Л.И. Храмцов, В.Л. Храмцов

Ландшафтное растениеводство

Монография

Дншропетровськ «Пороги»

2007

УДК 504.54: 633/635:577.23: 502.62

ББК 41/42

Х 89

Рецензенты: директор Института зернового хозяйства УААН, академик УААН, доктор сельскохозяйственных наук, профессор Е. М. Лебедь; Академик УААН, академик РАСХН, доктор сельскохозяйственных наук, профессор В. С. Циков

Храмцов Л.И., Храмцов В.Л.

X 89 Ландшафтное растениеводство: Монография. — Днепропетровск, «Пороги», 2007. — 372 с.

ISBN 978-966-525-819-3

Ландшафтизация — важное направление биологизации растениеводства. В монографии обосновывается важность усиления природной биоэнергетики при оптимизации площади пашни, структурировании экосистем и агроэкосистем.

Отмечается, что эколого-ландшафтная пространственная структура, в основе которой находится ландшафтная ячейка (комплекс или сочетание экосистем), несомненно, будет значительно усиливать естественные стабилизационные биоэнергетические процессы.

Этому также будет содействовать и ландшафтная организация территории, регулирующая структуру естественных и антропогенных Экосистем. Обосновывается необходимость внедрения в производство биоэдафоконтурно-корреляционной организационно-технологической системы.

Монография рекомендуется специалистам хозяйств, фермерам, научным сотрудникам и студентам.

Рекомендовано к публикации на заседании Совета агрономического факультета 08.04.03., протокол № 61.

ББК 41/42

ISBN 978-966-525-819-3

© Храмцов Л.И., Храмцов В.Л., 2007.

ВВЕДЕНИЕ

Биологизация и ландшафтизация растениеводства в экономически развитых странах, согласно данным ФАО, происходит по следующим направлениям:

• внедрение в производство современных технологий выращивания сельскохозяйственных культур;

• максимальное использование достижений селекции;

• использование результатов биологических и генетических исследований для максимально полной реализации потенциала сельскохозяйственных культур.

Научно-технический прогресс в мировом растениеводстве характеризуется:

• реализацией радикальных достижений в фундамен-гальных науках (достижения биотехнологии, физиоло-1пп растений, повышение интенсивности фиксации азота, эффективности фотосинтеза и прочее);

• проведением прикладных исследований (создание новых высокоинтенсивных сортов и гибридов сельскохозяйственных культур, генетически модифицированных организмов, усовершенствование машин и орудий);

• быстрым внедрением полученных научных результатов в производство, рациональным и эффективным использованием самых новых достижений (внедрение новых технологий для реализации неиспользованного потенциала созданных сортов и гибридов, использование наиболее современных широкозахватных машин и агрегатов, и прочее).

В этой связи значительный интерес представляют теоретические обоснования направлений биологизации растениеводства, широкого применения органических и сидиральных удобрений, исключения из технологий синтетических минеральных удобрений и пестицидов, отвод значительных площадей под посевы зернобобовых культур и многолетних трав, внедрение биологических методов защиты растений и др.

Важное значение отводится оптимизации физического состояния и свойств почвы, устранению ее уплотнения, что связано с комплексной механизацией и автоматизацией технологий выращивания сельскохозяйственных растений. В этом отношении перспективными считаются модульные принципы построения сельскохозяйственных агрегатов, средств автоматизации и контроля за технологическими процессами. Создаются универсальные сельскохозяйственные машины, которые выполняют несколько операций, с унифицированными узлами и деталями, оснащенные ЭВМ.

Прогресс в мировом растениеводстве тесно связан с широким использованием моделирования и дру­гих приемов оптимизации биологических и технологических операций при преобладающем использовании наиболее оптимальных направлений роста производства. Применяя моделирование, исследователи разных стран с успехом решают много сложных проблем растениеводства, физиологии растений, фитопатологии, охраны почв и др.

