3. Структура и содержание систем земледелия

Потенциальные возможности сорта в формировании урожая проявляются максимально при высоком агротехническом фоне. Поэтому агротехника возделывания культур должна быть направлена на создание наиболее благоприятных условий для их роста и развития. Освоение научно обоснованной системы земледелия на фоне высокой агротехники позволяет получить не только высокие, лучшего качества, устойчивые, но и более «дешевые» урожаи. Объясняется это проявлением в производстве закона совокупного взаимодействия факторов жизни растений.

Все системы земледелия имеют общие составные части:

а) агротехническая организация территории хозяйства и система севооборотов;

б) система обработки почвы;

в) система удобрения;

г) система мероприятий по борьбе с сорняками, болезнями и вредителями сельскохозяйственных культур;

д) семеноводство;

е) мероприятия по защите почвы от водной и ветровой эрозии. Наряду с этими общими составными частями в разных почвенно-климатических зонах в системы земледелия включаются полезащитных лесные насаждения, орошение, осушение, химические мелиорации (известкование, гипсование и др.). Значение каждой составной части системы земледелия для повышения плодородия почвы и урожайности сельскохозяйственных культур в разных почвенно-климатических зонах имеет свою специфику.

Согласно ГОСТу система земледелия – это единый научно обоснованный комплекс взаимосвязанных агротехнических, мелиоративных, почвозащитных и организационно – экономических мероприятий, направленных на эффективное использование земли, агроклиматических ресурсов, биологического потенциала растений с целью получения устойчивых, высоких урожаев сельскохозяйственных культур и воспроизводства плодородия почвы.

В каждой системе земледелия можно выделить 4 составляющих (блока): агротехническую, мелиоративную, экологическую и организационно-экономическую.

Роль каждой составляющей и ее компонентов в различных условиях неодинакова. В пределах каждой составляющей могут применяться различные мероприятия – агротехнические, мелиоративные, почвозащитные (природоохранные) и организационно – экономические в зависимости от того, какие задачи решаются в конкретных природных условиях.

3.3.1. Агротехническая составляющая систем земледелия

Агротехнический блок систем земледелиявключает в себя организацию территории и севооборотов, научно обоснованную систему обработки почвы и систему применения удобрений, интегрированную систему защиты растений, семеноводство.

Научно обоснованная организация земельной территории хозяйства со всеми его угодьями, водными бассейнами, дорожной сетью, производственными постройками и другими объектами служит организационно – технологической основой, объединяющей все части системы земледелия в единое целое. Формами организации земельной территории могут быть прямоугольная, контурная, контурно-полосная, контурно-мелиоративная. Для всех форм обязательно соблюдение оптимального соотношения площади пашни, сенокосов, пастбищ, лугов, лесов, водоемов, которое определяется местными природными условиями и должно быть усто1йчивым во времени и пространстве. При относительно стабильной общей площади пашни, пастбищ, сенокосов и других угодий производство основных продуктов сельского хозяйства будет зависеть от перспективной структуры посевных площадей.

Структура посевных площадей– соотношение площадей посева основных видов сельскохозяйственных культур на пашне, формируемое с учетом специализации и интенсификации производства, повышения плодородия почвы и роста продуктивности сельскохозяйственных культур.

Современные экологические, технологические и экономические требования определяют исключительно большое значение севооборота. Севооборот – научно обоснованное чередование сельскохозяйственных культур в агроценозах, обеспечивающего повышение плодородия почвы и продуктивности сельскохозяйственных культур с учетом агроклиматических особенностей территории. Можно сказать, что севообороты являются ключевым звеном современных систем земледе­лия, так как лишь при оптимальном соотношении и чередовании сельскохозяйственных культур возможно выполнение задач по охране природы, защите почвы от эрозии, рациональному использо­ванию земли, воспроизводству плодородия почвы, ее окультурива­нию и повышению урожайности.Организация системы севооборотов основывается на агроэкологической группировке земель и структуре посевной площади. При формировании системы севооборотов надо иметь в виду, что набор сельскохозяйственных культур и схема чередования культур в каж­дом из них должна быть наиболее оптимальной для каждой группы земель, обеспечивать экологическую безопасность агроландшафта.

