CC BY
154
Литература.
1. Жученко А.А. Ресурсный потенциал производства зерна в России (теория и практика). - М.: ООО «Издательство Агро-рус», 2004. 1109 с.
2. Кирюшин В.И. Теория адаптивно-ландшафтного земледелия и проектирование агроландшафтов. - М.: КолосС, 2011.
- 433 с.
3. Каштанов А.Н., Голованев И.Н., Молчанов Э.Н., Рубцов С.А. Развитие технологий методов и средств точного земледелия.// Инновационно-технологические основы развития земледелия. /Сборник докладов Всероссийской научно-практической конференции. ВНИИЗ и ЗПЭ, 19-21 сентября 2006 года. Курск-2006. - С. 162-167.
SCIENTIFIC MAINTENANCE AND MODERNIZATION OF AGRICULTURE - A PLEDGE SUCCESSFUL DEVELOPMENT OF AGRARIAN AND INDUSTRIAL COMPLEX V.I. Turusov, V.M.Garmashov, A.K. Sviridov, T.I. Djachkova, O.A. Abanina
Summary. In clause(article) results of the researches which have been lead(which have been carried out) with the purpose of perfection developed and introduced in manufacture at a significant variety of landscapes of adaptive - landscape systems of agriculture are submitted. In view of unique experience of the mastered and already working adaptive - landscape system of agriculture in territory of land tenure Voronezh HMMCX in Stone Steppe and the analysis of the big experimental material of versatile researches executed in experiences and industrial conditions, more perfect methodical approaches to creation of systems of agriculture with a high degree of adaptibility to various soil - climatic and landscape conditions ^3 are developed and submitted. The establishment of an optimum parity(ratio) is defined(determined) by complexity of a relief, reservoirs a network and soil. The area of a wood arable lands in a forest-steppe zone should make 3,0-3,5 %, and in steppe - up to 3,5-4,0 %. For this purpose it is necessary to create in addition more than 46 thousand ra wood strips. Crop rotations where the grain group borrows(occupies) 50-55 % of the area are steadiest on productivity and total manufacture of all kinds of production. As a result of amplification(strengthening) of dryness and perfection of structure of areas under crops, the share pure(clean) fields should make 10-12 % from the area of an arable land, and in most quantity(Amount) of water parts of area she(it) can be reduced up to 8 %, and in the most droughty - to grow up to 14 %. At amplification(strengthening) of dryness of a climate and territories taking into account higher stability to adverse weather conditions winter neigh and tritikale in comparison with a winter wheat, it is expedient in winter to expand to a wedge crop of these cultures to 15 % (10 % neigh and 5 % tritikale). Taking into account variety of soil and landscape conditions in territory of area, in a crop rotation there should be a combination plowing, and superficial processings of ground. In northern and central areas of area in crop rotations the share plowing processings should make 60-70 %, in a southern part of area in crop rotations of 40-50 %.
Key words: soil - climatic resources, ravines territories, structure of a landscape, adaptation, adaptive - landscape system of agriculture, structure of areas under crops, a crop rotation, processing of ground, modernization.
