Агродизайн – выстраивание агротехнологии так, что её элементы синергетические помогают друг другу, давая на выходе большую экономию. Один из примеров – система АТЦ «Синерсис». Она включает семь основных инновационных элементов. Их взаимодействие даёт рост естественного плодородия и экономию техногенных затрат – горючего, удобрений, машин, ремонта, людского труда. Схема включает:

Технология прямого посева (No-Till) дорога и вредна из-за больших доз гербицидов, главный из которых – глифосат (раундап). Найдены усилители гербицида – составы аминокислот, снижающие дозу в 3-4 раза. Сорняков меньше – экологичность выше – затраты ниже.

Гонять для прополки технику, дающую горизонтальный сдвиг почвы, уже почти не надо. Турбодиски не нарушают структуру почвы, смешивают мульчу с верхним слоем и смягчают почву поверхностной вибрацией. Энергоёмкость – в 2-3 раза ниже обычной культивации, органикой и грязью не забиваются, скорость – 20 км/час. Сеять после них можно лёгкими дисковыми сошниками.

После работы турбодисков более эффективны защитно-стимулирующие микробные бикомплексы. Это быстрая утилизация растительных остатков, защита от болезней и усиление динамического плодородия.  Через 3-4 года биокомплексы окупаются в 10-15 раз.

Вдвое экономится горючее, вдвое растёт производительность уборки. Высокая стерня остаётся, улучшая плодородие, климат и водный режим. Весной она заделывается турбодисками. Возможна малозатратная предуборочная десикация (+ аминокислотные усилители), препятствующая осыпанию зерна. Убирать можно быстро, в любую погоду в оптимальный ранний срок. Экономия – 20-40%. Зерно подсушивается и хранится в пластиковых рукавах, в вакууме или в углекислом газе.

О роли соломы сказано уже всё. Стерневые сеялки известны. Если их нет, можно использовать мульчировщики и дискаторы.

Уровень почвенных минеральных удобрений не отражает урожайность из-за их потерь и слабого усвоения. Кроме того, любой стресс заставляет растения выживать в ущерб урожайности. Выход – комплексно ускорить развитие в критических точках (смена фаз развития), когда растение открыто для воздействия. Предлагается наносить на листья управляюще-мобилизующий комплекс. Он включает деблокирующий комплекс аминокислот, ферменты и микроэлементы, органоминеральный комплекс, квантово-ионную плазму, ускоряющую реакции, и биофертивант, закрепляющий препарат на листьях и продляющий его действие до 20-30 дней. Эффект – снижение всех рисков и прибавка, окупающая препарат в 5-10 раз.

Половина крупных капель щелевых опрыскивателей стекает в почву, ещё часть самых мелких испаряется. Оптимальные капли – 200-350 мкм – дают малообъёмные опрыскиватели. Расход препаратов в 6-10 раз меньше, эффективность на 30-50% выше. Техники – вдвое меньше, подвозов – впятеро меньше, экономия горючего – в 2-3 раза.
На самом деле, думающий агроном всегда выстраивает подобные системы с учётом своих условий. Для начала можно обойтись и без новшеств – увязать бы основы и перестать вредить земле.

Нас учили: растительность и ландшафты приспосабливаются к климату. На самом деле, столь же верно и обратное: климат создаётся ландшафтом. Эта основа агроэкологии описана ещё В. В. Докучаевым. Фермеры Европы, США и Канады давно и не без пользы претворяют его учение в жизнь.
Скажу сразу: грамотный ландшафт – это 20-25% экономии средств и прибавки урожаев. Таков вклад ландшафтных сил  – саморегуляции и стабильности богатого биоценоза, смягчения климата, замедления ветра и увлажнения воздуха, остановки оврагов и прекращения эрозии почв. Отдельная выгода – улучшение среды жизни людей и новые промыслы (пчеловодство, рыбоводство, лекарственные травы, лесозаготовки и пр.). Напомню об энерголесах, лесосадах и лесопарках.

Ландшафтное обустройство наших степей было начато ещё в 1920-х. Развернул его основатель травопольной системы земледелия, академик Василий Робертович Вильямс. Ландшафт был одним из четырёх китов травополья. Его эффекты были изучены и доказаны в опытном хозяйстве в Каменной степи на юго-востоке Воронежской области.

