Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Агропромышленность arrow Растениеводство

СИСТЕМЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ И ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ПОЛЕВЫХ КУЛЬТУР

Технологии возделывания полевых культур тесно связаны с принятой в данном регионе системой земледелия. Термин «система земледелия» согласно ГОСТ 16265—89 определяется как «комплекс взаимосвязанных организационно-экономических, агротехнических, мелиоративных, почвозащитных мероприятий, направленных на повышение плодородия почвы с целью получения высоких устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур». Составные части этой открытой системы взаимосвязаны между собой и с природной средой. Благодаря солнечной энергии, приходящей на поверхность определенного агроландшафта, в процессе фотосинтеза создается урожай сельскохозяйственных культур. Технологии возделывания сельскохозяйственных культур, воспроизводство плодородия почв и обеспечение экологической безопасности среды — это звенья систем земледелия.

Система обработки почвы — одно из звеньев конкретной системы земледелия (для почвенно-климатических и других условий региона). Она должна быть направлена на создание благоприятных условий для формирования растениями устойчивой урожайности, на воспроизводство плодородия почв, их защиту от эрозии. Способы обработки почв оказывают большое влияние на их агрофизические свойства, водный режим, минерализацию гумуса, эрозионные процессы. Ресурсосбережение — одна из важных задач современных систем земледелия. Затраты энергии на обработку почв часто составляют более 40% общих затрат. На вспашку на глубину 18—20 см затраты горючего составляют 16—18 л/га, на плоскорезную обработку на ту же глубину — 12—14 л/га, а на прямой посев — 7—8 л/га. Пахотное земледелие, многочисленные проходы тракторов, почвообрабатывающих машин и другой техники усиливают эрозионные процессы. В результате множества обработок (пахота, культивации), отказа от научно обоснованной системы севооборотов в пользу наиболее выгодной рыночной культуры, ветровой и водной эрозии происходит деградация почв.

На хорошо окультуренных почвах ресурсосбережение может осуществляться за счет минимализации обработки почв. Уменьшают глубину и интенсивность обработки почв, заменяя вспашку более производительными мелкими и поверхностными обработками, используя широкозахватные дисковые, плоскорезные и другие орудия. Минимализация достигается также за счет совмещения нескольких операций и приемов в одном рабочем процессе путем применения комбинированных агрегатов и модульно-блочных комплексов. Например, совмещаются предпосевное рыхление, выравнивание, прикалывание, внесение удобрений и гербицидов и посев.

Использование комбинированных машин и орудий, мульчирование почвы измельченной соломой и растительными остатками сберегают ресурсы и снижают эрозионные процессы.

В последние годы система рационального (беспахотного) земледелия находит широкое распространение во многих странах прежде всего как противоэрозионная система, система предотвращения усиленной потери гумуса в почвенном слое, сохранения влаги в почве и уменьшения энергетических затрат. Она включает ограниченную обработку почвы (например, нулевую обработку, прямой посев и др.). Растительные остатки сохраняются на поверхности почвы, создают мульчирующий слой. Высевающий агрегат совмещает серию операций. Диски нарезают борозду, на дно которой укладываются семена. Одновременно предусматривается внесение минеральных удобрений, заделка и прикалывание борозды. Эта система также названа «рациональным земледелием» (термин ФАО). В основе рационального земледелия лежит нулевая обработка почв.

Эта система применяется в разных странах, расположенных в разных климатических зонах, однако наибольшее распространение она получила в Южной Америке. Растительные остатки на поверхности почвы задерживают воду, уменьшают ее испарение, предотвращают водную и ветровую эрозию, что особенно важно в засушливых и полузасушливых зонах. Эта система получила распространение благодаря введению селективных и неселективных гербицидов, особенно гербицидов на основе глифосатов. Кроме того, разработаны пневматические сеялки, с большой точностью размещающие семена и удобрения на нужной глубине на полях с большим количеством растительных остатков. Система быстро распространялась среди фермеров разных стран, так как оказалась экономически наиболее эффективной.

