Влияние на качество почвы

Качество почвы определяется содержанием почвенных агрегатов, эти агрегаты обычно обеспечивают удержание и передвижение воды, диффузию газов, рост и развитие корней в почве (Ghildyal и Gupta, 1991), а так же обеспечивают большую площадь поверхности, на которой фиксируются питательные вещества растений (Reganold с сотр., 1990). Способность почвы удерживать такие питательные вещества является показателем потенциального плодородия (Pereira, 1993).

Органическое вещество – существенный компонент почвы, который вместе с почвенной фауной создаёт почвенное плодородие. Численность популяции почвенных организмов и их биоразнообразие так же частично влияет на желаемую доступность углерода и азота в почве. Мульчирование способствует повышению плотности и биоразнообразия популяций широкого ряда почвенных организмов. Источники углерода в виде, например, целлюлозы, обычно вносятся растениями и, следовательно, леса имеют к осени натуральную мульчу для защиты почвы и её обитателей до конца сезона. К тому же мульчирование сохраняет почву прохладной, препятствуя испарению и эрозии. Согласно Edwards и Lofty (1977), дождевые черви похоже перерабатывают очень большое количество подстилки, и перерабатываемое количество ее больше всего зависит от общего количества подходящей органики, нежели от других факторов.

Если физические условия почвы являются подходящими, количество дождевых червей обычно возрастает до тех пор, пока пища не станет лимитирующим фактором. Соотношение C:N у свежей подстилки составляет больше чем 20:1. В процессе её разложения это отношение постепенно падает, особенно за счёт питания червей до тех пор, пока азот не может напрямую усваиваться растениями (Edwards с сотр., 1970). Скорость исчезновения подстилки выше в участках, заселённых дождевыми червями, что связанно с увеличением биомассы самих червей (Binet и Trehen, 1992; Chitra и Ismail, неопубликованные данные). Дождевые черви так же влияют на чистую продуктивность и содержание азота у саженцев берёзы (Haimi с сотр ., 1992).

По крайней мере, часть продукции с полей должна возвращаться в экосистему в той форме, в которой она была изъята, то есть в органической форме. Концепция живого мульчирования, то есть укрывание незащищённой почвы растущими зелёными растениями в междурядьях – одна из наиболее продвинутых концепций в настоящее время. Посадка в междурядьях бобовых способствует внесению азота в почву. Сорняки всегда рассматривались как паразиты, что приводило к борьбе с ними, с помощью применения специальных препаратов, но такая практика давала нежелательные последствия. Концепция утилизации сорняков должна смениться на концепцию контроля над ними.

На самом деле интересно применять Интенсивные Комплексные Сельскохозяйственные Системы, в которых рекомендуется использовать несколько типов растительных и животных систем, связанных с сельским хозяйством. Это традиционно используется фермерами в Индии и других странах, особенно в тропическом поясе. Такие системы позволяют сохранять почву и обогащать ее внесением навоза КРС, что поддерживает популяции дождевых червей и других членов почвенного сообщества, создающих почвенное плодородие.

Разрушение почвы

Для создания хорошей почвы требуется несколько лет. Любая ошибочная система земледелия может вызвать разрушение верхнего слоя почвы, на восстановление которого уйдёт много лет. Одна из основных причин разрушения почвы – эрозия. Несмотря на то, что для предотвращения эрозии используются несколько механизмов, один из наиболее важных организмов, предотвращающих почвенную эрозию это дождевой червь (Hopp, 1946). Эрозия усиливается в результате вырубки лесов, выращивания культур на склонах, а также их вытаптывания. Эрозия в больших масштабах может контролироваться с помощью восстановления подстилки и созданием живых изгородей.

