Текст книги "«Голодомор» на Руси"
Автор книги: Сигизмунд Миронин
Жанры:
История
,сообщить о нарушении
Текущая страница: 11 (всего у книги 13 страниц)
Суть сельскохозяйственного производства
В этой главе мы сделаем следующий шаг к рассмотрению влияния сельского хозяйства на развитие общества. Для этого нам придется привести ряд сведений из учебников, которые, мы уверены, читатели уже подзабыли. Эти сведения необходимы для понимания нашей логики.
Каждый народ, нация, государство находятся на определенной территории, характеризующейся своей продуктивностью (на данный момент времени и при данной технологии) сельского хозяйства. Эта территория отличается своим климатом, продуктивностью почв.
Главной отличительной чертой деятельности человека в области земледелия (особенно на территории России) является почти полное отсутствие контроля непосредственного производителя над ходом «производственного процесса» – развития растений – по сравнению, например, с промышленной деятельностью. Человек бессилен в создании оптимальных климатических условий для этого развития, достаточно слаба зависимость между вложением труда в земледелие, с одной стороны, и результатом этой деятельности в виде урожая, с другой.
Важнейшим фактором является выбор главной технологии сельского хозяйства. Как показал опыт, выбор цивилизации во многом является производным, зависимым от выбора сельскохозяйственной технологии, хотя очень часто сказать, что первично: курица или яйцо, невозможно. Пшеница, рис и кукуруза явились результатом очень долгого и трудного отбора и бессчетного ряда экспериментов, определив выбор цивилизации. 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. Интересно, что система латифундий, крупных сельскохозяйственных предприятий, в рисопроизводстве не утвердилась. Что касается кукурузы, то, по мнению Броделя, это, несомненно, самая удобная культура, из нее легче всего готовить повседневные блюда, ее возделывание оставляет немалый досуг – отсюда привлечение крестьян к государственным работам и циклопические памятники индейских цивилизаций.
Роль минеральных веществ. удобрения
Растения, создающие съедобные для человека вещества, растут на территории, которая характеризуется определенной площадью, степенью плодородия почвы, в том числе наличием минеральных веществ, главным образом, солей калия, азота и фосфора; доступностью солнечных лучей и воды. В отличие от горной породы, характерным и неотъемлемым свойством почвы является ее плодородие – способность обеспечивать растущие растения питательными веществами и влагой и тем самым участвовать в создании урожая. В зависимости от условий образования почвы природное плодородие может достигать различного уровня. Почва служит основным средством сельскохозяйственного производства и всеобщим предметом человеческого труда. Подвергаясь воздействию человека, она приобретает эффективное плодородие, которое зависит от уровня науки и техники, от системы обработки и используемых культур. Если вода не является дефицитом, солнечный свет одинаково доступен, а среднегодовые температуры более или менее одинаковы, то главным становится наличие минеральных веществ. Основным источником фосфора и калия являются грунт, камни, содержащие соединения фосфора, и находящиеся в глубине минералов соли калия. Хотя обычно фосфорные соли плохо растворимы, но в целом их хватает для определенного уровня синтеза органических и, прежде всего, белковых веществ. Точно так же ведут себя соли калия, также необходимые растениям. Соли азота встречаются в минералах на поверхности земли достаточно редко, а в почве они быстро поглощаются растениями, однако существенная часть нитратов попадает в почву из атмосферы – так называемый азотофиксирующие бактерии могут превращать азот воздуха в нитраты.
К безусловно необходимым для растений относятся семь элементов: азот, фосфор, калий, сера, железо, кальций, магний. В значительных количествах растения потребляют кальций и магний. При урожаях зерновых 20–30 ц с 1 га они выносят за год из почвы от 20 до 40 кг СаО и почти столько же магния (MgO), а бобовые травы и овощи поглощают кальция в 10 раз больше, чем зерновые. Много потребляют растения и серы: от 15 до 75 кг S03 на 1 га. При научно обоснованной системе питания растений требуется учитывать нуждаемость их во всех питательных веществах и удовлетворять ее путем применения различных органических и минеральных удобрений.
В земледелии после получения урожая обычно основная масса органики вывозится с поля для поедания людьми или животными. Это приводит к тому, что почвы быстро истощаются по азоту, фосфору и калию (для простоты здесь мы не разбираем проблемы засоленности почв и проблему микроэлементов). Но если соли азота могут производиться особыми азотофиксирующими бактериями, живущими в корнях ряда растений и поэтому после их посева содержание нитратов в почве может быть со временем восстановлено, то для фосфора и калия эта проблема так просто решена быть не может. Поэтому для того, чтобы иметь большую урожайность, необходимо заботиться о постоянном внесении удобрений Или, по крайней мере, резком уменьшении удаления данных минеральных веществ из почвы. Для этой цели в почву вносится навоз, фекалии крупного рогатого скота, в котором стебли и листья растений, содержащие калий, азот и фосфор, уже частично переработаны бактериями. При внесении навоза почва делается более «доброй», поэтому процесс внесения навоза назван удобриванием почвы, а вещества, улучшающие плодородие, удобрениями.