При внедрении такой системы большое значение имеет разнообразие выращиваемых культур и севооборот. Например, растительные остатки бобовых культур содержат больше азота, чем растительные остатки зерновых культур, и быстрее разлагаются. При ленточном внесении азотных удобрений повышается коэффициент их использования, снижаются потери азота. Поэтому при использовании этой системы важно чередование культур с разными биологическими особенностями, с разным отношением к применяемым гербицидам, должно быть разнообразие культур. Использование сортов, устойчивых к болезням, пестицидов для протравливания семян, гербицидов против сорняков, обработка посевов в нужный момент против вредителей и болезней являются необходимыми звеньями системы беспахотного земледелия.

Вопросы практики

В Канаде была разработана концепция успешного внедрения системы рационального (беспахотного) земледелия.

  • 1. Для использования растительных остатков применяется новая техника — измельчители и разбрасыватели соломы на поверхности почвы после уборки урожая.
  • 2. Чередование культур с разными биологическими особенностями (зерновые, зернобобовые, масличные) прерывает цикл развития патогенов, повышает эффективность производства. Длительное возделывание зерновых без чередования с другими культурами приводит к негативным последствиям, распространению болезней и вредителей.
  • 3. При отсутствии вспашки борьба с сорняками с помощью гербицидов становится особенно важной. Чередование культур позволяет расширить спектр применяемых гербицидов и сосредоточить внимание на различных видах сорняков. Однако возникает серьезная проблема — появление сорняков, устойчивых к гербицидам, в частности к глифосатам.
  • 4. Внесение удобрений ленточным методом сбоку или в середине рядка взамен разбросного позволило свести к минимуму потери питательных веществ и способствовало повышению урожайности. Возможная проблема состоит в том, что при таком способе внесения дозы удобрений ограничены, они не рассчитаны на накопление резервов фосфора и калия в почве.
  • 5. Прорастание семян и появление всходов проходят успешно при мелкой заделке семян во влажную почву. Прямой посев в высокую стерню предотвращает потери влаги, что особенно важно в районах недостаточного увлажнения. Важно найти технический способ прямого посева в стерню, обеспечивающий хороший контакт семян с почвой и подходящий для конкретной почвы.

Таким образом, при использовании беспахотного земледелия сокращаются затраты труда и затраты на топливо и оборудование, сокращается время проведения технологических приемов, т.е. они осуществляются в лучшие агротехнические сроки, повышается эффективность использования удобрений. Эта система позволяет предотвращать ветровую и водную эрозию, лучше сохранять и использовать влагу. Применение системы беспахотного (рационального) земледелия особенно важно в засушливых степных районах.

Однако при проведении поверхностных обработок увеличивается засоренность посевов и ухудшается фитосанитарное состояние почв, может резко возрастать насыщение почв семенами и другими органами размножения сорняков. Поэтому такая система предполагает интенсивное использование гербицидов и других синтетических пестицидов.

Химический подход для борьбы с вредными организмами имеет не только преимущества, он может вызвать проблемы, связанные с экологической безопасностью.

Пестициды, уничтожающие насекомых, называют инсектицидами, грибы — фунгицидами, сорняки — гербицидами и т.п. Однако ни один из химикатов не является полностью специфичным для организмов, для которых он предназначен. Применение любого из них может прямо или опосредованно отрицательно влиять и на другие организмы, включая человека.

Проблемы, связанные с использованием синтетических пестицидов, следующие: развитие устойчивости к применяемым пестицидам; нарастание новой волны вредных организмов; неблагоприятное воздействие на окружающую среду и здоровье человека. Уничтожение одного из звеньев экосистемы (вредные организмы) вызывает нежелательные эффекты. Применение пестицидов вызывает усиление устойчивости к ним вредных организмов, что приводит к увеличению их численности и применению новых пестицидов в большем количестве. С позиций экономической эффективности сельское хозяйство движется в сторону монокультуры, количество устойчивых к пестицидам вредных организмов может увеличиться во много раз, что чрезвычайно опасно. Важно учитывать все биологические связи в экосистеме, включая создание и использование новых сортов, адаптированных к конкретным условиям и устойчивых к распространенным болезням.

Система точного земледелия — одно из перспективных направлений развития технологий. Эта система основана на точной пространственной привязке конкретного поля и специальных сельскохозяйственных агрегатов с программным обеспечением, осуществляющих технологические операции, с помощью глобальных навигационных спутниковых систем. Система позволяет осуществлять мониторинг растений, почв и климатических показателей отдельных участков поля, вести цифровое моделирование местности, рельефа, состояния почвы и растений и в соответствии с этими оценочными показателями осуществлять точное внесение удобрений, пестицидов, оптимизировать рост и развитие растений в соответствии с их состоянием и потребностями.

