CC BY
12УДК 631.445+631.452+631.482
ФАКТОРЫ СНИЖЕНИЯ РИСКОВ ОТ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЙ В АДАПТИВНО - ЛАНДШАФТНОМ ЗЕМЛЕДЕЛИИ
Н.В. Шрамко, к.с.-х.н. — Ивановский НИИСХ E-mail: [email protected]
Изложены результаты исследований, проведенных в 2002 - 2014 гг. на дерново-подзолистой среднесуглинистой окультуренной почве. Сравнительное изучение способов управления почвенным плодородием показало, что в местных условиях при правильном использовании пашни, применение приемов биологизации и удобрений способствует не только стабилизации гумуса в почве, но и увеличивает этот показатель до бездефицитного уровня. Это позволяет даже в засушливые годы получать продуктивность гектара севооборотной площади на 30 - 35 % выше, чем при использовании пашни в экстенсивном варианте. В шестипольном севообороте, в котором 50 % площади отведено многолетним бобовым травам, при поддерживающей и интенсивной технологии, содержание гумуса увеличилось соответственно на 450 и 680 кг/га. Продуктивность севооборотной площади возросла с 24,4 до 33 ц/га (на 37%) в пятипольном севообороте и до 38 ц/га (на 58%) в шестипольном по сравнению с экстенсивным вариантом их использования. В среднем за 13 лет (2002-2014гг) продуктивность пашни в пятипольном севообороте при естественном варианте его использования составила 22,0 ц/га, а при поддерживающем и интенсивном вариантах 30,6 и 35,4 ц/га, что на 36 - 59 % выше. Следовательно интенсификация земледелия на дерново-подзолистых почвах крайне необходима, так как это путь снижения влияния чрезвычайных ситуаций в земледелии Нечерноземья и получения стабильных урожаев.
Ключевые слова: почва, севооборот, приемы биологизаци, удобрения, интенсивные технологии, чрезвычайные ситуации, продуктивность пашни.
Проявление засухи в российском Нечерноземье усугубляется глобальными и региональными изменениями климата. Это обязывает существенно корректировать системы ведения земледелия особенно Верхневолжье, где экстенсивный характер агропроизвод-ства усиливает негативные последствия этого природно-климатического фактора. Более того, в современном земледелии остро стоит вопрос управления процессами снижения темпов минерализации органического вещества почвы и обеспечения бездефицитного баланса гумуса. Все это сопряжено с одной стороны, с сохранностью природных ресурсов, в первую очередь - земли, с другой стороны, - с использованием морфологических и биологических особенностей растений, способных противостоять аномалиям климата, а также улучшать агрофизические и биологические свойства почвы за счет органической массы соломы, сидератов и корневых остатков. Значение растительных остатков велико: это органические удобрения, роль которых они выполняют, не требуют дополнительных средств на их внесение и равномерное распределение по профилю почвы. В таких удобрениях содержаться все макро - и микроэлементы, необходимые растениям и почвенной биоте [1-3].
Один из основных факторов неопределенности рисков в земледелии - изменение погодных условий. Именно они во многом определяют особенности технологических процессов конкретного года, конечные результаты
производства, а также влияют на другие случайные факторы (конъюнктуру цен, надежность работы технических средств и т.п.).
Территория Ивановской области, как и Верхневолжья в целом, подвержена существенному воздействию неблагоприятных погодных явлений и стихийных бедствий. К ним можно отнести засухи, возвраты холодов, сильные ветры, интенсивные дожди (ливни), град, гололед, обильные снегопады, метели, мороз при малоснежье и бесснежье. Нередки здесь и наводнения, связанные с весенним разливом рек или интенсивными дождями.
Многие способы борьбы с засухой, в частности, расширение посевов озимых, сохранение и накопление осенне-зимней влаги, расширение видового и сортового состава высеваемых культур часто наталкиваются на ограничения, связанные с такими явлениями, как весенние и осенние заморозки, бесснежье, эрозия почв, засушливость вегетационного периода и другие.
Взять, к примеру, аномальности 2010 г.: бездождье в течение более двух месяцев в период вегетации сельскохозяйственных культур, высокий температурный режим (+ 30-36 0С), трещиноватость почвы, высушенный не только пахотный, но и корнеобитае-мый слой почвы. Как в таких условиях поступать с посевом озимых культур, традиционно высеваемых здесь ржи и пшеницы? Ведь в климате Центрального экономического района эти культуры имеют значительное влияние на про-
довольственную безопасность страны. Но и здесь есть выход из создавшихся условий. Земля не любит слепого подхода к ней, бездумного копирования одних и тех же агротехнических приемов. Любой из них лишь тогда дает пользу, когда применению его предшествует творческий поиск, глубокий анализ местных особенностей, научный и производственный опыт.
