Диверсификация — изменение технологии производства в растениеводстве, имеющее целью увеличение устойчивости системы производства и уменьшение экологического воздействия. Процесс диверсификации агропроизводства заключается в применении совокупность методов, в том числе направленных на уменьшение внесения агрохимикатов в пользу увеличения использования агроэкологических свойств растений и природных ресурсов.
Современные системы земледелия разрабатываются для увеличения производительности и прибыльности производства. Но вместе с тем, они должны соответствовать растущим требованиям экологичности.
Химизация отрасли сделала урожайность зависимой от количества синтетических удобрений и СЗР, которые аграрий вносит в течение сезона. Упрощение моделей производства, пренебрежение севооборотом и ресурсосберегающими технологиями привело к ряду негативных последствий:
- деградации почв;
- минерализации почв и уменьшению количества и разнообразия почвенной биоты;
- загрязнению поверхностных вод и близлежащих водоёмов;
- выбросам парниковых газов, которые способствуют изменению климата.
Один из способов борьбы с последствиями эксплуататорского отношения к природе заключается в применении методов диверсификации:
- увеличении количества культур в севообороте;
- совместном выращивании культур (одновременный рост двух или более культур на одном поле);
- введение в севооборот многофункциональных покровных культур.
Каждый из этих методов способен повысить как урожайность товарных культур, так и устойчивость производства при снижении затрат и воздействия на окружающую среду. Богарные системы земледелия, сочетающие несколько методов диверсификации, имеют более высокие показатели производительности. Средняя продолжительность цикла ротации культур в диверсифицированном севообороте 7,8 лет.
%20(1).jpg)
Фермеры в Китае совмещают посевы кукурузы и перца чили для уменьшения эррозии почв
Эффект от внедрения методов диверсификации
Диверсификация систем агропроизводства направлена на уменьшение удельных затрат энергии и ресурсов и увеличение использования свойств экосистемы. Диверсифицированные системы всегда производят меньше выбросов парниковых газов, зачастую улучшают качество воды и биоразнообразие почвы, уменьшают потребление энергии (затраченной на производство всех используемых ресурсов). Но в зависимости от предшествовавшей технологии диверсификация может иметь отрицательное влияние на некоторые показатели почвы. Иногда наблюдается выщелачивание NO3, увеличение количества выбросов NH3, увеличивается количество обработок почвы.
Оптимизация использования ресурсов
Уменьшение использования минерального азота достигается с помощью:
- введения в ротацию культур с низкими требованиями к азоту (в том числе, бобовых);
- фиксации азота бобовых культур, товарными культурами-последователями (например, озимой пшеницей после озимого гороха);
- использования промежуточных культур с бобовыми товарными культурами (например, масличный рапс (озимый) между посевами чувствительных к морозам бобовых в качестве сидерата);
- замещения минерального азота органическим.
Сокращение поступлений фосфорных удобрений было связано с введением культур с более низкими требованиями к фосфору.
Уменьшение количества пестицидных обработок, связано с введением в севооборот культур с меньшей потребностью в защите, и снижению потребности в пестицидах благодаря увеличению использования агрономических методов защиты (борьба с популяциями сорняков благодаря совмещению культур, разрушение циклов насекомых-вредителей благодаря удлинению севооборота). Как часть комплексной борьбы с сорняками активно используется чередование озимых и яровых культур.
Уменьшение расхода топлива происходит в результате сокращения количества обработок почвы (в том числе глубокой вспашки, благодаря чередованию культур с разными типами и глубиной корневой системы).
Улучшение экологических показателей
%20(1).jpg)
Полосы полевых трав для увеличения биоразнообразия и расселения естественных опылителей
Все диверсифицированные системы потребляют меньше энергии, чем классические. Соответственно уменьшается количество выбросов парниковых газов (показатели выбросов и потребления энергии прямо пропорционально зависимы). Уменьшается уплотнение почвы благодаря снижению нагрузки на почву колёсной полевой техники, вследствие уменьшения количества обработок.
Негативный эффект внедрения методов
В некоторых случаях, несмотря на снижение внесения минеральных азотных удобрений, после внедрения диверсифицированных систем наблюдается выщелачивание из почвы нитратов (NO3) и увеличение выбросов в атмосферу аммиака (NH3). Причиной чаще является присутствие в поле сельскохозяйственных культур на ранней стадии вегетации в периоды высокого риска выщелачивания (в конце лета или ранней весной), а также минерализация остатков C и N введенными в ротацию бобовыми культурами.
Увеличение выбросов аммиака связано с более частым использованием удобрений с высоким содержанием мочевины (особенно для удобрения зерновых).
Содержание органического вещества почвы
Применение новых методов не имеет существенного влияния на изменение количества органического вещества в почве. Количество гумуса может увеличиваться или уменьшаться в зависимости количества продуцируемой биомассы.
Прибыльность севооборота повышает совместное выращивание культур, но оно используется реже других методов диверсификации. Опасность неконтролируемого использования метода в ускорении истощения почвенных ресурсов (минеральных и органических), связанного с увеличением выноса питательных веществ. Чаще используется метод уплотнённых посевов, позволяющий бороться с сорняками естественным путём.
Диверсификация улучшает экологическую устойчивость систем растениеводства при сохранении или улучшении экономических показателей, но важно помнить, что сочетание методов диверсификации не приведёт к улучшению всех экологических показателей одновременно.
Экономическая выгода
Диверсифицированные системы — ресурсосберегающие. Вследствие большего количества культур в ротации, они более сложные и требуют более высокой технической оснащённости хозяйства, однако диверсификация рассеивает риски агропроизводства. Маржинальность производства в таких системах выше — меньше специализация систем земледелия, более 50% общего дохода приходится на основные культуры. Гибкость систем позволяет настроить производство на любой спрос.
Стабилизации урожайности и увеличению валовой прибыли способствует использование промежуточных культур в севооборотах.
Диверсификация растениеводства имеет важное значение для перехода от интенсивного способа агропроизводства к агроэкологическому, с целью сохранения природных ресурсов и увеличения экологической устойчивости отрасли.