УДК 631.58
МЕТОДОЛОГИЯ И ПРИНЦИПЫ ФОРМИРОВАНИЯ АДАПТИВНО-ЛАНДШАФТНОЙ СИСТЕМЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ ВОРОНЕЖСКОЙ ОБЛАСТИ
А.М. НОВИЧИХИН, кандидат сельскохозяйственных наук, зам. директора
М.И. САЛЬНИКОВ, кандидат сельскохозяйственных наук,ведущий научный сотрудник
Б.А. РЫБАЛКИН, кандидат сельскохозяйственных наук,зав. группой
Воронежский НИИСХ им. В.В. Докучаева E-mail: niish1с@mail.ru
Резюме. Цель наших исследований - создание устойчивого высокопродуктивного агроландшафта на основе оптимального соотношения угодий в различных водосборах Воронежской области, обеспечивающего высокую производительность и экономическую эффективность сельскохозяйственного производства при условии сохранения почвенного плодородия. В статье рассмотрены этапы разработки адаптивноландшафтных систем земледелия Воронежской области (агроэкологическое районирование, организация территории водосборов, соотношение угодий, адаптация возделываемых культур к почвенным и климатическим условиям, применение ГИС-технологий). При возделывании сельскохозяйственных культур на пашне, подверженной эрозии в средней и сильной степени, урожайность снижается на 30...90 %, в сравнении с величиной этого показателя на не эродированной почве. Экономически не эффективны в сельскохозяйственном использовании земли, расположенные узкой полосой (шириной
15.25 м), вдоль краев оврагов, и небольшие по размерам
площади (до 5 га) между их отвершками. Эти территории, а также переувлажненные и солонцеватые земли (если их доля на участке превышает 20 %) необходимо исключать из пашни. При проектировании модели современного экологического земледелия для каждого типа агроландшафта необходимо ориентироваться на эффективное использование многообразных природных ресурсов, строго учитывая рельеф местности, типы почв и характер проявления эрозионных процессов.
На основании приведенного графика можно вычислить среднее соотношение угодий для различных агроэкологи-ческих районов.
Ключевые слова: АЛСЗ, агроландшафт, биоклиматический ресурс, почвенное плодородие.
В 70-80 гг. XX в. началось развитие зональных систем земледелия, элементами которых были химизация, мелиорация, многооперационные технологии и др., на поля пришла тяжелая и энергонасыщенная техника, что способствовало интенсификации земледелия. В то же время повсеместно стали нарастать агроэкологические проблемы: развитие эрозионных процессов и деградация почвы, уменьшение воспроизводства природных ресурсов. Это послужило основанием для создания академиками А.И. Бараевым, А.Н. Каштановым, О.Г. Котляровой противоэрозионной и почвоводоохранной систем земледелия.
Важные аспекты концепции формирования высокопродуктивных и экологически устойчивых агроландшафтов, а также методика ландшафтного землеустройства при проектировании экологоландшафтных систем земледелия для Воронежской области были разработаны профессором М.И. Ло-пыревым [1].
Освоение контурно-мелиоративных и почвоводоохранных систем земледелия положительно сказалось на сохранении плодородия почвы и росте урожаев, но не решило всех проблем в аграрном секторе. В результате наступил период, когда, несмотря на большие вложения, возможности дальнейшего роста урожайности оказались ограниченными.
Выход из создавшейся ситуации только один — разработка и освоение устойчивых и безопасных систем земледелия на принципиально новой основе: эффективном использовании биоклиматических ресурсов при оптимальном сочетании природных возможностей агроландшафта и корректных антропогенных нагрузках. То есть, как отмечал В.В.
Докучаев еще 120 лет назад:
«...каждый участок местности должен иметь свою программу развития...» [2].
Современная система земледелия должна иметь экологическую направленность, не разрушать природную среду, обладать определенной гибкостью к меняющимся условиям, быть тесно увязанной с рельефом и почвенными условиями местности, а также предусматривать оптимальное соотношение и рациональное использование не только пахотных земель, но и леса, луга, пастбищ, защитных насаждений.
Цель наших исследований - создание устойчивого высокопродуктивного агроландшафта на основе оптимального соотношения угодий в различных водосборах Воронежской области, обеспечивающего высокую производительность и экономическую эффективность сельского хозяйства.
Условия, материалы и методы. Исследования проводили на основе статистических данных о структуре посевных площадей, урожайности основных сельскохозяйственных культур, интенсивности стока при таянии снега и смыва почвы в районах Воронежской области за 1970-2000 гг. Кроме того, в работе использовали генеральную схему противоэрозионных мероприятий Воронежской области за 1983 г.; результаты исследований Воронежского НИИСХ им. В.В. Докучаева и других научных учреждениях области за период с 1960 по 2010 гг.
