CC BY
10
УДК 631.se
Развитие и модернизация систем земледелия на юго-востоке Европейской части России
К 100-летию НИИСХ Юго-Востока
А.И. ШАБАЕВ, член-корреспондент РАСХН Ю.Ф. КУРДЮКОВ, доктор сельскохозяйственных наук
НИИ сельского хозяйства Юго-Востока
E-mail: [email protected]
Рассмотрены становление и развитие земледельческой науки и этапы совершенствования систем земледелия в НИИСХ Юго-Востока.
Ключевые слова: земледелие, засуха, эрозия, агроландшафт, севооборот, удобрения, обработки, технологии.
Территория Поволжского региона по природным условиям крайне неоднородна - от лесостепи до полупустыни. Здесь располагаются четыре природных сельскохозяйственных зоны с различными почвенно-климатическими условиями, водными ресурсами, растительностью и рельефом. Характерная черта Поволжья - неравномерность выпадения осадков, частые засухи и эрозия почв, которые широко распространены и усиливают действие друг друга, повышая тем самым опасность деградации почв, опустынивания территорий и дестабилизируя аграрное производство. Аридность климата Поволжья постоянно возрастает. Если в XVIII в. было отмечено 34 засушливых года, в XIX в. - 40, то в XX в. -уже 49. В последние 30 лет засухи различной длительности и интенсивности повторяются каждые 2-3 года. За 90-летний период среднесуточная температура вегетационного периода увеличилась на 1,6°С,количество осадков снизилось с 1S0 до 12S мм.
Не случайно становление аграрной науки в этом регионе связано с проявлением сильнейшей засухи 1891 г., когда 14 губерний Юго-Восточного края постиг недород и страшный голод. В Саратове осенью 1893 г. состоялся съезд сельских хозяев Юго-Восточной России, который вскрыл причины упадка сельского хозяйства, определил необходимость создания сети учебных и научных
учреждений, развития агрономических и экономических мер и степень непосредственного участия государства «в борьбе с угнетающими невзгодами» [I].
Сто лет назад, в 1910 г., открылась Саратовская сельскохозяйственная опытная станция, которая была в дальнейшем преобразована в наш институт с сетью опытных станций и опытно-производственных хозяйств. За вековой период название и назначение института менялось не раз.
В первый же год на станции был создан отдел земледелия (до 1929 г. он назывался отдел полеводства). Первым заведующим его стал E.H. Панфилов (1910-1918 гг.). В начальный период работы ученым пришлось решать методические вопросы (выбор опытного участка, закладка севооборотов и делянок, повтор-ность в опытах, методы учета урожая), но уже в то время было обращено внимание на разработку элементов систем земледелия. В заложенных 2-7-польных севооборотах и бессменных посевах оценивались предшественники (в основном для яровой пшеницы) и влияние ротации на засоренность посевов (В.И. Галуш-ская), были определены основные элементы агротехники озимой ржи, яровой пшеницы, проса, подсолнечника, кукурузы, сорго (В.И. Тверду-хина-Самарина).
В 1920 г. на должность заведующего отделом был приглашен профессор H.M. Тулайков, ставший с 192S г. директором станции. К проведению экспериментальных работ в почвенно-климатических условиях Поволжья H.M. Тулайков привлек все опытные учреждения зоны. Сформулированный им принцип накопления, сохранения в почве влаги и рационального ее использования стал основополагающим при разработке систем сухого земледелия в регионе. Труды академика, посвященные распространению новых сельскохозяйственных знаний, правильной организации агрономически совершенного хозяйства, борьбе с засу-
хой, имеют непреходящее значение и сегодня [2].
В 20-х годах учеными станции (И.П. Вутке, В.М. Акимова, М.С. Кузьмин, С.Ф. Сергеев, А.И. Юдина, И.Ф. Писаревский, А.Г. Зорькин, Л.И. Казакевич, А.П. Кирьянов, Ф.К. Лебедев и др.) была выполнена методическая работа «Материалы по технике полевых опытов», которая многие годы была основным руководством для проведения наблюдений и исследований не только в научных учреждениях Нижнего Поволжья, но и других зон страны.
Результатом совершенствования элементов систем земледелия, агротехники зерновых, зернобобовых и пропашных культур стала книга Н.М. Тулайкова, В.И. Самариной, В.И. Покровского, В.И. Ильина «Результаты работы по полеводству опытных учреждений Нижнего Поволжья» (1926 г.). В те годы учеными был обобщен и проанализирован экспериментальный материал по обработке целинных и залежных земель, пласта многолетних трав, их влиянию на плодородие разных типов почв, разработаны некоторые принципы построения севооборотов.