В 1947-м вышло эпохальное постановление правительства  «О плане полезащитных лесонасаждений, внедрения травопольных севооборотов, строительства прудов и водоёмов для обеспечения высоких урожаев в степных и лесостепных  районах Европейской части СССР». Его называют «сталинским планом преобразования природы». Была проведена грандиозная работа – созданы тысячи км лесополос, тысячи прудов и лес-ных участков. Наше земледелие могло бы стать процветающим – если бы через пять лет Хрущёв, отбросив науку, не перечеркнул весь этот труд в пользу губительной распашки целины.
Теперь мы обязаны исправить эту чудовищную ошибку.

Анализ исторических документов показал: в 14-17 веках наши предки не расширяли пашни, тупо изводя леса. В документах учёта земельных угодий не просто различаются лес и пашня, но выделяются переложный сенокос, сенокосный лес, пашенный лес, дровяной лес, строевой лес. Крестьяне лесной зоны исстари хозяйствовали в полном цикле ЛЕС-ПАШНЯ-СЕНОКОС-ЛЕС.
Основа системы – «сверх-севооборот»: старый лес корчевался, удобрялся золой и становился полем с огромной плодородностью, поле – залежью и сенокосом, потом снова пашней, снова сенокосом, и наконец, сенокос – снова лесом. Весь цикл длился 90-100 лет.

По сути, лес входил в сельхоз-оборот как «средообразующий сверх-сидерат». Лесные, речные и земельные угодья рассматривались как единый эко-хозяйственный симбиоз. В итоге продуктивность и плодородность всех элементов поддерживалась на высочайшем уровне.

Стареющий лес начинает умирать, гнить и даже отравлять ручьи и речки. Он отдаёт древесину и подсекается. Сечь – это сотни тонн древесных корней и лесная подстилка, бережно разработанная сохой. Урожаи тут самые рекордные. Часто с ячменём сеяли треть поздней ржи, ячмень убирали, а скошенная рожь зимовала. «…На следующий год эта рожь бывает так урожайна и густа, что через неё с трудом можно проехать верхом... Притом одно зерно даёт тридцать и более колосьев» (А. Гваньини, 16 век). Описан урожай САМ 1000.

Через 10-15 лет урожаи падали – пора переводить пашню в залежь. Лет 15 её косили, затем снова распахивали. Через 10-15 лет пашню снова залуживали. И потом давали расти молодому лесу, при нужде подсевая семена лиственных деревьев. Хвойные лет через 20 заселялись сами. Фактически, люди создавали направленную сукцессию фитоценоза.

Лес – радикальная смена экосистемы. Это самый кардинальный и полномасштабный способ восстановить плодородие, очистить землю от сорняков, грызунов, вредителей и болезней поля. Промежуточная реабилитация – луговой сенокос. Он, в свою очередь, готовит идеальные условия для мощного развития нового леса.

Вдумаемся. Люди осознанно выращивали и древесину, и зерно, и все дары леса, и рыбу в реках. Они хозяйствовали по законам природы, и всё родило по максимуму. Чернозёмные участки Владимирского Ополья и Каргополя – не подарок ли от наших предков? Вот это я понимаю - «не ждать милостей от природы»!

Живя на сплошь распаханной Кубани, вижу: число лесополос ежегодно уменьшается. Старые спиливают, новых никто не сажает. И это – катастрофа. Одни только грамотные лесополосы дают 2/3 ландшафтного эффекта.

Максимальную отдачу они дают, если заложены через 200-300 м поперёк господствующих зимних и летних ветров. Нормальная доля лесополос в общей площади – до 1%, но не меньше 0,5%. Жадным сообщаю: прирост урожаев многократно выше. Зерна – в среднем на 15–20%, подсолнечника – на 10–15%, проса – на 20–25%, сахарной свёклы, картофеля – на 25–30%, овощей – на 45–50%, трав – на 100%.

Значимый вклад вносят и лесонасаждения. При одинаковых структурах полей общая продуктивность района с 3%-й облесенностью на 14% выше, чем при облесенности в 0,4%. Оптимальная же облесенность полевого агроландшафта – 5-7%.

Самые эффективные – ажурные и продуваемые лесополосы. Полоса высотой 8 м вполовину ослабляет силу ветра за 25-40 м перед полосой (3-5 h) и 160-200 м после (20-30 h). В целом, до 500 м после полосы почва выдувается вдвое меньше, чем в открытой степи.

