CC BY
28
УДк: 631/633.001.5
основные направления исследований и результаты деятельности внии земледелия и защиты почв ОТ эрозии
Г.Н. ЧЕРкАСов, член-корреспондент РАН, директор
вНИИ земледелия и защиты почв от эрозии, ул. карла Маркса, 70б, курск, 305021, Россия E-mail: [email protected]
Для цитирования: Черкасов Г.Н. основные направления исследований и результаты деятельности БНИИ земледелия и защиты почв от эрозии //Достижения науки и техники АПк. 2015. Т.29. №8. С. 5-7.
Всероссийский научно-исследовательский институт земледелия и защиты почв от эрозии - правопреемник Всесоюзного научно-исследовательского института защиты почв от эрозии Всероссийского отделения ВАСХНИЛ, созданного в соответствии с приказом Министерства сельского хозяйства СССР от 27 марта 1970 г. № 76.
В первые годы развития учреждения его сотрудники занимались изучением закономерностей проявления эрозионных процессов, разрабатывали теоретические основы борьбы с водной и ветровой эрозией, зональные противоэрозионные мероприятия и комплексы,
В это время ученые активно участвовали в разработке методики обоснования мероприятий по защите почв от водной эрозии по зонам страны для Генеральной схемы использования земельных ресурсов на длительную перспективу. Впервые были определены по земледельческим зонам страны площади эродированных почв по основным видам сельскохозяйственных угодий (пашня, пастбища, сенокосы и др.) с учетом крутизны склонов. Установлен ущерб от эрозии, причиняемый народному хозяйству, и обоснованы перспективные противоэрозионные приемы. Определены потребности в технике и материалах, затраты средств на защиту почв от водной эрозии, а также их агроэкономическая эффективность.
Коллектив ученых института совместно со специалистами Курского филиала проектного института ЦЧО «Гипрозем» разработал Генеральную схему защиты почв от эрозии на территории Курской области.
Кроме того, в институте впервые в стране была предложена методика постановки крупномасштабного научно-производственного эксперимента по комплексному изучению влияния эрозионных процессов и систем земледелия на изменение плодородия почвы и урожайность сельскохозяйственных культур, интенсивность стока воды, смыв почвы и вынос удобрений и гербицидов, регулирование запасов влаги в почве и общее состояние природной среды. В результате многолетних исследований, обобщения и анализа экспериментальных данных подготовлена методика проектирования противоэрозионных комплексов на расчетной основе. Позднее ее широко использовали в проектных институтах системы «Гипрозем» при составлении проектов внутрихозяйственного землеустройства колхозов и совхозов и разработке почвозащитных систем земледелия в различных зонах страны. Также была предложена методика учета
оврагов, определения интенсивности их роста и нового оврагообразования с помощью аэрокосмических съемок.
С целью осуществления противоэрозионных работ в хозяйствах Курской области приказом МСХ РСФСР от 18.08.1976 г. №916 были созданы две специализированные ММС - Октябрьская и Суджанская, которые за 1977-1983 гг. выполнили следующие объемы работ: построено 753 водозадерживающих и водоотводящих валов протяженностью 77,7 км; сооружены напашные валы-террасы на площади 245 га; проведено коренное улучшение естественных кормовых угодий на заов-раженных землях на площади 431 га; выположено 35 крупных оврагов; построено и отремонтировано 20 прудов.
В 1982 г. под методическим руководством ВНИИ-ЗиЗПЭ была разработана и опубликована система земледелия Курской области, предложены проекты внутрихозяйственного землеустройства для всех хозяйств региона, которые предусматривали активное освоение почвозащитных систем земледелия. В качестве примера эффективности этого мероприятия можно назвать колхоз «Красный Октябрь» Обоянского района, где внедрение почвозащитной системы земледелия с непосредственным участием сотрудников института позволило не только обеспечить защиту почв от эрозии, но и повысить урожайность культур в 1,5-2,0 раза.
