CC BY
36УДК 631.58
НЕКОТОРЫЕ МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ РАЗРАБОТКИ
_ W _ _____________
АГРОТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ АДАПТИВНО-ЛАНДШАФТНЫХ
систем земледелия
А.А. Корчагин, к. с.-х. н.
— Владимирский государственный университет им. А.Г. и Н.Г. Столетовых
E-mail: korchaginaa60@mail.ru
В статье рассмотрены некоторые методологические аспекты разработки агротехнологий для адаптивно-ландшафтных систем земледелия. В последние годы накоплен значительный научный и методологический материал по проектированию и разработке технологий возделывания сельскохозяйственных культур для адаптивно-ландшафтных систем земледелия (АЛСЗ) Разработаны теоретические и методологические основы проектирования и формирования пакетов технологий [3].
Ключевые слова: агротехнология, система земледелия, методология, проектирование, рекомендации.
Недооценка роли технологий в сельском хозяйстве, достижений мировой агротехнологической революции обусловили фатальную отсталость России от большинства мировых сельско-хозяйственных товаропроизводителей. На протяжении последних 30 лет этот разрыв по количественным и качественным показателям неуклонно возрастает. Усиливается продовольственная зависимость России от импорта продукции первой необходимости. Россия демонстрирует миру глубокий провал аграрной экономики при наличии мощного природно-ресурсного потенциала в АПК. В стране сосредоточена львиная доля черноземных почв мира при самом высоком среднем содержании гумуса в почвах. Располагая лучшими пшеничными землями, страна производит пшеницу низкого качества с урожайностью вдвое меньше среднемировой и в 3 - 4 раза меньше западно-европейской.
Одна из основных причин технологической отсталости аграрного сектора России - отсутствие системного подхода к разработке агротехнологий. Несмотря на былую сверхцентрализацию науки в стране, формирование технологий строилось на основании экспериментов, где изучался один, в лучшем
случае два-три независимых фактора без учета системных связей. Да и сам механизм хозяйствования опирался не на технологии, а на всевозможные мероприятия и рекомендации, как правило, безальтернативные [1]. Данный подход предопределил противоречие между системами земледелия и технологиями. Для одних системы земледелия как способ производства продукции растениеводства самодостаточны, другие, ссылаясь на опыт большинства стран, где системы земледелия не декларируются и не проектируются, отдают приоритет технологиям [2].
Согласно общепринятому мнению
[3], земледелие охватывает отрасль знаний, связывающую естественнонаучные дисциплины с прикладными, агрономическими. Тем предметом, который призван объединять достижения различных наук, дисциплин и областей знаний в одно единое целое, служит система земледелия.
Понятие «система земледелия» имеет сложную и противоречивую историю. Существует множество ее определений, связанных с эволюцией мировоззрения и историей развития общества. А.В. Советов (1950) отмечал: «Нет сомнения, что та или другая система земледелия выражает ту или другую степень гражданского развития народов». Он определял ее как «...разные формы, в которых выражается тот или иной способ землевозделывания». А.С. Ермолов (1914) понятие цели и система земледелия определил как способ использования земельной территории для производства определенных растительных продуктов. Д.Н. Прянишников (1931) усилил эти акценты, «.под системами земледелия понимался способ использования земли под теми или иными культурами». Исходя из этих позиций, он сформулировал четыре причины необходимости
чередования культур (физического, химического, биологического и экономического характера). В.Р. Вильямс (1939) поменял местами понятие цели и средства её достижения «.система земледелия - это комплекс агротехнических мероприятий, направленных на восстановление, поддержание и повышение плодородия почвы». В результате основная цель производства как системообразующее начало в этом определении выпала.
В качестве официального (гости-рованного), вошедшего в учебники используется следующее определение: "Система земледелия - это комплекс взаимосвязанных агротехнических, мелиоративных и организационных мероприятий, направленный на эффективное использование земли и других ресурсов, сохранение и повышение плодородия почвы, получение высоких и устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур" [3,4]. По сути данное определение есть не что иное, как формулировка задач, призванных решать системой земледелия. Этот подход определил и роль технологии как совокупность операций, осуществляемых определенным способом, в определенной последовательности, из которых складывается процесс возделывания сельскохозяйственных культур.
