Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Система земледелия. Учебное пособие к самостоятельной работе студентов
.pdf
шому геологическому круговороту веществ в природе, указывает на
обеспечение условий синхронного совершенствования всех составных звеньев систем земледелия, а не только «возврата» недостающих
веществ.
13. Законы возрастающего и убывающего плодородия имеют место в функционировании сложной биоэкономической системы «человек – производство – природные ресурсы» и в ее важнейшем продуцирующем блоке «почва – растение – внешняя среда».
В условиях естественной саморазвивающейся экологической системы, а также при устранении лимитирующего воздействия одних
факторов и оптимизации других, действует закон возрастающего плодородия и расширенного воспроизводства. Агротехнические и агромелиоративные приемы, химизация и механизация наряду с другими
прогрессивными приемами земледелия ведут к увеличению урожайности выращиваемых культур. При этом резко возрастает количество
затраченной энергии в соответствии с законом снижения энергетической эффективности природопользования.
Различного рода ограничивающие факторы, стихийные бедствия,
связанные с хозяйственной деятельностью человека, нарушения законов природы и земледелия, их осознанное или неосознанное игнорирование, чрезмерные техногенные нагрузки на продуцирующий
блок неизбежно ведут к разрыву многочисленных нитей экологического равновесия, к снижению плодородия и устойчивости агроландшафта, к отрицательным экологическим и экономическим последствиям. Этот закон также подчеркивает действенность закона минимума
по Ю. Либиху, закона толерантности (выносливости) по В. Шелфорду и закона убывающей отдачи (А. Тюрго – Т. Мальтус).
Самым важным фактором падения плодородия является отчуждение с полей урожая и значительной части наземной растительной
массы, выключение их из малого биологического круговорота веществ,
нарушение закона внутреннего динамического равновесия.
Из этих законов следует также, что уровень плодородия определяется также уровнем развития науки и техники, культурой земледелия.
Закон непрерывного функционирования продуцирующего блока
«почва – растение – внешняя среда» указывает, что с возрастанием
периода и времени взаимодействия растений с почвами плодородие
продуцирующего блока возрастает, а свойства почв приобретают но-
41
вые ценные качества. И наоборот, чем более длительное время почвы
лишены растительности, тем ниже уровень плодородия продуцирующего блока, а почвы утрачивают многие ценные качества.
С действием этого закона связано различное отношение к структуре посевных площадей, севооборотам, к чистым и занятым парам в
севообороте с их неодинаковым удельным весом.
Он является частным проявлением закона непрерывного обмена
(и превращения) вещества и энергии. Однако в основе функционирования сложной биоэкономической системы и ее продуцирующего блока «почва – растение – внешняя среда» как важнейшей составляющей
земледелия он выделен нами в качестве соответствующего закона земледелия.
Несложный анализ законов природы и земледельческого природопользования показывает, что в земледелии еще не до конца сформировалось системное мировоззренческое представление об агроландшафтах и условиях их формирования, а недоучет и недооценка основных научных положений неизбежно ведут на практике к огромным издержкам, ошибкам и провалам различного рода социальных
программ. Формирование агроландшафтного земледелия должно исходить из самой сущности земледелия как науки и отрасли производства.
Система природоохранных (экологических) мероприятий охватывает все составляющие элементы земледелия. И если бы в разработке
каждого такого элемента в достаточной мере учитывались экологические аспекты, а последние были реализованы на практике, то проблема
агроландшафтного земледелия отпала бы сама по себе. На самом же
деле все обстоит значительно сложней. На практике приходится формировать новые агроландшафты в условиях уже сложившихся обстоятельств, сформировавшихся принципов, утвердившегося сознания, «отработанного» механизма хозяйствования на земле. Необходимо прежде всего преодолеть внутренний психологический барьер, чтобы понять насущную необходимость новых подходов к использованию природных ресурсов и земледелию как самой интенсивной отрасли эксплуатации земельных ресурсов.
Таким образом, суть агроландшафтного земледелия состоит в том,
чтобы каждый природно-территориальный комплекс на основе тщательного изучения совокупности взаимосвязанных природных фак-
42
торов (климата, геоморфологии, растительности, почв и т.д.) был районирован по принципу однородности (интенсивности процессов) и
характеру их целевого и наиболее рационального использования. В
этом непростом вопросе все еще существует множество трудностей,
преимущественно методического характера. В связи с этим и в задачу
настоящего сообщения входило не столько решение конкретных вопросов, сколько концентрация внимания ученых и специалистов сельского хозяйства на наиболее общих концептуальных и методических
проблемах, чтобы в дальнейшем были выработаны общие положения
и научные основы агроландшафтного земледелия. Подобно тому, как
после пыльных бурь на Ростовской сессии ВАСХНИЛ 1969 г. было
провозглашено, что все земледелие должно быть почвозащитным. В
этом направлении имеются существенные достижения, так и по мере
роста экологического самосознания и культуры производства должно
быть твердо определено, что все земледелие должно быть агроландшафтным, т.е. быть в согласии с законами природы, экологически и
экономически устойчивым.
