Проблемы плодородия почвы и пути их решения (теория вопроса)

Историческая справка

К середине 80-х годов ушедшего века в секторе землепользования страны в вопросах плодородия почвы сложилась тревожная ситуация. Учитывая это, руководство функционировавшей в то время Россельхозакадемии (Г. А. Романенко, А. Н. Каштанов, А. М. Лыков) включило в план работы ряда специализированных зональных НИИ сельского хозяйства задание разработать теоретические основы сохранения и воспроизводства плодородия земель сельскохозяйственного назначения.

Параллельно вопросами эффективного использования пашни заинтересовались и специалисты одного из «почтовых ящиков». По воле случая в числе разработчиков и исполнителей закрытой темы оказался и автор этой статьи, который сначала на базе Краснодарского НИИСХ им. П. П. Лукьяненко, а затем на базе Адыгейского НИИСХ проводил необходимые теоретические и практические изыскания. Несколько позже по инициативе Россельхозакадемии журналом «Земледелие» было проведено дискуссионное обсуждение этой же проблемы. К сожалению, спустя некоторое время из структуры управления Россельхозакадемии были вынуждены уйти ключевые ученые (А. Н. Каштанов и А. М. Лыков). В результате эффективность работы отделения земледелия Россельхозакадемии существенно снизилась, что впоследствии явилось одной из причин ликвидации академии как юридического лица. Важнейшая теоретическая работа по сохранению и воспроизводству плодородия почвы была спущена на тормозах. В немалой степени этому способствовали и события 90-х годов прошлого столетия.

Но автор продолжил исследования по этой теме самостоятельно.

Исходя из анализа имеющихся многочисленных теоретических и практических работ и собственного опыта, автор опубликовал теоретическую работу «Посеявший ветер пожнет бурю» (Краснодар, 2017), в которой предложил свою версию происхождения почвы и почвенного покрова в качестве фундамента для разработки основ теории сохранения и воспроизводства почвы и ее плодородия.

Цель данной статьи - привлечь внимание и правительства страны, и руководителей аграрного сектора всех уровней (от министерства до рядовых фермеров) к проблеме сохранения и воспроизводства плодородия пашни и почвы в целом. Ибо наши нынешние громкие успехи в области землепользования очень уж напоминают пир во время чумы, а тревожные сигналы с мест о трагической динамике состояния почвенного покрова остаются гласом вопиющего в пустыне.

Современная ситуация в секторе землепользования

Среди современных наиболее актуальных проблем сохранение и воспроизводство плодородия почвы являются одними из самых острых и самыми древними. Многочисленные попытки решить их эмпирическим путем, как правило, заканчивались временными иллюзорными успехами, которые в конечном счете лишь усугубляли ситуацию. Так было и в царской России, когда тщетность подобных попыток показала полную несостоятельность земледельческой науки того времени, провозгласившей пресловутый закон «убывающего плодородия почвы».
Так случилось и в советское время, когда в результате многочисленных попыток восстановить и приумножить плодородие земель сельскохозяйственного назначения, включая и плодородие знаменитого русского чернозема, ситуация в этом секторе приобрела угрожающее состояние (Г. А. Романенко, 1992). Не достигли положительных результатов и мероприятия, шаблонно разработанные коллективом ученых под руководством академика В. Г. Сычева для известных комплексных государственных программ «Плодородие» (1992 - 2012).

Оценивая ситуацию в секторе землепользования, сложившуюся к концу периода функционирования этих широко разрекламированных программ, академики А. Л. Иванов и А. А. Завалин бесстрастно констатируют: «В России сегодня процесс снижения плодородия, ухудшения состояния земель, предназначенных для ведения сельского хозяйства, приобретает фатальный характер… Почва теряет способность к восстановлению» (ж. «Земледелие», № 7, 2010).