Севообороты являются наиболее действенным агротехническим комплексом повышения плодородия и урожайности культур являются севообороты. Положительное влияние севооборотов на урожайность сельскохозяйственных культур обусловлено, прежде всего, тем, что при правильном чередовании культур предотвращается одностороннее обеднение почвы элементами питания растений, более рационально используется продуктивная влага, содержащаяся в различных слоях почвы, предотвращается распространение злостных сорняков, прежде всего овсюга, а также вредителей и болезней. Бессменные посевы одной и той же культуры отрицательно сказываются на урожае в течение ряда лет, причем особенно сильно реагирует на такие посевы яровая пшеница. При таком положении очевидна необходимость чередования культур в севообороте.

В севообороте должна соблюдаться совместимость отдельных культур для получения максимально высокой биологической продуктивности экологически чистого урожая. Должны быть максимально задействованы природные и антропогенные ресурсы, природоохран­ные энергосберегающие технологии.

На систему севооборотов накладываются все другие звенья системы земледелия - обработка почвы, удобрения, сортосмены и семе­новодство, защита растений от вредителей, болезней и сорняков, ме­лиорация, окультуривание и защита почвы от эрозии, машины, орга­низация труда, его оплата и др. С системой севооборотов тесно связа­на система окультуривания естественных сенокосов, пастбищ и лугов.

Научно обоснованная система обработки почвы обеспечивает сохранение и повышение ее плодородия, эффективное использование удобрений, осадков, поливной воды, успешную борьбу с засухой, дефляцией и водной эрозией, сорняками, возбудителями болезней и вредителями растений.

При построении системы обработки почвы должны соблюдаться следующие принципы:

1. Дифференциация способов и технологий обработки в зависимости от природных факторов (особенностей агроландшафта, свойств почвы и уровня плодородия), биологических особенностей культур, степени проявления эрозионных процессов, гидрологиче­ских условий, а также фитосанитарного состояния почвы.

1. Принцип разноглубинности обработки почвы в севообороте, который предусматривает обоснованное чередование приемов отвальной, безотвальной, глубокой и поверхностной обработок в соответствии с условиями агроландшафта и отзывчивостью куль­тур на глубину обработки и мощность пахотного слоя.

2. Принцип минимизации. Он реализуется в первую очередь на хорошо окультуренных высокоплодородных почвах с опти­мальными для растений агрофизическими свойствами.

3. Экологическая, экономическая и почвозащитная целесообразность применения способов и технологий обработки на основе оценки энергетического баланса всех видов затраченной энергии и содержания ее в урожае и плодородия почвы.

Обработка почв занимает одно из ведущих мест в системе агротехнических мероприятий. Цель обработки почв – полнее мобилизовать и максимально использовать потенциальное (природное) плодородие почвы за счет улучшения деятельности микроорганизмов, создания оптимального сложения пахотного слоя, эффективной борьбы с сорной растительностью. Система комбинированной обработки почвы, предусматривающая чередование отвальной, безотвальной и поверхностной (мульчирующей) обработки почвенного пласта в сочетании с противоэрозионными приемами является основой почвозащитных агротехнологий. В конечном счете, обработка почвы эффективна лишь тогда, когда ее проводят с учетом свойств почв, их физической спелости, климатических и погодных условий конкретного региона, требований растений к технологии их возделывания в севообороте. Научно обоснованная обработка почвы должна обеспечить рост урожайности на основе максимального использования выпадающих осадков, сохранения и рационального их использования, повышения эффективности минеральных удобрений.

Научно обоснованная система применения удобрения - это комплекс агрономических и организационных мероприятий, направленных на использование всех видов удобрений с целью повышения урожая и его качества и воспроизвод­ства плодородия почвы.

В современном интенсивном земледелии высокий уровень урожайности со­провождается большим выносом питательных веществ из почвы. По закону сохранения массы (в земледелии «закон возврата») для вос­производства плодородия эти вещества должны быть возвращены в почву не в меньшем, а даже большем количестве. В агроценозах, в отличие от естественных биогеоценозов с относительно замкнутым циклом биогенных элементов, происходит разрыв этого цикла из-за отчуждения питательных веществ с урожаем, потерь в результате стока, эрозии, денитрификации, инфильтрации. Нарушение баланса питательных веществ приводит к уменьшению производства продук­ции и ухудшению ее качества, снижению плодородия почвы и устой­чивости агроландшафта. Поэтому устранение дефицита биогенных элементов в земледелии осуществляют с помощью удобрений.В разных почвенно-климатических условиях потребность в каждом питательном элементе неодинакова. Однако почти повсеместно для формирования высокого урожая сельскохозяйственных культур, прежде всего, требуется азот, фосфор и калий. По данным Гимадеева (1984) средняя прибавка урожая зерна колосовых от внесения 40-50 кг/га д.в. азотных, 40-50 – фосфорных и 25-30 кг/га д.в. калийных удобрений достигала 10-12 ц/га.

