Положительный опыт — органическое земледелие в Республике Крым
Текст: С. Л. Белопухов, проф.; И. И. Серегина, проф.; В. И. Савич, проф.; И. И. Дмитревская, доц.; М. В. Тихонова, доц.; О. А. Жарких, аспирант, ФГБОУ ВО «Российский государственный аграрный университет — МСХА имени К. А. Тимирязева»
В условиях Республики Крым и южных регионов страны переход некоторых предприятий на органическое земледелие является одним из перспективных направлений. Такие хозяйства могут выращивать не только экологическую пшеницу, но и масличный лен, а также эфиромасличные культуры, рынок которых в России и мире ежегодно растет.
Одни из важных задач органического земледелия — внесение вклада в сохранение и улучшение плодородия угодий, обеспечение растений питательными веществами преимущественно через экосистему почвы, а не из вносимых в нее растворимых удобрений. Центральные элементы в данной системе растениеводства — выбор подходящих видов и сортов сельскохозяйственных культур, многолетний севооборот, повторное использование органического сырья и агротехники, при этом дополнительные удобрения, улучшители качества почвы и средства защиты растений практически не применяются. Результатом таких жестких требований становится получение качественной продукции.
НОРМАТИВНЫЕ ОСНОВЫ
При переходе на органическое земледелие в случае сертификации по российскому, европейскому или американскому законодательству необходимо руководствоваться определенными документами, разработанными в последние годы. В нашей стране к таким относятся Федеральный закон №280-ФЗ «Об органической продукции и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации», ГОСТ Р 56104-2014 «Продукты пищевые органические. Термины и определения», ГОСТ Р 56508-2015 «Продукция органического производства. Правила производства, хранения, транспортирования», ГОСТ Р 57022-2016 «Продукция органического производства. Порядок проведения добровольной сертификации органического производства» и ГОСТ 33980-2016 «Продукция органического производства. Правила производства, переработки, маркировки и реализации». На мировом уровне действуют иные документы: Codex Alimentarius, или Продовольственный кодекс, Международные требования по сертификации производства органической продукции для органов по сертификации, разработанные при участии организаций FAO, IFOAM и UNCTAD, нормативные предписания IFOAM для системы органического производства и переработки, предполагающие общие цели и требования стандартов, аккредитации для органов по сертификации, контролирующих данную сферу и процессы переработки, а также Регламент Совета ЕС № 834/2007 от 28 июня 2007 года «Об экологическом производстве и маркировке экологической продукции и о прекращении действия Регламента ЕЭС № 2092/91».
ОТБОР ПОЛЕЙ
Сегодня в нашей стране существует 86 компаний, работающих по системе органического земледелия. С целью изучения целесообразности перехода на подобный метод, объективной оценки результатов одного из самых продолжительных опытов в этой сфере, длившегося 10 лет, и выявления дополнительных ресурсов экономически успешного хозяйства-экспортера зерновых и эфиромасличных культур специалистами было проведено научное исследование. Оно осуществлялось на территории компании «Эфирмасло», расположенной в Белогорском районе Республики Крым и сертифицированной по международным стандартам ЕС и США. Также предприятие является членом Союза органического земледелия, при содействии которого проводилась работа. Объектом изучения стала почва и сельскохозяйственная продукция хозяйства.