Исследования проводили методами статистического анализа данных хозяйственной деятельности аграрных предприятий и математического моделирования
зависимостей между основными характеристиками агроландшафта и его продуктивностью.
Критический анализ концепций и методик моделирования адаптивно-ландшафтных систем земледелия (АЛСЗ) позволил нам остановиться на методике [3], которая содержит землеоценочную основу, оценку адаптивных возможностей возделываемых культур и учитывает природно-экологический и производственноресурсный потенциалы при соблюдении принципов альтернативного и эколого-экономического единства.
На ее основе агроэкологическое зонирование территории Воронежской области проводили с учетом рельефа местности, эродированности сельскохозяйственных земель, природно-климатических картограмм и структуры почвенного покрова, что позволило разделить территорию региона на 6 агроклиматических районов (рис. 1).
На уровне агроэкологического района проводили комплексную оценку соответствия природноклиматических и экологических возможностей ландшафтов потребностям сельскохозяйственных растений.
Результаты и обсуждение. При разработке АЛСЗ важно не превышать критически опасного дисбаланса в структуре угодий. Сложность определения их оптимального соотношения заключается в бесконечном разнообразии и уникальности ландшафтов. Вид использования и назначение угодий в любых хозяйствах, а также структура посевных площадей - основные факторы, определяющие эффективность производства и устойчивость агросреды в целом. По результатам исследований, проведенных в агроландшафтах, мы определили оптимальное соотношение сельскохозяй-
Рис. 1. Агроэкологическое районирование территории Воронежской области.
Рис. 2. График определения соотношения угодий
ственных угодий в зависимости от густоты овражнобалочной сети (рис. 2).
В Воронежской области значительная часть пашни расположена на эрозионно-опасных и дефляционных участках, а распаханность земель уже превысила экологически допустимые пределы. Более 50 % нарушенных почв нуждаются в специальных защитных мероприятиях, что, зачастую, экономически невыгодно. При этом, например, возделывание сельскохозяйственных культур на средне- и сильносмытой пашне не выгодно с энергетической точки зрения. Их урожайность в этом случае снижается, по сравнению с несмытой пашней, на 30...90 %
Кроме того, не удобны для обработки и экономически не эффективны в сельскохозяйственном использовании земли, расположенные узкой полосой (шириной
15.25 м) вдоль бровок оврагов и небольшие по размерам площади (до 5 га) между их отвершками.
Все перечисленные территории необходимо исключить из пашни. То же самое относится к переувлажненным и солонцеватым землям (если их доля превышает 20 % участка).
Наиболее стабильный фитокомпонент ландшафта -лесная растительность. Естественные и искусственные лесонасаждения в сущности преобразуют простые однообразные агроландшафты в сложные, многокомпонентные, а, следовательно, более устойчивые ландшафты. Это базисные рубежи, определяющие размещение рабочих участков на элементах водосбора. Иными словами, через систему лесных полос осуществляется органическая связь между формируемыми агроландшафтами, технологией обработки почвы и системой земледелия в целом.
Травянистая растительность хорошо защищает почву от эрозионных процессов, поэтому создание хорошего травянистого покрова на склоновых землях
- высокоэффективное мероприятие, позволяющее надежно защищать почву от смыва и оврагообра-зования. Следовательно, луг должен занимать достойное место в структуре угодий овражно-балочных водосборов.
Основа экологически устойчивых агроландшафтов - организация территории водосборов. От того, насколько верно в противоэрозионном отношении проведено их землеустройство, насколько правильно запроектированы все линейные элементы территории, размещены поля севооборотов, выбраны направления работы машинно-тракторных агрегатов, во многом зависит экологическая обстановка в регионе. Опыт многолетней работы по освоению контурной организации территории в хозяйствах Грибановского и
Кантемировского районов показал необходимость ландшафтного подхода с дифференцированным использованием упрощенных и более сложных методов контурной организации территории.