Столь неудачные очередные, но далеко не последние попытки сохранения и воспроизводства плодородия почвы в последние годы из кажущейся случайности приобрели закономерность отечественного научного земледелия. К сожалению, лидеры нашей аграрной науки вместо глубоко научного и, как настаивал Докучаев, совершенно объективного анализа причин этих неудач всякий раз всю мощь своего интеллекта и положения на олимпе аграрной науки направляют на поиски виновных на стороне. В свое время так поступал, например, академик
А. А. Жученко (1994, 2009 - 2011). Сегодня так поступают академик В. Г. Сычев и др. (2011, 2014). Эту позицию ведущих отечественных ученых достаточно четко обозначил в одной из своих работ академик РАН  Л. М. Зеленый (2013): «Понятие того, что виноват кто-то другой, а не я, присутствует повсеместно». А без по-настоящему объективного анализа исторического опыта борьбы за сохранение и воспроизводство плодородия почвы, достигнутых побед и допущенных ошибок всегда остается опасность вновь наступить на одни и те же грабли».

Краткий анализ развития научного земледелия и путей решения проблем плодородия почвы

Археологией установлено, что наши предки научились возделывать полезные растения в глубокой древности. При этом они сразу же столкнулись с явлениями, когда на разных участках земли получали разные урожаи. Эту способность земли давать тот или иной урожай издавна принято называть плодородием.

Сам же процесс использования земли путем воздействия на нее различными орудиями с целью получения урожая возделываемой культуры исторически называли земледелием. Одновременно с возникновением земледелия и открытием плодородия земли было замечено постепенное снижение урожайности при длительном использовании одного и того же участка. Так люди уже в то далекое время впервые столкнулись с проблемой падения плодородия почвы. Необходимость решения этой проблемы с целью получения стабильно высоких урожаев способствовала разработке почвообрабатывающих орудий, новых приемов ухода за почвой, появлению новых дисциплин, в той или иной мере связанных с возделыванием полезных культур (растениеводство, сельскохозяйственные машины и орудия и т. д.), что в конечном счете обеспечило развитие аграрной науки, получившей название «общее земледелие».

Первоначально находясь в зачаточном состоянии и не понимая сущности процессов взаимодействия между почвой и растениями, первобытное «научное» общее земледелие предположило элементарное решение возникшей проблемы: найти новый участок, пригодный для использования, а «уставшему» давать возможность «отдыхать» достаточно продолжительное время. С середины XIX столетия весь комплекс мероприятий, связанных с возделыванием сельскохозяйственных культур, с подачи А. В. Советова (Избр. соч., т. 1; М., 1959) стали называть системой земледелия, а «отдыхающий» участок получил название перелога. Саму же систему назвали переложной. И люди на протяжении многих веков с успехом пользовались этой системой. К сожалению, при нынешней плотности населения на планете Земля и практически полной распаханности земель, пригодных для аграрного сектора, воспользоваться этим опытом проблематично, и необходимы иные пути.

Развивая приемы землепользования, аграрии Древнего Рима заметили, что путем совершенствования почвообрабатывающих орудий и приемов ухода за почвой можно существенно повысить урожайность (А. А. Жученко, 1994). Не поняв причин этого роста урожая, древние римляне пришли к ошибочному выводу, что обработка почвы повышает ее плодородие. К сожалению, это мнение древних землепользователей, переходя от одного поколения к другому, и сегодня имеет широкое распространение не только в среде рядовых фермеров, но и среди лидеров аграрной науки. Закреплению этого мнения способствовало и изобретение металлического плуга с отвалом (Сакс, 1870). Повсеместное его внедрение практически удваивало урожайность. С тех пор отвальная пахота приобрела статус аксиомы, «повышающей» плодородие почвы. А односторонние классические исследования академика В. Р. Вильямса дали теоретическое обоснование этому мнению, что лишь упрочило положение пахоты.

Дальнейшее совершенствование приемов обработки почвы в конце ХХ столетия путем чередования разноглубинных отвальных, безотвальных и минимальных обработок, предложенное научным земледелием, принципиального значения не имеет. Используя эту систему обработки почвы, действительно можно временно повысить продуктивность пашни и несколько сократить затраты, что якобы свидетельствует о повышении плодородия. На самом деле эта система обработки почвы, повышая урожайность за счет более интенсивного использования почвенно-климатических условий, усиливает потери гумуса, ухудшает физические свойства почвы, снижает ее биологическую активность и т. д., что ведет не только к падению плодородия, но и к ее гибели, в т. ч. и в регионах Северного Кавказа (А. С. Извеков, Курск, 2008). И до тех пор, пока урожайность возделываемой культуры будет критерием оценки борьбы за плодородие почвы, который допустим в условиях примитивного землепользования, но абсолютно неприемлем для интенсивных и точных технологий, аграрная наука так и будет толкаться в рамках «закона» убывающего плодородия, как слепой в трех соснах. Чтобы убедиться в этом, достаточно оценить роль точных технологий возделывания культур на гидропонике.

