Баздырев Г.И., Лошаков В.Г., Пупонин А.И. Земледелие (2000)

пара, чему способствовали климатические условия Западной Европы: достаточное количество осадков и довольно продолжительный период вегетации, допускающий проведение хорошей подготовки почвы под озимые после уборки клевера, заменившего паровое поле. Внедрению плодосменных севооборотов в ряде случаев способствовали также неудачи с возделыванием на постоянных участках сахарной свеклы (Франция), корни которой поражались нематодами, накапливающимися в почве во все больших количествах. В результате свеклу стали вводить в севооборот как пропашную культуру.

Пытаясь приспособить плодосмен к условиям России, А. В. Советов подчеркивал, что плодосменная система земледелия обладает большой гибкостью. Чаще всего одно из полей в плодосменных севооборотах занимают клевером и другими бобовыми травами, однако встречаются севообороты и без многолетних трав с посевом однолетних бобовых растений, убираемых на зеленый корм, или на сено (вика, различные однолетние мешанки), или на зерно (горох, бобы, фасоль и др.).

Включение в севооборот сахарной свеклы, кормовых корнеплодов, картофеля как культур, требовательных к более глубокой обработке почвы, заставляло проводить и более глубокую вспашку, а также вспашку плугами с почвоуглубителями. Навоз вносили под пропашную культуру, наиболее отзывчивую на это удобрение; вместе с тем последействие навоза положительно сказывалось и на всех культурах севооборота.

Переход от парозернового трехполья к плодосменной системе земледелия в сочетании с усиленным удобрением и более глубокой обработкой почвы способствовал тому, что средняя урожайность пшеницы в Западной Европе с 0,7—0,8 т/га (XVIII в.) возросла до 1,6—1,7 т/га (1840—1880 гг.), а использование минеральных удобрений на фоне плодосмена повысило урожайность до 2,5—3,0 т/га (1900— 1930 гг.) и до 4,0 т/га и более в последнее десятилетие.

ВРоссии плодосменную систему стали пропагандировать уже в конце XVIII в. (И. М. Комов). Страстными защитниками ее в начале и середине XIX в. были М. Г. Павлов, А. В. Советов и др.

Вдореволюционной России плодосменную систему земледелия применяли успешно лишь в отдельных помещичьих хозяйствах (главным образом в свеклосеющих). В условиях одностороннего зернового и даже зерново-животноводческого хозяйства она была неподходящей. Крестьянские хозяйства не могли перейти к плодосмену из-за отсутствия необходимых экономических условий. Этому мешало и общинное землепользование. В начале XX в. о преимуществе плодосменных севооборотов говорил Д. Н. Прянишников.

По современным представлениям, в плодосменных севооборотах наиболее удачно решены вопросы повышения плодородия цочв — внесение навоза, посевы бобовых трав, глубокая обработка почвы и борьба с сорняками, более совершенные обработка почвы и уход за пропашными культурами.

Промышленно-заводская система. Ряд крупных ученых-агроно- мов и экономистов дореволюционной России считали наиболее эффективной промышленно-заводскую или огородную (овощеводческую) систему, основанную на интенсификации труда, достаточном внесении удобрений и почти не зависящую от климата и почвы.

А. В. Советов отмечал, что в России во второй половине XIX в. уже в отдельных местах паровая система давным-давно забыта и заменена новыми. К таким районам он относил Ярославскую губернию. Здесь, в Ростовском огородничестве, возделывали картофель для крахмальной и винокуренной промышленности, разводили подсолнечник и сахарную свеклу. В 1890 г. А. И. Скворцов писал, что в хозяйствах технических плодосменная система земледелия имеет резко выраженный характер, «здесь не только не допускают последовательного возделывания двух злаков, но чаще, наоборот, допускают возделывание двух корнеплодов, даже одного вида».

Однако эта система в дореволюционной России была распространена еще меньше, чем плодосменная система.

Плодосменная и особенно промышленно-заводская системы представляют наиболее интенсивные формы земледелия.

Все пахотно-пригодные земли используют под посевы ценных зерновых, зернобобовых, технических и высокопродуктивных кормовых культур. Оставшуюся площадь лугов превращают в высокопродуктивные сенокосы и пастбища. Состав культур и их соотношение зависят от специализации хозяйства и природно-экономи- ческих условий.

Чистые пары применяют лишь периодически. Многолетние, преимущественно бобовые, травы в основных севооборотах занимают сравнительно небольшую долю пашни или совсем не возделываются. На участках, подверженных водной или ветровой эрозии, доля трав возрастает.

Повышение плодородия почвы при интенсивных системах земледелия осуществляют усиленным круговоротом питательных веществ, внесением органических и минеральных удобрений, хорошей обработкой почвы, регулированием микробиологических процессов, применением химических и других средств борьбы с сорняками, болезнями и вредителями сельскохозяйственных культур, проведением мелиоративных мероприятий, а также высоким уровнем механизации.

Следует подчеркнуть, что интенсивная система земледелия не всегда рациональна. Опыт мирового земледелия показывает, что при высокой землеобеспеченности и сложных климатических условиях выгодно вести зерновое хозяйство при минимальных затратах труда и средств, тогда как в густонаселенных местностях при благоприятном климате целесообразно развивать более трудоемкие отрасли и применять более интенсивные системы земледелия.