Роль микробов
При уборке урожая с поля увозят только часть растений; их корни и начальная часть стебля остаются на поле. Они разрушаются бактериями. Плодородие почвы создается микроскопическими тружениками – живыми организмами, обитающими в ней. Общая численность микроорганизмов в почве очень велика. В одном грамме хорошей пахотной почвы насчитываются миллиарды микробов, что может сравниться с численностью населения всего земного шара. Поэтому, несмотря на ничтожный размер каждого организма в отдельности, общий вес массы микробных тел в почве составляет весьма внушительную величину. Так, например, в пахотном слое одного гектара чернозема он может достигать 100 тонн. В почве всегда можно найти главнейшие группы микроорганизмов: различные бактерии, дрожжи, плесневые грибки. Вся масса микроорганизмов распределена в почве неравномерно. Поверхностные слои почвы, благодаря иссушению, действию солнечных лучей, содержат меньше микроорганизмов, чем слои, непосредственно под ними лежащие. Больше всего микробов содержится в пахотном слое 5–15 см. И конечно, излюбленное место их обитания – это корни растений. Наибольшее количество микроорганизмов в почве обнаруживается весной и осенью. Необходимые питательные вещества растения получают из почвы в виде простых, легко усвояемых веществ, благодаря минерализации микроорганизмами более сложных соединений. Разложение попадающих в почву растительных и животных остатков происходит под воздействием микроорганизмов постоянно. Добывая из этих сложных соединений нужные для своего существования вещества, микроорганизмы при этом образуют и соединения, необходимые для питания растений. Отмирая каждые 20 минут, из своих тел они формируют плодородный слой в виде гумуса. Поэтому, питание растений тесно связано с работой микробов почвы.
Почвенно-поглощающий микробиологический комплекс находится в известном симбиозе с растением и поставляет ему элементы питания в наиболее приемлемых для растения формах, причем самому растению зачастую совершенно не обязательно получать и иметь эти элементы для нормального функционирования в органической форме, оно может получать и иметь их и в минеральной форме. Отсутствие почвенно-поглощающего комплекса в гидропонной системе питания интенсивной светокультуры заставляет растение иначе реагировать на элементы питания, которые ему дает человек.
Наиболее важны азотфиксирующие бактерии, которых очень много в корнях некоторых растений, таких, как, например, клевер, гречиха, которые поэтому не нуждались в азотных удобрениях и, напротив, увеличивали после себя содержание азота в почве. Тем самым, эти растения используется для повышения урожайности. Гречиха хороша также и для борьбы с сорняками, поскольку ее густая листва не пропускает солнечные лучи к сорнякам и не дает им произвести семена. Именно из-за вышеописанных свойств она была широко распространена в России, а не из-за своей крупы, из которой делали знаменитую кашу. Но для того чтобы эти бактерии могли химически связывать азот, почва должна быть хорошо аэрирована, то есть обогащена воздухом. Часть растений: их корни и начальная часть стебля остается на поле. Они разрушаются бактериями. Процесс переработки бактериями растительных остатков ведет к освобождению азота, фосфора и калия в верхнем слое глубиной до 6 см в 24 раза активнее, чем в слое ниже глубины 14 см. Бактерии, разрушая органические вещества, приводят к повышению двуокиси углерода в тонком слое над поверхностью земли. Воистину, земледелие – самое большое микробиологическое производство на земле.
Интересно, что из насыщенного органикой поверхностного слоя почвы двуокиси углерода выделяется в 2–4 раза больше, чем при глубокой вспашке с оборотом пласта. Фосфор и калий могут также извлекаться из глубины земли длинными корнями деревьев. Вследствие этого продуктивность биологической массы (всех органических веществ в целом), создаваемая лесом, выше, чем травой на поле, именно поэтому в средней полосе России лес быстро вытесняет луг. В засушливой же зоне деревьям труднее поддерживать жизнь в период относительного безводья и поэтому степные травы, приспособленные к малому количеству выпадающих осадков за счет быстрого периода роста и образования семян, успешно противостоят лесу.