В 1931-1932 гг. проведена большая работа по выявлению целинных и залежных земель для возделывания на них зерновых хлебов. Таких земель в Поволжье, на Урале и в Северном Казахстане было более S5 млн га. Освоение даже одной пятой их части позволяло получить дополнительно свыше 7S0 млн пудов зерна. Эти расчеты Н.М. Тулайков представил на пленуме зерновой секции ВАСХНИЛ, однако к освоению целинных и залежных земель приступили через два с лишним десятилетия.
За короткий срок сотрудниками отдела был собран и обработан громадный экспериментальный материал опытных учреждений зерновой зоны страны (Украина, Северный Кавказ, Поволжье, Северный Казахстан, Сибирь) по агротехнике зерновых культур, изданный под редакцией Н.М. Тулайкова (1932).
Анализируя результаты исследований опытных учреждений, Н.М. Тулайков обосновал возможность применения мелкой (на глубину 10-13 см) " и средней (на 13-18 см) вспашки. | Однако ряд ученых выступил против g распространения «вредной теории | мелкой пахоты» в засушливых усло- ^ виях, что отразилось на направлен- z ности дальнейших исследований по R земледелию. р
В 1941-1948 гг. отдел земледелия S
о
1S
возглавлял известный ученый, профессор А.Г. Дояренко, под руководством котрого были всесторонне изучены пропашные и травопольные севообороты, в результате чего сделан вывод о роли многолетних трав в изменении плодородия почвы. Разрабатывались приемы обработки черного пара, агротехника технических, лекарственных и кормовых культур.
В 1948-1954 гг. под руководством А.М. Бялого были обоснованы приемы, обеспечивающие накопление, сбережение и рациональное расходование влаги в севообороте. Результаты исследований опубликованы в монографии и докторской диссертации [3]. В начале 50-х гг. разработаны системы основной обработки целинных и залежных земель, определена эффективность системы обработки почвы, предложенной Т.С. Мальцевым. В 1954-1965 гг. М.М. Попугаевым, П.М. Фокеевым, П.Г. Киселевым были продолжены фундаментальные исследования в севооборотах (агрегатный состав и влажность почвы, накопление и разложение органических остатков, продуктивность севооборотов, роль многолетних трав и т.д.).
К этому времени сложились основные принципы и элементы систем сухого земледелия. Огромная роль в них отведена обработке почвы в засушливых условиях. Учеными института разработаны разноглубинные, комбинированные системы обработки почвы в зернопаропро-пашном и в зернопаровом севооборотах, изучена эффективность различных моделей пахотного слоя по плодородию. Обоснованы сочетания приемов в системах основной обработки почвы в севооборотах и модели ресурсосберегающих технологий возделывания культур. Выявлены закономерности в изменении пищевого режима, водно-физических и биологических свойств почвы в зависимости от приемов и систем ее обработки. В 1965-1971 гг. изучены почвозащитные системы обработки почвы с использованием плоскоре-зов-глубокорыхлителей, орудий с ротационными рабочими органами, для предпосевной подготовки почвы, посевных комбинированных машин (В.И. Кафарена, А.И. Воронин, Ю.Ф. Курдюков, И.П. Моторыгин).
В 1965-1997 гг. был разработан комплекс машин для почвозащитных технологий. Изучено влияние послойной плоскорезной обработки почвы, проанализированы различные
Состав технологического центра НИИСХЮго-Востока: справа налево сидят доктора наук В.Б. Лебедев, М.П. Чуб, Н.В. Михайлин, А.И. Шабаев, кандидаты наук Т.В. Демьянова, Н.Г. Левицкая, научный сотрудник С.В. Арестова; стоят доктор сельскохозяйственных наук Ю.Ф. Курдюков, кандидат технических наук Н.М. Соколов, доктор сельскохозяйственных наук И.Ф. Медведев.
варианты комбинированных почвообрабатывающих агрегатов (А.И. Воронин), разработана противоэрози-онная гребнекулисная обработка почвы и орудия с энерговлагосберега-ющими рабочими органами для обработки склоновых земель (А.И. Шабаев, А.И. Воронин, Ю.А. Мишенев, Н.М. Соколов).
Важное значение для совершенствования земледелия засушливой зоны имело развитие агрономического направления исследований по агрометеорологии, основоположником которого был академик ВАСХНИЛ Р.Э. Давид (1911-1937 гг.). Под его руководством выполнена большая работа по описанию и анализу климата Поволжья, дана хозяйственная оценка климата с точки зрения сельскохозяйственного производства. Для условий неустойчивого увлажнения им впервые сформирована концепция усиления мобильности и дифференциации приемов ведения сельского хозяйства.
В дальнейшем по результатам аг-рометерологических исследований были обоснованы условия формирования засух в связи с характером погоды предшествующего периода, разработаны приемы регулирования водного режима почвы путем снегозадержания и использования вод весеннего стока, определена важная роль полезащитного лесоразведения. Монографии П.Г. Кабанова «Дифференцированное применение агротехники в Поволжье» и «Погода и поле» до сих пор являются актуальными для специалистов и практиков засушливого региона [4].
