Экологическое земледелие и охрана ландшафтов

В идеале человек постоянно стремится к гармонии с природой, в том числе и с агроландшафтами как ее неотъемлемой частью. С одной стороны, мы прилагаем значительные усилия по повышению продуктивности сельскохозяйственных угодий. С другой стороны, мы стремимся сохранить виды растений и животных, исчезающие из нарушенных по нашей вине природных экосистем.
Между тем многовековая практика охраны природы убедительно показывает, что невозможно уберечь отдельные виды организмов, если не обеспечить сохранение подходящих для них местообитаний. Только на таких охраняемых территориях возможно самовоспроизведение популяций видов, нуждающихся в нашей защите.
Следовательно, задачи сохранения в экосистемах угрожаемых и исчезающих видов сливаются с задачами сохранения ландшафтов в целом. Какой же должна стать организация агроландшафта, чтобы, с одной стороны, не пострадали интересы земледельца (и всех, кого он кормит), а с другой стороны, те многочисленные виды животных, растений и микроорганизмов, которые, увы, стремительно исчезают из агроландшафтов?
Вероятно, читатель уже составил представление о том, что природные биоценозы отличаются от агроэкосистем устойчивостью своего существования. Действительно, без вмешательства человека веками и тысячелетиями существовали природные экосистемы — хвойные и лиственные леса, луга, степи, которые имели стабильную биологическую продуктивность.
Следовательно, задача заключается в создании таких агроэкосистем, которые не уступали бы по устойчивости природным экосистемам. Одновременно эти экосистемы должны обладать высоким выходом продукции в виде биомассы сельскохозяйственных растений и животных.
Одним из путей решения этой задачи служит развитие ландшафтного, или экологического, земледелия.
Сущность экологического земледелия заключается в том, чтобы, не снижая продуктивности культурных растений и сельскохозяйственных животных, приблизить экологический облик агроландшафта к природным экосистемам.
Рассмотрим основные направления развития экологического земледелия.
Экологические ячейки. Такое название ученые-экологи дали природным биотопам агроландшафта, с присущим им разнообразием живого населения (растений, животных и микроорганизмов). В ландшафте они создаются (или сохраняются) в виде упорядоченной системы (сети) биотопов.
Такими биотопами (по существу — миниатюрными заповедниками) могут служить лесополосы, перелески, полевые межи, островки отдельно растущих деревьев и кустарников (рис. 47), небольшие водоемы с окружающей растительностью, а также живые изгороди, получившие особенно широкое распространение в Западной Европе.

В результате формируется устойчивая связь всех элементов агроландшафта между собой с помощью системы природных биотопов, или экологических ячеек. А это, в свою очередь, обеспечивает ландшафтную организацию экосистемы.
Понятно, что жизнеспособные популяции организмов будут существовать в экосистеме только в том случае, если размер таких экологических ячеек будет достаточным для поддержания пищевых связей между разными организмами. Растительный покров экологических ячеек должен обеспечить жизненные потребности (питание, размножение) животных-фитофагов, их хищников и паразитов. Иными словами, если мы поставили задачу — интегрировать в агроландшафт какие-либо полезные виды, то необходимо подготовить для них подходящее место.
Так, например, численность многих полезных видов насекомых — эффективных хищников и паразитов вредителей культурных растений зависит от наличия в ландшафте растений, богатых пыльцой и нектаром. А обусловлено это необходимостью питания взрослых насекомых (имаго) на цветущей растительности. С этой целью поля с пшеницей или другой культурой, страдающей от вредителей, обрамляют, например, полосками замечательного нектароноса фацелии. В результате численность полезных насекомых существенно возрастает, а численность вредителей — снижается.
He меньшее значение экологические ячейки имеют и для сохранения в агроландшафте устойчивых популяций некоторых видов птиц. Такие островки с естественной растительностью служат местами гнездования для многих пернатых защитников урожая от вредителей.
Экологические ячейки в агроландшафте можно располагать полосами, отдельными пятнами и точками. По расчетам ученых-экологов, таким микрозаповедникам необходимо отводить в среднем от 7 до 12 % общей территории агроландшафта.
Оказалось, что наиболее благоприятны для полезных животных полосные элементы ландшафта шириной 5-8 м. Оптимальное расстояние между двумя полосами (живыми изгородями) составляет 75-125 м (в среднем 100 м). Чем уже полоса природной растительности, тем в большей степени изменяется ее внутреннее пространство и тем ниже ее устойчивость (как в течение одного вегетационного сезона, так и по годам).
Таким образом, экологические ячейки, расположенные на границах полей севооборота и связанные между собой экологическими коридорами, помогают сохранять ландшафт как целостную экологическую систему и как необходимое жизненное пространство для полезных растений и животных.
Смешанные посевы. Под смешанными посевами, или смешанной культурой, понимают одновременное выращивание на одной площади разных видов культурных растений.
Благодаря более полному использованию экологических ресурсов, уменьшению эрозии почвы, поддержанию ее плодородия такие смешанные посевы позволяют получать более устойчивые урожаи. По существу, с помощью смешанных посевов земледелец стремиться создать в агробиоценозах видовое разнообразие, свойственное природным экосистемам.
Долгое время бытовало мнение, что смешанная культура — это малоэффективная народная традиция и ее нельзя использовать в широких масштабах. Это обвинение основано на допущении, что дополнительные затраты при смешанной культуре относительно велики в сопоставлении с выигрышем в урожайности. Однако объективный анализ показывает, что это утверждение неверно.
Обратимся к оценке эффективности смешанных и раздельных культур сои и кукурузы в трех районах Китая (табл.28). Как мы видим, суммарная урожайность кукурузы и сои в смешанных посевах превышает продуктивность полей с чистыми культурами этих растений.