В конце 80-х гг. в двух районах области при институте были организованы научно-производственные системы (НПС), деятельность которых заключалась в освоении почвозащитных систем земледелия. В Мантуровском районе в рамках НПС были созданы системы лесных полос, скорректированы структура посевных площадей и севообороты, осваивали эффективные системы и способы обработки почвы, удобрения, защиты растений, предпринимали меры по улучшению природных кормовых угодий. В результате проделанной работы, например, в колхозе «Рассвет» Мантуровского района урожайность зерновых и зернобобовых после освоения почвозащитной системы земледелия возросла на 7,3 ц/га.
В рамках Государственной научно-технической программы «Перспективные процессы производства сельскохозяйственной продукции» были сформированы в зональном плане нормативный материал и модели управления плодородием почв на примере эталонных хозяйств. Разработана концепция и методика биоэнергетической оценки плодородия почв и эффективности систем земледелия, которая позволяет прогнозировать состояние агроэкосистем и моделировать их режимы на расчетно-экологической основе.
За 1990-2000 гг. коллективом института разработаны, опубликованы и апробированы «Концепция формирования высокопродуктивных экологически устойчивых агроландшафтов и совершенствования систем земледелия на ландшафтной основе», «Методические рекомендации по разработке ландшафтных систем земледелия в многоукладном сельском хозяйстве» и «Методика разработки систем земле- 5
делия на ландшафтной основе». На их основе ученые ВНИИЗиЗПЭ подготовили проект землеустройства и систему земледелия для АОЗТ «Россия» Курской области, а также проекты землеустройства аграрных предприятий на ландшафтной основе для 9 хозяйств в 9 регионах РФ.
За многолетнюю работу по исследованию, разработке и освоению систем земледелия на ландшафтной основе 4 сотрудника института в составе авторского коллектива в 2000 г. были удостоены Государственной премии Российской Федерации в области науки и техники.
На сегодняшний день ВНИИЗиЗПЭ - ведущий научно-методический центр, разрабатывающий теоретические и прикладные проблемы совершенствования систем земледелия для Российской Федерации. Основная цель деятельности института - проведение фундаментальных и прикладных научных исследований, опытно-конструкторских работ, направленных на получение новых знаний и практических результатов в области земледелия и защиты почв от эрозии, способствующих технологическому, экономическому и социальному развитию агропромышленного комплекса страны.
Сотрудники ВНИИЗиЗПЭ проводят исследования по следующим основные направлениям:
разработка научных основ формирования систем земледелия нового поколения на ландшафтной основе, обеспечивающих высокую продуктивность земельных угодий и экологическую устойчивость (безопасность) территории;
разработка систем управления плодородием почв и производства экологически безопасной продукции в различных почвенно-климатических зонах России;
изучение причин, масштабов и последствий эрозии почвенного покрова Российской Федерации и изыскание новых эффективных средств борьбы с ней;
разработка теоретических основ формирования высокопродуктивных экологически сбалансированных агроландшафтов;
разработка ресурсосберегающих почвозащитных технологий возделывания сельскохозяйственных культур и технических средств для их осуществления, а также вопросов информационно-технологического обеспечения адаптивно-ландшафтных систем земледелия;
формирование агротехнологической модернизации земледелия;
разработка теоретических принципов и технологических основ биологизации земледелия;
разработка и совершенствование методов ведения научных исследований по вопросам земледелия и защиты почв от эрозии;
разработка прогнозов по развитию земледелия, последствий почвенно-эрозионных процессов, состоянию почвенно-земельных ресурсов, прогнозов и программ по соответствующим направлениям развития науки на длительный период, подготовка предложений об основных направлениях развития научных исследований в сельском хозяйстве и выявление научно-технических проблем на перспективный период, а также разработка предложений и заключений по важнейшим вопросам развития земледелия.
Коллективом института выполнены важные исследования и получены новые знания по разработке принципов и методов формирования оптимальной
структуры агроландшафтов и специализации земледелия, научных основ формирования адаптивно-ландшафтных систем земледелия для основных природно-сельскохозяйственных зон России, закономерностей функционирования агроландшафт-ных территориальных структур различных уровней хозяйственной значимости, определены параметры допустимых антропогенных нагрузок на компоненты агроландшафта.