В результате взятого в 80-е годы курса на дифференциацию земледелия в соответствии с природными условиями появляется понятие зональной системы земледелия. ГОСТ 16265-89 определяет ее как систему, все звенья которой в полной мере учитывают и реализуют почвенно-климатические, материально-технические и трудовые ресурсы конкретной природной зоны. Такая привязка системы не имела экологической адресности, поскольку природная зона охватывает чрезвычайно разнообразные условия
Толчком к пересмотру существующих понятий стала смена парадигмы природопользования с антропоцентрической на природоохранную ориентацию, принятую в Рио-де-Жанейро в 1992 г. С этого момента берет начало экологизация в земледельческой науке.
Экологическое мировоззрение
В.И.Вернадского (1946) нашло свое отражение в идее глобальных процессов в биосфере и влияния на них человека. Понимание данной проблемы по различным аспектам землепользования и сохранения окружающей среды мы находим в работах В.В.Докучаева (1892), П.А. Костычева (1886, 1951),
В.Р. Вильямса (1937), Л.Г. Раменского (1938), Д.Н. Прянишникова (1945). Отражение экологических идей в современной науке получило в работах Г.А. Герасимова (1959), М.М. Кононовой (1963), В.Р. Волобуева (1971), А.И. Бараева (1967), Т.С. Мальцева (1971), В.Г. Минеева (1988, 1999), М.И. Лопырева,
Е.И. Рябова (1989), Г. В. Добровольского, Е.Д. Никитина (1990), А.А. Жученко (1990, 1995), В.М. Володина. (1991),
В.И. Кирюшина (1993, 1996, 2000), А.Н. Каштанова, Ф.Н. Лисецкого, Г.И. Швеб-са (1994), М.И. Лопырева (1995), Л.О. Карпачевского (1997), А.Л. Иванова (1997, 2000) и др.
Основные экологические подходы к сельскому хозяйству были сформулированы Ю.Одумом и др. (1987) в монографии «Сельскохозяйственные экосистемы»^].
Общий агроэкологический подход был официально озвучен А.Н. Каштановым следующим образом: «Сельское хозяйство - сложная агроэкологическая система, имеющая дело с биологическими объектами и функционирующая в природной среде». В данном контексте земледельческая наука определяется «...как наука об агроэкосистемах, о происходящих в них процессах энерго- и массообмена и приемах их направленного регулирования с целью получения экологически целесообразного количества энергии органического вещества»[6].
Применение агроэкологических категорий к земледелию позволило разработать принципиально новые концепции систем земледелия на ландшафтной основе. Авторами наиболее известных из них стали А.А. Жученко[7], А.Н. Каштанов, А.П. Щербаков [6], В.И. Кирюшин [8]. Общепризнано, что наиболее концептуально целостной, информативной и востребованной является концепция адаптивно-ландшафтного земледелия
В.И. Кирюшина. В данной концепции
адаптивно-ландшафтная система земледелия определяется «как система использования земли определенной агроэкологической группы, ориентированная на производство продукции экономически и экологически обусловленного количества и качества в соответствии с общественными (рыночными) потребностями, природными и производственными ресурсами, обеспечивающая устойчивость агроландшафта и воспроизводство почвенного плодородия»[8]. В этом определении появляется точный агроэкологический адрес, трансформированный через призму агроэкологической оценки в агроэкологическую группу земель, а термин "адаптивная" означает адап-тированность системы земледелия ко всему комплексу обозначенных условий.
На практике адаптивно-ландшафтные системы земледелия реализуются пакетами агротехнологий для различных агроэкологических типов земель.
В определении В.И. Кирюшина «агротехнологии представляют собой комплексы технологических операций по управлению продукционным процессом сельскохозяйственных культур с целью достижения планируемой урожайности и качества продукции при обеспечении экологической безопасности и определенной экономической эффективности»[9].