Примитивные системы земледелия ушли в прошлое, стали достоянием истории. Многопольно-травяная система земледелия и

462	463

прежде не имела распространения. В современной зернопаровой системе, в отличие от дореволюционной, применяют хорошую технику, более эффективные приемы обработки почвы, удобрения, проводят лесомелиоративные и противоэрозионные мероприятия, посев лучших сортов. Ее используют в засушливых районах, где возделывание пропашных и бобовых культур ограничено.

Дальнейшее развитие и широкое распространение получила улучшенная зерновая система с применением травосеяния, особенно в льноводных районах Нечерноземной зоны. Совершенствование ее шло при помощи замены чистых паров занятыми, сокращения сроков использования многолетних трав, увеличения количества применяемых удобрений, особенно промышленных, известкования кислых почв, углубления и окультуривания пахотного слоя дер- ново-подзолистых почв, внедрения новых продуктивных сортов сельскохозяйственных культур.

Всевооборотах с улучшенной зерновой системой земледелия многие хозяйства часть поля занимают пропашными культурами (картофель, кукуруза и др.), что свидетельствует о переходе к более высокой системе земледелия.

Врайонах с интенсивным использованием сахарной свеклы, подсолнечника, кукурузы и других растений широкорядного посева, где развивали зерновую систему земледелия с посевом пропашных культур, улучшилась обработка почвы, увеличилось применение удобрений, повысилась культура земледелия. Эту разновидность улучшенной зерновой системы земледелия широко применяют в настоящее время в засушливых условиях Северного Кавказа и Центрально-Черноземной зоны, в Среднем и Нижнем Поволжье, частично в Западной Сибири. Важная составная часть системы земледелия в этих районах — полезащитное лесоразведение, которое ослабляет действие засухи и суховеев и защищает почву от эрозии.

Дифференциация улучшенной зерновой системы земледелия достигла такой степени, что обе ее разновидности выделились в самостоятельные формы: с травосеянием — зернотравяная, с пропашными культурами — зернопаропропашная.

Значительное развитие получили интенсивные системы земледелия. В промышленных районах Нечерноземной зоны, в лесостепной полосе и на орошаемых землях других зон широко применяют плодосменную систему. В плодосменных севооборотах зерновыми колосовыми занимают примерно 50 % пашни, другую половину площади отводят под бобовые и пропашные культуры (кормовые и технические).

Удельный вес бобовых (непропашных) может составлять до 25 %, пропашных — от 25 до 50 %. Чистые пары отсутствуют. Применяют посевы промежуточных культур. Многолетние травы обычно используют один год, а затем сеют озимые культуры. Реже вместо бобовых трав высевают зернобобовые или пропашные культуры. Особенность агротехнических мероприятий при плодосменной си-

464

стеме состоит в соблюдении принципа плодосменности, применении органических и минеральных удобрений, осушении заболоченных земель и орошении почв в засушливых районах, применении мероприятий по защите почвы от водной эрозии.

Дальнейшее развитие получила промышленно-заводская система земледелия, названная в современной науке и практике пропашной системой. Ее применяют в хозяйствах, выращивающих технические и кормовые пропашные культуры, а также в специализированных овощекартофелеводческих хозяйствах. При этой системе земледелия пропашные культуры занимают большую часть пашни, их высевают в севооборотах два года подряд и более. Чистые пары отсутствуют. Получают распространение посевы вторичных и промежуточных культур. Большое значение для повышения плодородия почвы в пропашной системе земледелия имеют более тщательная обработка почвы, внесение значительных количеств органических и минеральных удобрений, орошение земель в засушливых районах и осушение в избыточно увлажненных, борьба с эрозией почвы, особенно с водной.

Наряду с этим в некоторых зонах сложилась такая структура посевных площадей, при которой пропашные культуры занимают меньшую часть пашни, а большую отводят под зерновые, что нашло отражение в зернопропашных севооборотах. Возделывание пропашных культур с многолетними травами послужило основой травянопропашных севооборотов. Возникла необходимость дальнейшей дифференциации пропашной системы земледелия.

Вкрупных хозяйствах, располагающих неоднородными почвами

ивозделывающих много различных сельскохозяйственных культур, часто приходится сочетать севообороты, основанные на разных принципах и отражающие разные системы земледелия. Поэтому любая схема не может вместить все разнообразие форм земледелия, но она выражает главные из них и показывает направление развития земледелия.

Большое разнообразие форм земледелия обусловлено зональными особенностями. Разработаны рекомендации по системе ведения хозяйства для всех природно-экономических районов с учетом последних достижений агрономической науки и передовой практики.

По классификации С. А. Воробьева, В. И. Румянцева, В. П. Нарциссова, на территории России существуют следующие системы земледелия: зернопаровая, зернопропашная, зернопаропропашная, зернотравяная, плодосменная, пропашная (промышленно-за- водская).

Приведенный перечень современных систем земледелия не полностью учитывает все разнообразие природно-экономических условий и специализаций отраслей сельского хозяйства нашей страны.

Установление принципов классификаций и наименований существующих систем земледелия — важнейшая задача сельскохо-

465

зяйственной науки. Современный методологический подход к формированию систем земледелия позволяет сформировать новые положения их классификации. По В. И. Кирюшину (1996), главными ее критериями могут быть: совокупность природных факторов, основные направления растениеводства с учетом потребностей в той или иной продукции, совокупность факторов интенсификации производства (формы и уровни интенсификации), основные способы производства и формы использования земель, экологические ограничения.