На сегодняшний день разработаны и апробированы: методика проектирования базовых элементов адаптивно-ландшафтных систем земледелия, программы для ЭВМ; регистры технологий возделывания зерновых и масличных культур; программы формирования систем и способов основной обработки почвы, выбора технологий возделывания зерновых культур; эффективные способы залужения почв разной степени эродированности; технология использования растительных остатков в качестве органических удобрений; адаптивно-ландшафтные системы земледелия Курской области, опытного хозяйства института, КФХ «Рассвет» Конышевского района Курской области, СПК «Русь» Советского района Курской области.
В состав института входят следующие подразделения:
лаборатория агропочвоведения (руководитель -доктор сельскохозяйственных наук, профессор Масю-тенко Нина Петровна) проводит разработку методов оценки экологического состояния черноземных почв и нормирования антропогенной нагрузки в агроланд-шафтах; систем оценки ресурсного потенциала, экологической емкости и устойчивости агроландшафтов; теоретических и практических основ воспроизводства органического вещества почвы, биоэнергетики почв, трансформации органического вещества и агрофизических свойств черноземов;
лаборатория агрохимии (руководитель - доктор биологических наук Чуян Олег Геннадьевич) выполняет разработку агрохимической системы управления продуктивностью пахотных земель и плодородием почв в адаптивно-ландшафтном земледелии, тесно связанной с решением насущных практических задач сельскохозяйственного производства, а также методических вопросов, касающихся агрохимии, почвоведения, земледелия и экологии;
лаборатория геоинформационных систем и агро-экологического мониторинга (руководитель - кандидат сельскохозяйственных наук Глазунов Геннадий Павлович) проводит локальный и региональный агро-экологический мониторинг земель с использованием ГИС-технологий; осуществляет разработку автоматизированных систем агроэкологической оценки земель, проектирования АЛСЗ с применением ГИС-технологий; выполняет оценку антропогенного воздействия на окружающую среду; разработку мероприятий по охране почв и окружающей среды с минимизацией экологических рисков;
лаборатория контурно-мелиоративного земледелия (руководитель - доктор сельскохозяйственных Здоровцов Иван Петрович) осуществляет экспериментальные исследования и разработку теоретических вопросов эколого-экономической оценки в почвозащитной системе земледелия с контурно-мелиоративной организацией территории агроландшафтов, методики проектирования элементов противоэрозионной организации территории в АЛСЗ;
лаборатория механизации почвозащитного земледелия (руководитель - доктор технических наук, профессор Гуреев Иван Иванович) проводит обоснование принципов механизации аграрного производства в рамках ландшафтных систем земледелия, формирование систем машин для комплексной механизации почвозащитных технологий возделывания сельскохозяйственных культур, разработку средств механизации для почвозащитных технологий;
лаборатория моделирования эрозионных процессов (руководитель - доктор сельскохозяйственных Сухановский Юрий Петрович) выполняет математическое моделирование почвенно-эрозионных процессов и их последствий, прогнозирование динамики почвенных ресурсов, подверженных эрозии, совершенствование метода дождевания стоковых площадок для исследования эрозионных потерь почвы, впитывающей способности почвы, формирования поверхностного дождевого стока, выноса со стоком химических веществ;
лаборатория противоэрозионных мелиораций (руководитель - кандидат сельскохозяйственных наук Бахирев Геннадий Иванович) занимается совершенствованием теоретических основ точного земледелия, ландшафтно-типологическим районированием территории землепользования, конструированием противоэрозионной инфраструктуры в агроландшаф-тах, вопросами мелиорации и трансформации дегра-дационных земель;
лаборатория севооборотов и защиты растений (руководитель - доктор сельскохозяйственных наук Акименко Александр Сергеевич) осуществляет разработку систем севооборотов разного вида в зависимости от специализации сельхозпредприятий и базы данных для их проектирования с целью экономически целесообразного использования пахотных земель с учетом экологических ограничений и сочетания различных средств воспроизводства плодородия почв;
