Экологическое земледелие с основами агрохимии. Учебное пособие
.pdfМинистерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Оренбургский государственный университет»
Д. Г. Федорова, Б.С. Укенов, Н.М. Назарова
ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ЗЕМЛЕДЕЛИЕ С ОСНОВАМИ АГРОХИМИИ
Учебное пособие
Рекомендовано ученым советом федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Оренбургский государственный университет» для обучающихся по образовательным программам высшего образования по направлениям подготовки 06.03.01 Биология, 06.03.02 Почвоведение, 06.04.01 Биология
Оренбург
2024
УДК 631.4/.8(075.8)
ББК 41.416я73
Ф33
Рецензент – кандидат биологических наук Ю.П. Верхошенцева
Федорова, Д.Г.
Ф33 Экологическое земледелие с основами агрохимии [Электронный ресурс]: учебное пособие / Д. Г. Федорова, Б.С. Укенов, Н.М. Назарова; Оренбургский гос. ун-т. – Электрон. текстовые дан. (1 файл: 1,08 Мб). Оренбург : ОГУ, 2024. – 1 электрон. опт. диск (CD-R): зв., цв.; 12 см. – Системные требования: Intel Core или аналогич.; Microsoft Windows 7, 8, 10; 512 Mб; монитор, поддерживающий режим 1024х768; мышь или аналогич. устройство. – Загл. с этикетки диска.
ISBN 978-5-7410-3218-3
В учебном пособии рассмотрены типы систем земледелия, их зональность. Большое внимание уделено роли агрохимии в регулировании питания растений с целью повышения урожаев и качества продукции, а также в воспроизводстве плодородия почвы, улучшении баланса и биологического круговорота веществ.
Учебное пособие предназначено для аудиторной и самостоятельной работы студентов очной формы обучения, по направлениям подготовки 06.03.01 Биология, 06.03.02 Почвоведение, 06.04.01 Биология.
УДК 631.4/.8(075.8)
ББК 41.416я73
ISBN 978-5-7410-3218-3 |
© Федорова Д.Г., |
|
Укенов Б.С., |
|
Назарова Н.М., 2024 |
|
© ОГУ, 2024 |
2
Содержание
Введение ............................................................................................................................... |
5 |
|
1 Системы земледелия ........................................................................................................ |
6 |
|
1.1 |
Структура системы ведения сельского хозяйства .................................................. |
6 |
1.2 |
Структура системы земледелия ................................................................................ |
8 |
1.3 Зональность систем земледелия в России ............................................................. |
10 |
|
1.3.1 Нечерноземная зона ........................................................................................... |
11 |
|
1.3.2 Лесостепная и степная зона .............................................................................. |
12 |
|
1.4 |
Типы систем земледелия ......................................................................................... |
13 |
1.4.1 Современные традиционные интенсивные системы земледелия ................. |
15 |
|
1.4.2 Современные альтернативные интенсивные системы земледелия .............. |
17 |
|
2 Агрохимические средства применяемые в земледелии ............................................. |
21 |
|
2.1 |
Понятие удобрения и их классификация ............................................................... |
21 |
2.2 |
Минеральные удобрения ......................................................................................... |
24 |
2.2.1 Азотные удобрения ............................................................................................ |
25 |
|
2.2.2 Фосфорные удобрения....................................................................................... |
31 |
|
2.2.3 Калийные удобрения ......................................................................................... |
35 |
|
2.2.4 Комплексные минеральные удобрения ........................................................... |
37 |
|
2.2.5 Микроудобрения ................................................................................................ |
40 |
|
2.3 |
Органические удобрения......................................................................................... |
41 |
2.3.1 Навоз.................................................................................................................... |
42 |
|
2.3.2 Птичий помёт ..................................................................................................... |
45 |
|
2.3.3 Торф..................................................................................................................... |
46 |
|
2.3.4 Солома................................................................................................................. |
48 |
|
2.3.5 Сапропель ........................................................................................................... |
50 |
|
2.3.6 Зеленые удобрения............................................................................................. |
52 |
|
2.3.7 Компосты ............................................................................................................ |
53 |
|
|
3 |
|
2.4 |
Химические мелиоранты........................................................................................ |
55 |
2.5 |