Г л а в а 3

НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ СОВРЕМЕННЫХ СИСТЕМ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ

Современноеземледелие—многокомпонентная система, отдельные элементы которой находятся во взаимосвязи между собой и природной средой. Поскольку природная среда очень изменчива и труднопрогнозируема, земледелие относят к сложным системам. Сложность системе земледелия придает ее открытость, характеризующаяся постоянным обменом вещества, энергии и информации с внешней средой.

Всовременных условиях в связи с возросшими задачами и интенсификацией сельского хозяйства понятие системы земледелия значительно усложнилось. В широком социально-экономическом смысле под земледелием понимают высокопродуктивное, устойчивое, экологически обоснованное и экономически эффективное производство высококачественной продукции растениеводства при рациональном использовании земли и воспроизводстве почвенного плодородия.

Вболее узком смысле под системой земледелия понимают комплекс агротехнических, мелиоративных и организационно-экономи- ческих мероприятий, направленных на эффективное использование земли и других ресурсов, сохранение и повышение плодородия почвы с целью получения высоких и устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур. Под используемыми землями подразумевают не только пашню, но и все земли, которые могут быть годны для сельскохозяйственных целей, луговые и пастбищные угодья, заболоченные и заросшие кустарником и нарушенные земли, если их можно привести в пригодное для земледелия состояние.

Научно обоснованная 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.

466

Отличительной особенностью современных систем 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 — система использования земли, направленная на производство продукции с учетом экономических и материальных ресурсов и обеспечивающая устойчивость агроландшафта и воспроизводство почвенного плодородия.

Термин «ландшафтная» в названии системы означает, что она разрабатывается в пределах конкретной категории агроландшафта, который трансформируется в соответствии с оценкой экологических условий в агроэкологическую группу земель.

Ландшафтная система земледелия может существовать только на уровне хозяйства. Для района, области могут быть сформулированы общие отличительные особенности ландшафтных систем земледелия хозяйств данного региона. Ландшафтность систем земледелия — это абсолютная дифференцированность и максимально возможная технологичность земледелия, которые достижимы на элементарном уровне, т. е. на уровне конкретных хозяйств.

Ландшафт — это относительно однородный участок географической оболочки земли, который выделяется в ходе ее эволюции и отличается структурой, характером взаимосвязей и взаимодействия между компонентами.

Ландшафты, освоенные сельскохозяйственным производством, получили название агроландшафтов. В процессе земледельческого использования природный ландшафт не перестраивается до основания, а лишь частично преобразуется. Поэтому агроландшафты следует рассматривать как измененные под воздействием антропогенных факторов природные ландшафты.

Сущность современных систем земледелия. Сущность системы земледелия как научно обоснованного агроэкологоэкономического комплекса определяется категорией урожая — результата сложного взаимодействия почвы (плодородия), растений, климата, агропроизводственной деятельности человека на определенной территории и во времени. Поэтому главная цель системы земледелия — получение максимальных, стабильных урожаев с высоким качеством продукции.

Этого можно достичь только при наиболее полном использовании солнечной энергии, поступающей на единицу площади данного региона. Максимально возможное потребление солнечной энергии зависит от плодородия почвы, т. е. от наличия земных факторов жизни растений, которые в ней есть или могут быть в нее привнесены.

467

Формирование урожая подчиняется общебиологическим законам и законам земледелия. Действие их осуществляется преимущественно через почву, ее плодородие. Поэтомупри обосновании систем земледелия и их реализации важно знать и учитывать закономерностиформирования, воспроизводстваииспользования плодородия почвы. Они должны рассматриваться во взаимосвязи с растением, климатом, агропроизводственной деятельностью человека и особенностями исходной почвы.

При всей важности экономических и социальных связей в земледелии они все же вторичны по отношению к создаваемому продукту. Первично биологическое существо этого продукта, его количество и качество. Приоритет биотехнологического начала определяет агрономическую суть и теоретическую основу систем земледелия. Количество связанной в урожае солнечной энергии — важнейшее условие высокоэффективного земледелия. Оно определяется природными, технологическими и социально-экономичес- кимифакторами.

Влияние природных факторов на биопродукционный процесс обусловлено климатом, почвой, растением. Каждой природной зоне соответствуют определенные количества физиологически активной радиации, тепла и осадков и их распределение в течение года, уровень потенциального плодородия почв, видовой состав растений и характер создаваемого продукта. Это первичные объективные условия, ограничивающие величину и качество земледельческой продукции.

Вторичными и субъективными факторами, влияющими на биопродукционный процесс и размер земледельческого продукта, являются технологии производства продукции (соотношение культур в севообороте, энергетическое обеспечение и др.), экономические, социальные и даже исторические условия.

Связующей основой первичных и вторичных факторов является культурное растение, урожайность которого зависит от функционирования системы земледелия в целом.

Среди факторов формирования урожая основное значение имеют плодородие почвы и потенциальная продуктивность растений. Они в первую очередь лимитируют эффективность системы земледелия. Это обусловлено тем, что использование ^возрастающих количеств факторовжизни растений невозможно без посреднической функции почвы, ее плодородия.

Одновременно повышаются требования и к культурному растению, направленному изменению его природы для получения максимального урожая высокого качества. Другие факторы урожая (производственнаядеятельность человека, погодные условия и время) реализуются в конечном итоге через почву и растение.

Получение урожая связано с использованием компонентов плодородия: органического вещества, минеральных питательных веществ и воды. Все эти компоненты материальны и подлежат воз-

врату для сохранения или повышения уровня плодородия почвы. Простое или расширенное воспроизводство плодородия почвы — обязательное условие эффективного функционирования систем земледелия.