43
Глава 5.
СУЩНОСТЬ СОВРЕМЕННЫХ СИСТЕМ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
Система земледелия – форма земледелия, представляющая комплекс взаимосвязанных агротехнических, мелиоративных и организационных мероприятий, характеризующихся интенсивностью использования земли, способами восстановления и повышения плодородия
почвы с целью получения высоких и устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур.
В современных условиях в связи с возросшими задачами и интенсификацией сельского хозяйства понятие системы земледелия значительно усложнилось. Под современной системой земледелия понимают высокопродуктивное, устойчивое, экологически обоснованное и экономически эффективное производство высококачественной
продукции растениеводства при рациональном использовании земли
и воспроизводстве почвенного плодородия.
Современная система земледелия должна обеспечивать защиту
почвы от водной эрозии и дефляции, успешное регулирование водного режима, экологическую безопасность и охрану окружающей среды (водоемов, лесов и др.) от загрязнения пестицидами и минеральными удобрениями, создание благоприятных условий для роста и развития сельскохозяйственных культур, труда и жизни человека.
Отличительной особенностью современной системы земледелия
является агроландшафтный подход к их разработке и совершенствованию. Это значит, что они должны быть хорошо адаптированы к местным ландшафтам, отвечать требованиям экологической чистоты и
создавать предпосылки для рационального использования земли и
повышения почвенного плодородия, получения высоких и устойчивых урожаев.
Адаптивно-ландшафтная система земледелия – это система использования земли, направленная на производство продукции с учётом экономических и материальных ресурсов и обеспечивающая устойчивость агроландшафта и воспроизводства повышенного плодородия.
В соответствии с принятой в агрономии классификацией в настоящее время наибольшее распространение получили следующие системы земледелия.
Зернопаровая почвозащитная система земледелия возникла на базе
паровой системы земледелия в условиях засушливых степей Северного Кавказа, Поволжья, Зауралья, Западной Сибири, Северного Ка-
44
захстана. В структуре посевных площадей преобладают зерновые
продовольственные (пшеница, рожь) и фуражные (ячмень, овес) культуры. Важную роль в устойчивом производстве и высоком выходе зерна играет наличие в севооборотах этой системы чистого пара (до 25
% общей площади пашни).
Воспроизводство плодородия почвы обеспечивается применением органических и минеральных удобрений в сочетании с почвозащитной системой обработки почвы, полосным размещением посевов
и чистого пара, кулисами, с влагонакоплением и очищением почвы от
сорняков в паровых полях.
Зернопаропропашная почвозащитная система земледелия более
интенсивная, чем зернопаровая, широко используется в зерноживотноводческих хозяйствах Центрально-Черноземной зоны, Северного
Кавказа, Поволжья, Сибири и других районов. В севооборотах большая часть пашни занята зерновыми и пропашными культурами при
наличии чистого пара. Такая структура посевных площадей гарантирует высокий выход зерна, кормов и другой продукции с 1 га площади пашни.
При большом выносе питательных веществ воспроизводство плодородия почвы достигается высокими дозами органических и минеральных удобрений в сочетании с почвозащитными мероприятиями
против водной эрозии.
Зернопропашная почвозащитная система земледелия как одна из
самых интенсивных характеризуется преобладанием в структуре посевных площадей только зерновых и пропашных культур и отсутствием чистого пара. Применяется в хозяйствах зерноживотноводческого
направления в Центрально-Черноземном, Центральном, Волго-Вятском и других районах, относительно меньше подвергаемых угрозе
засух, чем южные районы России.
Воспроизводство плодородия почвы обеспечивается высокими
дозами органических и минеральных удобрений на фоне рациональной системы обработки в сочетании с почвозащитными мероприятиями и применением гербицидов.
Зернотравяная, или улучшенная зерновая почвозащитная система земледелия, в севооборотах которой не менее половины площади
пашни занимают зерновые культуры, а остальную часть – многолетние и однолетние травы; при отсутствии чистых паров применяют
45
посевы промежуточных культур. Обеспечивает средний выход зерна
и высокий выход сочных и грубых травяных кормов с 1 га севооборотной площади. Применяется в хозяйствах животноводческого направления лесной, лесостепной зон и в других районах с достаточным увлажнением (450-700 мм осадков), при орошении и на склоновых землях.