Наиболее целесообразно сочетание прямолинейного проектирования и размещения всех линейных элементов территории на равнине с прямолинейноконтурным - на склонах крутизной до 2°, контурнопараллельным - на слабосмытых склонах крутизной 2.5° и контурно-буферной внутриполевой организацией территории - на склонах крутизной более 5°. В этом случае применение других мероприятий противоэрози-онного комплекса (агротехнических, гидротехнических и др.) более эффективно.
Теоретическая основа АЛСЗ - определение места возделывания культурных растений в агроландшафте, которое с одной стороны, наилучшим образом обеспечивает их потребности, а с другой — дает возможность проявится положительному средообразующему влиянию.
Таким образом, определение ареалов возделывания растений в агроландшафте, опирающееся на материалы почвенно-ландшафтного картографирования исследуемой территории, - предварительная основа для реализации проекта АЛСЗ.
Климатические условия Воронежской области позволяют выращивать большинство сельскохозяйственных культур, но при перемещении с севера на юг сумма температур более 10° увеличивается на 96.102° на каждые 100 км, а коэффициент увлажнения уменьшается на 0,05.0,07. Ресурсы тепла и влаги, перераспределяемые рельефом местности с долинно-балочным расчленением территории, существенно отличаются от равнинных условий. Так, при крутизне северного склона 2.5° интенсивность освещения падает на 25 %, а 6° — на 50 %. Смыв почвы с южных склонов в 2-3 раза больше, чем с северных. В связи этим АЛСЗ дифференцирует размещение возделываемых культур не только по агроэкологическим районам области, но и по элементам агроландшафта, учитывая при этом требования культур к плодородию и их почвозащитную роль.
В разработанной в Воронежском НИИСХ адаптивноландшафтной системе земледелия для агроэколо-гической оценки земель используются методы ГИС, что позволяет перевести решение этой проблемы на качественно новую основу. Особенно это касается создания землеоценочной основы для точных систем земледелия.
Число электронных тематических карт-слоев зависит от сложности ландшафтно-экологических условий и уровня интенсификации производства.
Каждая карта имеет базу данных, содержащую соответствующую информацию по каждому контуру. Например, база данных карты микроструктур почвенного покрова может содержать номер контура, индекс и полное название почвенной комбинации, соотношение почв в СПП, степень сложности и контрастности, положение в геохимическом ландшафте, геохимические барьеры, агроэкологические параметры почв и др.
Все электронные карты имеют единую систему координат, привязанную к отсканированной топографической основе масштаба 1:10000.
Путем взаимного наложения тематических электронных карт-слоев формируется комплексная карта агроэкологических групп и видов земель - элементарных ареалов агроландшафта.
Выводы. На основании результатов наших исследований можно определить среднее соотношение угодий для различных агроэкологических районов, которое должно обеспечивать устойчивое функционирование агроландшафтов, сохранение плодородия почвы и стабильную экологическую обстановку.
При проектировании модели современного экологического земледелия для каждого типа агроландшафта необходимо ориентироваться на эффективное использование многообразных природных ресурсов, строго учитывая рельеф местности, типы почв и характер проявления эрозионных процессов.
Литература.
1. Лопырев М.И. Основы агроландшафтоведения - Воронеж, 1995 - с. 40.
2. Докучаев В.В. Наши степи прежде и теперь - СПб., 1892.
3. Кирюшин В.И., Иванов А.Л. Агроэкологическая оценка земель, проектирование адаптивно-ландшафтных систем земледелия и агротехнологий. - М., 2005. - С. 783.