Для проведения исследований были выбраны шесть угодий: поля №1, 100/2, 175, 179, где на площади 10, 16, 20,5 и 12 га выращивается лаванда, и участки №21 и 4, на которых на 15 и 10 га возделывается озимая мягкая пшеница сорта Есаул. Всего площадь обрабатываемых земель на предприятии составляет 807 га, из них 288 га приходятся на пашню, на многолетние насаждения лаванды и шалфея мускатного — 519 га. В севообороте также выращиваются рожь, полба и овес голозерный. В текущем году для размещения на полях были рекомендованы нут и масличный лен. Почвы на участках представлены преимущественно карбонатными черноземами. Необходимо отметить, что при проведении оценки плодородия на основании данных хозяйства и анализов выборочных образцов удалось установить, что содержание гумуса было достаточно высоким — до 3,9%, при этом рН почв имел щелочной характер. Для полей №№21, 175, 4, 179, 1, 100/2 водородный показатель составил 8,38 ± 0,26, 8,2 ± 0,24, 7,35 ± 0,2, 8,15 ± 0,22, 8,37 ± 0,25 и 8,63 ± 0,27 соответственно. Исследования содержания в почвах обменного калия в 2019 году показали, что на полях №21 и 100/2 его концентрация характеризовалась как средняя и равнялась 167 и 115 мг/кг соответственно, а на остальных участках она была повышенной — 209, 226, 211 и 270 мг/кг. Помимо этого, был изучен общий гранулометрический состав образцов с разных полей. Анализ продемонстрировал, что на частицы размером 2–7 мм и менее 0,5 мм приходилось 55–65% от общего количества, на крупные, то есть более 7 мм, — 7–18%, а на вкрапления 0,5–2 мм — 23–33%.
ВЫРОВНЯТЬ СОСТАВ
На полях, занятых каждой культурой, проводилось отдельное изучение состава почвы. Так, на участках с лавандой были оценены спектральные характеристики угодий разных фракций, подготовлена база данных по термодинамическим, кинетическим и другим параметрам для последующей регистрации. По результатам анализа максимальной гигроскопичностью отличались поля №175 и 1, что коррелировало с содержанием органического вещества и гранулометрическим составом по размерам частиц в слое почвы 0–20 см, — на данных территориях этот показатель достигал 13,5 и 13% соответственно. Химическое и элементное исследования дали интересные результаты — на полях отмечались высокие концентрации кальция и кислорода, а также калия, достаточно легко переходящего в обменную форму. В количествах более 0,1% содержались неметаллы — углерод и кремний, которые были включены в силикаты или диоксид кремния, карбонаты и оксиды металлов. Из последних в концентрациях более 0,1% присутствовали марганец, титан, магний, алюминий и железо, чьи высокие объемы определяли в том числе щелочную реакцию среды, цветовую и спектральную характеристику почв.
Однако анализ выявил низкое содержание подвижного фосфора, причем с 2017 года по 2019 год отмечалась тенденция его снижения. Увеличение концентрации этого элемента — одна из важнейших задач предприятия, но сегодня отсутствуют хорошие и разрешенные к использованию в органическом земледелии фосфорсодержащие препараты. Для решения этой проблемы можно проводить комплекс мероприятий по насыщению почвы данным элементом с помощью биомассы после отгонки эфирного масла лаванды или ресурсов рыбоперерабатывающих предприятий. С целью более подробного изучения второго варианта был осуществлен анализ содержания компонентов в рыбной муке. Он показал, что в этом сырье содержится около 4% фосфора, при этом оно богато другими макро- и микроэлементами, поэтому может быть использовано как природное удобрение в органическом земледелии при согласовании с контролирующими экспертами. Таким образом, исследование полей с лавандой показало, что выращивание этой культуры на участках с высоким уровнем плодородия и механической обработкой способствует снижению количества крупных и мелких фракций, а также увеличению в 1,4–1,6 раза доли средних частей, обеспечивающих более высокое плодородие почвы.
ОТЛИЧНОЕ КАЧЕСТВО
Следует отметить, что Россия имеет большие шансы стать одной из ведущих стран в области производства эфиромасличной продукции. Сейчас наше государство ежегодно импортирует около 400 т различных эфирных масел и 300 тыс. т их синтетических заменителей. Они используются в парфюмерной, косметической, пищевой, фармацевтической промышленности, а также при производстве товаров бытовой химии. Объем продаж лавандового масла в 2016 году составлял 76 млн долларов, в 2018 году — около 92 млн долларов. Один из лучших продуктов данной категории производится во Франции, при этом его стоимость достигает 600–800 евро/кг.
