В дальнейшем стержневая концепция безальтернативности интенсификации свекловодства и ее практическое воплощение столкнулись не только с задачами повышения продуктивности сахарной свеклы, снижения затрат труда на ее производство, но и с рядом других проблем, в том числе экологических.
Насыщенность, а то и перенасыщенность интенсивной технологии средствами механизации и химизации поставили во весь рост проблему эффективности (отдачи) ее ресурсного обеспечения. Расчеты показали, что без оптимизации процессов применения этих средств, без снижения металлоемкости и повышения производительности свекловичной техники, улучшения ее качества, без уменьшения удельных затрат горючего и ремонтных расходов, без рационального применения минеральных удобрений и пестицидов энергоэкологоэкономическая эффективность (и даже сама целесообразность) интенсивных технологий становится сомнительной. Отсюда и вытекает безальтернативность ресурсосбережения на пути совершенствования таких же безальтернативных интенсивных технологий.
Придание характера множественности разновариантным интенсивным технологиям имеет также то дополнительное основание, что структура их ресурсного обеспечения в современном ее понимании имеет очень широкий спектр составляющих (в качестве объекта сбережения эта структура включает не только антропогенные, но и невозобновляемые, трудновозобновляемые или дефицитные природные ресурсы). Отсюда такие варианты интенсивных ресурсосберегающих технологий, как почвозащитные, влагосберегающие и т.д.
По отношению к сбережению антропогенных ресурсов интенсивных технологий на смену значительной дробности их вариантов и критериев оценки по отдельным видам ресурсов (металл, средства химизации по отдельности и в сумме, горюче-смазочные материалы и материалы в целом, живой и овеще-ствленный труд) и свойственным им индивидуальным единицам измерения (натуральным, денежным) отечественными учеными введен и получает все большее признание в научной и профессиональной среде свекловодов (и растениеводов в целом) комплексный подход. При этом все антропогенные ресурсы вместе и каждый из них в отдельности выражаются в единицах энергии — джоулях (дж), затраченных на их создание (производство) и применение. Критерием оценки ресурсосбережения здесь является соотнесение энергетической емкости затраченных ресурсов с той энергией, которая аккумулирована (биологически реализована) в продукции (урожае) сахарной свеклы или другой культуры, являющейся конечным результатом реализации той или иной конкретной прописи интенсивной технологии. Отсюда вытекает и более общее определение ресурсосберегающих интенсивных технологий как энергосберегающих.
Энергетический эквивалент в отличие от денежного или любого другого здесь имеет все преимущества универсальности и стабильности. В единицах энергии одинаково возможно оценить и ресурсы, и биоэнергию урожая (продукции). Так как оценки энергосбережения (энергоэффективности ресурсов) интенсивных технологий в растениеводстве (агросфере) практически всегда имеют экономический смысл и цель, то эти оценки в терминологическом отношении следует наиболее адекватно определять, как агроэнергоэкономические. Понятие биоэнергетической оценки в связи с этим следует считать некорректным и в силу его терминологической неоднозначности (есть биоэнергетика и как отрасль биохимии, и как метод получения различных энергоносителей биологическими средствами), и в силу смысловой неполноты, в следствие чего в научных публикациях часто употребляются смысловые ряды типа "экономическая и биоэнергетическая оценка".
Естественно, что острота проблемы энергетического (ресурсного) обеспечения эффективной интенсификации свекловодства в целом не делает процесс внедрения в производство и использование последней менее актуальным, но делает более необходимым и усложняет поиск и разработку таких интенсивных технологий, которые в наибольшей мере отвечали бы критерию агро-энергетической обоснованности. Выход здесь есть и заключается он в том, что не все ресурсы интенсификации относятся к антропогенным, исчерпаемым или дефицитным. Это снимает ограничения частично по их доступности и полностью по энергетической цене. Растения, как известно, используют для создания органического вещества (урожая) и такой неисчерпаемый природный ресурс, каким является солнечная энергия. Тепло, свет, фотосинтетическая солнечная радиация (ФАР) — все те ресурсы, которые следует использовать максимально, особенно ФАР. Тем более, что именно ФАР даже в относительно продуктивных посевах сахарной свеклы используется в настоящее время с КПД до 1% при теоретическом пределе — 6% (в интенсивных посевовах— 3 - 4%).
Следовательно, главным инструментом такого использования ФАР и других составляющих солнечной радиации является потенциально высокопродуктивное (интенсивное) растение, его ценоз. Посредством растения с большей эффективностью должны использоваться многие антропогенные (агротехнологические) ресурсы интенсификации, а также ресурсы почвенного плодородия и водного баланса поля, агроэколандшафта, агроэкосистемы. Понятно, что этому должны способствовать, на это должны быть направленными все средства интенсивных технологий. Но так как решающим здесь выступает фактор потенциала продуктивности растения (посева), то есть по своей природе биологический фактор, его максимальное использование для по-вышения энергоэффективности интенсивной технологии является в этом смысле ничем другим, как их биологизацией (другие аспекты смысловой нагрузки понятия биологизации технологий будут показаны ниже). Именно в этом смысле высокоэффективные по использованию антропогенных и природных ресурсов продуктивности технологии часто (а до недавнего времени и исключительно) называются биологизированными интенсивными технологиями.