Наряду с ландшафтным подходом к распределению и использованию удобрений необходимо учитывать эффективность их взаимо­действия с другими элементами системы земледелия - севооборотом, обработкой почвы, сроками посева, нормами высева семян и т.д. Применением удобрений можно регулировать и развитие растений на различных этапах органогенеза, ускорять их созревание с учетом сро­ков посева и формирования площади питания растений различными способами посева и нормами высева семян. Применение удобрений позволяет предотвратить или смягчить воздействие на растение раз­личных стрессов, повышая приспособляемость культур к неблагопри­ятным условиям, их засухо- и морозоустойчивость и т.д.

В настоящее время для каждой почвенно-климатической зоны имеются установленные опытным путем средние нормы внесения минеральных удобрений. Однако эффективность удобрений колеблется из года в год. Эффективность удобрений определяется комплексом условий: почвенным плодородием, биологическими особенностями культур, агротехникой, климатическими и погодными условиями и т.д. Последние часто имеют решающее значение. Агрометеорологическими факторами, определяющими эффективность удобрений, являются температура воздуха и влажность почвы. Известно, что нормальное увлажнение текущего года способствует повышению эффективности вносимых удобрений. При внесении высоких доз минеральных удобрений в засушливые годы усиливается риск получения урожая со значительным количеством мелкого и щуплого зерна. Температурный режим определяет накопление подвижных питательных веществ в почве, мобилизацию ее потенциального плодородия и поглощения их растениями из почвы и внесенных удобрений. Кроме того, при внесении на полях удобрений их влияние, как правило, прежде всего, проявляется в активизации роста и развития сорных растений. Поэтому внесение удобрений следует обязательно сопровождать мерами борьбы с сорняками.

Интегрированная (комплексная) система защиты растений от вредных организмов. Рациональная организация системы защиты растений от вред­ных организмов основана на учете их численности, вредоносности, прогнозе появления. На современном этапе разработка и освоение системы защиты растений от вредителей, возбудителей болезней и сорняков рассматривается с точки зрения управления и регулирова­ния фитосанитарного потенциала посевов и почвы.

Распространение сорной растительности наносит большой ущерб сельскому хозяйству. При этом целью борьбы с сорняками является не полное их истребление, а снижение их количества в агрофитоценозах до практически безвредного уровня. Известно, что даже при средней засоренности урожай зерновых снижается на 20-25%, а пропашных – наполовину. Многие сорняки при благоприятных условиях в сильной степени развивают вегетативные органы, опережают в росте культурные растения и затеняют их. Это приводит к ослаблению фотосинтеза и снижению урожая сельскохозяйственных культур. Затенение почвы уменьшает температуру на ее поверхности на 2-4°С, что ухудшает деятельность почвенных микроорганизмов и затягивает вегетацию культурных растений, что особенно опасно для районов с коротким периодом вегетации. Более быстрое развитие корневой системы сорняков усиливает действие засухи. Сорные растения являются местообитанием и временным источником питания многих энтомовредителей и очагами возбудителей болезней культурных растений. В современных системах земледелия борьбе с сорняками приоритет отдается биологическим и агротехническим методам, средствам, имеющим профилактическое значение. К таким методам относят: соблюдение оптимального чередования культур, применение механической обработки почвы, возделывание устойчивых к засорению сортов, применение высокоэффективных гербицидов. Преимущество агротехнических приемов состоит в том, что каждый их них, кроме уничтожения сорняков, выполняет и другие важные задачи (регулирование водно-воздушного, теплового и питательного режимов, борьба с болезнями и вредителями культур и т.д.).

Агротехнические методы в системе защиты растений использу­ют при проведении послеуборочных, предпосевных, послепосевных обработок почвы с применением различных сельскохозяйственных машин. Методы провокации, истощения, удушения, вычесывания, механического удаления вегетирующих сорных растений и другие применяют как в системе обработки почвы, так и при уходе за посе­вами.

Химические меры защиты растений заключаются в протравли­вании семян, опрыскивании почвы и посевов пестицидами, дезинфек­ции хранилищ и токов, применении отравленных приманок. При использовании химических мер борьбы следует строго соблюдать сроки, дозы и способы применения препаратов, меры по охране окружающей среды и технику безопасности.

