Сегодня: 22 | 06 | 2021

Лекція 1. Наукові основи сучасних агротехнологій

Доповнивши можливості своїх м'язів зусиллями тварин і могутністю вогню і навчившись добувати метали, особливо залізо, людина почала впевнено тіснити дику природу. На перших етапах такого процесу природа справлялася з деструктивною дією людини: руйнування природних фітоценозів заліковувала на поверхні ґрунту дикою рослинністю. Одночасно з боротьбою проти дикої природи людина накопичувала свої знання та досвід, удосконалювала прийоми ведення обробітку ґрунту і його поливання. Уже за Римської імперії були викристалізовані основні прийоми сучасної агрономії.

Вплив людини на природу невпинно зростав. Про це красномовно свідчить такий факт. На початку другого тисячоліття нової ери простори Західної та Центральної Європи на 80% території були вкриті переважно листяними й мішаними лісами. Нині, навіть після проведення великомасштабних лісових насаджень наприкінці XIX і у XX століттях, площа лісів на тій самій території становить лише 30%. Енергоозброєність людини в останнє століття зросла в сотні разів. її доповнюють можливості техніки, хімії та значні знання. У багатьох регіонах планети дика природа і освоєні людиною території помінялися ролями. З невеликих острівців, де в минулому було знищено дику рослинність, тепер розрослась і стала домінуючою рілля, а дика природа залишилася тільки на окремих невеличких масивах. В Україні сьогодні більш як 53% території перетворено на орні землі. А в деяких регіонах площа ріллі значно перевищила 80%. Здавалося б, яка принципова різниця, буде у нас 30, 50 чи 80% території розорано? Якщо користуватися традиційним розумінням, відповідь дуже проста: чим більше полів, тим більше буде хліба і до хліба на столі. Ще недавно такий екстенсивний підхід себе виправдовував, а нині заганяє людство в глухий кут.

Як відомо із законів діалектики, кількість переходить у якість. Як результат, надмірна розораність території неминуче призводить до деградації і руйнування навколишнього середовища в регіоні. Якщо навіть не враховувати всіх інших факторів негативного впливу: ерозії, засолювання, забруднення ґрунту і підземних вод, поверхневого змиву добрив і пестицидів у відкриті водойми, повітряного перенесення різних ксенобіотиків (чужорідних для живих організмів речовин), перетворення природних ландшафтів на орні землі більш як на 36 - 40% території спричиняє незворотні зміни в природному середовищі. Через надмірне руйнування природних живих комплексів середовище втрачає здатність до самовідновлення і компенсації негативного впливу діяльності людини. Таке явище можна проілюструвати ефектом суцільного вирубування тропічного лісу: на місці вирубки новий ліс уже не виросте, тому що за кілька років руйнується ґрунт і залишається лише мертва материнська порода, на якій рости ніжні саджанці не можуть і яку розмивають тропічні дощі.

Відповідно оцінивши небезпеку такого розвитку процесів і неминуче погіршення екологічної ситуації, в розвинутих країнах було розроблено програми, спрямовані на виправлення становища в регіонах з високим рівнем розораності території. Наприклад, у США здійснюється федеральна програма зі скорочення посівних площ. На першому етапі орних земель у пасовища і лісові насадження заплановано перевести до 16 млн. га, що перебувають під загрозою ерозії. На другому - заплановано вивести з орних земель ще понад 40 млн. га в регіонах з високим рівнем розораності території. Фермери за перетворення орних земель на інші види угідь отримують відповідну компенсацію.

Проблема деградації навколишнього середовища в результаті надмірного господарського навантаження, яке створює людина, з різним ступенем гостроти стоїть уже сьогодні перед усіма регіонами планети в цілому.

У такій ситуації можна констатувати, що збільшення посівних площ з метою зростання обсягів виробництва продовольства не може бути тим шляхом, яким повинна йти людина в майбутньому, якщо бажає й надалі нормально існувати на планеті Земля.

Одночасно з проблемою збереження здорового навколишнього середовища перед людством дедалі більше загострюється інша глобальна проблема - проблема дефіциту продовольства. Уже нині актуальною є проблема повноцінного білка (особливо тваринного) в раціоні сотень мільйонів людей. Існує дефіцит і рослинних білків, більшість яких не має повного набору амінокислот, особливо незамінних. Тому майбутнє - за використанням білків, передусім рослинних, безпосередньо людиною (при згодовуванні білкового корму тваринам, особливо теплокровним, нераціональні втрати білка сягають 60-90%). Перспективним є введення в раціон людини продуктів з рослин родини щирицевих (Amaranthaceae), синьо-зеленої водорості - ціанобактерії (Spirulina), що містять повноцінні білки зі структурою амінокислот, які найбільш повно відповідають потребам людського організму, і відповідно генетично модифікованих високобілкових традиційних культурних рослин.

Нарощування виробництва зерна високої якості та більш раціональне його використання є однією з основних проблем сучасного сільського господарства України, як вирішальної умови поліпшення забезпечення населення продуктами харчування та подальшого економічного й соціального розвитку країни.