Воспроизводство плодородия почвы обеспечивается за счет посевов многолетних трав, внесения органических и минеральных удобрений при высоком уровне защиты почвы от эрозии и экологической
чистоте технологии.
Плодосменная система земледелия – это система, при которой
зерновые культуры занимают не больше половины севооборотной
площади, а на остальной части размещают бобовые и пропашные культуры. Применяются посевы промежуточных культур. Обеспечивается наибольший выход растениеводческой продукции с 1 га пашни в
хозяйствах с многоотраслевой структурой в лесной, лесостепной зонах и на орошаемых землях.
Воспроизводство плодородия почвы обеспечивается за счет высоких доз органических и минеральных удобрений и оптимального
чередования культур в плодосменном севообороте в сочетании с почвозащитными мероприятиями против водной эрозии.
Травопольная система земледелия – основа интенсивного кормопроизводства в хозяйствах с крупными мясо-молочными животноводческими комплексами, обеспечивающая выход с 1 га севооборотной
площади до 10 т корм. ед. В отличие от известной в истории земледелия травопольной системы В.Р. Вильямса, эта современная система
земледелия характеризуется преобладанием посевов многолетних и
однолетних трав при незначительном удельном весе пропашных кормовых культур. Применяется в районах достаточного и избыточного
увлажнения, на орошаемых и склоновых землях.
Воспроизводство плодородия почвы с окультуриванием и углублением пахотного слоя дерново-подзолистых и других малоплодородных почв, их защита от водной эрозии обеспечиваются за счет интенсивного использования многолетних трав, высоких доз органических
и минеральных удобрений.
Пропашная (промышленно-заводская) система земледелия, при
которой большую часть пашни занимают под пропашные культуры:
46
овощные, сахарную свеклу, картофель, кукурузу, хлопчатник и др.
Применяют повторные и промежуточные культуры. Обеспечивается
высокий выход продукции с 1 га севооборотной площади, но со значительным выносом питательных веществ и физическими нагрузками на почву (уплотнение, распыление). Распространена в пригородных хозяйствах овощекартофелеводческого направления, в южных
хозяйствах, специализирующихся на производстве интенсивных пропашных культур: сахарной свеклы, кукурузы на зерно, хлопчатника,
клещевины, подсолнечника.
Воспроизводство плодородия почвы обеспечивается за счет больших доз органических и минеральных удобрений с обязательным применением почвозащитных и почвоулучшающих мероприятий. Защиту растений от сорняков, вредителей и болезней проводят с помощью
интегрированной системы применения химических и биологических
методов.
Кроме основных перечисленных систем земледелия, в разнообразных почвенно-климатических условиях России возможно применение и других, как традиционных, так и появляющихся новых альтернативных систем земледелия.
Глубокие изменения в общественно-политической сфере, в социально-экономической жизни России определили необходимость совершенствования и развития систем земледелия. Это связано с многоукладностью сельскохозяйственного производства в условиях перехода к рыночной экономике, обострением экологических проблем
на фоне большого количества землевладельцев, частной собственности на землю.
В этих обстоятельствах возрастает значение агроландшафтного
подхода к разработке и совершенствованию зональных систем земледелия. Это значит, что они должны быть хорошо адаптированы, т. е.
увязаны с местным ландшафтом, отвечать требованиям экологической чистоты и создавать предпосылки для рационального использования земли и повышения почвенного плодородия, для получения
высоких и устойчивых урожаев. Основополагающей становится задача формирования адаптивно-ландшафтного земледелия, тесно увязанного с ландшафтной экологией в конкретных почвенно-климатических условиях.
Сущность системы земледелия как научно обоснованного агроэкологоэкономического комплекса определяется урожаем, рассматри-
47
ваемым как результат сложного взаимодействия почвы (плодородия),
растений, климата, агропроизводственной деятельности человека на
определенной территории во времени. Поэтому главная задача системы земледелия – это получение максимальных, стабильных урожаев
с высоким качеством продукции.
Этой задачи можно достичь только путем наиболее полного использования солнечной энергии, поступающей на единицу площади
в данной местности. Максимально возможное поглощение солнечной
энергии определяется плодородием, то есть наличием и достатком
земных факторов жизни растений.
