4 Проектирование адаптивно-ландшафтного земледелия

Географическое положение Республики Башкортостан предопределяет особую значимость системного подхода к любым вопросам аграрного сектора экономики, начиная т землеустройства и кончая технологическими особенностями каждой культуры и конкретного поля. Разделенность территории на резко различающиеся почвенно-климатические зоны, рассеченность большинства сельскохозяйственных угодий водными артериями различной величины и овражно-балочной сетью и другими объектами природного и антропогенного происхождения не составляет для современной системы земледелия другого пути, кроме как ландшафтного. Предлагаемая система земледелия на территории РБ, разработана А.Х.Мукатановым и в равнинных территориях РБ выделяют 14 почвенно-экологических округов и 38 почвенно-экологических районов.

В интегральных системах, в отличие от техногенно- химических, где увеличение производства растениеводческой продукции достигается преимущественно за счет применения минеральных удбрения и других химических средств, существенно усиливается значение биологических факторов, применение сортов, устойчивых к болезням, вредителям, засухе и другим неблагоприятным условиям, биологических методов борьбы с вредными организмами, возрастает роль биологического азота за счет возделывания культур и сортов, способствующих активной фиксации атмосферного азота клубеньковыми или ассоциативными микроорганизмами, использование активных штаммов для инокуляции; происходит замена высокотоксичных агрохимикатов пестицидами нового поколения, близких по своим свойствам к природным соединениям. В этих системах, идущих на смену техногенно- химическим в современном земледелии развитых развитых стран, будет полнее использоваться адаптивный потенциал растений как за счет создания новых сортов, видов, так и за счет более дифференцированного их размещения в агроландшафтах.

Под техногенно-химическими понимаются системы, в которых увеличение производства растениеводческой продукции достигается преимущественно в результате применения минеральных удобрений и других химических средств. Эта система земледелия не исключает использование отдельных элементов биологических систем земледелия, в которых высокая продуктивность растениеводства достигается за счет биологических средств при очень ограниченном применении пестицидов и азотных удобрений. Это станет возможным лишь при высоком уровне развития боотехнологии, селекции, новых методов регулирования фитосанитарных условий и питания растений в агроценозах, т.е. в отдаленной перспективе. Степень интенсификации интегральной и техногенно-химической систем земледелия может быть высоко – ориентированной на получение высоких уровней прибыли, и умеренной прибыли, и умеренной – направленной на высокую окупаемость производственных затрат. На неполноразвитых маломощных каменисто-щебнистых типичных черноземах на высоких элементах рельефа требуется сплошное залужение. По мере усложнения ландшафта расширяются и требования к организации территории и набор противоэрозионных мероприятий: обработка почвы поперек склона, щелевание, бороздование, затем переход к безотвальным системам обработки почвы с сохранением поживных остатков, оставление соломы; далее полосные размещение культур, многолетних трав. Возможно и строительство водорегулирующих мелиоративных сооружений (валов, сбросных лиманов, лесополос) и террасирование склонов в контурно-мелиоративной системе земледелия. С усложнением ландшафта, также как и усилением гидроморфности, возрастает роль полевого травосеяния лугопастбищного хозяйства.

В разработке ландшафтных систем земледелия предполагается широко использовать результаты научных исследований прошлых лет. Работы, проведенные на кафедре земледелия и почвоведения БГАУ в 1988-97гг., показали особую остроту проблемы физического разрушения почв в результате воздействия рабочих органов и ходовых систем тракторов. При обработке переувлажнения почв, особенно с использованием тяжелых колесных тракторов, при беспорядочном перемещении по полям транспортных средств во время уборки урожая в дождливую погоду происходит переуплотнение почвы на значительную глубину, деформация ее структуры, снижение пористости почвенных агрегатов. Последнее опасно потому, что в переуплотненные агрегаты практически не проникают корни растений из-за мелкого размера пор и долго сохраняющихся анаэробных условий.

Решение задачи регулирования режима органического вещества почв основывается на признании важнейшей роли органического вещества в формировании почвенного плодородия, снабжении энергетическим материалом почвенной микробиоты и растений, что значительно повысит ассоциативную фиксацию азота, снижении токсикологических последствий химического загрязнения почв тяжелыми металлами, радионуклидами, пестицидами и другими токсинами, в превышении устойчивости почв и продуктивности севооборотов при неблагоприятных, погодных условиях. Снижение запасов гумуса в почве требует максимального возврата в почвы соломы, навоза и других отходов. Сжигание их, в том числе конверсия в биогаз, должно быть предельно ограниченно.

Решая задачи оптимизации гумусового, азотного, фосфатного состояния и агрофизических свойств почв, следует исходить из положения о том, что регулирование их осуществляется всеми средствами систем земледелия (оптимизация ландшафта, севооборотов, системы обработки и т.д.). Система земледелия должна быть построена таким образом, чтобы воспроизводство плодородия почв не требовало специальных затрат, а являлось следствием мероприятий, направленных на повышении продуктивности агроценозов и защиту почв от различных видов деградации.

Оптимизации ландшафта в условиях адаптивной интенсификации невозможна без совершенствования структуры посевных площадей и севооборотов. Это также связано с интеграцией лугопастбищного хозяйства и полевого кормопроизводства в системе адаптивно-ландшафтного земледелия.

Роль севооборотов зависит от запасов влаги и доступных элементов питания в почве, условий засоренности, зараженности болезнями, вредителями и др. При достаточной обеспеченности удобрениями и пестицидами, использовании устойчивых к болезням сортов, биопрепаратов и других средств защиты растений, значение севооборота в отношении минерального питания растений, борьбы с сорняками и в той или иной мере с вредителями и болезнями ослабляется, возрастают возможности повторного возделывания культур по этим условиям, главным критерием целесообразности чистого пара становиться влагообеспеченность. Предпочтение будет отдаваться севооборотам с короткой ротацией. Необходимо работать над повышением адаптационного потенциала растений, снижением энергетических затрат, использованием сидератов, минимализацией обработки почв, рациональной систем удобрений, совершенствованием системы ухода за паровыми полями.