Серьезную опасность для озимых культур представляют сильные морозы (температура воздуха ниже минус 200 С) при малоснежье (толщина снежного покрова не более 10 см) и бесснежье, что приводит к гибели озимых культур.
Наряду с климатическими катаклизмами, которые, к сожалению, невозможно точно определить и принять меры к их предотвращению, есть и другие факторы. Например, несбалансированность структуры посевных площадей, нарушение агротехнологий и сортового соотношения зерновых культур.
Исследования ученых Ивановского НИИ сельского хозяйства показывают (НИИСХ), что, несмотря на аномальные природно-климатические условия, можно ежегодно получать стабильно высокие урожаи, особенно озимых культур, но при строгом соблюдении всего комплекса агротехнологий на фоне высокой культуры земледелия. Это тот фактор увеличения продуктивности хлебного поля Верхневолжья, который никак нельзя не учитывать в системе точного земледелия этого региона.
Например, в крайне засушливых
1. Влияние паровых предшественников на изменение содержания гумуса и урожайность озимой ржи на дерново-подзолистых почвах (среднее 2012-2014 гг.) [4]
Предшественник, парозанимающая культура Изменение содержания гумуса, кг/га, (+, -) Урожайность
без удобрений на фоне
Чистый пар -530 29 44,1
Занятый пар + 37 35,2 48,6
Сидеральный пар + 570 37,9 49,6
Комбинированный пар + 520 37,9 46,2
Пласт многолетних трав + 620 38,0 47,3
2. Продуктивность бобовых трав на дерново-подзолистых почвах Верхневолжья (среднее за 2006-2013 гг.)
Культура Урожайность, т/га Надземная Накопление
Надземной ПКО** масса + ПКО, симбиотического
массы т/га азота, кг/га
Донник белый 2,9 - 4,4 3,0-5,1 5,9 - 9,5 180-240
Клевер луговой 2,7-5,0 4,3 - 5,9 7,0-10,9 210-250
Редька масличная 3,8-7,0 5,0-9,6 8,8-16,6 * 150-200
Горчица белая 2,6-4,3 4,3 - 5,0 6,9-9,3 = 100 - 150
* Азот в массе ПКО, ** ПКО - пожнивно-корневые остатки.
3. Схема стационарного опыта по изучению севооборотов
Севообороты (фактор А) Трехпольный зернотравяной: 33 % бобовых трав Пятипольный зернотравяной: 40 % бобовых трав Шестипольный зернотравяной: 50 % бобовых трав
Чередование культур в севооборотах 1. Донник белый 2. Озимая рожь (пожнивно рапс) 3. Овес + донник 1. Ячмень + клевер 2. Клевер 1 г.п. 3. Клевер 2 г.п. 4. Озимая рожь (пожнивно сурепица) 5. Горчица белая 1. Донник белый 2. Яровая пшеница + клевер 3. Клевер 1 г.п. 4. Клевер 2 г.п. 5. Озимая рожь (пожнивно рапс) 6. Овес + донник
Технологии (уровни питания) Фактор В Е Н И Е Н И Е И И
Е - Экстенсивный (естественный урс Н - Поддерживающая технология — тыс. корм, ед./га.
И - Интенсивная технология - ИРК корм, ед./га.
условиях 2010 г. в опытах с озимой рожью, высеваемой по паровым предшественникам (чистый, занятый, сиде-ральный и комбинированные пары), получено от 48 до 53 ц/га по удобренному фону и от 35 до 46 ц/га по неудобренному. В производственных посевах НИИСХ рожь дала не более 30 ц/га, озимая пшеница несколько ниже (2527 ц/га), в то время, как яровая пшеница - всего 10-15 ц/га.
Получение высоких и устойчивых урожаев озимых культур связано с применением всего комплекса агротехнических мероприятий. Например, для озимых хлебов важно размещение их по комбинированному, сидеральному и занятому парам и, частично, по пласту многолетних трав (табл. 1).
Используя дерново-подзолистые почвы Верхневолжья под различными парами (чистый, занятый, сидераль-ный и комбинированный) в течение 2010 г. получены невосполнимые по-
нь плодородия) - без удобрений.