В решении сложных проблем, в том числе и ландшафтного растениеводства, предлагается использование математических моделей, которые являются абстрактными заменителями реальных систем. Модели позволяют изучать разные комбинации факторов, которые влияют на урожайность сельскохозяйственных культур, качество продукции, плодородие почв, прогнозировать конечные результаты в зависимости от сочетаний этих факторов, ставни, эксперименты, которые зачастую невозможны в естественных условиях или требуют огромных затрат средств и времени.

Эксперимент проводят не с системой, а с моделью. Появляется возможность создавать ландшафтное растениеводство на количественной основе, учитывающей влияние на урожай всех основных факторов, дифференционные технологические приемы в соответствии с конкретными условиями, эффективнее используя каждый гектар пашни. В памяти ЭВМ сохраняется лишь схема, имитируя процесс принятия решений при выборе технологий. Главное преимущество такого режима — возможность генерирования проектов технологий, которые бы отвечали любому набору входных условий, значительная лабильность программно-реализованных моделей и относительная легкость их перенастройки при изменении технологического процесса.

В экономически развитых странах в растениеводстве все шире используют машинные методы принятия решений по предыдущим данным, разрабатывают соответствующее оборудование и программное обеспечение, успешно внедряют многоаспектные системы, точное растениеводство.

Изучается сравнительная модель такого фундаментального процесса как рост растений и сопутствующий ему фотосинтез, транспирация, поглощение воды и питательных веществ. Уже выделено сто этапов органогенеза растений. Глубоко анализируются генетические показатели влияния на сельскохозяйственные растения окружающей среды, в том числе климата (суточные колебания светового потока, сезонные колебания температуры воздуха, количества осадков) и почвы (динамика химического состава, микробиологические процессы, которые определяют ее «здоровье», водный баланс и прочее). Успешно решается вопрос более полного и интенсивного использования солнечной энергии через фотосинтез, азотфиксирующих бактерий, генофонда растений, земельных и водных ресурсов энергоносителей и др. При этом результаты, как правило, находят практическое применение.

Разработаны математические модели и алгоритмы, с помощью которых можно определить урожайность на любом поле, исходя из конкретных условий и имеющихся ресурсов Шведские ученые подсчитали, что если в полевых условиях обеспечить пшеницу оптимальным количеством пищи и влаги, то за 100 дней чистая производительность сухого вещества на 1 га будет составлять 670 ц, или в перерасчете на зерно — 385 ц. Третье тысячелетие — тысячелетие генетики: расшифрован геном человека и растений, началось клонирование.

Воистину фантастические результаты в растениеводстве, в получении пищи и других отраслях ожидаются от внедрения нанотехнологий, над которыми интенсивно работают ученые экономически развитых стран.

Нанотехнология (сборка устройств на уровне атомов). Весьма перспективна в этой связи генная инженерия. Нанотехнология и генная инженерия дают возможность полностью изменить окружающий мир. В перспективе возможно создание эволюционизирующей промышленности и сельского хозяйства, живущих по законам живой материи, которая практически без участия человека будет производить готовые вещи и изделия. Состоящие из атомов нанороботы — ассемблеры смогут собирать даже ИЗ отходов все что угодно: от ракетных двигателей до одежды и обуви. Причем очень быстро, экологически чисто и дешево. Будут созданы сверхпроизводительные солнечные батареи, сверхемкие аккумуляторы, сверхминиатюрные и сверхмощные компьютеры, космические спутники, величиной с яблоко, жизнь человека будет продлена до 150-200 лети др.

Уже сейчас британским ученым удалось создать новую стабильную наноструктуру — пленку толщиной в один атом. Новый вид материала уже получил название «грейфин». Это самая тонкая наноструктура из всех существующих на Земле, как считают ученые, открывает революционные перспективы в компьютерной технике и медицине.

Нужно отметить, что биологизация растениеводства в США, странах Западной Европы идет в направлении от частного к общему, которое еще четко, научно не определено; в Украине — от общего к частному, при структурировании экосистем, что, как известно, в научном отношении является более перспективным.