Влажность воздуха в сухой жаркий день в посевах между лесополосами на 8-10% выше, чем в степи. Испарение почвенной влаги при суховее падает на 15-25%. На большой полосной территории на 10-15% растёт количество осадков. Климат по увлажнённости становится лесостепным. Под защитой полос в зоне затишья (100-150 м) наблюдается минимум транспирации и максимальная продуктивность влаги посевов.

Снег – это 20-30% годовых осадков. На открытом поле сносится до 50% снега, а при сильных ветрах – 70-90%. Ажурные и продуваемые лесополосы задерживают весь снег, распределяя его на расстоянии 100-150 м после полосы. Одна только задержка снега даёт прибавки в 1,5-2,5 ц/га зерна. Кроме того, в полосах усиливается просачивание влаги. Это повышает уровень грунтовых вод и обводнённость территории. Создаётся положительный водный баланс.

В зоне затишья на 1-2ºС теплее, что важно весной, и особенно для цветущих садов. Защищённые поля раньше оттаивают, и впитывают на 15-30% больше влаги, уменьшая смыв и сток. В итоге почвы между полосами улучшаются: усиливается их структурность, прочность и накопление перегноя. → Растёт эффективность большинства агроприёмов.

В годы со средними осадками все эти факторы дают прирост урожаев на 5-6 ц/га. В засушливые годы – намного больше. Известны случаи, когда под защитой лесополос собирали в 2-5 раз больше, чем без них.

Именно защитное облесение возвращает в оборот бросовые земли, особенно деградированные супеси. В защищённых почвах на 6-12 т/га больше гумуса, на 100-400 кг/га азота, на 50-100 кг/га фосфора. За 20-25 лет гумусный горизонт растёт на 4-7 см, причём его профиль копирует толщину задержанного снежного шлейфа. Это понятно: снег определяет и накопление биомассы, и активность почвенной биоты.
В зоне лесополос растёт разнообразие червей, многоножек и прочей почвенной фауны. В лесополосах и лесных массивах в 4-6 раз больше видов мелких животных, птиц и хищных насекомых. На полях заметно ниже численность вредителей.
Наконец, лесополосы могут давать массу ценных бонусов – нектар, плоды, орехи, ягоды, фитонциды, лекарственное сырьё и древесину. Здесь может расти масса ценных древесных пород, растущих в разном климате. О них – ниже, в главе о лесоразведении.
Мой взгляд: сплошная распашка без лесополос и лесов – гарантированная сельхозпустыня, по сути – гетто для трудоголиков. Работая на своей земле, мы не должны так себя обкрадывать.

В целом, устойчивый и продуктивный агроландшафт степи и лесостепи – это 0,5-1% ветрозащитных лесополос + 3-4% почвозащитных кустарниково-луговых полос, до 10% леса и 25-30% многолетних травяных сообществ (пастбища, луга, кормовые травы). Овраги и балки облесены на 60-80% и частично обводнены.

Для примера: в Германии, при развитом животноводстве, распахано 40% земель, под лесами – 25%, и 30% – многолетние травяные сообщества. Хозяйства – по 10-50 га, обычный размер полей между лесопосадками – 5-20 га. То же – во Франции, Италии, Швейцарии, Бельгии, Австрии. Каждая ферма заботится о сохранении и разнообразии всего живого, блюдёт свои заказники. Отсюда и урожаи в 65 ц/га, и надои по 6000 кг.

Вопрос ландшафтов детально разработан нашей наукой. Пример – 30-летний труд профессора Воронежского ГАУ  М. И. Лопырева. Он воплотил агроландшафты в хозяйственной практике и получил предсказанные результаты. Десятки смываемых и заовраженных территорий превращены в устойчивые экосистемы и продуктивные поля. Привожу основные элементы ландшафтной работы.

ОВРАГИ, ПРОМОИНЫ, БАЛКИ И РЕЧКИ – понижения рельефа. Все они – пути смыва и отложения плодородного слоя почв. Годовой смыв с лугового фитоценоза – 4-5 т/км2, а с пашни – 200-220 т. Малая река принимает до 1000 т почвы в год, накапливая 0,8-1,9 м ила. Из-за этого мелкие реки мелеют и исчезают, истоки и пруды заиливаются. На сегодня в распаханном Нечерноземье исчезло 45% мелких рек.

Как это остановить? Все овраги, балки, лощины и реки объявляются подзащитными, в них прекращается любая деятельность, особенно выпас скота. Они превращаются в ценные природные экосистемы сплошным облесением и залужением. Выяснено: лесопосадки шириной всего 50 м с обеих сторон реки или балки задерживают всё смываемое вещество.