Огромным шагом на пути становления современной аграрной науки и агрономии стали исследования Ю. Либиха (1840), открывшего минеральное питание растений. Одновременно с этим он установил ряд зависимостей между обеспеченностью почвы разными химическими элементами и урожайностью растений. Учитывая исключительную важность в процессе возделывания растений, эти зависимости были признаны законами земледелия. И для ХIХ века, когда в аграрном секторе господствовало общее земледелие, такое название было понятным.

Так как в то время почва воспринималась как субстрат (В. В. Докучаев, 1881), аграрная наука того времени изначально не могла использовать эти открытия для разработки теории восстановления ее плодородия. Всеми преимуществами знания законов земледелия воспользовалось только растениеводство, которое, являясь составной частью общего земледелия, обеспечило ему бурное развитие. И в наши дни, став самостоятельной дисциплиной, научное растениеводство, используя эти законы, продолжает успешно двигаться вперед. Об этом свидетельствуют разработанные им технологии возделывания растений на заданное количество и качество урожая.

Научное же земледелие, превратившись в самостоятельную дисциплину, лишенную собственной научной базы, остановилось в своем развитии, находясь в бесплодных поисках своего места среди современной аграрной науки (А. П. Щербаков, 1993; И. П. Макаров и др., 1995, и т. д.). Поэтому все основные нынешние проблемы землепользования можно объяснить исключительно только проблемами современного научного земледелия, в котором после смерти В. Р. Вильямса безраздельно господствует агрохимия (В. Г. Сычев и др., 2011, 2014).

Фундаментальные работы В. В. Докучаева (Русский чернозем, 1883, и др.), положившие начало развитию научного почвоведения и частично приоткрывшие тайну происхождения почвенного покрова, были лишь первым шагом науки на пути понимания почвы как особого, живого тела природы. По мнению Докучаева, его труды еще не могли быть теоретической базой для разработки интенсивных способов использования земли ни в сельском хозяйстве, ни в строительстве и т. д. (В. В. Докучаев, т. VII; М., 1953). Он настаивал на дополнительном изучении почвы с целью полного овладения ею. И лишь после полного овладения почвой, т. е. полностью познав ее, человек может разрабатывать технологии для ее интенсивного использования. Однако это его мнение современные лидеры аграрной науки игнорируют. Несмотря на то что результаты исследований почвенного покрова последних десятилетий невозможно объяснить исходя из учения Докучаева (И. П. Герасимов, 1986), что они опровергают основополагающие выводы этого учения (В. А. Ковда, 1973), по мнению того же Ковды, которое полностью разделяют и другие корифеи аграрной науки, учение Докучаева и сегодня является «краеугольным положением» в вопросах теории происхождения почвы, гумуса, их генетической связи между собой и т. д. Используя это ошибочное мнение Докучаева о сущности основных составляющих почвенного покрова, научное земледелие не способно предложить сколько-нибудь разумную теоретическую схему сохранения и воспроизводства плодородия пашни. Оценивая аналогичные производственные проблемы, известный политолог А. Мигранян однажды высказал неопровержимую мысль: «Нет ничего удивительного в том, что при непонимании того, что ты делаешь, с каким субъектом имеешь дело и куда ведешь этот субъект, в конечном итоге происходит его уничтожение, а не модернизация».

То, что сегодня мы наблюдаем в секторе землепользования, есть не модернизация русского чернозема, а его уничтожение. И происходит это из-за нашего незнания «субъекта», с каким имеем дело. А поэтому, как говорил В. С. Черномырдин, «Мы хотим как лучше, а получается как всегда».