РК на продуктивность севооборота в 2,0-2,5
I продуктивность севооборота в 3,0-3,5 тыс.
тери гумуса при использовании почвы под чистым паром - 530 кг/га. В занятом пару эти потери практически отсутствовали, а при использовании почвы под сидеральным паром запасы гумуса пополнились - на 570 кг/га, в комбинированном пару на - 520 кг/га, после многолетних трав - на 620 кг/га (табл. 1).
Полагаем, что такие потери гумуса в чистом пару шли за счет процессов минерализации органического вещества, смыва и биологической эрозии почвы. Что касается сидерального и комбинированного паров, они и были лучшими вариантами по сохранению органического вещества за счет восполнения его сидератами. Поэтому, важное значение в повышении продуктивности севооборота играет вид используемого пара.
В Верхневолжье используют в основном чистые пары, но, как показывают исследования, ограничиваться ими
в качестве основного предшественника озимых вовсе не обязательно. Хорошо зарекомендовали себя сидеральные, занятые и комбинированные пары, которые по эффективности обогащения почвы органическими остатками и накоплением гумуса выгодно отличаются от чистых паров. Но в условиях засушливого вегетационного периода наиболее привлекательным и приемлемым полем является чистый пар. Даже в такие годы в течение летнего периода рачительному хозяину удается сделать 2-3 обработки, что достаточно для удовлетворительного состоянии к посеву озимых. Пересушенность и разрыхленность верхнего слоя почвы, которая имеет место при засушливости летнего периода, - пусть не пугает земледельца в определении сеять или нет. Ответ здесь однозначен - проводить посев озимых по такому предшественнику надо. В пару есть возможность хорошо подготовить посевное ложе, которое сохраняет увлажненность нижних горизонтов почвы, а после посева и при обязательном прикатыва-нии велика вероятность подтягивания влаги нижних горизонтов, которая обеспечит дружное прорастание семян. Но для большей уверенности возможен посев озимых после выпадения осенних осадков, которые соединяясь с нижним увлажнением обеспечат нормальное развитие озимых культур. Единственное здесь условие - соблюдение рекомендаций по нормам высева в зависимости от отклонения от оптимальных сроков посева. При отклонении на 5-10 дней, требуется увеличение нормы высева на 10 %, более - на 20 %.
Агротехника сидеральных и занятых паров, их подготовка в засушливых условиях года и посев озимых культур по ним зависит от реального состояния почв. Здесь желательным условием является ожидание выпавших осадков, которые дадут возможность на этих фонах эффективно использовать перед посевом такие орудия, как дискаторы в комплексе с боронами, орудия плоскорежущего типа - КПЭ-3,8, КПШ-8, КПС-4, БДТ-3 и другие, соблюдая при этом в обязательном порядке внесение минеральных удобрений вместе с посевом и послепосевное прикатыва-ние.
При использовании пласта многолетних трав его подъем, как правило, проводят за 3-4 недели до посева. Убирают обычно травостой многолетних трав в фазе бутонизации - начале цветения, что позволяет получать качественное сено, а своевременная разделка его дернины и пожнивно-
№ 3-4 (73-74) 2015
^/¡аЭтшрскт ЗемдеШець
4. Динамика содержания гумуса по севооборотам и технологиям возделывания (2000-2013 гг.)
Arpo фон технологии Исходное содержание гумуса, 2000 г. Севооборот, после 13 лет опытов
3-польнын. 33 % бобовых грав 5-польнын. 40 % бобовых трав 6-польнын. 50 % бобовых трав
Естественный 1,54 1,54 1,55 1,57
Поддерживающий 1,54 1,56 1,57 1,58
Интенсивный 1,54 1,57 1,70 1,71
корневых остатков (ПКО) обеспечивает накопление в почве питательных веществ и влаги. То есть, те условия засушливости в климате Центрального экономического района проявляются далеко не в пользу пахоты, которая, как правило, используется при обработке пласта многолетних трав.
Отвальная обработка почвы в засушливых условиях оставляет почву глыбистой, что сильно затрудняет довести посевной слой до оптимальных условий. Пересушенность всего обрабатываемого слоя, низкая производительность и большие затраты на проведение вспашки, сильная минерализация органического вещества почвы - все это бесцельные затраты, по крайней мере для засушливого года.