Таким образом, теоретической основой систем земледелия является учение о регулировании продукционного процесса в агроценозах и воспроизводстве плодородия почв. Растение и почва рассматриваются как единое целое, как основной фактор устойчивости земледелия. Это единство достигается на основе максимальной адаптации к конкретным условиям агроландшафта с нормативными экологическими ограничениями. Суть адаптации заключается в том, чтобы, учитывая биологические и агротехнические требования сельскохозяйственных культур, найти отвечающие им агроэкологические условия или создать их путем последовательной оптимизации лимитирующих факторов.

Составные части систем земледелия. Система земледелия как

единое целое состоит из взаимосвязанных частей (звеньев). К ним относятся: организация территории землепользования хозяйства и севооборотов, система обработки почвы, система удобрения, система защиты растений, технологии возделывания сельскохозяйственных культур, система семеноводства, мелиоративные мероприятия, система контроля за экологической ситуацией в хозяйстве и др.

Значение каждой составной части системы земледелия в повышении урожайности сельскохозяйственных культур и плодородия почвы в разных агроландшафтных условиях неодинаково. Однако только при наличии всех научно обоснованных и взаимосвязанных звеньев системаможет функционировать эффективно.

О р г а н и з а ц и я т е р р и т о р и и з е м л е п о л ь з о в а н и я х о з я й с т в а и с е в о о б о р о т о в . Научно обоснованная организация земельной территории хозяйства со всеми его угодьями (пашня, естественные сенокосыи пастбища, лес), водными бассейнами, дорожной сетью, производственными постройками и другими объектами служит организационно-технологической основой, объединяющей все части системы земледелия в единое целое. Учитывая подверженность практически всех почв водной эрозии или дефляции, организация территории землепользования каждого хозяйствадолжна быть противоэрозионной (почвозащитной).

Формами организации земельной территории могут быть прямоугольная, контурная, контурно-полосная, контурно-мелиора- тивная.

В различных природных зонах страны соотношение площадей основных угодий (пашни, естественных кормовых угодий, леса, водоисточников) неодинаковое. В южных районах с большей (до 80— 90 %) распаханностью земель преобладает пашня, в более северных (до 60—70 %) — лесные и естественные кормовые угодья. В зависимости от площадей, занятых пашней и естественными кормовыми

468

469

угодьями, специализации хозяйства разрабатывают структуру посевной площади и систему севооборотов.

Организация системы севооборотов основывается на агроэкологической группировке земель и структуре посевной площади. Минимальное количество севооборотов должно равняться числу агроэкологических групп земель, а максимальное — зависит от технологической целесообразности и экономической эффективности проведения работ. Земельные участки с ограниченной пригодностью для большинства культур используют по индивидуальному плану вне севооборота.

При формировании системы севооборотов важно иметь в виду, что схема чередования культур в каждом из них должна быть наиболее оптимальной для каждой группы земель, обеспечивать экологическую безопасность агроландшафта.

С и с т е м а о б р а б о т к и п о ч в ы . Механическая обработка почвы — важное звено системы земледелия любого хозяйства. В современных технологиях возделывания культур на обработку почвы приходится 35—40 % энергетических и 25—30 % трудовых затрат. От обработки почвы зависят физические, агрохимические и биологические показатели плодородия почвы, во многом определяющие величину и качество будущего урожая.

Правильная 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, т. е. создает благоприятные условия для роста и развития сельскохозяйственных культур.

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.

2.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.

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

4.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.

Систему обработки почвы разрабатывают для каждого севообо-

рота с учетом требований культуры, особенностей агроландшафта (крутизна и экспозиция склона, проведение мелиоративных мероприятий и др.), доз и способов внесения удобрений, необходимости защиты растений и других требований.

Дальнейшее совершенствование системы обработки почвы связано с адаптацией ее к геоморфологическим и литологическим условиям агроландшафта, а также углубленной дифференциацией в соответствии с агроэкологическими требованиями сельскохозяйственных культур.

С и с т е м а у д о б р е н и я . 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.

Система удобрения — это комплекс агрономических и организационных мероприятий, направленных на использование органических и минеральных удобрений с целью повышения урожая и его качества и воспроизводства плодородия почвы. Применение органических и минеральных удобрений в современных системах земледелия необходимо.

Система удобрения, во-первых, включает разработку и выполнение организационно-хозяйственных и экономических мероприятий, связанных с производством, заготовкой, закупкой, перевозкой и хранением удобрений. К ним относятся: выявление всех ресурсов по производству местных удобрений, их заготовка и правильное хранение; определение потребности в различных компостах и их заготовка, в мелиоративных материалах для известкования кислых и гипсования солонцовых почв, в промышленных минеральных удобрениях, организация их завоза, правильное хранение и внесение в почву. Важно предусмотреть смешивание и внесение удобрений с заданным соотношением питательных элементов и с учетом плодородия почвы, требований культуры и агротехники. При планировании этих работ важно максимально задействовать комплексную механизацию всех технологических процессов по применению как органических, так и минеральных удобрений.

Во-вторых, система удобрения — это рациональное размещение удобрений по севооборотам и внутри них под различные культуры, а также выбор оптимальных доз, сроков и способов использования удобрений. Эту часть системы удобрения разрабатывают с учетом местных почвенно-климатических условий и экономики хозяйства.

