Сторінка
1

Обґрунтування спеціалізації ведення сільськогосподарського виробництва

Концептуальні положення щодо сталого розвитку агроекосистем повинні базуватись на системному підході при аналізі взаємодії природних, антропогенних, інформаційних та енергетичних чинників. Результати експериментальних досліджень служать теоретичною основою для створення діючих моделей сталих агроекосистем. Так, органічні системи удобрення (СУ), засновані на використанні високих доз гною (20–24 т/га), слід моделювати окремо. Такими є інтенсивні зернопросапні або кормові сівозміни біля ферм, а також виробничі системи з розвиненою тваринницькою галуззю. Їм притаманні високі еколого–енергетична ефективність і коефіцієнт рециркуляції біогенних елементів, розширене відтворення гумусного стану ґрунту, а також продуктивність посівів на рівні кращих варіантів СУ. При рослинницькій спеціалізації з досліджуваних СУ заслуговує на увагу застосування на добриво соломи й, особливо, всієї побічної продукції врожаю. Однак, вони відрізняються низьким коефіцієнтом рециркуляції, стабілізують, але не забезпечують повного відтворення гумусного стану ґрунту, мають відносно невисокий рівень продуктивності та енергетичної ефективності, що призводить до необхідності застосування мінеральних добрив.

Залежно від спеціалізації господарської діяльності та ресурсних можливостей можуть використовуватися різні органо–мінеральні СУ. Вони здебільшого характеризуються відносно невисокою рециркуляцією біогенів, як правило, забезпечують відтворення еколого–енергетичного стану ґрунту, мають високі показники продуктивності й енергетичної ефективності. Однак, для запобігання непродуктивних втрат вуглецю й азоту такі комбінації органічних і мінеральних добрив у виробничих системах повинні формуватися з урахуванням співвідношення С:N, особливо при внесенні високих доз органіки і NPK під просапні культури. Результати цих теоретичних положень використовувалися при розробці перспективних сценаріїв або моделей розвитку конкретних сільськогосподарських підприємств.

Основою існування агроекосистем є взаємодія речовини та енергії. Мікробіологічні процеси (МБК) забезпечують циклічну динаміку біогеохімії ґрунтоутворення, основним результатом якої є біологічна акумуляція та консервація елементів живлення в кореневмісному шарі ґрунту, що і зумовлює поступовий розвиток його родючості. В сучасних агроекосистемах енергія потенціальної родючості доповнюється антропогенною енергією, яка спрямована на активізацію МКБ і більш повне використання сонячної енергії. В агроекосистемах багатовидова природна рослинність замінена на більш одноманітну культурну. При цьому відбувається відчуження біопродукції з поля у вигляді урожаю, в результаті чого зменшується надходження органіки, біогенних елементів та енергії, що призводить до часткового розмикання МБК. Таким чином, відбувається диспропорція між об’ємом синтезованої рослинної біопродукції і біомаси, яка надходить в ґрунт. Наприклад, при загальній біомасі урожаю озимої пшениці 120–160 ц/га з урожаєм основної продукції відчужується до 65%, а в посівах ярих при біомасі 80–120 ц/га в ґрунт може бути повернуто тільки 30–35 ц/га.

Теоретичні моделі розвитку систем ведення сільськогосподарського виробництва повинні базуватися на замкнених технологічних циклах та високому рівні рециркуляції біогенних елементів, коли відходи одного технологічного процесу є сировиною або базою для наступного, при відносно невисоких витратах ресурсів техногенного походження. З цієї точки зору, важливе значення має співвідношення галузей тваринництва і рослинництва. В значній своїй частині відходи рослинництва є базою для розвитку тваринництва. У свою чергу, відходи тваринництва забезпечують рециркуляцію біогенів в агроекосистемі, тобто повторне їх використання.

Раціональне землекористування, підвищення його сталості, продуктивності й економічної ефективності базується, насамперед, на оптимальній спеціалізації агроекосистеми. Останніми роками в Україні спостерігається стійка тенденція до скорочення поголів’я сільськогосподарських тварин, звуження спеціалізації господарств на виробництво найбільш прибуткових зернових і технічних культур. Вузька рослинницька спеціалізація виробничих систем передбачає скорочення в структурі посівних площ частки культур з високою здатністю до відновлення середовища, в т.ч. багаторічних бобових трав.

За накопиченням біомаси, яка після збирання урожаю залишається в ґрунті, основні сільськогосподарські культури розташовуються в наступний спадаючий ряд: багаторічні трави, кукурудза, озима пшениця, ячмінь, однорічні трави, горох, цукрові буряки. Скорочення поголів’я сільськогосподарських тварин, з одного боку, знижує потребу в вирощуванні таких основних кормових культур як багаторічні трави, кукурудза, пожнивні й поукісні кормові суміші, з іншого — призводить до зниження об’ємів надходження в рослинництво відходів тваринництва й, насамперед, гною. В результаті у сівозмінах баланси органічної речовини й елементів живлення стають негативними, збільшується кількість неприпустимих попередників, погіршується фітосанітарний стан. Таким чином системи ведення господарства, орієнтовані на розвиток галузі тваринництва, завжди більш сталі. Узагальнення результатів досліджень в стаціонарних дослідах та вивчення особливостей сучасної виробничої діяльності ряду типових для Лісостепу господарств дозволило сформулювати три основних сценарії їх розвитку й функціонування (рис. 8.1):

• Стійке базується на науково–обґрунтованій спеціалізації аграрних підприємств, що припускає оптимальне співвідношення галузей тваринництва й рослинництва, культур, які поліпшують ґрунт та негативно впливають на ґрунтову родючість. На цій основі формується оптимальна структура посівних площ, розробляється гнучка система сівозмін із кращими попередниками, застосовуються ресурсо– й енергозберігаючі агротехнології. В результаті відчуження речовини й енергії знижується, зростає рециркуляція, а отже витрати на відтворення родючості ґрунту зменшуються.
• Нестійке — випливає з вузької (наприклад зернової) спеціалізації, що припускає переважання в структурі посівних площ інтенсивних культур, застосування високозатратних технологій. У результаті відчуження речовини й енергії зростає і, відповідно, збільшуються витрати антропогенних ресурсів на компенсацію втраченої родючості ґрунту та підтримки певного енергетичного потенціалу агроекосистеми.
• Деструкційне — безповоротне відчуження речовини й енергії без компенсації на відновлення енергетичного потенціалу агроекосистеми — найбільш поширений на сучасному етапі варіант ведення сільськогосподарського виробництва.