METHODOLOGY AND PRINCIPLES FOR ADAPTIVELY-LANDSCAPE FARMING SYSTEMS OF THE VORONEZH REGION
A.M. Novichihin, M.I. Salnikov, B.A. Rybalkin
Summary. Goal of research: a steady productive agricultural landscape based on optimal management in different areas of the Voronezh region, providing high performance and economic efficiency of agricultural production while maintaining soil fertility. This article contains steps for developing adaptively-Neva farming system landscape (ecological zoning, the territory of watersheds, the ratio of the areas, adaptation of crops to soil and climate conditions, the use of GIS- technologies). Research found that in the cultivation of crops on a ploughed field, exposed to erosion in middle and high degree, yield is reduced by 30-90% compared to yield on a ploughed field without erosion. Economically not viable in agricultural lands are narrow strip (width 15-25 m), adjacent to the banks of ravines and small square (up to 5 acres) between the endings of ravines. All the above listed territory should be removed from arable land. Exclusion from arable land shall be subject to the same soil with high humidity and salty land data land (if there is more than 20%) at the site. When you design a model of modern organic farming for each type of agricultural landscape should be focused on the effective use of a variety of natural resources, given the topography, soil types and nature of erosion processes. On the basis of the timetable you can calculate the average ratio of land to different agro-ecological zones.
Key words: ALSZ, agricultural landscape, bioclimatic resource, soil fertility.
УДК 633.1:631.58(470.40/43)
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ КОМПЛЕКСЫ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР В ЧЕРНОЗЁМНОЙ СТЕПИ CРЕДНЕГО ЗАВОЛЖЬЯ
О. И. ГОРЯНИН, кандидат сельскохозяйственных наук, зав. отделом
В. А. КОРЧАГИН, доктор сельскохозяйственных наук, главный научный сотрудник
Самарский НИИСХ Россельхозакадемии А.А. ЦУНИН, директор
ГОУ СПО «Безенчукский аграрный техникум» E-mail: [email protected]
Резюме. Приводятся итоги 11-летних исследований, обосновывающие переход на новые технологии возделывания зерновых культур в засушливых условиях. Применение технологий с минимальными и дифференцированными обработками, вместо классических с постоянной вспашкой, не привело на чернозёмах Среднего Заволжья к ухудшению агрофизических, агрохимических и биологических свойств почвы. В среднем за годы исследований плотность пахотного слоя почвы весной составила по севообороту 1,05.1,08 г/см3 и не выходила за пределы оптимальных значений для исследуемых культур. В технологических комплексах с дифференцированными системами обработки почвы отмечено достоверное улучшение водного режима почвы. Количество подвижного фосфора составило в среднем по полям севооборота в традиционном комплексе - 16,3 мг/100 г почвы, а в испытываемых - от 18,6 до 19,2 мг/100 г и обменного калия - соответственно 15,4 и 17,7.19,1 мг/100 г почвы. Безотвальные дифференцированные обработки почвы в сочетании с измельчённой соломой на удобрение и сидератами позволяют создать принципиально новые условия для воспроизводства плодородия, снизить
темпы минерализации гумуса. Содержание гумуса в этих вариантах, по сравнению с технологиями, где проводятся постоянные обработки почвы в севообороте, возрастало в пахотном слое на 0,42.0,62 %. При равной урожайности зерновых 1,68.1,72 т/га, по сравнению с традиционной технологией, испытанные варианты, позволяют снизить производственные затраты на 9.15 %, расходы на топливо - в 1,5-2 раза, трудовые затраты - в 2,5-3 раза, повысить рентабельность производства на 15.20 %.
Ключевые слова: технология, способы обработки почвы, плодородие, защита посевов, экономическая и энергетическая эффективность.
Происходящий в последние годы переход к адаптивной интенсификации растениеводства ориентирует развитие земледелия на экономичность, экологическую безопасность и рентабельность. Особое значение в связи с этим приобретает разработка новых технологий, основанных на принципах ресурсоэнергосбе-режения [1]. Их освоение предопределено передовым мировым и отечественным научно-практическим опытом, общими тенденциями развития современного земледелия. За рубежом новые технологии, основанные на бесплужных приемах обработки почвы и ресурсосберегающих способах посева, успешно применяют более 30 лет на миллионах гектаров [2...4]. Сегодня в нашей стране сложились благоприятные предпосылки
