Лекция №9. Проектирование системы адаптивных севооборотов в крупных и мелких схп с применением поландшафтного принципа

1. Структура посевных площадей как компонент агроландшафтной экосистемы.

2. Типы использования земель по эколого-хозяйственным признакам.

1. Структура посевных площадей как компонент агроландшафтной экосистемы.

Структура посевных площадей, как и структура земельных угодий - важнейший компонент агроландшафта, от которого зависит состояние ("здоровье") агроэкосистем. Теперь общепризнано, что она занимает ведущее место в биологизации земледелия. Направления совершенствования ее в условиях экологического и экономического кризисов на современном этапе ярко представлены в книге "Биологизация и адаптивная интенсификация земледелия в Центральном Черноземье" под общей редакцией профессоров В.Е. Шевченко и В.А. Федотова (Воронеж, 2000). Приведем основные положения из этой книги.

Структура посевных площадей, сложившаяся в годы, предшествующие аграрной реформе (1980-1990 гг.), при постоянно возрастающей техногенной интенсификации (механизации, химизации, мелиорации) сельскохозяйственного производства в значительной степени сохранилась и поныне. Однако она пришла в явное противоречие с охраной окружающей среды, особенно с воспроизводством плодородия почвы и сегодняшним бедственным финансово-экономическим состоянием большинства хозяйств. Назрела насущная необходимость в коренном изменении структуры посевных площадей, особенно для финансово-недееспособных хозяйств, которые пока не в состоянии обеспечить высокий уровень интенсификации производства.

В условиях недостатка оборотных средств, дороговизны горючего, удобрений, пестицидов, машин для многих хозяйств актуальными стали вопросы стабилизации (а то и увеличения) производства высокодоходной, рентабельной продукции при уменьшении затрат финансов, труда, ресурсов и энергии.

С этой целью по результатам инвентаризации земель необходимо адаптировать структуру посевных площадей с учетом конъюнктуры рынка и местных условий. Проект структуры посевных площадей на период вывода АПК из кризиса предусматривает увеличение мобилизации биологического азота за счет введения в структуру посевов бобовых культур до 25-30 % от площади пашни. Это в 1.5-2 раза уменьшит потребность в минеральном азоте, позволит уменьшить площадь посева высокозатратной силосной кукурузы при увеличении производства бобового сенажа и сена, снизит затраты на производство и улучшит качество кормов.

Зернопроизводство должно оставаться приоритетным. Оно менее энергоемко, довольно рентабельно и более всего необходимо для региона и страны. Особенно важно сохранить и преумножить производство высококачественного семенного и продовольственного зерна пшеницы, ржи, зернобобовых и крупяных культур. В хозяйствах, которые не могут производить сильную и ценную пшеницу, целесообразно увеличить посевы ржи и овса. Это менее прихотливые культуры, не так сильно снижающие урожайность и качество продукции при отсутствии удобрений и средств защиты посевов.

Производство сильного и ценного зерна нужно сосредоточить в финансово дееспособных хозяйствах.

Среди яровых хлебов при производстве товарного зерна целесообразно увеличить посевы яровой твердой и мягкой пшеницы, уменьшив площадь кормового ячменя. Причем для внутрихозяйственных нужд лучше использовать смешанные посевы кормовых сортов ячменя с горохом (высевая по 50-55% каждого компонента от нормы высева их в чистом виде). Горохово-ячменная смесь обеспечивает высокую урожайность и белковость даже без применения азотных удобрений. Товарный ячмень должен быть преимущественно пивоваренным.

Зернобобовые культуры – важный источник полноценного белка и биологического азота. Их необходимо широко использовать, особенно в современных условиях. В структуре посевов они должны занимать не менее 5, а лучше – около 10%. При этом в каждом хозяйстве наряду с горохом необходимо возделывать другие культуры – сою, чечевицу, а также чину, нут, белый люпин, фасоль и др., что уменьшит напряженность посевных и уборочных работ, увеличит устойчивость урожаев.

Соя – важнейшая из зернобобовых (и масличных) культур. В Воронежской области, например, она дает урожаи семян от 12-15 до 20-25 ц/га, обеспечивает самый высокий сбор полноценного белка (до 6-8 ц/га). Она очень технологична, площадь ее посева, например, в Воронежской области к 2005 г. желательно довести до 100 тыс. га.

Крупяные культуры (просо и гречиха) обычно малоурожайны. Поэтому их площадь обычно небольшая. Целесообразно расширить производство диетического овса, хлопья из крупы которого пользуются большим спросом у населения.

Посевы подсолнечника, увеличиваясь, почти достигли предельно допустимой площади. Площадь посевов сахарной свеклы (высокозатратной и низкорентабельной культуры) целесообразно уменьшить до 5% пашни.

В группе кормовых культур, занимающей 25% пашни, ведущая роль должна быть отведена многолетним бобовым травам за счет уменьшения площади посева высокозатратной, малобелковой силосной кукурузы. Альтернативу кукурузному силосу составят сенаж и сено бобовых и бобово-злаковых трав (в том числе галего-кострецовая смесь). Для производства силоса целесообразно внедрить менее энерго- и ресурсозатратные культуры: сахарное сорго, силосный подсолнечник в смеси с кормовым горохом и многолетние силосные культуры (сильфия пронзеннолистная, горец Вейриха и др.). Для этого необходимо организовать и профинансировать изучение агротехнологий новых одно- и многолетних силосных культур, позволяющих обеспечить малозатратное производство высококачественного силоса.