Овраги растут из-за стока воды с полей. Главное – прекратить сток в направлении оврага. Основа – почвозащитная агротехника, контурная обработка почвы (по горизонталям) и обрамление оврага полями многолетних трав. Зачатки оврагов – молодые промоины – достаточно засеять смесью многолетних трав. Вершины уже растущих оврагов ограждаются водозадерживающими валами (дуга вверх горбом). Концы валов направляют стоки в накопительные валы (дуга верх концами).

ВОДОЁМЫ. По ходу оврагов делаются дамбы-перемычки. Всё засевается травами. Дамбы со стороны воды укрепляются – обсаживаются кустарниковыми видами ивы. Если сток остановлен, за несколько лет овраг превращается в ценную экосистему – лесолуговую ложбину с водоёмами.

МОЧАЖИНЫ, ЗАПАДИНЫ, МЕЛКИЕ ПРУДЫ и прочие участки застоя воды так же обрамляются лугами и кустарниками, защищаются деревьями. Это ценные естественные экосистемы и элементы увлажнения микроклимата.

МНОГОЛЕТНИЕ ТРАВЫ И ЛУГА полосами шириной в 300-500 м должны укрывать самые смываемые участки, примыкающие к балкам, оврагам, рекам, а так же сдуваемые земли на возвышениях. Эрозия под ними полностью прекращается, почва восстанавливается. Самые эродированные участки становятся кормовыми угодьями.

ЭКОТОНЫ – переходные луговые полосы между полем и лесополосой, полем и водоёмом. Всходы зерновых здесь всё равно изрежены, урожайность не в счёт, а вот богатая экосистема очень продуктивна. Ширина экотонов – 10-20 м. Это необходимый буфер на границе двух резко различных экосистем. Их задача – превратить тень и застойный воздух прямо под лесополосами в биоразнообразие и удобство. Здесь обитает даже больше видов хищных насекомых, чем в самой лесополосе. Здесь, по дёрну, не бывает бездорожья и распутицы. Кроме того, экотоны удивительно украшают ландшафт – поля становятся уютными и культурными.

КУСТАННИКОВЫЕ КУЛИСЫ исключительно эффективно останавливают эрозию. Они тянутся по горизонталям через каждые 100 м. Кусты посажены в два ряда. Идеально, если по обе стороны кулисы есть двухметровые луговые экотоны. Низкие и густые кроны удваивают ветрозащитный эффект лесополос, одновременно останавливая сток и смыв. С успехом испытаны смородина золотистая, арония, калина, тёрн, вишня степная, бузина. Бонус – нектар и ягоды.

СКЛОНЫ – самая сложная часть ландшафтной и почвозащитной работы. Основа тут – почвосбережение. На всех склонах круче 0,5% применяется контурная обработка – строго по горизонталям. Плуги не применяются. Если необходима вспашка, она ведётся так же по горизонталям, оставляя нетронутые полосы дёрна шириной 3-5 м. Все аспекты склонового полеводства детально разработаны и проверены в деле.

СТЕРНЯ И МУЛЬЧА, как фактор регуляции климата и восстановления почв, уже описана на примере работы А. А. Конева.

В книге «Мир вместо защиты» детально описан пример ландшафтного преобразования в хозяйстве А. П. Айдака (с. Ачаки в Чувашии). Его книга «И взойдут семена» - добрый и толковый рассказ о том, как люди превратили бедствующую сухую и овражистую степь в живописную и плодородную местность.
Такого опыта много, но он не описан и малоизвестен. Буду благодарен за ссылки и материалы.

Именно лес «втягивает» в себя дожди. Именно он рождает ручьи и родники – даёт пресную воду. На один ручей нужно 150 га леса.  Река длиной 300-600 км должна иметь водоохранную зону – впитывать по 50 км леса с обеих сторон, иначе она истощается, теряет стабильность, мелеет или вспухает от ливней. До середины 19 века в России не было наводнений – трогать приречные леса было строго запрещено. Теперь водоохранные законы, заложенные ещё Петром Первым, отменены, и мы видим последствия.

Если мы хотим жить на планете, МЫ ОБЯЗАНЫ САЖАТЬ СТОЛЬКО ЖЕ ЛЕСОВ, СКОЛЬКО СРУБИЛИ. Я бы наложил всемирное вето на экспорт и импорт древесины без восстановления. Нужна древесина – сажай и выращивай. Некоторые страны Европы выращивают немало.