Все современные системы земледелия должны быть нормативными и комплексными по содержанию. Нормативность системы представляет собой технологическую модель плодородия почв, учитывающую биологические особенности культур и уровни их урожайности, на основе дозирования факторов интенсификации. Вводными параметрами модели являются:
• мощность пахотного слоя, см;
• содержание водопрочных макроагрегатов, %;
• плотность почвы, г/см3;
• содержание гумуса, %;
• максимально допустимое количество сорных растений на 1 м2;
• содержание фосфора Р2О5 и калия К2О, мг/100 г почвы;
• кислотность.
Воспроизводство почвенного плодородия осуществляется агротехническими и мелиоративными мероприятиями на нормативной
основе.
При всей значимости экономических и социальных связей в
земледелии расчетно-балансовые методы программирования плодородия и урожаев всё же вторичны по отношению к создаваемому урожаю. Первично биологическое существо урожая, его количество и
качество. Приоритет биологического и технологического начал определяет агрономическую суть и теоретическую основу систем земледелия. Количество связанной солнечной энергии в урожае является
ключевым показателем и условием высокоэффективного земледелия.
Влияние природных факторов на биопродукционный процесс
отражается на климате, почве, растении. Каждой природной зоне характерны определенные количества физиологически активной ради-
48
ации, тепла и атмосферных осадков, их распределение в течение года,
уровень потенциального плодородия почв, видовой состав культур и
характер создаваемого продукта. Это первичные объективные условия, которые ограничивают величину и качество земледельческой
продукции.
К вторичным и субъективным факторам, влияющим на биопродукционный процесс и величину земледельческого продукта, относятся технологии производства продукции, экономические, социальные и даже исторические условия.
Связь между первичными и вторичными факторами достигается
посредством культурного растения, урожайность которого определяется функционированием системы земледелия в целом.
Таким образом, теоретической основой систем земледелия является регулирование продукционного процесса в агроценозах и воспроизводстве плодородия почв. Растение и почва рассматриваются как
одно целое, как основной фактор устойчивости земледелия. Это единство достигается путем максимальной адаптации к конкретным условиям агроландшафта с нормативными экологическими требованиями. Суть адаптации заключается в создании агроэкологических условий и последовательной оптимизации лимитирующих факторов, отвечающих биологическим и агротехническим требованиям культурных растений.
Применительно к условиям конкретного предприятия, система
земледелия должна решать следующие задачи:
• обеспечивать рациональное использование биоклиматического
потенциала, земельных, растительных, водных, технических, трудовых и иных ресурсов;
• создавать оптимальные условия для устойчивого развития и
высокой продуктивности растениеводства и иных специализаций предприятия с целью получения максимального количества качественной
продукции при минимальных затратах труда и ресурсов;
• повышать плодородие почвы;
• предотвращать риски развития эрозионных процессов и загрязнения окружающей среды.
49
Глава 6.
РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
Система земледелия – научно обоснованный комплекс способов
производства продукции растениеводства, методов и форм рационального использования агроландшафтов и ресурсно-энергетического потенциала хозяйства, воспроизводства плодородия и достижения экологического равновесия, обеспечивающих высокую продуктивность
и эффективность земледелия.
Адаптивно-ландшафтная направленность современных систем
земледелия подразумевает приспособляемость производства продукции растениеводства к различным агроландшафтам, формам хозяйствования, уровням обеспеченности материальными и энергетическими ресурсами, условиям рынка на основе достижений сельскохозяйственной науки.
По степени сложности система земледелия относится к очень
сложным многоуровневым системам, сущность взаимосвязей в которых зависит не только от элементов, входящих в систему, но и от состояния среды. По типу связей со средой земледелие является открытой системой, характеризующейся постоянным обменом вещества,
энергии и информации. Это в значительной степени затрудняет принятие обоснованных решений по управлению взаимодействием между составными частями системы при использовании традиционных
методов.
Традиционные методы проектирования систем земледелия, основанные на практическом опыте, интуиции, несложных расчетах, не
обеспечивают желаемого системного эффекта. Для этой цели необходимо использовать системный анализ, предполагающий изучение
сложных явлений как целого, без дробления на части, исследование,
прежде всего, его общесистемных свойств.
Системный анализ является основополагающим в методологии
проектирования современных систем земледелия; он включает формальные и неформальные методы оценки всестороннего функционирования системы. Опыт последних лет свидетельствует, что применение этих методов гарантирует высокую научную и экономическую
эффективность. Другой не менее важный эффект системного подхода
– упорядочение исследовательской и управленческой структуры.
Применение системного анализа при проектировании систем земледелия должно способствовать рациональному использованию почвенных и агроклиматических ресурсов сельскохозяйственных пред-
50
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]