Когда урожай вывозится с поля, то часть азота, фосфора и калия удаляется и, следовательно, в следующий раз урожайность почвы будет снижаться. Этого не будет наблюдаться, если только оставить почву долго «отдыхать», пока составляющие ее породы будут разрушаться далее, высвобождая дополнительные фосфор и калий, а достаточное количество азота будет помещаться туда азотсодержащими бактериями. Это и есть естественное восстановление плодородия через разложение составляющих почву кусочков на минералы. Пусть этот процесс и медленный, но он идет и очень важен. А в случае засоления почвы из-за чрезмерного полива и растворения минералов, наоборот, этот процесс идет слишком быстро (что тоже плохо). Однако, земля давно уже заселена настолько плотно, что ее заведомо не хватает на то, чтобы полагаться на многолетнее естественное восстановление плодородия почвы; обрабатывать ее приходится намного больше.
Поэтому для роста сельскохозяйственного производства нужны естественные (навоз, компост) или искусственные (минеральные) удобрения. Кроме навоза можно использовать соли калия, фосфора и азота, содержащиеся в ряде минералов, из которых готовятся фосфорная мука и калиевые удобрения. В мире есть залежи фосфатов и калийных удобрений, меньше разведано азотистых минеральных веществ, но их производство возможно (и уже широко распространено) в химической промышленности. Использование минеральных удобрений требует затрат механической энергии по их извлечению, дроблению, перевозке, разбрасыванию. Все это надо делать или используя рабочий скот, или же используя машины и невозобновляемые энергоисточники энергии. Следовательно, для применения минеральных удобрений необходимы техника и горючее. Для производства минеральных удобрений нужна не только технология и источники энергии, но нужны также подготовленные люди. Производство аммиака из воздуха, например, очень энергоемко.
Азотфиксирующих бактерий очень много только в корнях некоторых растений, таких, как, например, клевер, гречиха, которые поэтому не нуждались в азотных удобрениях и, напротив, увеличивали после себя содержание азота в почве. Периодическое высевание этих растений используется для повышения урожайности.
Зачем нужна механическая обработка почвы?
Когда земледелец засевает семена растений, способных давать больше съедобных веществ, чем растения, обычно растущие на данной земле, окультуренные растения конкурируют за минеральные вещества, за солнечный свет и воду с неокультуренными растениями или сорняками. Сорняками считают все дикорастущие растения, появляющиеся в посевах сельскохозяйственных культур. Сорняки менее требовательны к условиям произрастания (у них отсутствуют затраты энергии на нужные человеку питательные вещества, составляющие значительный процент массы культурных растений. Масса семян сорняков относительно ниже). Поэтому сорняки опережают культурные растения в росте и развитии. Для борьбы с сорняками крестьянин плодородных районов непосредственно перед засеванием окультуренными семенами пахал землю, то есть переворачивал почву, перемещая проросшие сорняки в глубь почвы, и тем самым существенно затруднял рост сорняков, которые обычно стартовали быстрее, чем культурные растения. Сейчас эта задача может решаться внесением гербицидов, ядовитых веществ, которые специфически затрудняют рост сорняков и мало влияют на культурные растения. Если специфичность ядов невелика, то их вносят до посева культурных растений. За время до посева они должны быть в почве разрушены. Вторая цель переворачивания почвы – это ее аэрация и предотвращение испарения воды, доставляемой на поверхность по быстро формируемым в смоченной почве капиллярным ходам, которые ведут на поверхность земли. Аэрация способствует также улучшению работы азотфиксирующих бактерий и тем самым повышает плодородие почвы (см. выше). Переворачивание почвы или, как часто его называют, вспахивание, требовало применения существенной механической работы.
Не всегда тщательное вспахивание и тем более переворачивание обязательно: порой положительный эффект от зарывания семян сорняков перекрывается негативным эффектом от помещения наверх менее аэрированного слоя, в котором, следовательно, содержится меньше азота. Мало того, плодородный слой может быть настолько тонок, что переворачивание поместит наверх неплодородную почву.
При оставлении на поверхности почвы стерни и пожнивных остатков не образуется почвенной корки, благодаря чему улучшается водопроницаемость и воздухообмен; накапливается больше влаги, и почва разуплотняется; увеличивается содержание органического вещества в верхнем слое почвы, что повышает ее структурность; при рыхлении без оборота пласта постепенно исчезает плужная подошва. Безотвальная (без переворачивания пласта при вспашке) обработка и лесные полосы снижают закисление и засоление почвы. Многолетняя распашка почвы отвальными орудиями способствовала ее выдуванию и снижению содержания гумуса (органики) в пахотном слое на 25,8–30,4 % от его содержания в почве многолетней залежи. Плоскорезная обработка способствовала увеличению содержания гумуса на 13,2 % от его содержания при отвальной вспашке в открытом поле. Отмечу, что не существует универсальных рецептов, пригодных для всех районов и выращиваемых культур.
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.
