Экологическое земледелие с основами агрохимии. Учебное пособие

1.3.1 Нечерноземная зона

В данной зоне преобладают кислые дерново-подзолистые и серые лесные почвы с низким плодородием. Климат достаточно влажный с неравномерным распределением осадков в течение года, что вызывает колебания урожайности.

Хозяйственная специализация зоны —животноводство, птицеводство, овощеводство.

Задача земледелия Нечерноземной зоны — повышение урожайности зерна и кормовых культур. Чтобы придать земледелию устойчивый характер, необходимо повысить плодородие пахотных земель за счет реализации комплекса мер (рисунок 5)

[19].

Рисунок 5 - Меры по увеличению плодородия почв в Нечерноземной зоне России

11

Принятие данных мер позволит установить рациональную структуру посевных площадей с определением системы севооборотов, способствующих возделыванию высокоурожайных сортов и гибридов. Для большей части Нечерноземной зоны установлена целесообразность применения разноглубинной системы обработки почвы в севообороте: под пропашные или в занятом пару — глубокая, под зерновые

— мелкая или поверхностная. Важное место в системе обработки почвы занимают приемы, обеспечивающие увеличение мощности пахотного слоя, отвод избыточной воды [2].

1.3.2 Лесостепная и степная зона

Основные растениеводческие зоны России. В зоне лесостепи преобладают серые лесные почвы, в зоне степи – черноземы, каштаны, солонцы. Климат – умеренно континентальный и континентальный с недостаточным увлажнением около

30 % территории зоны. Значительное количество распаханных земель в сочетании и небольшим количеством лесов в лесостепной зоне вызывают проявление водной эрозии, а с расчлененный рельефом в степной зоне — ветровой эрозии.

Специализация зоны — производство озимой и яровой пшеницы, бобовых культур,

риса, кукурузы, сахарной свеклы, подсолнечника, конопли, бахчевых и овощных культур. Чтобы придать земледелию устойчивый характер, необходимо придерживаться мер, направленных на накопление и рациональное использование влаги (рисунок 6) [20].

12

Рисунок 6 - Меры по увеличению плодородия почв в зоне лесостепи и степи России

Принятие данных мер с расширением посевов озимых по чистым парам

(например, в Оренбургской области) следует рассматривать как одну из самых эффективных для получения устойчивых урожаев. В степной зоне под чистый пар необходимо отводить 20% пашни, в лесостепной — 10%. В основу применения удобрений ложится применение фосфора, азота – для озимых посевов; применение полного удобрения под сахарную свеклу, кукурузу и кормовые культуры, а также фосфорно-калийных – под бобовые. Органические удобрения в норме 20–30 т/га.

1.4 Типы систем земледелия

Развитие сельского хозяйства во многом способствовало не только решению

проблемы обеспечения питания, но и повышению экологического риска для всего

13

человечества. В зависимости от интенсивности использования земель и необходимости их защиты в процессе эволюции сельского хозяйства, системы земледелия прошли путь формирования примитивных до интенсивных (рисунок 7)

[4].

Рисунок 7 - Типы систем земледелия

Впримитивных системах земледелия используется небольшая часть пригодных для земледелия агроландшафтов, занятых зерновыми культурами. Все процессы восстановления почв идут без прямого участия человека.

Вэкстенсивных системах земледелия используется половина пригодных для земледелия агроландшафтов, занятых зерновыми культурами и многолетними травами. Процессы восстановления почв направляются человеком.

Вэкстенсивных системах земледелия пригодные для земледелия

агроландшафты находятся в обработке, заняты зерновыми культурами,

14

многолетними травами в сочетании с парами. Возрастает экологическая нагрузка на окружающую среду [29].

В интенсивных системах земледелия пригодные для земледелия агроландшафты используются полностью, заняты зерновыми пропашными культурами. Изменение агроландшафта и трансформация окружающей природной среды ввиду повышенных экологических нагрузок [4].

1.4.1 Современные традиционные интенсивные системы земледелия

Современные системы земледелия относятся к типу интенсивных системы земледелия — это системы, которые направлены на обеспечение плодородия почв при интенсификации прироста качества и количества урожая. Они возникли вследствие научно-технического прогресса, глобальной урбанизации, увеличения уровня жизни, значительного роста населения. Все это привело к резкому росту спроса на сельскохозяйственную продукцию.

Интенсивные системы земледелия имеют ряд отличительных особенностей

(рисунок 8). Эти параметры обеспечивают их эффективность только при условии достижения высокого уровня земледелия [4].