Специалистами были проведены газохроматографический и химический анализы масла, изготовленного в исследуемой компании с 2013 по 2018 годы. Их результаты подтвердили высокое качество продукции, не уступающее французскому товару, и ее соответствие предписаниям стандарта по максимальным значениям показателей. Так, в сырье присутствовало до 53 химических компонентов, придающих маслу специфический крымский аромат и являющихся объективным доказательством его происхождения именно из данного региона. Помимо этого, содержание 1,8-цинеола и камфоры составляло менее 1%, терпинен-4-ола — ниже 1,6%, а увеличение лавандулилацетата и октанона-3 положительно коррелировало с качеством масла. В целом продукция соответствовала хорошей и отличной оценкам — 4–5 баллам.
УЛУЧШЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ
Не менее важным стало изучение полей, занятых озимой пшеницей. Исследование показало, что после введения органической системы угодья содержали на 15–20% меньше мелких пылевидных частиц, почва лучше удерживала влагу, за счет чего в ней развивались более комфортные условия для корней растений и микроорганизмов, снизился смыв плодородного слоя из-за ветров, дождей и талых вод. Кроме того, на органическом поле оказалось в 1,5–2 раза меньше пустой породы из подстилающих горизонтов, то есть интенсивное земледелие способствовало ее вносу на поверхность, и большее количество фракций частиц, обеспечивающих плодородие почвы и являющихся основой почвенно-поглощающего комплекса. На одном из полей отмечалось существенное увеличение концентрации углерода из-за внесения органических удобрений и снижение содержания кальция, что приводило к повышению уровня кремния.
Результаты исследований в 2019 году продемонстрировали преимущество по качеству органической пшеницы по сравнению с продукцией, полученной на участках с интенсивным земледелием. Урожайность в обоих случаях была практически одинаковой, однако экологическое зерно превосходило по биохимическим показателям: в нем увеличилось содержание сырого протеина с 9,79 до 15,7% и особых клейковинных белков c 10,6 до 25,1%, что обуславливало улучшение хлебопекарных характеристик и качества хлеба, изготавливаемого из такой муки. Помимо этого, снизилось число падения, что свидетельствовало об уменьшении количества крахмала и активности фермента гликозид-гидролазы, и повысилась стекловидность зерна с 38,3 до 46,2% по сравнению с вариантом выращивания пшеницы при традиционном земледелии. Возрастание последнего показателя демонстрировало хорошую упаковку белковых гранул в эндосперме, определяло высокий выход муки и улучшение показателей качества хлебной продукции. Также при органическом подходе увеличивалось содержание сырой клетчатки, что обуславливало пищевую ценность и эффективность размола собранного зерна пшеницы. В целом по оценке содержания белка, сырой клейковины, ИДК и стекловидности полученное сырье при традиционном земледелии относилось к IV классу, а при органической системе — к III классу технических требований по ГОСТ 9353-2016.
ПОВЫСИТЬ КЛАСС
В ходе исследований было отмечено увеличение содержания как суммы, так и количества отдельных незаменимых аминокислот в зерне, что свидетельствовало о росте объемов поступления азота в растения и более эффективном его использовании для формирования сырья хорошего качества. Так, уровень цистина достигал 0,3%, изолейцина — 0,48%, лейцина — 0,9%, валина — 0,57%, гистидина — 0,31%, фенилаланина — 0,64%. Оценка элементного состава и других характеристик продукции методом электронной сканирующей микроскопии показала получение более выравненной поверхности зерна и резкое увеличение концентрации алюминия, калия и хлора при органическом типе земледелия, что определяло его лучшую сохранность и меньшую повреждаемость насекомыми, а также улучшение показателей лежкости при хранении. В результате можно сделать вывод, что выращивание озимой пшеницы в рамках органического земледелия позволило получить зерно не ниже III класса качества, обладающее более высокими мукомольными, хлебопекарными и пищевыми характеристиками по сравнению с продукцией, возделываемой по традиционной системе.
Таким образом, проведенные специалистами ФГБОУ ВО «Российский государственный аграрный университет — МСХА имени К. А. Тимирязева» исследования показали, что в условиях южных регионов России целесообразно увеличивать объемы органического производства эфиромасличных и зерновых культур, поскольку они могут иметь конкурентные преимущества по сравнению с выращиваемыми по традиционной технологии растениями.