Минимизированность обработок пласта многолетних трав (орудиями поверхностной обработки типа БДТ, дискаторами, РБР и др.), применение оптимальных сроков и норм высева -вот главные составные получения хороших всходов озимых по этому предшественнику в аномально засушливых условиях летнего периода.
Высокий уровень продуктивности любой системы земледелия - это результат правильного использования севооборотов, обработки почвы, удобрений, агротехнологии возделываемых культур, структуры пашни и, особенно хотелось бы выделить, - постоянное обеспечение почвы гумусом. Например, наши дерново-подзолистые почвы теряют гумуса ежегодно от 0,6 до 1,2 т/га [5]. Это результат естественной минерализации, дефляции и других процессов минерализации. В чистом пару теряется от 1,2 до 1,3 т/га, в си-деральном пару и после многолетних трав гумус накапливается за счет зеленого удобрения и ПКО до 2,0 - 2,5 т/га. [6] Главная причина такого явления -крайне недостаточное внесение органических и минеральных удобрений (1,0-1,5 т/га органических и 20-25 кг/ га минеральных удобрений, что в 10-15 раз меньше требуемого). Поэтому восполнение почвы другими видами органического вещества, которые не требуют больших материальных затрат на его производство и внесение - весьма
актуально для дерново-подзолистых почв и существенно снижает риск хлебного поля в адаптивно-ландшафтном земледелии Верхневолжья.
В сложившихся условиях, когда резко снизилось внесение минеральных удобрений, возросла их стоимость, а применение органических удобрений стало высокозатратным, в арсенале земледельца остаются биологические факторы восстановления плодородия почвы. Главные из них: максимальное использование симбиотической азо-тофиксирующей способности бобовых культур, рациональное использование пожнивных и корневых остатков, а также зеленого удобрения (табл. 2).
Многолетние травы, особенно бобовые, служат хорошим источником пополнения почвы органическим веществом и, благодаря работе клубеньковых бактерий, биологически чистым азотом. После их уборки в почве остается от 5 до 16 т/га и более корневых и пожнивных остатков, в составе которых содержится 100-250 кг/га фиксированного биологического азота.
Другое немаловажное звено экологизации земледелия - возделывание промежуточных, пожнивных и сиде-ральных культур, которые заметно дополняют экологическую функцию сеянных многолетних трав. Их зеленую массу используют как в качестве корма животным, так и на зеленое удобре-ние[7,8].
Комплекс задач: сколько и каких трав надо иметь в структуре пашни, имея при этом высокую ее продуктивность, каково должно быть соотношение яровых и озимых культур и др., -можно решить в серии стационарных опытов по изучению севооборотов и агротехнике возделывания трав. Такие опыты в институте заложены в 2000 г. Исследования ведут в полевых севооборотах, имеющих в структуре посева по 33 , 40 и 50 % многолетних бобовых трав при таком же насыщении их зерновыми культурами. Изучают донник белый, клевер полевой, горчицу белую, редьку масличную и другие травы в различных соотношениях и при разных уровнях технологии их возделывания (табл. 3).
Например, поступление разного количества надземных и подземных растительных остатков в почву и их минерализация неодинаково отразилось на накоплении гумуса по различным севооборотам и технологиям возделывания. Расчеты показывают, что в шестипольном севообороте, где три поля (50 %) были заняты бобовыми травами, накопление гумуса было наибольшим. По экстенсивной технологии (естественный уровень питания) гумуса прибавилось около 150 кг/га, по поддерживающей технологии -450 кг/га, по интенсивной - 680 кг/га.
В пятипольном севообороте, где возделывался клевер луговой в двух полях (40 % севооборотной площади), интенсивная технология обеспечила прирост гумуса 750 кг/га, поддерживающая - 420 кг, экстенсивная - 110 кг/га.
Заметно ниже изменение накопления гумуса было в трехпольном севообороте: по экстенсивной технологии - 50 кг/га, интенсивной - 180 кг и поддерживающей - 95 кг/га. Объясняется это тем, что интенсивная и поддерживающая технологии обеспечили прирост гумуса за счет более высокой продуктивности ПКО и надземной массы бобовых трав и их большего удельного веса в структуре пяти- шести польных севооборотов (40-50 %).
Целостное представление об изменении содержания гумуса в изучаемых севооборотах показано в таблице 4, из которой видно, что насыщение полевых севооборотов многолетними бобовыми травами на 40-50% севооборотной площади ведет не только к приостановлению деградационных процессов плодородия почвы, но к его увеличению. То есть, баланс гумуса в изучаемых севооборотах особенно при использовании поддерживающей и интенсивной технологии положителен.