Система удобрения в севообороте — составная часть общей системы удобрения в хозяйстве. Она основывается на планах применения органических и минеральных удобрений, извести и других

470	471

удобрительных средств под культуры севооборота. В этих планах предусматривают дозы, сроки и способы внесения удобрений под отдельные культуры с учетом планируемого урожая, биологических особенностей питания культур и их чередования, технологии возделывания, почвенно-климатических и гидрологических условий, свойств удобрений, экономических условий хозяйства.

В условиях интенсификации земледелия система удобрения в севооборотах способствует воспроизводству плодородия почвы, повышению урожайности отдельных культур и продуктивности севооборота в целом, улучшению качества сельскохозяйственной продукции, высокой экономической эффективности применяемых удобрений, сохранению и улучшению экологической обстановки. Учитывая низкий уровень естественного плодородия основных типов и разновидностей почв Нечерноземной зоны, воспроизводство их плодородия должно быть расширенным.

На сложных эрозионно опасных агроландшафтах система удобрения должна учитывать разнообразие элементов рельефа и их морфологическую характеристику, степень смытости почвы, сток, литологические условия, чтобы не допустить смыва питательных веществ, превышающего экологически допустимые нормы.

Наряду с ландшафтным подходом к распределению и использованию удобрений необходимо учитывать эффективность их взаимодействия с элементами и системами земледелия — обработкой почвы, севооборотом, сроками посева, нормами высева семян и т. д. Азотное удобрение в значительной мере выступает как решающий фактор минимизации обработки почвы, использования соломы в качестве мульчи, сокращения доли чистого пара в севооборотах, углубления их специализации. Без применения фосфорных удобрений резко снижается эффективность чистого пара, увеличиваются потери минерального азота из почвы из-за неполного его использования растениями при дефиците фосфора. Применением удобрений можно регулировать рост и развитие растений на различных этапах органогенеза, ускорять или замедлять их созревание с учетом сроков посева и формирования площади питания растений различными способами посева и нормами высева семян.

Рядковое удобрение ускоряет рост вторичной корневой системы зерновых злаков, что нередко имеет решающее значение в формировании урожая. Применение удобрений позволяет предотвратить или смягчить воздействие на растения различных стрессов, повышая приспособляемость культур к неблагоприятным условиям, их засухо- и морозоустойчивость и т. д.

Удобрения влияют на устойчивость растений к болезням. В частности, фосфорные удобрения усиливают развитие корневой системы, повышают сопротивляемость растений болезням, развитию патогенов. Калийные удобрения, способствуя утолщению клеточных стенок, повышению прочности механических тканей, существенно сдерживают развитие грибных болезней. Противоположную роль в

этом отношении играет избыточное азотное питание растений, стимулирующее возникновение болезней.

Сбалансированное удобрение в интенсивных технологиях возделывания зерновых культур ослабляет патологический процесс, но нередко приходится прибегать к обработкам фунгицидами, особенно при низкой устойчивости сорта к болезням при высоком уровне азотного питания. Голодание растений при недостатке того или иного питательного элемента часто сопровождается развитием болезней.

Система удобрения в севообороте зависит от уровня обеспеченности агрохимическими ресурсами. На первом этапе ее разработки решается задача регулирования питания растений в тех звеньях, где оно наименее сбалансировано: оптимизация фосфорного питания зерновых, размещаемых по пару, азотного — на фонах безотвальной и минимальной обработок, особенно при оставлении соломы; весенние подкормки озимых культур и многолетних трав, стартовое рядковое удобрение и др. При достижении необходимого уровня обеспеченности пашни минеральными удобрениями, требуемого для освоения противоэрозионных мероприятий, севооборотов с определенным соотношением культур, чистого и занятого паров, т. е. оптимизации систем земледелия, дальнейшее их применение должно осуществляться в расчете на планируемую урожайность сельскохозяйственных культур. При определении максимальной дозы удобрений, если в этом возникает необходимость, следует ориентироваться на максимальную прибыль с учетом экологических ограничений. Выбирая оптимальные дозы в зависимости от по- чвенно-климатических условий и обеспеченности ресурсами, важно иметь в виду, что чрезмерная концентрация удобрений на отдельных полях так же неразумна, как и распыление их по полям.

Наиболее эффективно совместное применение оптимальных доз органических и минеральных удобрений.

Экологические негативные последствия, особенно проявляются при производстве овощных культур, которые отличаются наибольшей способностью накапливать нитраты и другие остаточные химические соединения. Овощеводство нуждается в первоочередной биологизации, повышении доли перегноя в системе удобрения, многолетних трав в севооборотах, применении биологических препаратов для защиты растений.

Большую опасность для окружающей среды представляет чрезмерная концентрация отходов животноводства. Основной путь их использования — удобрение многолетних трав.

Серьезной экономической и экологической проблемой остается неравномерность внесения органических и минеральных удобрений. При этом наблюдаются пестрота стеблестоя, неравномерность созревания, снижается качество продукции, усиливается вымывание питательных веществ. Потери за счет инфильтрации возрастают с повышением доз удобрений. По данным Т. Н. Кулаковской, в

472

473

Белоруссии в годы с избыточным увлажнением вымывание азота на песчаных почвах достигает 60 кг/га, на супесчаных — 20—25, на суглинистых — 10 кг/га. В годы с нормальным увлажнением эти показатели снижаются примерно вдвое. Потери азота в результате улетучивания газообразных его соединений составляют 10—30 % внесенного (Минеев, 1984).

