «углеродная» гроза и продукцию российского земледелия.

Земледелие ЕС убыточно, потому что, как и в России, преимущественно построено на тупиковой модели интенсивного земледелия. Однако нерентабельность сельского хозяйства ЕС маскируется астрономическими государственными дотациями, что позволяет Евросоюзу оставаться крупнейшим экспортером продовольствия, сохранять социальную стабильность в сельской местности и решать свои геополитические задачи за счет искусственной рентабельности своей продукции. Это подрывает основы международной конкуренции и наносит ущерб странам третьего мира, чья продукция не может конкурировать на мировом рынке с европейской, что серьезно тормозит их развитие.

С учетом более высокой урожайности продукция земледелия ЕС в большинстве случаев будет заведомо менее углеродоемкой в сравнении с российской (в рамках одной модели земледелия), и потому российский сельскохозяйственный экспорт обречен попасть под углеродные пошлины.

Ситуация анекдотичная. На климатическом саммите в апреле 2021 года Президент России упомянул, что поглотительная способность российских лесов составляет 2,5 млрд т CO₂ при суммарных выбросах промышленности в 1,6 млрд тонн CO₂-эквивалента. Тем самым он в очередной раз заявил, что Россия является одной из немногочисленных стран — «климатических доноров». Откуда взялась эта оценка? Говорят, в результате завершения 13-летней инвентаризации российских лесов по методологии Межправительственной группой экспертов ООН по изменению климата. Правда, эта оценка пока в ООН не представлена. Предыдущая же оценка составляет всего 160 млн тонн CO₂, на основании которой все эти годы Россия считается одной из самых грязных стран, выбросы парниковых газов которой в 10 раз превышали поглотительную способность ее территории. Но если Россия все же будет признана донором, то почему тогда она должна платить углеродный налог Евросоюзу, который только через 30 лет мечтает о достижении углеродной нейтральности, то есть снижении своих выбросов до уровня поглотительной способности своей территории?

Почему после этого заявления президент дает поручение российскому правительству добиться углеродной нейтральности «быстрее Евросоюза», если Россия уже не просто нейтральна, а является донором? В ближайшее время мы узнаем разгадку.

Пока же мы видим, что российская власть без изменений приняла раскритикованный Закон о регулировании выбросов парниковых газов. Из чего следует, что она последовательно отказывается от самостоятельной климатической политики и собирается продолжить играть в азартные климатические игры по правилам Запада. В этих играх для важно то, что в рамках Парижского соглашения активно развивается «регенеративное» земледелие, задачей которого является накопление углерода в почве. Дело оказалось столь доходным, что сегодня в США уже появились фермы, которые ничего не выращивают, а зарабатывают исключительно продажей квот на выбросы парниковых газов.

Евросоюз, претендующий на «зеленое» климатическое лидерство, с 2018 года вынужден активно осваивать «регенеративное» земледелие, потому что достаточно много стран, которые в освоении почвосберегающих технологий ушли далеко вперед (Аргентина, Бразилия, США, Австралия). И с их продукцией по углеродоемкости ЕС конкурировать не может.

В отношении России западные эксперты считают, что главным источником выбросов парниковых газов в российской экономике является не промышленность, сильно пострадавшая за годы реформ, а именно сельское хозяйство. Считается, что 80% эмиссии углекислого газа в РФ дают почвы за счет варварского обращения с ними. В рамках существующих агротехнологий с интенсивной обработкой почвы и системой паров происходит интенсивная минерализация органического вещества и, как следствие, выброс парниковых газов в атмосферу.

С появлением в России внутренней системы торговли «углеродом» появляется возможность для фермерских хозяйств и их объединений получить деньги, необходимые для финансирования переходного периода к Адаптивному биологизированному земледелию как за счет продажи уже достигнутых сокращений выбросов или секвестрации углерода, так и с помощью выпуска климатических облигаций. Это позволит избежать рисков, связанных с технологическими ошибками и возможным временным снижением урожайности.

Что касается сельскохозяйственного экспорта, то получается, что у России с Евросоюзом уже началась технологическая гонка по снижению углеродоемкости сельскохозяйственной продукции, но большинство российских производителей об этом ничего не знают. Если немедленно не начать форсированный переход к биологизированному земледелию, то завтра российскую продукцию вытеснят сначала с внешнего рынка, а после введения глобального углеродного налога и международного чрезвычайного климатического положения — и с внутреннего. Это произойдет раньше появления европейского заградительного налога.

Возможно, обстоятельства непреодолимой силы принудят российских аграриев в срочном порядке менять все системы в сельском хозяйстве и отечественном растениеводстве.

Свое выступление на семинаре Александр Харченко закончил цитатой классика Ф.М. Достоевского, который в 1876 году писал: «Весь порядок в каждой стране — политический, гражданский, всякий — всегда связан с почвой и с характером землевладения. В каком характере сложилось землевладение, в таком характере сложилось и все остальное. Если есть в чем у нас в России наиболее теперь беспорядка, так это во владении землею, в отношении владельцев к рабочим и между собою, в самом характере обработки земли. И покамест все это не устроится, не ждите твердого устройства и во всем остальном».

Сказанное 150 лет назад остается актуальным и сегодня.

Подготовлено по материалам, предоставленным НПО «Биоцентр».