Злаки и окружающая среда: как выращивание злаков влияет на экологию

Разнообразие живых организмов

Сельскохозяйственное поле — это, по сути, новый дом, построенный на месте старого. С уборкой диких растений уходят микроорганизмы, птицы, насекомые и другие животные, чья жизнь была с ними связана.

На освободившемся месте сажают, например, пшеницу. И было бы идеально, если бы росла только она, но со временем на поле обязательно появятся незваные гости — сорняки. Часто это очень живучие растения, которые адаптируются к разным изменениям окружающей среды довольно легко.

Меняется жизнь и под землей, у почвенных микроорганизмов. Часто в почве поля появляется больше питательных веществ, воды, кислорода — агроном старается создать идеальные условия, например, для пшеницы, но этим же улучшает жизнь некоторых подземных обитателей. Интересно, что их общее число действительно становится больше, но вот количество видов на удивление уменьшается.

Питание и водный режим  

Чтобы злаки хорошо росли и давали богатый урожай, их «подкармливают»  удобрениями, в которых много азота, фосфора и калия. Эти элементы очень нужны растениям, но когда мы добавляем их в почву, то вмешиваемся в природные циклы — привычные пути обмена веществами между микробами, растениями и животными.

К чему это приводит? Один из самых показательных примеров — цветение воды. Вы наверняка видели пруды или озера, затянутые зеленой тиной из ряски и водорослей. Это происходит потому, что излишки азота и фосфора с полей смываются дождями в водоемы. Водоросли получают щедрую «подкормку» и начинают бурно расти. В итоге они расходуют почти весь кислород из воды, и рыбам вместе с другими водными обитателями становится просто нечем дышать — они гибнут.

Некоторые злаки, как кукуруза и пшеница, любят много воды, поэтому их часто поливают. Но если поливать неправильно или неподходящей водой, почва может засолиться. Представьте: вода попадает в глубокие слои почвы, которые обычно остаются сухими, и растворяет содержащиеся там соли. А затем этот «рассол» по тоненьким почвенным каналам (капиллярам) поднимается к корням растений и губит их.

Вода для полива тоже может быть с сюрпризом: если в ней много натрия или магния (а растениям их нужно совсем чуть-чуть), почва становится непригодной для многих культур.

Отдельная история — рисовые поля, или чеки, которые постоянно затапливают водой, создавая рай для насекомых-вредителей. Эффективным и экологичным способом борьбы с ними стало разведение рыбы прямо на этих полях: она с удовольствием поедает личинок вредителей.

Парниковый эффект

Парниковые газы — это такие газы в атмосфере (водяной пар, углекислый газ, метан, закись азота), которые, как одеяло, окутывают землю и сохраняют тепло.

Почвенные микробы выделяют много углекислого газа. Если почва часто влажная и в ней постоянно появляются остатки растений, как после уборки урожая, микробы становятся активнее, размножаются и производят еще больше углекислого газа. А если в почве избыток азотных удобрений, бактерии могут выделять закись азота — парниковый газ, который влияет на парниковый эффект во много раз сильнее углекислого.

Ну и, конечно, тракторы, комбайны и другая сельхозтехника сжигают топливо и тоже добавляют свою порцию парниковых газов в атмосферу.

Как современный агроном заботится и об урожае, и о природе

Чистая вода и здоровая почва — это залог хорошего урожая. Поэтому задача агронома — не только вырастить еду, но и сохранить эти природные богатства. Что же можно сделать, чтобы сельское хозяйство меньше вредило природе? Например, использовать севооборот — умное чередование культур. 

Люди давно заметили, что нельзя сажать одно и то же растение на одном месте год за годом. Дело в том, что разные растения берут из почвы разные питательные вещества. Например, злакам нужно много азота. Если сажать одну культуру, она полностью заберет свои любимые элементы, и почва обеднеет. В случае со злаками почва станет бедна на азот.

На поле с одной культурой отлично себя чувствуют и размножаются ее специфические враги — сорняки, насекомые-вредители, болезни. Например, злаки часто болеют мучнистой росой, но, если чередовать их с другими культурами, риск этой болезни снижается.


Вот для того, чтобы избежать истощения почвы и активного развития вредителей, агрономы и используют севообороты. Одна из самых старых систем — трехполье: одно поле «отдыхало» (было под паром), а два других засевали. Но она была не идеальна, так как в основном чередовали только разные виды злаков (яровые и озимые). Сейчас агрономы используют более сложные севообороты с пятью, семью и большим количеством полей — они ограничиваются только ресурсами хозяйства.

Все растения делятся на группы в зависимости от того, как они влияют на почву после себя, — такие растения называют предшественниками. Есть очень хорошие предшественники, например бобовые (горох, фасоль, клевер): они обогащают почву азотом, который так любят злаки.

Разумное использование удобрений также является хорошим способом заботы о природе. Удобрения нужно вносить с умом: в нужном количестве и туда, где они нужнее всего. Для этого агрохимик делает анализ почвы, чтобы узнать, каких питательных веществ в ней не хватает, и рассчитывает точную дозу удобрений для конкретного вида растений.

Органические удобрения (природная подкормка) — навоз, компост, остатки растений (солома, ботва) — медленно разлагаются в почве, постепенно отдавая растениям полезные вещества. При этом они улучшают структуру почвы, меньше загрязняют воду и поддерживают жизнь почвенных обитателей.

А еще вдоль рек и озер высаживают защитные лесополосы — ряды деревьев и кустарников. Их корни, как фильтры, задерживают стоки удобрений и других веществ с полей, не давая тем попасть в воду. Это помогает уменьшить «цветение» окружающих водоемов. Кроме того, лесополосы становятся домом для птиц, насекомых и зверей, которым негде жить на самом поле.