лаборатория систем земледелия (руководитель -кандидат сельскохозяйственных наук Гостев Андрей Валерьевич) разрабатывает ресурсосберегающие технологии возделывания культур и принципы формирования систем основной обработки почвы в севооборотах адаптивно-ландшафтного земледелия, ведет многолетние полевые опыты;
сектор экономики (руководитель - доктор сельскохозяйственных наук Свиридов Вячеслав Иванович) выполняет разработку научно-методических подходов к формированию рациональной структуры использования пахотных земель с применением методов математического программирования и эколого-экономических критериев оптимизации;
отдел инноваций, координации и патентных исследований (руководитель - кандидат сельскохозяйственных наук Вавин Валерий Григорьевич) осуществляет организацию действенной системы научно-технического мониторинга современных до-
стижений науки и практики в области земледелия, агротехнологий и охраны почв; организацию и проведение научно-практических конференций, семинаров, выставок; издание рекламных материалов о достижениях и передовом опыте института; проводит патентный поиск, оформление патентов и авторских прав; осуществляет координацию деятельности региональных НИУ по научно-тематическим планам НИР и ОКР.
В институте работают более 140 человек, в том числе 12 докторов наук и 31 кандидат наук. ВНИИЗиЗПЭ проводит обучение в аспирантуре, с 1992 г. работал диссертационный совет по защите докторских диссертаций по специальностям «общее земледелие» и «почвоведение» по сельскохозяйственным наукам. Всего за 45 лет по материалам исследований института защищено более 40 докторских и 85 кандидатских диссертаций. Институт имеет большой патентный фонд и научную библиотеку с более чем 50 тыс. книг и брошюр.
Базой для проведения полевых экспериментов и производственной проверки результатов исследований служит опытное поле института (Медвенский район Курской области). Здесь заложен многолетний полевой стационарный опыт по изучению контурно-мелиоративной организации территории. В вариантах стационара с контурно-параллельным размещением рубежей практически прекращены процессы водной эрозии, урожайность сельскохозяйственных культур повысилась на 10-15 %.
Кроме того, совершенствованию теоретических и методических принципов построения систем земледелия способствует многофакторный стационарный полевой опыт, где осуществляется моделирование взаимодействия элементов систем земледелия с целью выбора наиболее приемлемых их сочетаний. Многолетние экспериментальные данные многофакторного опыта создают предпосылки для перехода к автоматизированному проектированию систем земледелия на расчетной основе. В опыте проводят исследования по эффективности агротехнологий разного уровня интенсивности.
В институте имеется аэрогидродинамический комплекс, на уникальном оборудовании которого можно моделировать процессы водной эрозии и дефляции почв, проводить испытания почвенных образцов и монолитов на противоэрозионную устойчивость, давать почвозащитную оценку различным агрофонам, а также почвенный канал, предназначенный для ускоренных испытаний сельскохозяйственной техники вне зависимости от времени года и метеоусловий, позволяющий снимать количественные и качественные показатели, проводить тензоме-трирование рабочих органов почвообрабатывающей и посевной техники.
Институт на двухсторонней основе и в рамках международных проектов сотрудничает с научными учреждениями ближнего зарубежья, США, Германии.
MAIN DIRECTIONS OF RESEARCH AND RESuLTS OF The ACTIVITY OF RuSSIAN research INSTITuTE of agriculture and soil erosion control
G.N.Cherkasov
All-Russia Research Institute of Arable Farming and Soil Erosion Control, Karl Marx street, 70b, Kursk, 305021, Russia Author Details: G.N.Cherkasov, Dr. Sc. (Agr.), Director (e-mail: [email protected])
For citation: Cherkasov G.N. Main directions of research and results of the activity of russian research institute of agriculture and soil erosion control. Dostizheniya nauki i tekhnikiAPK. 2015. V.29. No8. pp. 5-7 (In Russ)
