Альманах

Эврика  90

В кооперации с природой

Защити сам себя

Агросистема вполне может оборонять себя самостоятельно. Для этого нужно лишь вводить в нее виды-защитники. Это требует, как правило, некоторой переориентации самой системы. Например, для поселения в агроценозе какого-либо вида птиц, насекомых, бактерий, которые не дадут появиться вредителям, нужны особые условия. Тут надо посадить кустарники, деревья, где могут гнездиться птицы, или травы — для полезных насекомых...

Вообще потенциальные возможности биометода велики. На капусте живут, например, пятьдесят вредителей. Но сейчас уже известны более пятисот их естественных врагов. Это и вирусы, и бактерии, поражающие насекомых или сорняки. Есть еще малоизвестный метод биологической защиты. В популяции внедряют особей, неспособных давать потомство или передающих потомству летальные генетически аллели.   Этот   генетический   метод защиты уже в нескольких случаях оказался удачным.

В некоторых регионах мира издавна используются «биологические» пестициды. В США, например, патент на применение «диатомовой земли» — измельченных скелетов микроскопических водорослей, был зарегистрирован более ста пятидесяти лет назад. Такие составы действуют по механическому принципу. Мельчайшие частицы биопестицида попросту забивают трахеи у насекомых. Этот же способ борьбы с насекомыми используют, по-видимому, и птицы, «купающиеся» в мелкой пыли, которая предохраняет их от паразитов. Пятьсот граммов диатомового порошка сохраняют тонну зерна от вредителей. Кстати, в мире от двадцати до тридцати процентов зерна теряется при хранении.

Своеобразный биометод — селекция растений на устойчивость. Например, в США выведены сорта хлопка с такими гладкими листьями, что хлопковая совка не может класть на них яйца. Иногда в геном сельскохозяйственных растений вводят гены, кодирующие вещества, вредные для потенциальных врагов этих растений. Однако у вредителей рано или поздно появляется «полезная» мутация, и новое поколение приспосабливается к этим веществам. Кстати, широкое распространение какого-либо одного искусственно выведенного устойчивого сорта может оказаться причиной тяжелого экономического ущерба. Так, в 1970 году в США на огромных площадях вредителями были поражены посевы генетически реконструированной кукурузы. Убыток составил один миллиард долларов. Специалисты ожидают, что нечто похожее может вскоре произойти и с рисом в Индии, на Филиппинах и Таиланде. Особо хорош и так называемый интегрированный метод.  Это комбинация биологических способов защиты и специальных агротехнических приемов(изменение сроков посева, изменение характера расположения растений, водные мелиорации и т. п.)- Недавно у нас в стране создана интегрированная программа управления агробиоце-нозами хлопчатника. В результате применение химических веществ сократилось на 70 процентов, и только в 1986 году суммарная экономия на пестицидах достигла 1 миллиона 250 тысяч рублей, выросла урожайность хлопка.

Если мы по-настоящему научимся защищать сельскохозяйственные культуры биологическими методами, будет сделан первый шаг на пути к созданию автономной агросистемы.

Автономная поликультура

Второй важнейший аспект би-ологизации хозяйства, как я уже говорил, энергетический. Нарушив структуру биосистем, мы вынуждены увеличить энергетические дотации в виде удобрений и химических веществ. Но на самом деле можно перестроить сельское хозяйство так, что дотации резко сократятся. Для этого нужно разобраться в современных методах ведения хозяйства и выделить наиболее энергоемкие, а затем найти им замену.

В этом смысле наибольшую критику вызывает широкое применение монокультурных агроценозов, которые очень неустойчивы и легкоранимы. Академик А. Л. Тахтаджян в свое время пришел к выводу, что победа цветковых растений в борьбе за существование — результат того, что цветковые образовали в процессе эволюции многоярусные сообщества, в которые входили многие виды. Эти сообщества более устойчивы. Поддерживая монокультуры, мы идем против эволюционных традиций природы. Значит, нужны поликультуры.

Не все специалисты соглашаются с этим утверждением. Некоторые из противников сложных посевов говорят, что монокультуры в сельском хозяйстве более продуктивны, чем поликультуры, ведь они дают вдвое большую биомассу с единицы площади, чем естественные экосистемы. Но производство биомассы в естественных экосистемах не связано с дополнительными затратами энергии, а монокультуры нуждаются в удобрениях, пестицидах, вспашке земли. К тому же на полях монокультур человек сам создает вредителей и все последующие проблемы борьбы с ними. Например, в степи на одном гектаре живет 2 миллиона насекомых 340 видов, а на такой же площади пшеничного поля — уже 3,5 миллиона— всего лишь 142 видов.