В совершенствовании структуры посевов важное значение имеет размещение многолетних трав. Если в лесостепной зоне целесообразно его расширение, то в степной зоне многолетние травы должны размещаться в основном в почвозащитных севооборотах на эрозионноопасных землях. Во всех зонах необходимы оптимизация сроков пользования многолетними травами, увеличение бобового компонента в их составе, что дает земледелию доходящую до 50% долю бесплатного азота.

Многообразное значение многолетних трав в современном земледелии дополняется новыми аспектами. На почвах с глубинным нитратным профилем, образовавшимся в результате интенсивного парования или перегрузки агроценозов азотными удобрениями, многолетние травы способны использовать азот из глубоких слоев почвогрунтов, предотвращая сброс его в грунтовые воды.

Роль чистого пара в земледелии связывается с накоплением влаги, подвижных элементов питания растений, снижением засоренности посевов, улучшением фитосанитарной ситуации. Однако при всех достоинствах чистого пара ему присущи такие серьезные недостатки, как повышенная эрозионная опасность, сокращение поступления в почву растительных остатков, чрезмерная минерализация органического вещества, потери азота вследствие миграции его за пределы корнеобитаемого слоя, высокий непроизводительный расход влаги. В силу этих причин их доля в структуре посевных площадей не превышает 3-4%.

Поиски альтернативных решений весьма актуальны, но результаты их пока что трудно прогнозировать. На данном этапе крайне важно упорядочить систему ухода за паровыми полями, особенно добиться полного оставления соломы и минимализации обработки почвы с тем, чтобы предельно сократить избыточную минерализацию органического вещества, потери азота вследствие нисходящей миграции нитратов и динитрофикации, предотвратить эрозионные процессы и уменьшить потери влаги на испарение.

В данной связи весьма показателен опыт Канады, где оставление всей нетоварной части урожая при минимилизации обработки и соответствующем применении удобрений и гербецидов позволило оптимизировать производство зерна в засушливых районах.

Выбор оптимального варианта системы обработки почвы обусловлен несколькими группами факторов: природных, ппоизводственных, экологических. Оптимальные варианты основной обработки почвы экспериментальным путем определены для таких хозяйств как «Зилаирский», «Пугачевский», «Рассвет» Федоровского района, Учхоз Башгосагроуниверситета. На современном этапе перехода к интенсивному земледелию значительное распространение будут иметь комбинированные системы разноглубинной обработки почвы в сочетании с отвальной. Перспектива дифференцирования безотвальной обработки почвы связана с применением семейства рыхлящих рабочих органов: плоскорезов, стоек Сиб ИМЭ, чизелей, «параплау», щелевателей в зависимости от почвенных условий. Применение «параплау», особенно эффективно на плотных, пересохших почвах, стоек СибИМЭ – на влажных. Эти рабочие органы могут использоваться в качестве сменных на универсальной раме.

Применение удобрений должно быть подчинено задачам построения систем земледелия. Сущность системного подхода состоит в том, что на первом этапе химизации решается задача регулирования питания растений в компенсирующем режиме в звеньях, где оно наименее сбалансировано: оптимизация фосфорного питания зерновых, размещаемых по пару, азотного – на фонах безотвальной и минимальной обработки, особенно при оставлении соломы, весенние подкормки озимых культур и многолетних трав. Использование соломы на удобрение позволяет повысить продуктивность севооборотов на 4-5 ц/га кормовых единиц.

-Айская возвышенно-равнинная лесостепная зерно-кормовая интегральная система земледелия на серых (70 тыс.га), темно-серых лесных (60 тыс.га) почвах и черноземах выщелоченных (70 тыс.га) (Мечетлинский, Белокатайский, Дуванский районы) общей площадью 230 тыс.га.

- Юрюзано-Заайская полугорная лесостепная зерно-кормовая интегральная система земледелия на серых, темно-серых лесных почвах и черноземах оподзоленных (Белокатайский, Кигинский, Салаватский районы) общей площадью 710 тыс.га. В пределах этой системы выделяется 3 подсистемы.

- Белокатайская полугорная лесная зерно-кормовая интегральная противоэрозионная на серых лесных (200 тыс.га), черноземах вввввыщелоченных и оподзоленных (18 тыс.га) и примитивных органогенных-щебнистых почвах (54 тыс.га). Данная подсистема может быть использована в Белокотайском районе Ра алощаби 236 тыс.га, в Кигинском районе – 47 тыс.га и в Салаватском районе – 56 тыс.га.

- Юрюзано-Айская мелкоувалистая лесстепная зернотравяно-пропашная интегральная противоэрозионная на черноземах оподзоленных и выщелоченных (57 тыс.га), серых лесных ( 30 тыс.га) и теемно-серо лесных (30 тыс.га), аллювиальных (18 тыс.га) и дерново-карбонатных почвах ( рекомендуется для Салаватского района на площади 123 тыс.га, Кигинского – на 10 тыс.га и Дуванского – на 32 тыс.га).

- Заайская мелкоувалистая лесная зернопаропропашная кормовая интегральная на черноземах выщелоченных (75 тыс.га), серых и темно-серых лесных почвах (90 тыс.га) (Большая часть площади приходится на Кигинский – 115 тыч.га и на Белокатайский, Мечетлинский, Дуванский – менее 100 тыс.га).