Тесную связь с содержанием в почве органического вещества имеют ее физические свойства. Благодаря деятельности почвенной биоты происходит минерализация органического вещества почвы с образованием различных органических кислот, при помощи которых склеиваются мелкие частицы почвы в более крупные, формируя агрегаты водопрочной структуры. В трехпольном севообороте содержание водопрочных агрегатов было от 49,6 до 51,2 %, в пятипольном -50,8-52,7, в шестипольном - от 51,3 до 53,8 % [6].
Оценивая продуктивность севооборотов, можно сказать, что внедрение приемов биологизации в экспериментальные варианты че-
5. Динамика продуктивности севооборотов в зависимости от их насыщения бобовыми травами
Севооборот Агрофон * Продуктивность по годам, ц/га зерн. ед
2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014
Трехпольный 33% бобовых трав 1. Донник 2. Озимые (рожь, пшеница) 3. Овес + донник Е 17,2 26,1 23,1 26,4 22,0 19,5 24,1 20,4 21,0 26,1 28,0 19,1 24,8
Н 29,9 31,9 31,5 33,8 30,1 28,8 33,6 28,3 27,8 34,8 39,3 31,6 35,1
И 31,1 31,6 36,7 37,8 36,4 32,2 37,0 38,1 34,4 37,0 40,1 33,5 37,2
Пятипольный: 40 % бобовых трав 1. Ячмень + клевер 2.-3.Клевер 1 г.п. и 2 г.п. 4. Озимые (рожь, пшеница) 5. Горчица Е 24,2 23,4 25,4 23,7 24,6 20,0 21,90 19,5 13,5 21,0 26,9 18,5 23,0
Н 31,0 27,7 33,9 35,1 32,6 28,0 31,1 26,0 17,8 30,5 38,5 33,1 32,0
И 34,7 28,9 40,0 40,1 36,9 32,6 34,5 34,3 22,6 33,0 53,3 35,1 33,9
Шестипольный: 50 % бобовых трав 1. Донник 2. Яр. пшеница + клевер 3.-4. Клевер 1 г.п. и 2 г.п. 5. Озимые (пшеница, рожь) 6. Овес + донник Е 20,8 24,8 34,9 33,1 28,5 18,5 24,0 19,0 16,9 21,5 32,7 24,6 27,5
Н 27,3 29,0 36,4 42,1 38,2 28,1 33,6 26,0 21,4 31,6 42,3 36,1 37,3
II 33,7 32,9 44,3 46,6 43,2 31,9 37,6 33,6 26,7 35,1 50,6 38,3 39,5
* Е - естественный агрофон;
Н - поддерживающий (нормал
И - интенсивный агрофон. редования культур позволило даже в аномально-острозасушливых условиях получать продуктивность пашни не ниже средних многолетних данных (табл. 5). При этом эффективность севооборотов при внедрении приемов биологизации возрастает свыше 35 %.
Расчеты показали, что наиболее эффективен пятипольный севооборот с 40 % насыщением многолетними бобовыми травами. Уровень рентабельности составил по нормальной технологии возделывания 60 %, по интенсивной - 88,5 %, условный чистый доход, соответственно 4406 и 7252 руб. Кроме этого, биологизированная система земледелия позволяет снизить потребность в минеральных удобрениях. Например, по Ивановской области на 20-25 %, а это 7-7,5 тыс. т минеральных удобрений в действующем веществе, или 23-25 тыс. тонн в физической массе, что позволит сократить расходы на приобретение минеральных удобрений на 200-250 млн. руб.
Переход земледелия на ландшафтную основу и развитие технологий точного земледелия предполагает дифференцированный подход к действующим системам земледелия, что позволит оптимизировать инфраструк-
туру агроландшафтов, экологическую ситуацию за счет активации биологических факторов и рационального применения почвозащитных мероприятий.