Многолетние бобовые травы (люцерна, эспарцет, галега, клевер и др.) и их смеси со злаковыми компонентами (кострец, житняк) должны занять не менее 15% пашни. В связи с этим в каждом хозяйстве необходимо организовать производство собственных семян многолетних трав, которые в большом количестве понадобятся как для залужения склоновых земель, так и в полевых севооборотах (выводные поля, занятые пары, сеяные пастбища).

Производство продукции растениеводства должно быть адаптивным не только к агрометеорологическим условиям, экономическому состоянию хозяйства, но и к переменчивой конъюнктуре рынка.

Каким же может быть экологический механизм (рабочая методика) установления структуры посевных площадей?

1. Прежде всего, следует иметь в виду, что структура посевных площадей (набор сельскохозяйственных культур) представляет собой структурную часть агросреды. Другими словами, она является компонентом определенной агроэкосистемы с соответствующими пищевым, водным и тепловым режимами, которыми можно и нужно управлять. При этом заметим, что набор сельхозкультур как составная часть агроэкосистемы обязательно взаимодействует с другими смежными компонентами среды, в частности, с луговыми и лесными угодьями. И далее: в составе отправного начала следует иметь в виду и то обстоятельство, что при установлении структуры посевных площадей решается задача инфраструктуры ландшафта, то есть удельный вес средостабилизирующих и дестабилизирующих компонентов агроэкосистемы. А это значит, что одновременно должна быть определена оптимальная доля пахотных земель в экосистеме.

2. Из сказанного выше вытекает, что структура посевных площадей должна решаться не в целом по всему хозяйству (колхозу, сельхозартели и т.д.), а в разрезе отдельных относительно обособленных территориальных комплексов, т.е. ландшафтных экосистем - водосборов, где относительно автономно в органической взаимосвязи функционируют пищевой, водный и тепловой режимы, т.е. "свой" круговорот вещества и энергии.

3. Итак, работа по определению структуры посевных площадей должна начинаться с установления на территории хозяйства ландшафтных экосистем – агроландшафтов, т.е. балочно-полевых водосборов с совокупностью компонентов, способных к некоторой саморегуляции. В ЦЧЗ нами определено 6 типов агроландшафтов (ст. 83.). Типы агроландшафтов, представляющие собой относительно самостоятельные экосистемы, различаются по природным условиям: рельефу, микроклимату и т.д.

Составляется ландшафтная карта (чертеж), где показываются границы типов ландшафтов (по линиям водоразделов). Площади таких ландшафтов (ландшафтных экосистем) бывают весьма различные – от 100 до 1000 га, что в ЦЧЗ зависит главным образом от рельефа.

4. После того как готова ландшафтная карта, составляется картограмма земель по эрозионной опасности. Методика составления картограммы хорошо известна.

5. На основе картограммы земель по эрозионной опасности и почвенной карты составляется картограмма эколого-ландшафтных полос, где формируются полосы-участки с учетом границ классов земель по эрозионной опасности и почвенных разностей с учетом их балла по плодородию. При этом полосы стремятся формировать с параллельными сторонами, поскольку из этих полос в последующем будут формироваться рабочие участки (агрофации) и поля севооборотов, удобных для механизации.

Ландшафтные полосы представляют собой усредненно экологически однородные участки.

6. Последующая работа заключается в проектировании лесных полос, кустарниковых кулис и полевой дорожной сети. Конечно, эти элементы территории проектируются с учетом своих требований. Однако они тесно увязываются с границами ландшафтных полос, о чем сказано выше. Лучшее решение вопроса - это когда лесные полосы и другие элементы территории совмещаются с границами экологически однородных участков, т.е. ландшафтных полос. Но может быть так, что в межполосном пространстве (между лесными полосами) окажется 2-3 ландшафтные полосы. Результатом этой стадии работы является эскизный чертеж с ландшафтными и лесными полосами.

7. После размещения лесных полос и других элементов территории в рамках каждого ландшафтного массива окончательно формируются рабочие участки (агрофации). Поскольку такие участки часто являются экологически однородными, то, следовательно, они отвечают требованиям определенного набора сельскохозяйственных культур. Это обстоятельство является основанием для установления типов хозяйственного использования земель: и по однородности требований культур, и по требованиям производительного использования техники.

8. Далее по типам использования земель, а значит, по группам культур, из которых будут формироваться соответствующие севообороты, определяются суммарные площади пашни. По типам использования пашни подбираются соответствующие виды севооборотов, а также земли, которые выводятся из оборота (залужение, консервация).

Пример. В сельхозартели "Дружба" Кантемировского района по всему хозяйству установлено 4 типа использования пашни:

I тип – севообороты полевые с насыщением их пропашными культурами (в том числе свекла), 35% от общей площади пашни;

II тип – севообороты полевые на склонах с многолетними травами и разными сортами сельскохозяйственных культур с учетом экспозиции склонов, микроклимата и других особенностей, 30%;

III тип – севообороты почвозащитные на смытых почвах, 20%;

IV тип – пашня залуженная и под консервацией, 15%.

9. После того как определены система севооборотов и их площади, можно на их основе вывести структуру посевных площадей как в разрезе ландшафтов, так и по всему хозяйству в целом.

Итак, изложенная методика представляет собой дифференцированный, поландшафтный, а, следовательно, и адаптивный подход к установлению структуры посевных площадей с одновременным определением системы севооборотов, без которых не решается первая задача.

Косвенным критерием оценки структуры посевных площадей является инфраструктура экосистемы в разрезе каждого типа агроландшафта, где сопоставляется совокупность средостабилизирующих и дестабилизирующих компонентов, куда входят и естественные угодья. Это и есть системный, биологический подход к формированию экологически устойчивых агросред.