Существенную отрицательную лепту в дело развития теории плодородия почвы внесли основоположники марксизма. Именно таких «учителей», случайно оказавшихся рядом с научным земледелием, имел в виду Ю. Либих (1840), когда предупреждал: «Искусству земледелия наступит конец, когда сельский хозяин, совращенный невежественными, не имеющими к науке (земледелию) отношения, близорукими учителями все свои надежды возложит на не существующие в природе универсальные средства, когда он, ослепленный быстротечными успехами, доверится применению этих средств и забудет о земле, потеряв из виду ее важность и ценность». Являясь видными фигурами в области философии, научного социализма, политической экономики и будучи, по собственному признанию, дилетантами в теории почвоведения и научного земледелия (Энгельс, Антидюринг), они ввели в теорию плодородия почвы экономические понятия, чем окончательно запутали и без того сложную для XIX века проблему. Не имея понятия о сущности почвы, о процессах формирования плодородия и т. д.,
К. Маркс, как экономист, очень убедительно обосновал так называемое «экономическое плодородие» как результат производственной деятельности человека. Анализируя результаты аграриев при капитализме, он прогнозирует: «С развитием естественных наук и агрономии изменяется и плодородие земли, так как изменяются средства, при помощи которых элементы почвы делаются пригодными для немедленного использования» (Маркс, Капитал, т. 3).

Данная цитата, которую в советское время использовали как новое слово в теории плодородия, на самом деле свидетельствует лишь о том, что К. Маркс судил о плодородии почвы и методах его приумножения и т. д. в русле стратегии землепользователей Древнего Рима. Как и наши далекие предки, он очень односторонне понимал задачи «развивающихся естественных наук и агрономии». Действуя таким образом, и естественные науки, и агрономия льют воду на мельницу «закона» убывающего плодородия почвы. Так, в бытность основоположников марксизма на производство 1 калории пищевой растительности продукции затрачивали всего 1 калорию возобновляемых природных ресурсов. То есть люди жили в гармонии с природой.

Спустя сто лет, то есть в конце XX века, на производство все той же 1 калории продукции в развитых странах Западной Европы и в США стали затрачивать 10 - 15 калорий невозобновляемых природных ресурсов (И. П. Макаров, 1995). Нынешнее поколение людей разрушает природу и живет за счет ресурсов будущих поколений. А это прямое свидетельство катастрофического падения плодородия почвы и полного торжества «закона» убывающего плодородия почвы. Не лучше ситуация и у нас в России. И, чтобы положительно решить эту острейшую проблему землепользования, законодатели научного земледелия обязаны заниматься не манипуляцией с новой терминологией при разработке современных теоретических работ, как это получилось у академика А. П. Щербакова (1993), а предложить принципиально новую теорию земледелия XXI века. И в первую очередь размежеваться с научным растениеводством. Ныне господствующее в научных кругах мнение, что «земледелие – это растениеводство в широком понимании» (С. А. Воробьев и др., Земледелие, 1977), в XXI веке является атавизмом аграрной науки Древнего Рима. На несовместимость этих двух дисциплин еще в 30-е годы ушедшего столетия указывал академик В. Р. Вильямс: «Общее земледелие и частное земледелие. В этих двух курсах элементы земледелия и растениеводства переплетаются в самых сложных комбинациях и взаимно затрудняют свое правильное решение. Общее земледелие, превратившись в самостоятельную дисциплину, лишенную научной базы, или обращается в перечень того, как, чем и что делают с почвой в разных краях, областях, республиках СССР и в иностранных государствах, или изучает то, что можно делать, но из всего этого никак нельзя сделать вывод, как нужно делать» (В. Р. Вильямс, Собр. соч., т. 6; М., 1951).

Это мнение В. Р. Вильямса, озвученное более 80 лет назад, актуально и сегодня. Попытка академика А. П. Щербакова (1993) вырвать научное земледелие из сферы деятельности научного растениеводства и переправить в «объятия» научной экологии не имела и не имеет серьезного значения ни для теории земледелия, ни для практического землепользования (И. П. Макаров, 1995).