Рассмотрим это на примере Ивановской области, которая расположена в зоне достаточного увлажнения -за год в среднем выпадает от 600 до 650 мм осадков. Однако их распределение в течение года неравномерное: больше выпадает в теплый период (400-450 мм), меньше - в холодный. Рельеф - в основном равнинный, максимальная крутизна склонов 1-20. Поля мелкоконтурные со средним размером 20-25 га, поэтому внедрение адаптивно-ландшафтной системы земледелия (АЛСЗ) сопряжено с определенными трудностями. Почвенный покров довольно разнообразен, но преобладают дерново-подзолистые почвы среднего и легкого механического состава с малой мощностью (18-22 см) перегнойного горизонта и небольшим содержанием гумуса (1,56-1,65 %). Почвы бедныпоглощеннымиоснованиями(3,5-6,7 мг-экв /100 г), особенно кальцием и магнием, в них низкая емкость обмена, обладают кислой реакцией почвенной среды (рН 5,6-6,8). Почвы недостаточно обеспечены усвояемыми формами
азота, фосфора и калия, имеют неблагоприятные физические свойства, пониженную влагоемкость. Их можно разделить на следующие категории.
Первая категория - земли средне-окультуренные, нормально увлажненные. Содержание гумуса 2,0-2,5 %, мощность (глубина) пахотного горизонта не менее 22 см, степень насыщенности основаниями не менее 75 %, сумма поглощенных оснований 1012 мг-экв./100г, рН 5 и выше, то есть, почвы средне- и слабокислые, оподзо-ленные.
Вторая категория - земли менее окультуренные, с нормальным увлажнением, содержание гумуса 1,5-2,0 %, глубина пахотного горизонта не менее 20 см, степень насыщенности основаниями 55-75 %, сумма поглощенных оснований -8-10 мг-экв/100г, рН 4,5-5, контурно подзолистые.
Третья категория - участки в понижениях с временно избыточным поверхностным увлажнением, а на повышенных элементах рельефа плохо обеспеченные влагой. Содержание гумуса менее 1,5 %, глубина пахотного горизонта до 18 см, сумма поглощенных оснований 6-8 мг-экв/100г, рН 4,04,5, подзолистые.
№ 3-4 (73-74) 2015
Владимгрскш ЗемдеШецТ)
6. Модели планируемой урожайности зеленой массы и семенной продуктивности козлятника восточного [9]
Планируемая урожайность, ц/га Способ создания травостоя и семенников
зеленой массы семян
300-350 4,0-5,0 Беспокровный посев, Нв - 10 кг/га Под покров ячменя, Нв - 15 кг/га
350-400 6,0-10,0 Беспокровный посев, Нв - 15 кг/га Под покров ячменя, Нв - 20 кг/га
400-450 > 10,0 Беспокровный посев, Нв - 20 кг/га
Нв - норма высева
Группировка почв по категориям обеспеченности, оценке использования позволяет научно обоснованно решать вопросы внутрихозяйственного землеустройства: установление (введение) севооборотов необходимого качества и количества, правильное их размещение на территории; разработка дифференцированной агротехники в каждом севообороте и каждой культуре; формирование правильных агро-технологий возделывания сельскохозяйственных культур на ландшафтной основе.
В Верхневолжье для земель первой категории в структуре пашни нужно иметь: 40 % площади под многолетними бобовыми травами; 10 % под однолетней капустной культурой и 40 % под зерновыми культурами, из которых 20 % под озимыми. В качестве примера можно было бы привести такой севооборот:
1 - яровая пшеница с подсевом клевера,
2 - клевер 1 г.п.,
3 - клевер 2 г.п.,
4 - озимая пшеница или рожь (солома на удобрение),
5 - горчица или редька масличная на семена.
В структуре данного севооборота 40 % пашни отведено под зерновые культуры, 40 % занято многолетними бобовыми травами, 10 % однолетней капустной культурой, хорошо востре-буемой условиями нынешнего рынка. Плодородие в таком севообороте поддерживается за счет пожнивно-кор-невых остатков многолетних бобовых трав клевера, органической массой по-укосной капустной культуры и соломы озимых. Возможны и другие варианты севооборотов, но имеющие в структуре посева не менее 40 % многолетних бобовых трав.
На землях первой категории также целесообразно использование севооборотов с сидеральными парами, которые по эффективности существенно увеличивают продуктивность пашни, особенно, если использовать этот предшественник под озимые культу-
ры. В качестве схемы севооборота для этих почв можно рекомендовать следующий:
1 - пар сидеральный,
2 - озимая пшеница или рожь (по-укосно горчица),
3 - ячмень или зернобобовые,
4 - горчица или редька масличная.