Актуальність цієї проблеми зумовлена біологічними властивостями зерна, що є найбільш концентрованим акумулятором сонячної енергії у вигляді дуже вдалого поєднання різних висококалорійних поживних органічних сполук, добре збалансованим за амінокислотним складом білків, вуглеводів, жирів, вітамінів, інших біологічно активних речовин, найважливіших макро - та мікроелементів, синтезованих рослинами, завдяки їх унікальній фотосинтетичній здатності, а також спроможності зерна зберігати свої добрі поживні властивості за належних умов протягом багатьох років та відносно легко піддаватися технологічній переробці на різноманітні незамінні і смачні продукти харчування та цінні види кормів для тварин.

За багато століть напруженої праці творча частина людства, використовуючи природну мінливість та різні форми добору, створила і повсюдно запровадила в землеробство численні види і сорти зернових, круп'яних та зернобобових культур - пшениці, жита, ячменю, вівса, кукурудзи, рису, гречки, проса, гороху, сої та інших, - пристосованих для вирощування в конкретних ґрунтово-кліматичних регіонах, зерно яких найбільш широко використовується для виробництва продуктів харчування та кормів. Із них найбільшого значення в усьому світі набули різні види пшениці завдяки наявності в її зерні специфічних білкових структур у вигляді клейковини, що з винаходом хлібопечення зробило її зерно незамінним джерелом для виготовлення найбільш поширеного і улюбленого продукту харчування людства - пшеничного хліба.

Зерно кожного з інших згаданих видів рослин відзначається специфічністю біохімічного складу та використання. Завдяки високому вмісту легкозасвоюваних білків у зерні бобових рослин - сої, гороху, люпину, кормових бобів та інших - вони мають винятково важливе значення у виробництві високобілкових кормів для тварин.

У зв'язку із вищезазначеним та невпинним зростанням чисельності населення, виробництво зерна в усьому світі за останні роки зростало швидкими темпами, особливо у США, Канаді, Австрії, Аргентині, країнах ЄЕТ, Китаї та ін. Цього було досягнуто завдяки створенню і впровадженню більш урожайних сортів і гібридів рослин, розробці раціональної видової структури посівів, прогресивних технологій вирощування з використанням більш високих норм мінеральних добрив, ефективних пестицидів, кращої сільськогосподарської техніки, зрошення, зниження втрат урожаю за рахунок надійного матеріально-технічного забезпечення виробництва та переробки зерна.

Україна з давніх часів була і залишається потужним виробником зерна пшениці, жита, ячменю, гороху, гречки, проса, а останнім часом також кукурудзи, соняшнику та інших культур. Ґрунтово-кліматичні її умови здебільшого сприятливі для вирощування відносно високих урожаїв доброякісного зерна цих культур. Рівень урожайності та виробництва його в Україні також невпинно зростав і в 1993 році досяг 32,1 ц/га, а валовий збір досяг 45,6 млн. т. Значний внесок у ці досягнення зроблено за рахунок впровадження у виробництво досягнень вітчизняних наукових розробок у га­лузях селекції, насінництва, рослинництва, землеробства, механізації та електрифікації.

За рахунок використання нових сортів і гібридів, інтенсивних технологій вирощування, підвищення загального рівня землеробства дещо поліпшилась якість вирощуваного зерна. Але досягнутий рівень виробництва зерна в Україні ще значно відстає від рівня передових країн світу і не задовольняє потреби народного господарства у високоякісному продовольчому та фуражному зерні.

Дефіцит продовольства в Україні зумовлювався не лише недостатнім рівнем урожайності культур, а й недосконалістю видової структури його виробництва, нераціональним використанням продовольчого зерна для кормових цілей, значними втратами урожаю при збиранні, транспортуванні, зберіганні та переробці, перевитратами насіння під час сівби, а також не досить ефективною інвестиційною політикою.

Сучасні засоби інтенсифікації сільськогосподарського виробництва - хімізація, механізація і технологія вирощування сільськогосподарських культур - мають передбачати не лише економічні цілі. Виробнича діяльність людини в агро-ландшафтах повинна враховувати природні закономірності навколишнього середовища, а розробка систем землеробства і концепція розвитку зернового господарства будуватися на еколого-ландшафтних принципах.

Інтенсифікація землеробства посилює побічні ефекти, порушує екологічну рівновагу. Наукою і практикою нагромаджений значний досвід з економічної оцінки ефективності систем землеробства. Такі критерії економічної оцінки ефективності систем землеробства, як урожайність, собівартість одиниці продукції, прибуток з 1 га посівів, рентабельність виробництва та інші, дозволяють дати соціально-економічну оцінку цим процесам, але не відображають екологічних наслідків функціонування агроекосистеми.

Необхідно впроваджувати тримірну систему оцінки землеробства, у тому числі й розвитку зернового господарства, яка включала б економічні, соціальні та екологічні наслідки суспільного процесу. Це дозволить своєчасно відмовитися від систем землеробства, які орієнтовані лише на врожай і зниження витрат виробництва, і поступово освоювати екологічно обґрунтовані, які забезпечують високий урожай і одночасно запобігають об'єднанню агробіоценозів і культурних ландшафтних комплексів.

Екологічна обстановка в Україні, що погіршується, потребує обмежень застосування пестицидів, послідовного переходу до біологічного землеробства. Але в найближчій перспективі передчасно відмовлятися від застосування засобів хімізації, бо це неминуче призведе до зниження рівня виробництва зерна приблизно на 25 - 30% .