Первая серьезная научная попытка решения проблемы восстановления плодородия почвы была предпринята В. Р. Вильямсом. Он теоретически обосновал ее в своей травопольной системе земледелия (Воронеж, 1938). Но в сочетании с системой отвальной пахоты, которую, образно говоря, он боготворил и шаблонно насаждал повсеместно без учета конкретных условий, его система не оправдала ожиданий. Поэтому во второй половине ушедшего века аграрная наука России во главе с руководством КПСС, даже не посчитав нужным глубоко проанализировать все плюсы и минусы этой системы, чтобы дать ей объективную научную оценку, просто изгнала ее из сферы научной и производственной деятельности. Но и сменившие травопольную, а затем последовательно друг друга пропашные, индустриальные, природоохранные, интенсивные и т. д. системы земледелия лишь усугубляли ситуацию в секторе землепользования (И. Г. Калиненко, 1994). Безрезультативными относительно решения этой проблемы оказались и адаптивные на ландшафтной основе, а позже и точные системы земледелия, которые аграрная наука и сегодня рекомендует как вершину достижений научного земледелия (А. А. Жученко, 2011). Об этом свидетельствуют и опыт функционирования данных систем в странах Западной Европы, и результаты объективной оценки их применения в нашей стране. Все эти системы земледелия призваны решить только проблемы наиболее эффективного использования природных ресурсов и естественного плодородия, а не сохранять и воспроизводить его. При этом и методически, и принципиально они мало различаются между собой. Такой вывод вытекает из выступления патриарха российского научного земледелия академика А. Н. Каштанова. Подводя итог острым дискуссиям между приверженцами интенсивных, адаптивных на ландшафтной основе и точных систем земледелия, он подчеркнул: «Мне кажется, что в последние годы в вопросах теоретического земледелия мы занимаемся разработкой новой терминологии, а нам нужна новая парадигма» (Курск, 2008).

В русле этого мнения использование новых терминов при сохранении основной сути в последнее время лидеры научного земледелия предпринимают активные попытки внедрить очередную «новую» систему земледелия на биологизированной основе. Фактически же это тень травопольной системы в урезанном виде, но под новым названием. В Краснодарском крае даже принят закон об обязательном включении в полевой севооборот 10% трав или зернобобовых культур. Ущербность этого закона в деле сохранения плодородия почвы и серьезный удар по экономике любого хозяйства, в котором отсутствует животноводство, очевидны для любого думающего младшего научного сотрудника, изучающего историю развития научного земледелия и знакомого с основами травопольной системы В. Р. Вильямса. Даже в классических травопольных севооборотах, в которых злакобобовые смеси трав составляли 50% и более, наблюдалось только улучшение структуры пахотного слоя. Тогда как, по данным самого же В. Р. Вильямса, была отмечена тенденция уменьшения содержания гумуса, что является свидетельством снижения плодородия. Стоит ли обманывать себя и рядовых землепользователей какими-то 10% трав в севообороте, если проблему сохранения гумуса в почве не смогли решить с помощью полноценной травопольной системы?

Потеряв надежду в способность аграрной науки остановить падение плодородия почвы и обеспечить полноценную безопасность аграрного сектора, отдельные рядовые землепользователи стали искать собственные пути выхода из тупика, в котором они оказались, выполняя рекомендации кабинетных теоретиков научного земледелия. Одной из попыток этих поисков стали системы земледелия на базе прямого посева (no-till). Однако эти системы не являются чем-то принципиально новым для аграрного сектора нашей страны. Фактически это повторение новой системы земледелия И. Е. Овсинского (Киев, 1899) на базе современной технической и технологической оснащенности аграрного производства. В свое время эта система не выдержала конкурентной борьбы с классической системой земледелия на базе отвальных обработок. Еще больше она проигрывает современным системам земледелия, в которых используется рациональное чередование отвальных, безотвальных и минимальных обработок. Об этом свидетельствует почти вековой опыт неудачного соперничества этой системы с общепринятыми в ряде регионов США и в Канаде.

Полным крахом завершились попытки внедрить no-till в ряде крупных аграрных объединений Краснодарского края (ЗАО «Нива» Тимашевского, ЗАО «Прогресс» Лабинского районов и т. д.). Громко не афишируя, возвращаются к отвальной пахоте и хозяйства Белгородской области, которая несколько лет назад заявила на всю страну о повсеместном переходе к no-till.
Главная причина провального опыта попыток широкого и повсеместного внедрения прямого посева (no-till) – это абсолютное непонимание сущности почвы и почвенного покрова и шаблонное внедрение аргентинского опыта в условиях России. И в то же время тем, кто подходит творчески к использованию этого приема, иногда сопутствует удача. Такие отдельные хозяйства есть в Тамбовской, Саратовской и Оренбургской областях. Есть такие единичные хозяйства в Ставропольском и Краснодарском краях. Однако удача для аграрного сектора не может быть серьезным аргументом. Только твердый научный фундамент может гарантировать успех в этой отрасли. Подчеркивая непреходящее значение науки в аграрном секторе,
К. А. Тимирязев писал: «Нигде, быть может, ни в какой другой деятельности не требуется взвешивать столько разнообразных условий успеха, нигде не требуется таких разносторонних сведений, нигде увлечение односторонней точкой зрения не может привести к такой крупной неудаче, как в земледелии».