Другим примером смешанных посевов служит культура бетеля (Pipier betle) в странах Юго-восточной Азии. Так называют лиану высотой до 2 м, листья которой служат в качестве специй, используемых местным населением для улучшения пищеварения.
Тенелюбивая лиана бетеля (в количестве 37 000 растений на 1 га) вьется под пологом деревьев (3 вида — 21 000 растений на 1 га), листья которых систематически подстригают и скармливают скоту. Дополнительно на каждом гектаре плантации бетеля разбросаны 3-6 тыс. растений банана, стручкового перца и баклажана.
На такой плантации, следовательно, выращивают 7 видов растений в количестве 60-65 тыс. на 1 га. Ежегодно с плантации получают суммарный урожай пищи и высококачественного корма для скота в количестве 52 т/га.
Посевы, включающие большое число растений, представляют весьма сложную, а значит, и достаточно устойчивую экосистему. В смешанных посевах растения лучше, чем при монокультуре, обеспечены водой, поскольку корни разных видов растений располагаются на различной глубине. Под многоярусным пологом смешанной культуры почва меньше страдает от эрозии, а растения от засухи, что особенно важно для районов с недостаточным увлажнением.
А теперь перенесемся из Юго-Восточной Азии в Россию. Примерами смешанной культуры в зоне с умеренным климатом могут служить посевы гороха или вики с овсом, а также травосмеси луговых растений. Например, повсеместно клевер высевают вместе с кормовой злаковой культурой тимофеевкой луговой. После уборки тимофеевки (в первый год жизни) клевер в течение двух последующих лет продолжает расти и давать урожай зеленой массы.
Еще более сложные травосмеси составляют для культурных лугов, продолжительность жизни которых достигает 10 и более лет. В луговодстве травосмеси с 2-5 видами трав называют простыми, а с более чем 5 видами — сложными. В лесной зоне для создания сенокосов и пастбищ в такие смешанные посевы включают: из злаковых растений — костер безостый, тимофеевку луговую, овсяницу луговую, ежу сборную, мятлик луговой и др., а из бобовых — клевер (красный, белый и розовый), люцерну (синюю и желтую), лядвенец рогатый и др.
По данным российских научных учреждений, урожай сена в смешанных посевах по сравнению с чистыми (одновидовыми) выше в среднем на 15-20 %, а продолжительность использования пастбищ и сенокосов при смешанных посевах трав возрастает на 3-5 лет.
Еще одним, хорошо известным примером весьма сложных агроэкосистем служат садово-огородные участки (садоводства, фермерские и приусадебные хозяйства). На них соседствуют десятки видов растений плодовые деревья, ягодные и декоративные кустарники, разнообразные травянистые растения (как однолетние, так и многолетние).
По существу, это тоже смешанные посевы культурных растений. И хотя на таких участках велики затраты ручного труда, урожайность многих растений здесь существенно превышает их продуктивность на крупных однородных плантациях.
По своему видовому разнообразию такие садово-огородные участки приближаются к природным биоценозам. А это, в свою очередь, создает необходимые условия для поддержания высокого плодородия почвенного покрова и сохранения в ландшафте полезной биоты.
Между растениями в таких сложных фитоценозах возникают очень непростые, многообразные взаимоотношения. Эти отношения исследованы еще явно недостаточно. Поэтому одна из актуальных задача агроэкологии — изучение смешанных посевов в различных природных зонах, получение о них полной информации и создание на этой основе устойчивых агроэкосистем.