В данном севообороте 25 % пашни
отводится под зерновые, 25 % - под зернобобовые или фуражные культуры, 25 % - под масличные культуры и 25 % - под пары. Плодородие почвы в таком севообороте поддерживается за счет сидерального пара, зеленая масса которого используется как органическое удобрение. В таком же качестве используется и поукосно высеянная горчица.
Для земель второй категории целесообразно иметь: 50 % площади пашни под многолетними бобовыми травами, 25 % - под зерновыми озимыми культурами, и 25 % - под фуражными и другими злаковыми. Например:
1 - клевер 1 г.п.,
2 - клевер 2 г.п.,
3 - озимые (пшеница или рожь),
4 - овес с подсевом клевера.
В таком севообороте плодородие почвы поддерживается за счет пож-нивно-корневых остатков многолетних бобовых трав и соломы озимых культур. Но солому необходимо применять в измельченном виде, то есть уборку озимых нужно осуществлять комбайнами с измельчителями. Эти земли пригодны для возделывания большинства сельскохозяйственных культур.
Для земель третьей категории до 60 % площади севооборота можно занимать многолетними и однолетними бобовыми травами; 30-40 % зерновыми или однолетними кормовыми культурами. Эти земли характеризуются повышенным увлажнением натечного и грунтового характера, они в основном сенокосного использования. На них наиболее приемлемым севооборот:
1 - ячмень или овес с подсевом многолетнего злакового компонента,
2 - многолетние травы 1 г.п.,
3 - многолетние травы 2 г.п.,
4 - многолетние травы 3 г.п.,
5 - однолетние травы в виде бобо-во-злаковых смесей или рапс на зеленую массу, редька масличная и другие.
В таком севообороте 33 % занимают зерновые, 67 % - многолетние и однолетние травы. При необходимости яровые зерновые можно заменить и однолетними кормовыми культурами.
Следовательно, пространственная диверсификация севооборотов с учетом категорий земельного фонда - это еще один из факторов снижения рисков неблагоприятных условий в получении полноценной продукции с земель сельскохозяйственного назначения Верхневолжья.
Довольно часто, особенно, когда речь идет о низкоплодородных дерново-подзолистых почвах, высказывается мнение о выводном поле севооборота. В севооборотах Верхневолжья целесообразно иметь выводное поле многолетних трав, а именно, поле, которое занимал бы козлятник восточный, особенно на землях первой и второй категории. Он способен в течение теплого периода года наращивать продукцию при двух укосах свыше 50 т/га. Зеленую массу козлятника используют на корм скоту в течение всего теплого периода, более того он относится к молокогонной культуре и растет без пересева на одном поле 7-10 лет, а при «щадящей» рациональной эксплуатации плантаций - до 15-20 лет и более. Начиная со 2 года жизни затраты по возделыванию козлятника минимальны и включают уход (боронование) за посевами и скашивание. Поэтому затраты энергии на производство 1 кг сухого вещества кормовой единицы и протеина у козлятника значительно ниже, чем у других многолетних трав. Они составляют от 2,5 до 8,5 МДж, тогда как у зерновых и зернобобовых в 2,5-7,0 раза больше. Возделывание козлятника восточного в 2,0-2,5 раза эффективнее, чем традиционных однолетних трав.
Исследования в различных климатических условиях показали высокую пластичность и продуктивность козлятника восточного. Так, в экстремальные по температурному режиму годы (1999, 2002, 2007, 2010) в Ивановской области он обеспечил получение зеленой массы 350-400 ц/га за два укоса, в то время как клевера были списаны из-за того, что они «выгорели».
На формирование урожая зеленой массы в первом укосе весенние засухи оказывают меньшее влияние по сравнению с другими бобовыми травами, так как козлятник более продуктивно использует осенне-зимние запасы влаги за счет мощного развития корневой системы, центральный корень
которой может достигать глубины 2,5 м и более.
Используя материалы 8-летних исследований, полученные в длительном стационарном опыте, разработаны модели продуктивности при выращивании козлятника на семена и кормовые цели для хозяйств с различным уровнем экономического развития и обеспеченностью земельными ресурсами (табл. 6). Установлено, что когда сельхозтоваропроизводитель ставит задачу получить максимальные урожаи зеленой массы 400-450 ц/га за два укоса и семян более 10 ц/га, то предпочтение нужно отдавать чистому (бепокровно-му) посеву с нормой высева 20 кг/га семян. В этом случае в год посева требуется интенсивная борьба с сорняками, что экономически дорогостоящее мероприятие.