Для предотвращения потерь азота в окружающую среду следует оптимизировать дозы азотных удобрений под каждую культуру севооборота, вносить их в правильные сроки, равномерно распределять и заделывать в почву, грамотно выбирать формы удобрения.

В процессе интенсификации земледелия усиливается экологическая роль органического вещества почв, их гумусового состояния. В отличие от экстенсивных систем земледелия, когда органическое вещество почв служило основным источником питания растений, в современном земледелии оно определяет границы интенсификации за счет обеспечения буферное™ почв и поглотительной способности по отношению к удобрениям, биологической активности, способствующей трансформации пестицидов и других химических веществ. Кроме того, органическое вещество почвы определяет возможность применения минимальной обработки и сокращения энергетических затрат, способствует повышению устойчивости земледелия в неблагоприятных погодных условиях.

Поэтому при разработке системы удобрения воспроизводству органического вещества почвы должно быть уделено основное внимание.

С и с т е м а з а щ и т ы р а с т е н и й . На современном этапе разработки и освоения системы защиты растений от вредных организмов она рассматривается с точки зрения управления и регулирования фитосанитарного потенциалапосевов и почвы. Регулирование численности вредных организмов осуществляют с помощью проведения взаимосвязанных организационных, агротехнических, биологических и химических мер. Значение каждой из них зависит от экологических, хозяйственно-экономических и погодных условий.

Рациональная организация системы защиты растений от вредных организмов основана на учете их численности, вредоносности, прогнозе появления. Прогноз, в свою очередь, служит основой для планирования объемов проводимых работ, определения потребности в агротехнических, химических, биологических средствах, технике, материальных и трудовых затратах.

Целью и задачей защиты растений являются сохранение урожаев при широком использовании регулирующих механизмов внутри агроэкосистем и поддержание количества вредных организмов на уровне экологических и экономических порогов вредоносности.

Большую роль в защите растений играет степень научной обоснованности других звеньев системы земледелия. Высокая их адаптивность к агроландшафтам позволяет максимально использовать регулирующие факторы обилия вредных организмов, присущие

каждому элементу системы земледелия. При этих условиях защита растений будет более эффективной.

Организационно-хозяйственные меры по защите растений включают: освоение севооборотов, использование высококлассных семян районированных сортов, устойчивых к болезням и вредителям, соблюдение сроков и качества проведения технологических приемов и предупредительных мер.

Агротехнические методы в системе защиты растений используют при проведении предпосевных, послепосевных и послеуборочных 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 предполагают протравливание семян, опрыскивание почвы и посевов пестицидами, дезинфекцию хранилищ и токов, применение отравленных приманок. При использовании химического метода важно соблюдать сроки, дозы и способы применения препаратов, меры по охране окружающей среды и технику безопасности. ,

Роль химических мер возрастает с усилением специализации производства и повышением уровня интенсификации. Отказ от них в современном земледелии приводит к существенному уменьшению эффективности удобрений, мелиорации и других факторов.

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.

В целом эффективность системы защиты растений определяется уровнем интеграции существующих методов защиты и степенью адаптации их к биологии сельскохозяйственных культур и вредных организмов, погодным и хозяйственно-экономическим условиям.

Т е х н о л о г и и в о з д е л ы в а н и я с е л ь с к о х о з я й - с т в е н н ы х культур . Технология как искусство возделывания культур представляет собой технологический комплекс приемов, направленных на создание наиболее благоприятных условий для роста и развития растений.

Технологический комплекс включает приемы, выполняемые с момента освобождения поля предшественником до уборки урожая включительно. К ним относятся основная и предпосевная обработки почвы, внесение удобрений, подготовка семян к посеву, посев, уход за посевами, связанный с поддержанием оптимального агрофизического состояния почвы (пропашные культуры) и за-

474	475

щитой растений от сорных растений, вредителей и болезней, уборкой урожая.

Исходной позицией при разработке технологии возделывания культур являются агроэкологические требования культуры и сорта к условиям произрастания. Последовательное преодоление факторов, лимитирующих урожайность культуры и качество продукции, позволяет сформировать наиболее оптимальную технологию возделывания для конкретных условий хозяйства.

Создание наиболее благоприятных условий для произрастания растений основывается на материально-технических ресурсах хозяйства, его экономической эффективности и опыте производства.

Все технологические приемы по возделыванию культур должны тесно увязываться с другими звеньями системы земледелия: обработка почвы, внесение удобрений, защита растений и т. д., которые разрабатывают с учетом требований культуры и воспроизводства плодородия почвы.

Для разной обеспеченности хозяйства производственными ресурсами (сельскохозяйственная техника, удобрения, пестициды, семена и др.) должны разрабатываться различные варианты технологий.

Интенсивные технологии принципиально отличаются от традиционных по набору технических, агрохимических, биологических средств. Эти технологии предполагают не только обеспечение оптимального уровня минерального питания растений и соответствующую защиту от сорняков, болезней и вредителей, но и качественно отличные способы предпосевной обработки почвы с помощью специальных машин, посева на одинаковую глубину сеялками точного высева, ухода за посевами с использованием опрыскивателей, уборки урожая высокопроизводительными техническими средствами.

При многоукладной экономике необходим дифференцированный подход к технологиям возделывания сельскохозяйственных культур в зависимости от различных форм организации труда. Особенности этих технологий — подбор сортов со сроками посева и уборки урожая, уменьшающими напряженность полевых работ, совмещение технологических приемов по обработке почвы, внесению удобрений, пестицидов, посеву и т. д.