Как это уже было доказано, дождевые черви помогают созданию почвенного плодородия, и поэтому были сделаны попытки улучшить бедные почвы, используя дождевых червей. Это выглядит чрезвычайно многообещающие при восстановлении затопленных зон, которые в последствии могут быть дренированы и запущены в оборот (Van Rhee, 1969; 1972), и на заново окультуриваемых территориях с артезианским поливом (Ghilarov и Mamajev, 1966). Выбранные для этого виды дождевых червей должны быть подходящими.

Так же было доказано, что вспашка в агроэкосистемах неблагоприятно влияет на сообщества дождевых червей (Edwards, 1983; Lee, 1985; Parmelee и Crossley, 1988). Однако, внося большое количество органики на сельскохозяйственных землях можно поддерживать большие популяции дождевых червей (Binet и Trihen, 1990; Mohan с сотр., 1995; Ismail, неопубликованные данные).

Вермикомпостный «чай» (Vermiwash) - это жидкое удобрение, собранное после прохождения воды через колонку, в которой проявляют жизнедеятельность дождевые черви, очень полезен при листовой обработки растений. Это жидкое удобрение представляет собой водную вытяжку из копролитов и слизистых выделений червей, в которой содержатся микроэлементы в биодоступном виде и водорастворимые органические физиологически активные вещества почвы. Правильно полученный экстракт Vermiwash представляет из себя чистую, прозрачную светло-жёлтую жидкость. Её физико-химические характеристики представлены в табл. 10.

Таблица 10

Физико-химические характеристики препарата «Вермиуош»

Параметр	Контроль	«Вермиуош»
рН Растворённый кислород (ppm) Щёлочность (ppm) Cl^- (ppm) Сульфаты (ppm) Неорганические фосфаты (мкг/л) Аммонийный азот (ppm)   Калий (ppm) Натрий (ppm) Общая жёсткость (ppm) Кальциевая жёсткость (ppm) Магниевая жёсткость (ppm) ББК ppm (Биологическая потребность в кислороде ХПК ppm (Химическая потребность в кислороде)	7,97 1,37 65,00 245,00 201,00 21,8 Ниже уровня определения 67,00 124,00 300,00 130,00 170,00   6,60   184,00	6,90 1,14 70,00 110,00 177,00 50,9 Ниже уровня определения 69,00 122,00 375,00 175,00 200,00   4,60   97,00

Эффективность экстракта «Vermiwash» для аквапродуктивности (Ismail и Pramoth, 1995) была очень высокая (таблица 11), но его возможности применения в качестве биоцида без или в смеси с растительными пестицидами всё ещё исследуются. Жидкий экстракт «Vermiwash» эффективен при выращивании рассады, газонных трав и культивировании орхидей.

Таблица 11

Продуктивность (мл/л*час)

Образец	Валовая первичная продукция	Респирация сообщества	Чистая первичная продукция
Прудовая вода «Вермиуош» 10% «Вермиуош» 25% «Вермиуош» 50%	0,151 0,454 0,227 0,645	0,192 0,227 0,114 0,190	0,226 0,112 0,455

НЕБЛАГОПРИЯТНОЕ ВЛИЯНИЕ НА РАСТЕНИЯ

Активность дождевых червей, как уже отмечалось ранее (Walton, 1928), может неблагоприятно воздействовать на растения за счёт поедания находящихся на земле листьев живых растений (Zicsi, 1954) или подъедания молодых саженцев (Barrion и Litsinger, 1993). Копролиты дождевых червей могут портить вид декоративных лужаек или создавать некоторые затруднения на полях для гольфа (Schread, 1952) и футбола (Piearce с сотр., неопубликованные данные). Дождевые черви так же ответственны за перенос различных паразитов для животных и растений (Edwards и Lofty, 1972). Сообщалось, что они являются переносчиками ящура у домашних животных (Dhennin с сотр., 1963). Кроме того, дождевые черви могут являться для некоторых паразитов пассивными переносчиками или промежуточными хозяевами.