Рисунок 8 - Признаки интенсивных систем земледелия

15

Примерами интенсивных систем земледелия в классическом варианте служат

плодосменная и промышленно-заводская (пропашная).

Плодосменная система земледелия (плодосмен) — система чередования в севообороте истощающих почву культур (зерновые) с обогащающими (бобовые).

Отличительными особенностями плодосменной системы являются:

наличие пашни;

возделывание кормовых культур;

замена паров бобовыми культурами;

чередование культур в севообороте.

Воснове плодосмена лежат растения, отличающиеся потребностями в питательных веществах (рисунок 9).

Рисунок 9 - Группы растений для плодосменной интенсивной системы земледелия

В плодосменной системе севооборот происходит следующим образом: бобовые культуры → озимые культуры → пропашные культуры → яровые зерновые культуры. Смена – ежегодно. Схема – ½ поля – зерновые, ½ – бобовые и пропашные.

Пары – клевер.

В промышленно-заводской системе земли используют под посевы ценных зерновых, зернобобовых, технических и высокопродуктивных кормовых культур.

Оставшуюся часть площади лугов – высокопродуктивные сенокосы и пастбища.

16

Структуру посевных площадей определяют исходя из специализации хозяйства и

повторяющиеся [4].

1.4.2 Современные альтернативные интенсивные системы земледелия

В условиях постоянно растущих экологических проблем важность обеспечения питания человечества признана одной из наиболее важных проблем в ближайшем будущем. Поэтому активно исследуются новые технологии и методы получения максимального урожая. На смену традиционным интенсивным системам земледелия,

основывающихся на химизации сельскохозяйственного производства, приходят альтернативные системы земледелия, основывающихся на отказе от использования удобрений и химических средств защиты растений за счет разработки мер биологической защиты растений [16]. Современные альтернативные системы земледелия классифицируются в зависимости от особенностей выращивания сельскохозяйственной продукции (рисунок 10).

Рисунок 10 - Классификация систем альтернативного земледелия

17

Для всех альтернативных систем земледелия характерен общий принцип — сокращение или полный отказ от применения минеральных удобрений и пестицидов,

переход на питательные вещества растительного происхождения, получение экологически безопасной продукции растениеводства (рисунок 11).

Рисунок 11 - Факторы экологизации систем земледелия

Экологизация земледелия – это снижение негативного воздействия антропогенного фактора в растениеводстве путем интенсификации биологических факторов защиты растительных и почвенных ресурсов. Используется для повышения эффективности земледелия. Направлено на увеличение продуктивности культур и воспроизводство плодородия почвы. Полностью подчиняется принципам рационального природопользования [17].

18

Преимущество альтернативных систем земледелия неоспоримо – это, в первую очередь их экологичность. Однако существенным недостатком является факт снижения урожайности сельскохозяйственных культур на фоне отсутствия химизации производства.

Также при развитии альтернативного землепользования в настоящее время внедряются новые методы и виды ведения сельского хозяйства – «Умное земледелие».

Один из таких проектов – «Сельское хозяйство 4.0», в котором овощи, выращиваемые при искусственном освещении, произвели революцию в традиционном сельском хозяйстве.

Также разработаны технологии беспроводной сети на основе Wi-Fi для сбора данных, интеллектуального управления и контроля сельскохозяйственной территории. В основе сети – датчики влажности, температуры, освещения и различные исполнительные механизмы, которые подключаются к беспроводным модулям для загрузки данных в облако.

Технологии Bluetooth также используются в сельскохозяйственных проектах. Вспашка, опрыскивание и посев уже выполняются роботом через Bluetooth

[27].

Вопросы для самоконтроля:

1Дайте определение системе ведения сельского хозяйства и укажите основные мероприятия, определяющие ее деятельность.

2Что такое система земледелия и какие блоки входят в ее состав?

3Определите схему увеличения урожайности при использовании базовых мероприятий в системе земледелия.

4Назовите основные требования, применяемые к зональным системам земледелия.

5Перечислите меры по увеличению плодородия почв в нечерноземной зоне России.

6Перечислите меры по увеличению плодородия почв в лесостепной и степной зоне России.

7Определите основные типы земледелия и дайте их характеристику.

19

8Перечислите основные признаки интенсивных систем земледелия.

9Что такое плодосмен и по каким признакам он определяется?

10Как классифицируются системы альтернативного земледелия?

11Дайте определение понятию экологизации земледелия. Назовите факторы, обеспечивающие экологизацию земледелия.

20