Система применения удобрений ............................................................................ |
57 |
3 Регламенты применения агрохимических средств ..................................................... |
61 |
|
3.1 |
Производственный контроль за применением удобрений .................................. |
61 |
3.2 |
Применение твердых непылящих минеральных удобрений ............................... |
61 |
3.3 |
Применение пылевидных минеральных удобрений ............................................ |
63 |
3.4 |
Применение водного аммиака (аммиачная вода) ................................................. |
64 |
3.5 |
Применение жидкого (безводного) аммиака......................................................... |
64 |
3.6 |
Применение жидких минеральных удобрений ..................................................... |
66 |
3.7 |
Применение твердых органических удобрений ................................................... |
67 |
3.8 |
Регламенты использования бесподстилочного навоза......................................... |
70 |
3.9 |
Агротехнические требования к известкованию и гипсованию почв.................. |
71 |
4 Влияние удобрений на биосферу.................................................................................. |
73 |
|
4.1 |
Положительные факторы применения удобрений в сельскохозяйственном |
|
производстве ................................................................................................................... |
73 |
|
4.2 |
Негативные факторы применения удобрений в сельскохозяйственном |
|
производстве ................................................................................................................... |
74 |
|
4.2.1 Минеральные удобрения ................................................................................... |
77 |
|
4.2.2 Органические удобрения................................................................................... |
87 |
|
5 Экологический мониторинг в агроценозе ................................................................... |
93 |
|
5.1 |
Общее понятие о мониторинге, его цели и задачи ............................................... |
93 |
5.2 |
Виды и типы экологического мониторинга .......................................................... |
96 |
5.2.1 Агроэкологический мониторинг, как особый вид геоэкологического |
||
мониторинга............................................................................................................... |
100 |
|
6 Агрохимический сервис............................................................................................... |
104 |
|
6.1 |
История организации Агрохимической службы ................................................ |
104 |
6.2 |
Структура и основные направления деятельности Агрохимической службы 105 |
|
Список использованных источников ............................................................................ |
108 |
|
4
Введение
Возрастающие масштабы воздействия человека на природу приводят к нарушению динамического равновесия между ее компонентами, ухудшению экологической обстановки, возникновению острых и экокризисных ситуаций.
Антропогенный пресс, сопровождающийся активным загрязнением среды обитания, побуждает общественность, отдельных ученых и целые научные коллективы искать пути для разработки принципов прогноза изменений экологических условий, раннего предупреждения экологической опасности и реализации разномасштабных природоохранных проектов.
В учебном пособии рассмотрены системы земледелия, структура и зональность систем ведения сельского хозяйства в России, современные традиционные интенсивные системы земледелия, современные альтернативные системы земледелия. Особое внимание в работе уделено агрохимическим средствам,
применяемым в земледелии, дается описание, классификация и действие азотных,
фосфорных, калийных, комплексных удобрений, микроудобрений, органических удобрений (навоза, птичьего помета, торфа, соломы, сапропелей, зеленых удобрений,
компостов). Также описаны особенности применения агрохимических средств,
производственный контроль за применением удобрений (твердых непылящих минеральных, пылевидных минеральных удобрений, водного аммиака (аммиачная вода), жидкого (безводного) аммиака, твердых органических удобрений,
бесподстилочного навоза).
В пособии рассмотрены проблемы использования удобрений, влияния удобрений на биосферу, положительные и негативные факторы применения минеральных и органических удобрений в сельскохозяйственном производстве;
обоснованы принципы, объекты, виды и задачи экологический мониторинга в агроценозе; роль, история создания и структура Агрохимической службы России, как гаранта в современных технологиях сохранения и повышения плодородия почв
земель сельскохозяйственного назначения.
5
1 Системы земледелия
1.1 Структура системы ведения сельского хозяйства
Система земледелия – это совокупность базовых мероприятий системы ведения сельского хозяйства, направленных на эффективное и рациональное использование земель агроландшафта с целью получения высококачественного урожая сельскохозяйственных культур. Уровень сельскохозяйственной продукции напрямую зависит от организации системы ведения сельского хозяйства.