ВЛИЯНИЕ ХИМИКАТОВ НА ДОЖДЕВЫХ ЧЕРВЕЙ

Известно, что большое чисто пестицидов, используемых в сельском хозяйстве, отрицательно влияют на популяцию дождевых червей, что приводит к дисбалансу в различных составляющих экосистемы. Ранее сообщалось о влияние севина и AchE (Kale и Krishnamoorthy, 1982) на живучесть и численность дождевых червей (Kale и Krishnamoorthy, 1979).

Многими авторами (Bharathi и Subba Rao, 1984 a,b; 1986 a,b и 1987; Gupta и Sundararaman, 1987, 1988 a,b, 1991; Hans с сотр., 1993, 1994; Senapati с сотр., 1987) было изучено влияние пестицидов на жизнеспособность дождевых червей. Было показано, что наблюдается четко выраженное влияние пестицидов на организмы, не являющиеся их мишенью, например, дождевые черви.

Из-за растущего интереса к органическому земледелию и устойчивому развитию сельского хозяйства необходимо будет заменять химические биоциды на биоциды растительного происхождения. Так, например, было замечено, что выжимка из нима, использующаяся в качестве пестицида, не оказывает отрицательного влияния на популяцию дождевых червей (Kale с сотр., 1986). Более того, листья нима поедаются дождевыми червями (Chitta, персональное сообщение).

ВЛИЯНИЕ ТЯЖЁЛЫХ МЕТАЛЛОВ

Тяжёлые металлы проникают в растения не только через корни, но и по- средством поглощения листьями из воздуха (Hughes с сотр., 1980). Поскольку дождевые черви предпочитают в качестве пищи листья (Piearce, 1978), то они могут аккумулировать тяжёлые металлы в своих тканях независимо от содержания тяжёлых металлов в почве (Ireland, 1983). Дождевые черви могут действовать как биоаккумуляторы и носители тяжелых металлов в своих тканях и передавать их другим организмам, стоящим выше их в пищевой цепи. Недавно был сконструирован модифицированный проточный респирометр (Joseph с сотр., 1992) для измерения поглощения кислорода дождевыми червями в присутствии загрязнителей.

ДОЖДЕВЫЕ ЧЕРВИ В ПИЩЕВОЙ ЦЕПИ

Дождевые черви – обильный источник пищи для многих хищников, а для некоторых организмов это первичный источник пищи (Macdonald, 1983). Дождевые черви являются прекрасным кормом для позвоночных: амфибий, рептилий, птиц и млекопитающих, а для рыб они, зачастую, насажены на крючки. Из беспозвоночных сороконожки предпочитают поедать коконы и ювенильные особи дождевых червей.

Поскольку возможно использование дождевых червей в пищу человеком (в виде супа из дождевых червей, вермибургера или пирожков), необходимо тщательно изучить вопрос биоаккумуляции тяжёлых металлов в тканях дождевых червях.

ПАРАЗИТЫ ДОЖДЕВЫХ ЧЕРВЕЙ

Несколько видов простейших, червей, нематод и личинок двукрылых могут паразитировать в тканях и органах дождевых червей.

Недавно сообщалось, что обитающая в Новой Зеландии бескишечная планария Artioposthia triangulata, которая питается дождевыми червями, быстро распространяется по Ирландии и Шотландии (MacKenzie, 1991). Этот бескишечный плоский червь обволакивает дождевого червя, выделяет мощные пищеварительные ферменты для его переваривания. После чего планария высасывает содержимое разжиженной жертвы через узкий рот на нижней стороне. Этот паразит может стать потенциальной причиной эпидемии, которая может полностью уничтожить дождевых червей в почве. Основной причиной появления бескишечных червей в Шотландии стала небрежность при ввозе горшечных культур комнатных растений из Новой Зеландии, которые, по-видимому, содержали в почвогрунте яйца планарий. Из этого примера видно, что переселение любых организмов (растительных или животных) может прямо или косвенно причинять непоправимый вред местному разнообразию организмов.

