Роль правильного севооборота

Главной причиной снижения урожайности при бессменных посевах без внесения удобрений является одностороннее истощение почвы (как и всякое истощение вообще). Этому можно противостоять с помощью севооборота — научно обоснованного чередования сельскохозяйственных культур во времени и размещения их на полях. Положительная роль чередования тем значительнее, чем более несходны чередующиеся культуры по биологии и технологии выращивания. Если одна культура потребляет калий, но накапливает в почве азот, а другая в калии нуждается гораздо меньше, но требует много азота, то они при чередовании дадут больше питательных веществ, чем если бы постоянно выращивалась одна какая либо культура. Классическим севооборотом считается норфолский, возникший в Англии в XVIII в. (1 — клевер, 2 — озимая пшеница, 3 — турнепс, 4 — ячмень). В данном сочетании подобраны растения, имеющие разную потребность в разных элементах, что позволяет наиболее эффективно использовать возможности почвы.

При введении плодосменных севооборотов резко увеличилась обеспеченность скота кормами (зеленым кормом и сеном, богатым протеином и сочным кормом). Некоторое уменьшение площадей под зерновыми компенсировалось повышением их урожайности вследствие значительного увеличения навозного удобрения, очищения почвы от сорняков в пропашном поле и др. Было установлено, что в севообороте (по сравнению с бессменным возделыванием) зерновые культуры и сахарная свекла повышают урожайность в 1,5–2 раза, картофель — на 20–50 %. Люпин, гречиха, овес и некоторые другие культуры с помощью корневых выделений могут переводить в усвояемое состояние малодоступные соединения фосфора. Растения в процессе жизнедеятельности выделяют различные вещества: одни из них отрицательно/положительно действуют на последующие культуры, другие подавляют/ поощряют развитие полезных микроорганизмов. Введение в севооборот бобовых растений обогащает почву азотом.

Вторым способом повышения натурального плодородия является внесение в почву фекалий домашнего скота, которые называются навозом. Навоз является поставщиком для растений не только минеральных веществ, выделяемых бактериями из растительных остатков, особенно азотных соединений, но и углекислого газа, который выделяется в большом количестве в процессе разложения навоза и проникает в надпочвенный воздух, стимулируя процесс фотосинтеза и превращая высвобождаемый углерод в органику.

Натуральное и искусственное плодородие

Чтобы понять суть проблем сельского хозяйства необходимо остановиться на источниках энергии, используемой для обработки земли и повышения урожайности. Назовем состояние земли, при котором для повышения плодородия не используются невозобновляемые источники энергии, натуральным плодородием, чтобы не путать наше понятие с общепризнанным термином «естественное плодородие» — такого, которое достигается без использования удобрений. Дробление фосфатного камня на водяной мельнице и развоз лошадьми— это натуральное плодородие, но на базе человеческих действий. Натуральное плодородие следует отнести на счет солнечной энергии — до сих пор невозобновляемые источники энергии не используются. Но данная система имеет предел урожайности. Чтобы увеличить производство продовольствия, приходится использовать невозобновляемые источники энергии.

Большая часть удобрений производится за счет использования энергии при сжигании нефти и газа или гидроэлектростанций. Однако при строительстве гидроэлектростанций на равнинных участках заливаются большие территории, и не всегда ясно, более ли выгодно иметь там гидроэлектростанцию или использовать эти площади для производства зерновых, овощей, древесины, сена и другой продукциии. Видимо, в России уже построенные равнинные гидроэлектростанции, как правило, экономически и экологически выгодны по следующим причинам: обеспечивают производство дешевой электроэнергии без использования невозобновляемых энергоресурсов и загрязнения окружающей среды, не требуя большого числа работников; позволяют улучшить водоснабжение населенных пунктов и орошение прилегающих сельхозугодий; смягчают климат и т. д. Невыгодность равнинных ГЭС может проявиться при достаточно плотном населении страны или региона, когда земли абсолютно не хватает. Современной России до этого состояния далеко, а, например, в Западной Европе давно освоенные земли никто затапливать не собирается — могут обойтись. Строительство в горах гидроэлектростанции очень часто выгоднее, чем производство продуктов, которые можно получать с затапливаемой территории.

Для повышения продуктивности сельского хозяйства путем создания искусственного плодородия человечество использует невосполнимые источники энергии, но сделанные природой энергозапасы иссякают. Со временем ему придется либо перейти на использование термоядерной энергии, либо значительно лучше использовать энергию солнца, которая сейчас используется не более чем на 1 %. По мере все большего использования невосполнимых источников энергии и роста населения возникает энергозависимый избыток. Потребность этой части населения в энергоносителях может быть обеспечена использованием угля, нефти и газа. Китай, например, использует пока естественное плодородие. Видимо, именно там достигнуто максимально возможное без энергетической интенсификации сельское хозяйство. Американцами подсчитано (журнал «Экономист»), что рекордный урожай 2001 года Китай мог бы обеспечить не 850 миллионами человек, а используя только 50 млн. механизированные фермеров. Однако в этом случае стране придется перейти на искусственное плодородие, основанное на использовании невосполнимых источников энергии для производства искусственных удобрений и распашки почвы. Поэтому, несмотря на низкую производительность труда в сельском хозяйстве, Китай не форсирует его механизацию, пока нет своей нефти и не на что ее купить.

Сельское хозяйство и особенности исторического развития

Важнейшим фактором, влияющим на сельскохозяйственное производство и на историю, является выбор главной технологии сельского хозяйства, включая выбор главной культуры. По мнению многих историков, именно природно-климатический фактор оказывал важнейшее влияние на характер и темпы развития человеческого общества вообще и тех или иных народов и государств. Как показал опыт, путь цивилизации во многом является производной, зависящей от выбора сельскохозяйственной технологии, хотя это тот случай, когда невозможно определить, что первично, а что вторично (как часто говорят: «курица или яйцо?»). Выбор ржи, пшеницы, риса и кукурузы явился результатом очень долгого и трудного отбора и бессчетно— го количества экспериментов, определив становление нескольких цивилизаций. Пшеница, требующая, чтобы земля регулярно отдыхала, позволяет и предполагает занятие животноводством: можно ли вообразить историю Европы без домашних животных, плугов, упряжек, повозок? Культура же риса возникает на основе своего рода огородничества, интенсивного земледелия, не оставляющего места для животных. Это сказалось на экономическом развитии различных цивилизаций в период неустойчивого равновесия между ними в середине второго тысячелетия н. э. Интересно отметить, что система латифундий и крупных сельскохозяйственных предприятий в рисопроизводстве не утвердилась. Что касается кукурузы, то, по мнению Броделя, это, несомненно, самая удобная и продуктивная культура, из нее легче всего готовить повседневные блюда, ее возделывание требует относительно небольших затрат труда, оставляя время на досуг — отсюда привлечение крестьян к государственным работам и сооружение циклопических памятников индейских цивилизаций.