Система ведения сельского хозяйства – это составная часть агропромышленного комплекса (АПК), сочетающая различные современные наукоемкие способы производства сельскохозяйственной продукции, основанные на базе экологически безопасных и ресурсосберегающих технологий. Она включает в себя управленческие, организационные, технологические, экономические и социальные мероприятия [2, 19]. Все эти составляющие по своей сути направлены в конечном счете на производство, хранение, переработку и реализацию сельскохозяйственной продукции (рисунок1).
6
Рисунок 1 - Основные составляющие системы ведения сельского хозяйства
Данная схема является базовой для любого сельскохозяйственного производства. По умолчанию данная схема подразумевает эффективное использование ресурсного потенциала определённой территории (климат, почвенный состав, гидрологический режим и тд.). Это является основой для производства сельскохозяйственной продукции надлежащего качества для обеспечения потребительского запроса [19].
В зависимости от конечного продукта, особенностей производственного цикла,
технологических процессов, составляющие системы ведения сельского хозяйства могут различаться. Особенно четко такие отличия наблюдаются в животноводстве,
где есть четкая специализация в зависимости от конечного продукта производства – овцеводство, свиноводство, пчеловодство и тд. В растениеводстве особое внимание уделяется системе земледелия.
7
1.2 Структура системы земледелия
Помимо базовых составляющих общей системы ведения сельского хозяйства,
система земледелия имеет ряд компонентных особенностей. Такими блоками являются агротехнические, мелиоративные и экологические мероприятия (рисунок 2)
[29].
Рисунок 2 - Структура системы земледелия
Агротехнический блок – землеустройство, определяющий севооборот,
месторасположение земель, дорожной развязки. Особая роль отводится соотношению площадей земель с/х назначения и водоисточников. При организации землепользования в определенной природной зоне определяют оптимальное их соотношение с учетом специализации хозяйства. В зависимости от экологической группы, степени плодородия почв, вероятности появления эрозионных процессов и др. определяют пригодность земель для возделывания сельскохозяйственных культур и необходимости введения определенного количества севооборотов. Например, на средне- и сильносмытых почвах вводят почвозащитные севообороты, в степных
8
районах, где высока вероятность ветровой эрозии используют безотвальную обработку почвы. Данные мероприятия направлены на стабилизацию гидрологического режима почвы и являются основой защиты почв.
Мелиоративный блок включает водные (осушение, орошение), которые направлены на стабилизацию почвенного гидрорежима, химические (известкование кислых почв и гипсование засоленных земель) мелиорации и лесомелиорацию -
создание защитных насаждений [19].
Экологический блок включает применение экологичных, ресурсосберегающих технологий, направленных на снижения негативного воздействия на почву, растения и окружающую среду в целом [19].
Все три блока мероприятий системы земледелия направлены на получение урожая высокого качества. Общую схему получения качественного и высокого урожая культур сельскохозяйственного назначения можно представить в виде схемы
(рисунок 3).
Рисунок 3 - Схема увеличения урожайности при использовании базовых мероприятий в системе земледелия
В первую очередь определяющими условиями является климатические условия зоны возделывания с/х культур. Именно они определяют набор мелиоративных мероприятий, необходимых для обеспечения плодородия почв. От выбора мелиоративных мероприятий зависит необходимость и степень механизации процесса возделывания культур. При подготовке почвы используются удобрения,
инсектициды, направленные на борьбу с болезнями, вредителями, сорняками. В
9
конечном счете, все составляющие направлены на увеличение плодородия почв, что является залогом получения высококачественного урожая.
1.3 Зональность систем земледелия в России
Природно-климатические зоны России многообразны и имеют различные почвенно-климатические условия. Также существенно различаются и экономические условия регионов возделывания культур сельскохозяйственного назначения. Данные аспекты обуславливают разнообразные вариации применяемых систем земледелия.
Однако, все они основываются на достижениях агрономической науки и рациональном природопользовании. Существует общий ряд требований,
применяемых к зональным системам земледелия (рисунок 4) [4].
Рисунок 4 - Основные компоненты зональных систем земледелия
Эффективность любой зональной системы земледелия оценивается по каждому компоненту, входящему в ее состав отдельно. Системное взаимодействие каждого компонента определяет эффективность системы в целом, что в конечном счете способствует формированию устойчивой системы земледелия каждого региона.
10