Глава 8

Дождевые черви: их применение в органическом земледелии

… агротехнологии умеренных зон не могут быть применены в тропиках; практика тропического земледелия чрезвычайно неудачна, поэтому срочно требуется новая концепция, основанная на экологических принципах…

Odum, E. P., (1971)

Целью зелёной революции, которая обосновывалась её последователями, являлось увеличение производства растительной продукции. Сейчас понятно, что сельское хозяйство направлено не только на производство растительной и животной продукции, но и на множество других факторов, которые ответственны за продуктивность растений. В предыдущих главах это было подробно рассмотрено. Такими факторами как разрушение почвы, эрозия её верхнего слоя и отрицательное влияние длительного применения химических удобрений на здоровье почвы, до сих пор пренебрегали. «Соединённые Штаты за последние 200 лет уже потеряли одну треть своего верхнего слоя почвы. Почвенная эрозия в других странах вызывает беспокойство и разрушается в равной степени» (Perlas, 1994). Влияние пестицидов на почву и здоровье человека так же игнорировалось. В тропиках около 25 миллионов фермеров ежегодно отравляются химическими пестицидами. Коммерческое «химическое» сельское хозяйство, основанное на устаревших концепциях, превратилось в агробизнес. Это изменило физиологические процессы в растениях, снизило качество пищи, уничтожило почвенную биоту и способствовало появлению устойчивости различных насекомых-паразитов.

Традиционное сельское хозяйство, в отличие от коммерческого, основано на религиозных и духовных взаимоотношениях земледельца и земли. В прошлом животные были частью сельскохозяйственной системы и земледелец знал о преимуществах использования их твёрдых и жидких отходов, используя их в своей деятельности. Более того, культуры, первоначально использовавшиеся земледельцами: просо, просо посевное и ragi, были забыты в результате использования таких растений как подсолнечник и соя. Снижение производства грубых хлебных злаков повлияло на производство корма для скота, эти культуры так же использовались для мульчирования с целью удержания влаги в почве и способствовали развитию большого биоразнообразия почвенных организмов, в том числе и дождевых червей.

Альтернативная сельскохозяйственная практика снова и снова доказывает, что она не только источник сохранения ресурсов, но она может быть и продуктивной, и эффективной. Такие жизнеспособные альтернативы включают органическое земледелие, экологические земледелие, биодинамическое земледелие, а так же традиционные системы сельского хозяйства. Такие системы функционируют в гармонии с природой, давая возможность использовать доступные местные ресурсы, главным из которых является почвенная фауна, обеспечивающая синхронность циклов питательных элементов.

Вермикомпост и/или вермикультура вместе с другими биологическими компонентами полностью обеспечивает рост овощных растений и других культур. Эти подходы являются как экономическими, так и продуктикционными. В книге «Источник Органического Земледелия» под редакцией Alvares (The Organic Farming Source, 1996) описан опыт некоторых частных лиц и организаций, активно участвующих в движении за органическое земледелие, а так же приводятся материалы и детали использования органического земледелия в Индии.

ARISE (Agricultural Renewal in India for Sustainable Environment – сельскохозяйственное восстановление в Индии устойчивой окружающей среды) является лидирующей головной организацией в Индии, которая работает для создания будущего устойчивого земледелия. Организация ARISE известна своей деятельностью во всем мире и была награждена на IFOAM-96 (Интернациональная федерация движения за органическое земледелие), проводившемся в Копенгагене в августе 1986 года, специальным призом SARD (Sustainable Agriculture and Rural Development – устойчивое сельское хозяйство и развитие земледелия) для стран Азии. Центральный секретариат ARISE сейчас находится в Ауровилле.