Если в данное определение добавить агроэкологический адрес по аналогии с системой земледелия (агроэкологический тип земель), то тогда технологии обретают материальную основу, объект, для которого разрабатываются технологии возделывания сельскохозяйственных культур - тип земель. Под типом земель понимается «территория, однородная по агроэкологическим требованиям возделывания сельскохозяйственной культуры или близких культур» [10]. Она рассматривается как «плавающая» категория, которая зависит от уровня интенсификации, адаптивных возможностей сорта и т.д. В учении о структуре почвенного покрова В.М. Фридланд дает более определенную характеристику типу земель: «тип земель представляет собой территорию, единую по природным условиям сельскохозяйственного производства и соизмеримую с единицами сельскохозяйственного использования (полями севооборота или производственными участками и т.д.) [11]».
С самых общих позиций можно отметить, что какие бы специфические основы система земледелия ни имела, она не может отличаться от общих понятий системы. В общем виде систе-
ма определяется как множество, элементы которого закономерно связаны между собой [12]. Непременным свойством любой системы является целостность. Поэтому, рассматривая взаимоотношение системы земледелия и технологии, мы исходим из того, что совокупность элементов системы выступает как отношение целого и части, объединенных объективной связью.
С позиций системного анализа система земледелия представляет собой функцию технологий, реализуемую во времени и пространстве:
СЗ = f Т {t, s},
где СЗ - система земледелия, Т -технологии, t - время, s - агроэкологический тип земель.
Этим разрешается противоречие между системой земледелия и агротехнологией, так одна является функцией другой, из чего следует единый методологический подход к разработке систем земледелия и агротехнологий. Таким образом, с позиций системного подхода система земледелия рассматривается как средство управления агроландшафтом, а агротехнологии -как средство управления агроценозом конкретной культуры в агроландшафте на основе моделей продукционного процесса [13].
Данная связь предполагает изучение закономерностей долгосрочного направленного антропогенного воздействия элементов СЗ на агроландшафты. На этом заключении основан общий дедуктивный подход познания агроэкосистемы. Изучение закономерностей неизбежно предполагает исследования методом многолетнего стационарного полевого эксперимента (далее МСПЭ). При этом установлено и уже вошло в теоретическое знание, что почва по сравнению с растением - более консервативный элемент и при исследовании методом МСПЭ характера воздействий, даже коренным образом меняющим организацию физического состояния, нельзя ожидать резких изменений [14]. Ведь и в новом преобразованном состоянии почвы сохраняют основу своего генезиса («почва-память») и продолжают испытывать влияние местных климатических условий, биоты, агрогенных воздействий. А поскольку почва имеет стохастическую природу[15,16], то описание закономерностей неизбежно становится статистическим и включает целую систему статистических показателей. Такое глубокое исследование невозможно без привлечения методов математического моделирования [17].
Выявление потребностей растения и их удовлетворение в качестве главной
задачи земледелия видели А.Г. Доярен-ко, Д.Н.Прянишников, Л.Г.Раменский,
К.А. Тимирязев, Н.М.Тулайков и их последователи. С этих позиций агротехнологии приобретают смысловой аспект как средство управления агроценозом конкретной культуры. В этом видится второй методологический аспект теории познания агроэкосистемы, в основе которого лежит метод индукции. А практическим инструментом служит метод краткосрочного полевого опыта (наряду с лабораторными, лабораторно-полевыми, вегетационными, модельными), который решает более частную (растениеводческую) задачу -построение моделей продукционного процесса.
Впервые попытка управления агроценозом была сделана в зональных системах земледелия в связи с переходом на интенсивные формы хозяйствования. В середине 80-х годов в стране была объявлена кампания по освоению интенсивных технологий. Результаты этой кампании столь же противоречивы, сколь и поучительны. С одной стороны применение современных, как правило, импортных химических средств защиты растений, гербицидов, ретардантов позволило в два-три раза поднять урожайность культур, с другой - механистическое заимствование зарубежных технологий без основательной научно-практической проверки во многих случаях служило причиной высокой затратности производства и экологических эксцессов. Однако именно на этом этапе разрабатывали модели продукционного процесса в системе климат -почва-растение и методы программирования и управления формированием урожая [18 -21].
Таким образом, дуализм методов познания и определяет основной методологический аспект разработки агротехнологий. С одной стороны это определение закономерностей антропогенного преобразования агроландшафта под влиянием основных регулирующих воздействий элементов СЗ, с другой - установление механизма управления агроценозом конкретной культуры в агроландшафте на основе моделей продукционного процесса.