Важнейшим направлением биологизации земледелия является применение экологически безопасных биопрепаратов различного назначения: для защиты растений от болезней и вредителей, стимулирования роста и развития сельскохозяйственных культур, в качестве высокоэффективных удобрений. На посевах яровой пшеницы при использовании азотовита, псевдобактерина, силка урожайность этой культуры повышалась на 4.5-4.9 ц/га (14-16%). Кроме того, применение биопрепаратов экономически выгодно.

Биологический метод регулирования численности вредных организмов включает поддержание плотности природных энтомофагов с помощью биологических препаратов, интродукцию паразитов или хищников, искусственное наращивание численности энтомофагов, использование энтомопатогенов, ферромонов, гормонов, насекомых, репеллентов или аттрактантов, выпуск стерильных насекомых и др. Наилучшие результаты обеспечивает интегрированная, или комплексная, система защиты растений от сорняков, вредителей и болезней.

Система семеноводства занимает важноеместо в любой системе земледелия: посев и посадка наиболее урожайными сортами. Сортовую агротехнику строят с учетом особенностей зональных систем земледелия. При этом большое значение уделяется нормам высева семян и использованию оптимальных сроков посева. Именно срок посева нередко определяет судьбу будущего урожая. Правильно выбранный срок посева является одним из важнейших факторов получения высокого урожая семян с хорошими посевными качествами. При очень ранних сроках, вследствие пониженных температур, затягиваются сроки всходов, которые затем испытывают недостаток усвояемых питательных веществ из-за замедления микробиологических процессов в почве. При поздних посевах налив и созревание зерна проходит в неблагоприятных метеорологических условиях и в более растянутые сроки. Использование же полных норм высева обеспечивает создание оптимального стеблестоя и формирование наиболее высокого урожая.

Система внутрихозяйственного семеноводства организуется в соответствии с требованиями государствен­ной системы сортового семеноводства по каждой культуре в зависи­мости от специализации хозяйства и структуры площадей, принятой в системе земледелия. Основная цель системы семеноводства состоит в получении семян высокого качества сель­скохозяйственных культур, адаптированных (приспособленных) к конкретным местным природным условиям.Организация внутрихозяйственного семеноводства включает планирование производства семян, технологии возделывания поле­вых культур на семена, сортовой и семенной контроль, послеубороч­ную обработку, хранение и подготовку семян к посеву, сортосмену и сортообновление.При планировании производства семян учитывают источники поступления семян, порядок сортосмены и сортообновления, структуру посевных площадей, урожайность кондиционных семян, норму высева, создание основных, страховых и переходящих фондов семян, материально-техническое обеспечение семеноводства.

При выращивании высококачественных семян районированных сортов и гибридов сельскохозяйственных культур осуществляют сортовой контроль. Цель сортового контроля - установить соответствие посевов сорту, который значится в документах на высеянные семена, а также определить степень сортовой чистоты (типичности) и пригодности посева в целом на семена. Основной метод сортового контроля - полевая апробация, при которой, кроме сортовой чистоты и типичности, определяют засоренность посевов трудноотделимыми культурами и сорными растениями, устанавливают наличие карантинных, злостных и ядовитых сорняков, степень поражения посевов болезнями и повреждения вредителями, контролируют соблюдение технологии выращивания и ведение сортовой документации.

Контроль за качеством семян бывает внутрихозяйственным и государственным. Внутрихозяйственный контроль проводят во время уборки, в момент поступления семян на ток, в период послеубороч­ной обработки и хранения. Государственный семенной контроль обеспечивает Государственная служба семенного контроля.

Сортосмена предусматривает замену старых низкопродуктивных или низкокачественных сортов, выращиваемых в хозяйстве, новыми, а сортообновление - периодическую замену семян уже распространенных в производстве сортов низких репродукций более высокими. Основой обновления является элита. Срок сортообновления - раз в 4-6 лет.

В идеале при плановом введении новых сортов в производство сортообновления быть не должно. Создание нового сорта должно проходить за период, в течение которого ухудшение сортовых ка­честв и урожайных свойств старого сорта достигает экономической значимости. Однако на практике постоянная сортосмена (через 4-5 лет) пока невозможна.

Основная задача системы семеноводства хозяйства - обеспече­ние товарных посевов хозяйства семенами высокого качества.