Устойчивость интенсификации свекловодства сталкивается с проблемой полноты использования ресурсов (факторов) продуктивности растений и посевов не вообще, а в условиях значительного разнообразия агроклиматического и почвенного потенциала, к сожалению часто непредсказуемой его динамичности как в территориальном и микротерриториальном, так и во временном разрезе по агроклиматическим периодам и фазам вегетации растений в пределах одного и того же года. За редким исключением во всех районах свеклосеяния благоприятные периоды и годы выращивания сахарной свеклы чередуются с такими, которые не только не обеспечивают нормального хода продуционного процесса, а относятся к категории, определяемой понятием абиотичных стрессов, характеризуемых наличием динамичных в пространстве и времени трудно управляемых факторов, связанных с сорняками, вредителями, болезнями, общим фитосанитарным неблагополучием полей, вредной микрофлорой почвы, ее биологической интоксикацией. Чем больше мы обеспечиваем оптимальный уровень осуществления всех технологических операций интенсивных технологий, то есть строго соблюдаем технологическую дисциплину, тем в меньшей степени сказываются на депрессии урожая все неблагоприятные (абиотичные и другие) факторы. Для поддержания в таких условиях стабильно высокой продуктивности сахарной свеклы необходимы работающие тонкие и четкие механизмы прямых и обратных связей, должны обеспечиваться гибкие реакции как самих растений и посевов, так и средств агротехники и технологии гомеостатического, оптимизационного и упреждающе-резервного характера.
Известно, что в мировом и отечественном растениеводстве (земледелии) последних лет общие подходы к разрешению этой проблемы получили научную и практическую реализацию в рамках концепции адаптационной интенсификации. Концепция эта вполне приемлема и для свекловодства. Это подтверждено и исследованиями, разработками коллектива ученых ВНИС (в дальнейшем Института сахарной свеклы (ИСС) УААН) и сети его опытно-селекционных станций, которым с целью получения максимальных урожайности сахарной свеклы и выхода сахара с 1 га посева в свое время были разработаны, а сейчас продолжают совершенствоваться адаптивные и адаптированные к конкретным регионам интенсивные технологии.
Адаптированные (приспособленные) интенсивные технологии производства сахарной свеклы отражают как-бы в определенной мере завершенное их приспособление (адаптпцию) к конкретным почвенно-климатическим и хозяйственным условиям с доведением адаптации до уровня типичных ситуаций или типичных реакций на возможные (и тоже типичные) изменения этих ситуаций. Такие технологии имеют достаточно жесткий набор фиксированных вариантов и отражают скорее заданное их качество, чем свойство. Это могут быть адаптированные интенсивные технологии конкретного хозяйства, конкретного поля, конкретно прогнозируемого года выращивания.
Адаптивные (приспосабливающиеся, приспосабливаемые) интенсивные технологии, в отличие от адаптированных, содержат в себе подвижныесредства реакции на изменение даже непрогнозировавшихся ситуаций не за счет фиксированных целых технологических вариантов, а отдельных их составляющих. В прописях адаптивных интенсивных технологий имеется значительный набор альтернативных решений, которые могут быть активно и оперативно применены в той или иной погодной или фитосанитарной ситуации без изменения общей структуры технологии. То есть, здесь на смену фиксируемым вариантам технологии как таковой приходят варианты отдельных технологических операций, эффективность которых в изменившихся ситуациях предварительно изучена и проверена. В адаптивных интенсивных технологиях более существенную роль играют механизмы самоприспособления растений и посевов за счет подбора сортов и гибридов с соответствующими свойствами (повышенной их устойчивостью к абиотичным и другим стрессам), а также механизмы оптимизационно-резервных свойств самих агротехнических приемов и технологических операций по отношению к накоплению и экономному использованию дефицитных факторов продуктивности, защите растений от неблагоприятных условий, стрессов. Следовательно, адаптивные интенсивные технологии — это скорее их заданное свойство-процесс, чем фиксированное качество, что и служит главным их отличием от технологий адаптированных. Являясь часто более масштабными (зональными, региональными), адаптивные интенсивные технологии могут полностью или частично включать в себя и адаптированные технологии как один из способов их реализации в конкретных агропочвенных и погодных ситуациях. Во всяком случае и адаптированные, и адаптивные интенсивные технологии как составляющие единой концепции являются в настоящее время главным взаимодополняющим средством, основным направлением стратегии и тактики интенсификации свекловодства.
Поскольку интенсивная технология должна быть одновременно ресурсосберегающей, почвозащитной, по возможности биологизированной, оказывать минимальное влияние на экологию (только при этом она может быть по настоящему жизненной и находить свое самое широкое применение), в процессе интенсификации приходится решать сложные задачи. Именно поэтому ВНИС, а в последствии ИСС УААН совместно с другими научными учреждениями на протяжении многих лет проводили и продолжают проводить исследования в этих направлениях. Как результат этого — имеются разработки, позволяющие в 1,5 — 2 раза сократить затраты материально-технических ресурсов, включая и горюче-смазочные материалы, экономия которых сегодня вышла на первый план среди других проблем сельского хозяйства. Освоение в практическом свекловодстве этих разработок позволит также значительно сократить затраты ручного труда при производстве сахарной свеклы. Полученные результаты, прежде всего, показали возможность, а значит и необходимость совмещения многих технологических операций, совершенствования способов применения пестицидов, совершенствования существующих и создания новых более эффективных и менее токсичных пестицидов, а значит менее вредных для окружающей среды.
С учетом важности этих проблем и исключительной значимости систем земледелия, направленных на снижение экологической нагрузки на окружающую среду при освоении интенсивных технологий производства сахарной свеклы, мы посвящаем им в этой книге специальный раздел.
Бергулева Л.Я., Лютая Ю.А. Влияние севооборотов и основной обработки почвы на динамику гумуса. — Харьков, УНИПА. — 1986. — С. 134.
Биотехнологические методы в селекции сахарной свеклы / Редакционный коллектив - Зубенко В.Ф. и др.- М., Агропромиздат. — 1989.- С.64.