Но, чтобы правильно «взвешивать разнообразные условия успеха» и избежать надвигающейся «крупной неудачи», научному земледелию необходимо не только пересмотреть методику применения законов земледелия, которую предложил еще в 1840 году Ю. Либих, и фундаментальные положения учения В. В. Докучаева о почве, но и свои коренные задачи и конечную цель своей научной деятельности. Почва и ее потребности - вот коренная научная задача земледелия. Здоровая, живая почва, обеспечивающая самостоятельное восстановление своего плодородия, - вот главная цель научного земледелия XXI века.

Выводы

1. Современную проблему сохранения и воспроизводства плодородия земель сельскохозяйственного назначения невозможно решить эмпирически (методом «научного тыка»).
2. Главная причина безрезультативности попыток научного земледелия остановить падение плодородия почвы состоит в ошибочности теоретической основы (учение В. В. Докучаева о сущности почвы), на которой оно выстраивает свои теоретические разработки и практическую деятельность.
3. Нынешние лидеры научного земледелия - академики А. А. Завалин, В. Г. Сычев и К° сегодня не способны не только положительно решить проблему сохранения и восстановления плодородия земель сельскохозяйственного назначения, но и объективно оценить свое место и роль в этом важнейшем секторе аграрной науки.
4. Демократия вообще – это хорошо. Демократия в аграрном научном мире, когда во главе стоит ученый уровня Н. И. Вавилова, – залог успешного, свободного развития и движения вперед. К сожалению, именно «демократия» аграрного мира высших структур завела аграрный сектор в тупик. И настало время, когда Правительству России «пора и власть употребить».
5. Аграрная наука России, располагающая огромным потенциалом, способна решить и проблему «закона» убывающего плодородия почвы, и проблему сохранения и возобновления плодородия земель сельскохозяйственного назначения, если ее возглавит думающий молодой ученый (типа С. Кирюшина), сочетающий высокую теоретическую подготовку и практику работы в аграрном секторе.
6. Коренной задачей научного земледелия являются не растение и его потребности, а почвенный покров сельскохозяйственных угодий, его потребности и оптимальные условия для сохранения и восстановления своего плодородия. Главная цель научного земледелия – здоровая, саморазвивающаяся и самовосстанавливающаяся почва.
7. Современная классическая система земледелия на базе отвальной пахоты с использованием «законов земледелия» по методике Ю. Либиха (1840) – основной фундамент «закона» убывающего плодородия почвы и ее постепенной гибели.
8. Полноценное восстановление поголовья животноводства, включая КРС, овцеводства и т. п., – один из основных рычагов в борьбе за сохранение и восстановление плодородия почвенного покрова сельскохозяйственных угодий.
9. Новая система земледелия на базе прямого посева при обязательном восприятии почвы как особого живого природного тела – ключевой момент в борьбе за сохранение и воспроизводство плодородия.
10. Не рациональное использование пашни, а взаимовыгодное «сотрудничество» человека и почвы обеспечит победу над «законом» убывающего плодородия, как это происходит, например, в молочном производстве.

Предложения

1. Необходимо повторно провести открытое всероссийское обсуждение сложившейся ситуации в секторе землепользования под эгидой Правительства России в журнале «Земледелие» и в других СМИ.
2. Для оценки выступлений и предложений создать специальную компентентную комиссию в составе представителей правительства, аграрной науки, практиков успешного аграрного бизнеса с целью выработки единой дифференцированной аграрной политики в сфере сохранения и возобновления плодородия земель сельскохозяйственного назначения.
3. Провести всероссийский съезд, посвященный проблеме сохранения и восстановления плодородия почвы, для обсуждения и принятия закона по этой проблеме.

Ю. ХАРЧЕНКО, к. с.-х. н.