Более рационально получение экономически и агрономически оправданного урожая зеленой массы 350400 ц/га за два укоса и семян 610 ц/га при посеве под покров ярового ячменя на зерно. При этом в первый год не требуется проведения специальных мероприятий по борьбе с сорняками и, кроме того, появляется возможность дополнительно получать до 3,0 т/га зерна ячменя.
Разработанные модели продуктивности козлятника восточного при возделывании на семенные и кормовые цели для хозяйств с различной специализацией повышают продуктивность земель и их плодородие на 20-25 %, что существенно снижает риск недополучения высококачественного белкового корма независимо от влияния неблагоприятных погодных условий.
Таким образом, при существующих на селе реальных трудностях в приобретении и внесении минеральных удобрений, когда нарушены пропорции между скотоводством и растениеводством, недостатке органических удобрений, трудностях
во внедрении современных технологий, в использовании высокотехнологичной и производительной техники, возникает реальная угроза пагубного влияния неблагоприятных погодных условий. Реальным путем значительного снижения отрицательного действия аномальных погодных факторов будет применение и неукоснительное соблюдение классических принципов ведения сельского хозяйства, используя оптимизацию структуры земельных угодий, азотофиксирующую способность бобовых трав, рациональное применение пожнивных и корневых остатков, зеленого удобрения, которые оцениваются как источники азота и элементов питания для растений.
Литература
1. Ариева Е.И. Корневые и пожнивные остатки сельскохозяйственных культур как источник органических удобрений / Сборник научных трудов ВИУА. Вып. 43. - М., 1964.
2. Олифер В.А. Роль однолетних культур в пополнении элементов питания в почве // Вестник с.-х. науки, 1968. - № 6.
3. Русакова И.В. Влияние соломы зерновых и зернобобовых культур на содержание углерода, агрохимические свойства и баланс элементов питания в дерново-подзолистой почве//Агрохи-мический вестник, 2015, № 6- С. 6-10.
4. Шрамко Н.В. Воспроизводство плодородия почвы в земледелии Верхневолжья / Научное обеспечение агропромышленного комплекса юга России: Сборник докладов, II часть -Майкоп, 2013.- С. 100-107.
5. Ненайденко Г.Н., Митин И.А. Удобрение, плодородие, урожайность-Иваново, 2003. - С. 51.
6. Отчеты о НИР Ивановского НИИСХ, 2010, 2011, 2012 гг.
7. Лыков А.М., Еськов А.И., Новиков, И.Н. Органическое вещество пахотных почв Нечерноземья- М., 2004.-С. 372 - 385.
8. Лошаков В.Г. Агрономическое далекое-близкое - М., 2008. - С. 326342.
9. Эседуллаев С.Т., Шмелева Н.В. Модели продуктивности козлятника восточного для товаропроизводителей различной специализации и особенность его возделывания в Верхневолжье: научно-практическое пособие. Иваново, 2010.- С. 38.
N.V. Shramko FACTORS REDUCING RISKS OF EMERGENCIES IN ADAPTIVE LANDSCAPE AGRICULTURE
There are given the results of studies carried out in 2002 - 2014 on sod-podzolic medium-loamy cultivated soil. Comparative study of ways to manage soil fertility showed that local conditions if applied correctly on arable soil, as well as application of biologization methods and fertilizers helps not only stabilize the humus in soil, but also increase biologization rate to self-supporting level. This allows even in dry years to get the productivity per hectare of crop rotation by 30 - 35% higher than with arable soil use in extensive mode. In 6-dipole rotation with 50% of its area given to perennial legumes, with the supportive and intensive technologies, humus content increased by 450 kg /ha, respectively, at 680 kg / ha, while the productivity of crop rotation increased from 24.4 up to 33 t / ha - a 5- dipole rotation and up to 381 / m - 6 - dipole rotation. Average soil fertility for 13 years in the 5-dipole rotation (2002 ... 2014gg) amounted to 22.0 t / ha, while supporting and intensive modes obtained by 30.6 and 35.4 kg / ha, which are 36 -59% higher. Consequently the agriculture intensification on sod-podzolic soils is essential, for this is the way to reduce emergencies in Non-Chernozem agriculture and to harvest well and stable.
Keywords:soil, crop rotation, biologization methods, fertilizers, intensive technologies, emergencies, arable soil productivity.
№ 3-4 (73-74) 2015
$лаЭимгрскш ЗемдеШецТ)