Система точного земледелия обеспечивает повышение эффективности ресурсов и экологичность. Удобрения, регуляторы роста вносятся туда, где их недостаточно, гербициды — на засоренные участки с учетом видового состава сорняков, причем дозы, сроки и способы их внесения увязаны с оптимизацией формирования урожая и защитой окружающей среды.

Особенности и проблемы некоторых новых технологий. В XX в. рост производства продукции растениеводства в развитых странах в 2 раза и более был обеспечен благодаря интенсификации всех процессов, усиленному применению химикатов (удобрений, пестицидов), механизации процессов, внедрения в селекцию растений новых технологий — генной инженерии (ГМО сорта) и созданию гибридов. Крупные мировые семеноводческие компании получили патенты на производство семян нового типа. Так как у компаний есть интеллектуальная собственность на производство этих семян, у них имеется возможность диктовать условия применения их запатентованного продукта. Сельскохозяйственные производители, покупающие запатентованные семена, не могут использовать полученный ими урожай для последующего посева. Компаниями разработана технология стерильности семян, которые используют фермеры. Это вынуждает хозяйства покупать новые семена каждый год вместе с разработанной фирмами технологией, усиливающей использование глифосатов в производстве продукции полевых культур.

Адаптированные к местным условиям сорта и экотипы очень важны, потому что они приспосабливались в течение долгого времени к определенному климату, почвам, другим условиям окружающей среды, а также разработанным для этих условий технологиям. Этот биологический потенциал может быть потерян, если покупать гибриды и сорта ГМО.

В последние десятилетия в мировой практике все большее значение приобретает направление устойчивости сельскохозяйственного производства (,sustainability), в котором упор делается на биологи-зацию земледелия, сохранение ресурсов, защиту окружающей среды. Это привело к развитию органического, экологического или биологического, интегрированного земледелия без использования или ограниченного использования искусственных химикатов. Интегрированное управление формированием урожая основано на агроэко-логических принципах получения устойчивых урожаев без нанесения вреда окружающей среде.

Многими учеными, специалистами Минсельхоза России и коллективами ВНИИ РАСХН (Российская академия сельскохозяйственных наук) был разработан Федеральный регистр технологий производства продукции растениеводства (1999, 2003). В Регистре представлены базовые технологии производства продукции основных культур с учетом природных условий их возделывания и типа технологий. Типы технологий в зависимости от наличия ресурсов интенсификации были разделены на следующие уровни: высокие А, интенсивные Б и нормальные В. Проиллюстрируем возможности и параметры таких технологий на примере озимой пшеницы.

Высокие технологии А — это система получения наивысшей урожайности (более 6 т/га) высококачественного зерна, окупающая финансовые, энергетические и трудовые затраты посредством использования высокоинтенсивных сортов, комплексной защиты растений от вредителей, болезней, сорняков, применения удобрений, реализации потенциала сорта более чем на 85% и производительности труда ниже 3,5 чел.-ч/т. Эти технологии используются в оптимальных для возделывания озимой пшеницы природно-климатических условиях.

Интенсивные технологии Б — это система получения высоких урожаев (4,0—5,0 т/га) качественного зерна с компенсацией выноса питательных веществ урожаем, с мерами по защите растений от наиболее опасных болезней, вредителей и сорняков, обеспечивающая реализацию потенциала сорта более чем на 65% и производительность труда ниже 4,5 чел.-ч/т.

Нормальные технологии В — это система получения зерна с максимальным использованием плодородия почв, ресурсов агроландшафта и биологического потенциала сорта более чем на 50% при производительности труда 6,5 чел.-ч/т, гарантирующая урожайность 2,5—3,0 т/га.

Итак, к основам и принципам обоснования агротехнологий относятся биология культуры и сорта, их генетический потенциал и возможности его реализации в конкретных почвенно-климатических условиях. Эти принципы могут быть реализованы при условии защиты окружающей среды и при определенных материальных и финансовых возможностях производителя.

 
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   След >
 

Популярные страницы