Литература
1. Никонов А.А. Концепция развития агропромышленного комплекса СССР на ближайшие годы и перспек-тиву.1990.- N 8. - С. 3-5.
2. Кирюшин В.И. Экологические основы земледелия. - М.: Колос, 1996.
- 367 с
3. Воробьев С.А., Буров Д.И., Егоров В.Е., Груздев Г.С. Земледелие. - М.; Колос, 1968. - 466 с.
4. Лыков А.М. К методике расчетного определения гумусового баланса почвы в интенсивном земледелии. // Известия Тимирязевской сельскохозяйственной академии, 1979, №6, - с. 14-
20.
5. Одум Ю. Свойства агроэкосистем. //Сельскохозяйственные экосистемы: Пер. с англ. - М.: Агропромиз-дат, 1987. - С. 12-19.
6. Каштанов А.Н., Щербаков А.П. Ландшафтное земледелие. - Курск, 1993. - 52 с.
7. Жученко А.А. Адаптивное растениеводство (экологические основы).
- Кишинев. Штиинца, 1990.-356 с.
8. Кирюшин В.И. Концепция адаптивно-ландшафтного земледелия
- Пущино, 1993.- 64 с.
9. Кирюшин В.И. Экологизация земледелия и технологическая политика. - М. Издательсво МСХА. 2000.-473 с.
10. Кирюшин В.И., Иванов А.Л. Состояние и перспективы освоения агротехнологий.//Агробизнес. Современные стратегии, технологии, менеджмент, 2008, №1.-С.13.
11. Структура почвенного покрова и методы ее изучения. Труды Почвенного ин-та им. В.В. Докучаева. Отв. ред. Фридланд. - М., 1973.- 256 с.
12. Флейшман Б.С. Основы системологии. Монография. М. Радио и связь. 1982.-368 с.
13. Модель адаптивно-ландшафтного земледелия Владимирского ополья /Под. ред. Кирюшина В.И., Иванова
A. Л.; РАСХН, - М.:Агроконсалт, 2004.456 с. табл.
14. Хохлов Н.Ф. Методологические основы совершенствования агрофизической оценки элементов систем земледелия в длительном полевом опыте: Автореф. дисс...д-ра с.-х. наук / Агрофиз. НИИ., 2001.-40 с.
15. Дмитриев Е.А., Благовещенский Ю.Н. [ред.] Математическая статистика в почвоведении: Учеб. для студентов вузов, обучающихся по направлению «Почвоведение» М.: Изд-во Моск.ун-та, 1995.-319 с., табл.
16. Непараметрические методы в почвенных исследованиях/Отв. ред. Карпачевский Л.О.; АНСССР. - М,: Наука, 1987. - 96 с.
17. Фрид А.С. Система моделей
плодородия почв: разработка и использование: Авто-реф. дисс.д-ра
с.-х. наук/ Почвенный институт им.
B. В.Докучаева М., 1990.-35 с.
18. Ничипорович А.А. Физиология фотосинтеза и продуктивность растений //Физиология фотосинтеза.- М. : Наука. 1982. - С. 7-13.
19. Каюмов М.К. Справочник по программированию урожаев. М., 1977. - 188 с.: ил.
20. Шатилов И.С., Шаров А.Ф. Динамика ассимилирующей поверхности, интенсивность и продуктивность фотосинтеза при формировании урожая озимой пшеницы //Известия Тимирязевской сельскохозяйственной академии, 1978, - Вып. 1. - С. 23-35.
21. Шатилов И.С. Программирование урожайности: опыт и проблемы// Вестник сельскохозяйственной науки, 1987,- № 10. - с. 38 - 41.
A.A.Korchagin. SOME METHODOLOGICAL ASPECTS OF DEVELOPMENT OF AGROTECHNOLOGIES FOR ADAPTIVE-LANDSCAPE SYSTEM OF AGRICULTURE In article some methodological aspects of development of agrotekhnologiya for adaptive- landscape system of agriculture are considered. In recent years the considerable scientific and methodological material on design and development of technologies of cultivation of crops is saved up theoretical and methodological bases of design and formation of packages of technologies [3]
Keywords: agrotechnology, agriculture system, methodology, design, recommendations