С и с т е м а с е м е н о в о д с т в а . Получение семян высокого качества зависит от уровня организации внутрихозяйственного семеноводства.

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 разработке технологии возделывания сельскохозяйственных культур на семена необходимо учитывать, что высокая насыщенность пестицидами и минеральными удобрениями, бессменная культура приводят к ухудшению всхожести и силы роста семян, а иногда и качества урожая.

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 культурными 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 низкопродуктив-

ных 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.

Обеспечение товарных посевов хозяйства семенами высокого качества — основная задача системы семеноводства хозяйства.

М е л и о р а т и в н ы е м е р о п р и я т и я . Они направлены на коренное улучшение земель и микроклимата. К ним относятся: орошение, осушение, обустройство водоемов, внесение химических мелиорантов, проведение культуртехнических работ (уничтожение кочек и кустарников, выравнивание, поверхностное и коренное улучшение сенокосов и пастбищ, сбор камней), рекультивация земель, мелиоративная обработка почвы (поделка микролима-

476

477

нов, лунок, водозадерживающих и водорегулирующих валов, канав, щелевание, кротование, чизелевание, ярусная вспашка солонцов и подзолистых почв), агролесомелиорация и т. д.

Орошение регулирует водообеспеченность растений и способствует созданию наиболее благоприятных водного, питательного, воздушного, теплового, солевого режимов почвы. Оросительные системы могут быть регулярно действующие. При этом вода подается в нужные сроки и в необходимом количестве. Кроме того, существует однократно действующее орошение — лиманное. При таком орошении земляные валы задерживают талые и паводковые воды, которые впитываются в почву, увеличивая запасы влаги в почве. Специальные виды орошения — удобрительные (полив водой, содержащей питательные элементы), отеплительные (используют отработанные воды тепловых станций, гейзеровдля орошения полей, теплиц, парников), промывные (подача воды на поля для растворения и вымывания из корнеобитаемого слоя почвы вредных солей).

Осушение переувлажненных и заболоченных земель способствует регулированию водно-воздушного режима в корнеобитаемом слое почвы. Основными методами осушения являются:

ускорение стока поверхностных и почвенных вод на водоразделах и пологих склонах с тяжелыми почвами и атмосферным типом водногопитания;

перехватывание поверхностных и грунтовых вод, поступающих на осушаемую территорию со стороны водосбора и реки;

понижение уровня грунтовых вод на переувлажненных или заболоченных участках с высоким уровнем их стояния;

отеплительные мелиорации в условиях многолетней мерзлоты, где переувлажнение связано с глубоким промерзанием покровных почвогрунтов;

двустороннее регулирование почвенной влаги, осушение и увлажнение почвы.

Способы осушения земель — это технические и агротехнические приемы и средства, с помощью которых проводят осушение. В зависимости от типа водного питания, почвенных, геологических условий и хозяйственного использования земель различают следующие способы их осушения:

одиночными каналами и систематической открытой сетью на водопроницаемых почвах;

открытыми каналами и закрытым горизонтальным дренажем в сочетании с агромелиоративными мероприятиями на слабоводонепроницаемых минеральных почвах;

закрытым дренажем маломощных торфяников, подстилаемых слабопроницаемыми грунтами и используемых под пашню;

предварительное осушение мощных (более 1,5—2 м) торфяников открытыми каналами и кротовым дренажем с последующей (после осадки торфа) закладкой закрытого дренажа;

осушение торфяников открытыми каналами в сочетании с раз-

478

реженным закрытым дренажем при использовании их под пашню и пастбища.

Агролесомелиорация способствует улучшению микроклимата, снегораспределению, преодолению водной эрозии и дефляции, улучшению водного режима агроландшафта.

С и с т е м а к о н т р о л я з а э к о л о г и ч е с к о й ситуа - ц и е й в х о з я й с т в е . Она включает наблюдение за состоянием почвенного покрова и плодородия почв агроландшафтов, поверхностных и грунтовых вод, многолетней растительности (сенокосы, пастбища, многолетние насаждения), природных мест гнездования птиц и обитания насекомых (опылителей растений), накоплением нитратов и пестицидов в растениеводческой продукции.

На эрозионно опасных и эродированных землях предусматривают почвозащитные севообороты и способы обработки почвы, агролесомелиорацию, гидротехнические и противоэрозионные сооружения. Для районов проявления водной эрозий разрабатывают эрозионные комплексы, для районов проявления дефляции — противодефляционные комплексы, а для районов совместного проявления водной и ветровой эрозий — противоэрозионно-деф- ляционные комплексы. В горных районах применяют противоселевые сооружения, на орошаемых и осушенных землях — комплекс мер по предотвращению ирригационной эрозии почв.

Мероприятия по охране окружающей среды разрабатывают для каждого звена системы земледелия с учетом экологических, организационных и природных особенностей хозяйства.

Эффективность освоения системы земледелия зависит от четкого и полного выполнения всего комплекса мероприятий и каждого звена в отдельности. Частичное выполнение комплекса или реализация мероприятий по некоторым звеньям не дает должного результата по повышению эффективности системы земледелия в целом.

Систему земледелия необходимо постоянно совершенствовать и развивать по мере накопления новых научных разработок и практического опыта, совершенствования технических средств производства.