Есть немало примеров, показывающих преимущества совместного выращивания нескольких культур. Например, яровая пшеница хорошо сочетается с овсом, ячменем, яровой рожью, горчицей, горохом, чечевицей, бобами, викой, льном, морковью и другими видами. Во многих случаях в таких посевах повышается урожайность, улучшается структура почвы. Отступают и сорняки. Например, поликультура кукурузы, овса и подсолнечника в опытах Пензенского сельскохозяйственного института дает 414,8 центнера массы при урожаях чистого посева в 326,7 центнера. При посеве кукурузы с кормовыми бобами урожай кормовой массы повышался на 40—80 процентов на гектар. В Гродненской области БССР подсев люпина к кукурузе позволяет дополнительно получать до 1 50 центнеров на гектар кормовой массы. В опытах по совместному выращиванию арахиса, сорго, проса и кукурузы средний урожай арахиса снижался на 18 процентов, но общая стоимость продукции с поликультурного поля возрастала до 154 процентов, а «кукурузный мотылек» исчез с полей.

Подчеркну еще раз: все сортосмеси оказываются более устойчивыми к сорнякам, болезням и вредителям, чем чистые посевы тех же культур.

Отказ от монокультур и переход к поликультурам сулит практическую неуязвимость полей от насекомых, клещей, грибковых и вирусных заболеваний в опасных для урожая масштабах, в сложных экосистемах растения с помощью фитонцидов регулируют численность вредителей.

Энергетический баланс биосистем помогает сохранить и разнообразный ландшафт. Проходит время, когда идеалом сельскохозяйственного ландшафта считалось поле без единого холмика, кустарника или деревца. Это был один из этапов «одомашнивания» ландшафта. Такой ландшафт был хорош для быстрого механизированного ухода за посевами. Но он, по сути, дестабилизирует экосистемы.

Одновременно нужно планировать посадки в зависимости от типа почв. При огромном разнообразии почв и технологичной многоуклад-ности нашего земледелия даже в Нечерноземье нужно внедрять специальные сорта для различных почв. Эти сорта должны быть адаптированы к повышенной кислотности, переувлажнению, низкому количеству  микроэлементов   и  т.   п.

Для большинства же видов диких животных и растений, стабилизирующих агросистемы, нужна определенная пестрота природных условий. Нераспаханные облесенные участки среди поля, полоски залежных земель, заросшие кустарниками и травой обочины дорог — все эти острова нетронутой земли оказываются не только островками спасения для многих видов животных, но и плацдармом наступления на виды, наносящие урон урожаю. Здесь уютно чувствуют себя мелкие и крупные птицы, живут шмели, главные опылители цветов   на   наших   полях   и   лугах.

Еще одно важное направление экологизации сельского хозяйства, которое активно развивалось одно время в нашей стране, а сейчас привлекает внимание во многих странах,— это лесополосы. Они — не только барьер от пыльных бурь и снега, но и средство влияния на ландшафт. В зонах рискованного земледелия полезащитные насаждения повышают урожаи, восстанавливают целостность территорий, нарушенных сельским хозяйством.

Можно «засорять» посевы и дикими видами: такие виды могут вытеснять злостные сорняки, увеличивать «запас прочности» агроценоза. Так, например, цветы-нектароносы надежно защищают капусту от вредителей. Для искусственных агробиоценозов нужно определить оптимальный набор видов-спутников, в присутствии которых хозяйственно ценные особенности культурного вида раскрывались бы более полно.

Соблюдение принципа экологического соответствия почв, создание биозащиты, ландшафтное разнообразие агроценозов — все это позволяет провести экологическое обустройство сельского хозяйства и отказаться от использования химических методов защиты урожая, а значит — сделать хозяйство энергетически экономичным, рентабельным.

Биологизация сельского хозяйства уже началась на Западе, тут предпринимаются энергичные меры для восстановления плодородия почв, разрушенных массированной химизацией. В промышленном масштабе     выпускаются     препараты, обогащающие почву грибками, бактериями, водорослями (например, препарат «Биоорган-форте» содержит более пятисот миллиардов микроорганизмов в грамме). Появляются и специальные биоорганические удобрения, обогащенные не только микроорганизмами, но и биокатализаторами. Речь идет, по существу, о развитии новой отрасли агрономической науки — биотехнологии гумуса. Кстати, работы в этом направлении в СССР в настоящее время ведутся в недостаточных масштабах.

Поликультуры, биологические методы защиты, возрождения гумуса почв — все это средства для восстановления нарушенных человеком энергетических балансов, одного из основных звеньев, отличающих естественные агросистемы от искусственных. И чем скорее мы пойдем по биологическому пути в сельском хозяйстве, тем быстрее оно залечит свои раны, тем экологичнее станет наша сельскохозяйственная культура.

«Знание — сила»,    1989,    №   11,   с.   33—35