Совместные эксперименты по органическому земледелию были осуществлены НИИ почвенной биологии и биотехнологии совместно с исследовательским Центром в Ауровилле. Эксперименты были проведены на brinjal (egg plant), огурцах, гомбо, томатах, кустовых бобах, ragi, чёрном горошке и земляном орехе. Биохимические анализы показали относительно высокие уровни содержания белков, углеводов и липидов в гомбо, выращенном с применением вермикомпоста, в то время, как растения, выращенные на почве, с применением химических удобрений, показали снижение качества продукции.

Ниже приведены данные некоторых экспериментов в сельском секторе и экономическая жизнеспособность органического земледелия по сравнению с выращиванием культур с применением «химии».

ОРГАНИЧЕСКИЙ МЕТОД В УСЛОВИЯХ RAINFED

I. Выращивание земляных орехов на 1 акре (все цены в долларах США)

СТОИМОСТЬ ПОДГОТОВКИ ПОЛЯ Вспашка земли дважды четырьмя плугами (3$/плуг)	$
СТОИМОСТЬ КОМПОСТА 8 тонн FYM как основную дозу (2$/тонна) 2 тонны вермикомпоста (5$/тонна) Стоимость перевозки и труда (найм 2-х буйволов с повозкой (4$/повозка/день) двое рабочих (1$/человек/день))
СЕМЕНА И ЗАСЕИВАНИЕ Стоимость семян – 40 кг/га (0,6$/кг) Засев семян двумя плугами (4$/плуг) Стоимость работы двух женщин (0,5$/человек/день)
Прополка (10 женщин, 0,5$/человек/день)
ЛИСТОВАЯ ОБРАБОТКА ОРГАНИЧЕСКИМИ ХИМИКАТАМИ ОТ ПАРАЗИТОВ И БОЛЕЗНЕЙ Масло Ниим, или экстракт 2 литра Нимосина (2,4$/л) Стоимость опрыскивания	4,8
СБОР УРОЖАЯ Сбор 25-ю женщинами (0,5$/человек/день)	12,5
ОБРАБОТКА УРОЖАЯ Обработка урожая 10-ю рабочими (1$/человек/день – 1 день)
ЦЕНА ТРАНСПОРТИРОВКИ
ИТОГО	124,3

Общая стоимость культивирования земляных орехов на 1 акре, используя химические удобрения и пестициды (NPK, химическая обработка семян, гипсование, обработка малатами и эндосульфанами) = 178,67 $.

ЧИСТАЯ ПРИБЫЛЬ ПРИ КУЛЬТИВИРОВАНИИ составляет на акр:

Органический тип - 145,83 $

Химический тип - 121,55 $

Продажная цена принимается за 0,31 $ за кг. Однако продукция, выращенная с использованием органических технологий, имеет более высокую цену на рынке.

II. Выращивание бринджала

Общая стоимость выращивания brinjal на 1 акре с использованием химических удобрений и пестицидов (комплекс NPK и DAP: мочевина, фосфаты, обработка листьев; гормоны; BHC и эндосульфаны) – 234 $.

ЧИСТАЯ ПРИБЫЛЬ ОТ ОБОИХ ТИПОВ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ (на акр):

Органический - 373,28 $

Химический - 362,5 $

Продажная цена принимается за 0,08 $ за продукцию, выращенную по органическим технологиям, и 0,06 $ за продукцию, выращенную с использованием химических удобрений.

III. Выращивание окры

Общая стоимость выращивания гомбо на 1 акре с использованием химических удобрений и пестицидов (комплекс NPK и DAP: мочевина, фосфаты, обработка листьев; гормоны; BHC и эндосульфаны) – 221,3 $.

ЧИСТАЯ ПРИБЫЛЬ ОТ ОБОИХ ТИПОВ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ (на акр):

Органический - 138,85 $

Химический - 141,45 $

Продажная цена принимается за 0,092 $ за продукцию, выращенную по органическим технологиям, и 0,08 $ за продукцию, выращенную с использованием химических удобрений.

Дата добавления: 2015-08-03