Г л а в а 4

ОСОБЕННОСТИ СИСТЕМ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ В РАЗЛИЧНЫХ ПРИРОДНЫХ ЗОНАХ РОССИИ

4.1.ТАЕЖНО-ЛЕСНАЯЗОНА

Природно-климатические условия. К л и м а т . Умеренно континентальный, с нарастанием континентальности с запада на восток. Среднее количество осадков за год уменьшается от избыточного на северо-западе до недостаточного на востоке и юго-востоке. Так, если в западных районах выпадает в год 700—750 мм осадков, а сум-

479

ма активных температур за вегетационный период достигает 2000 °С, то в восточных районах зоны среднегодовое количество осадков снижается до 400—500 мм, а сумма активных температур — до 1400-1500 °С.

По годам и периодам года количество осадков сильно колеблется. Отклонения от средней многолетней нормы в отдельные годы достигают 50—60 %. Нередко их слишком мало в первой половине лета, в наиболее ответственные фазы развития растений, и слишком много — во второй, во время уборки урожая. В восточных, юго-вос- точных и южных районах часто бывают засухи. Поэтому в системе агротехнических мероприятий необходимо предусматривать приемы по обеспечению посевов влагой в критические периоды их развития и по борьбе с переувлажнением почвы во второй половине лета, а в западных и северо-западных районах и весной.

Высокий удельный вес твердых осадков и большие запасы воды в снеге определяют необходимость включения в зональный агрокомплекс мер по предотвращению большого стока талых вод и смыва почвы (водной эрозии).

Высокий снежный покров (более 20 см), как правило, надежно защищает озимые культуры от морозов. Средний минимум температуры почвы на глубине узла кущения в большинстве районов составляет —5...—8 °С, т. е. близок к оптимальному значению.

П о ч в е н н ы й п о к р о в . Отличается большим разнообразием. Преобладают дерново-подзолистые почвы разной степени оподзоленности и мощности дернового горизонта. В северных и се- веро-западных районах зоны распространены подзолисто-болот- ные, подзолисто-глеевые, болотные, торфяно-глеевые и луговые почвы. В южных районах широко представлены серые и темно-се- рые лесные почвы. В поймах рек распространены пойменные аллювиальные почвы.

Дерново-подзолистые почвы малогумусированы (0,8—2 % гумуса), имеют повышенную кислотность, слабую насыщенность основаниями, бедны биологически важными элементами питания растений (азотом, фосфором, кальцием и др.). Биологическая активность неокультуренных дерново-подзолистых почв низкая. Значительные площади пашни и естественных кормовых угодий в Северо-Западном и Северо-Восточном районах засорены камнями.

Серые лесные почвы обладают более высоким содержанием гумуса (от 2 до 4 %) и меньшей оподзоленностью, чем дерново-подзо-' листые.

По гранулометрическому составу почвы Нечерноземной зоны представлены суглинками, а также супесями и песчаными почвами. Поэтому необходимо строго подходить к определению способов основной обработки и технологий возделывания культур.

Р е л ь е ф . Таежно-лесная зона характеризуется неоднородным рельефом. Относительно спокойный в северной, западной и центральной частях, в южных и юго-восточных районах он становится

более расчлененным, эрозионно опасным. Сильная расчлененность территории сопровождается большим стоком талых и ливневых вод (700—1000 м3/га), смывом (до 25—50 т/га) и размывом почвы, ускоренным оврагообразованием, вызывает дренированность и иссушение полей, приводит к снижению плодородия земель и большому недобору урожая.

Р а с т и т е л ь н ы й п о к р о в . Большая часть территории, особенно северные и северо-восточные районы, имеют высокую степень облесенности (70—90 %). Наличие богатой лесной растительности на основной площади земель способствует лучшему сохранению почв от водной эрозии.

Травянистая растительность разнообразна, представлена бобовыми, злаковыми, разнотравьем, хорошо приспособленными к местным условиям произрастания и способствующими повышению плодородия почв.

Основныезадачисистемыземледелия.Природныеиэкономические условия ведения сельского хозяйства в таежно-лесной зоне европейской части в целом позволяют здесь иметь высокоразвитое интенсивное земледелие. Об этом свидетельствует опыт многих хозяйств Московской и Ленинградской областей, получающих стабильно высокую урожайность зерновых (4—6 т/га), картофеля (25— 30), овощей (30—40 т/га) и кормовых культур.

Главное направление в специализации хозяйств Нечерноземной зоны — интенсивное молочное и мясное животноводство, промышленное птицеводство, овощеводство и картофелеводство, производство плодов и ягод для снабжения ими крупных промышленных центров. В этой природной зоне также сосредоточено основное производство льна-долгунца.

Такая специализация соответствует природно-экономическим условиям ведения сельского хозяйства и растениеводства, определяет преимущественное развитие кормопроизводства, овощеводства и картофелеводства. Важное значение здесь также имеет производство зерна озимой ржи, озимой пшеницы, ячменя, овса, зерновых бобовых культур (гороха, вики), особенно в центральных и южных районах.

Система земледелия с учетом местных агроландшафтных условий и специализации сельского хозяйства должна решать следующие основные задачи:

обеспечивать наиболее рациональное и эффективное использование земель на основе правильного землеустройства, организации территории, установления оптимальной структуры посевных площадей, введения соответствующих севооборотов, подбора более продуктивных в данных почвенно-климатических условиях сельскохозяйственных культур, сортов, гибридов и внедрения прогрессивных технологий их возделывания;

создавать условия для стабильного ежегодного получения запланированных урожаев каждой культуры при высоком качестве про-

481

480