Начало систематического изучения эффективности удобрений в за-
сушливом Поволжье связано с созданием Географической сети опытов, которая начала функционировать с 1941 г. В 1964 г. была организована лаборатория агрохимии под руководством П.Г. Киселева, а с 1967 г. ее возглавила М.П. Чуб. Значительное углубление знаний в области рационального использования удобрений достигнуто в 70-80 гг. в стационарных опытах на южных черноземах Правобережья Саратовской области (на богаре) и на каштановых почвах (при орошении). На основании их результатов была дана количественная оценка систем удобрения по продуктивности и качеству в зер-нопаропропашных и зернопаровых севооборотах в зависимости от почвенных и погодных условий, установлен оптимальный уровень возврата питательных веществ, разработана система воспроизводства плодородия почв. Для всех микрозон области в условиях богары и орошения была разработана почвенная диагностика потребности культур в удобрениях.
Разработка и освоение систем сухого земледелия позволили поднять продуктивность сельскохозяйственного производства в областях Поволжья, однако параллельно был вскрыт ряд негативных процессов экологического плана. В связи с этим в институте в 1970 г. было создан отдел по защите почв от эрозии. В этом году ему исполнилось 40 лет. Здесь выполнены крупные теоретические и экспериментальные исследования, позволившие выявить закономерность проявления стока и эрозии почв, проведено эрозионное районирование, выделены основные типы
агроландшафтов, разработаны научные основы и принципиальные модели природоохранных адаптивно-ландшафтных систем земледелия (А.И. Шабаев, И.Ф. Медведев, В.А. Гусев, В.Н. Власовец ) И. Для конкретных эрозионных зон и агроланд-шафтов обосновано новое направление по совершенствованию экологически сбалансированных ресурсосберегающих технологий для склоновых типов агроландшафтов на базе почвозащитной гребнекулисной обработки почвы и новых технических средств для ее выполнения. Изданы специальные рекомендации и технологические карты по защите почв от водной и ветровой эрозии и монография «Адаптивно-экологические системы земледелия в агроланд-шафтах Поволжья» (А.И. Шабаев, Т.В. Демьянова, Н.М. Жолинский, Ю.А. Мишенев, Н.М. Соколов, Н.В. Михай-лин). Созданы и прошли государственные испытания орудия для греб-некулисной обработки почвы.
Под руководством заведующего лабораторией агроландшафтов и защиты почв, профессора И.Ф. Медведева выполнены фундаментальные исследования по современным экологическим проблемам почвенного покрова Поволжья. В условиях глобального изменения климата по типам агроландшафтов установлены закономерности проявления денудационных процессов, баланс и направленность изменения основных параметров почвенного плодородия. С учетом уровня энергетического баланса биогенных веществ разработаны модели экологической и продуктивной стабилизации распаханных ландшафтов.
Материалы научных исследований на юго-востоке Европейской части России стали базисом для разработки вначале отдельных элементов технологий и агротехнических мероприятий, основ травопольных, зернопа-ровых и зернопаропропашных севооборотов, мер борьбы с засухой и эрозией почв, затем научных основ систем сухого земледелия, почвозащитных комплексов по природным зонам и областям и в настоящее время - адаптивно-ландшафтных систем земледелия и ресурсосберегающих технологий по микрозонам и агроландшафтам Поволжья [6].
В условиях глобального потепления, участившихся экологических катаклизмов, острой необходимости ресурсосбережения актуальными становятся такие направления научных исследований, как разработка и
3 Земледелие № 4
модернизация научных основ адаптивно-ландшафтного земледелия; совершенствование агроэкосистем и модульных почвозащитных комплексов; обоснование и освоение систем стабилизации и рационального использования почвенного плодородия с применением ГИС технологий; разработка и совершенствование низкозатратных, почвовлагосберега-ющих и экологически безопасных технологий возделывания полевых культур и систем защиты растений. Именно они будут определять повышение устойчивости и эффективности зернового производства в засушливом и эрозионно опасном регионе.
Литература
1. Труды I съезда сельских хозяев Юго-Восточной России/Под ред. С.А. Харизо-менова. - Саратов: Тип. Губернского земства, 1894. - 512 с.
2. Тулайков Н.М. Избранные научные труды (Саратовский период деятельности) - Саратов: Изд-во Новая газета», 2000. - 304 с.
3. Бялый А.М. Водный режим в севообороте на черноземных почвах Юго-Востока. - Ленинград: Гидрметеоролог. изд-во,1971. - 232 с.
4. Кабанов П.Г. Дифференцированное применение агротехники в Поволжье. -Саратов: Приволж. кн. изд-во,1968. -227 с.
5. Ресурсосберегающие технологии возделывания озимой и яровой пшеницы в агроэкологических условиях Саратовской области: метод. рекомендации. - Саратов, 2009. - 60 с.
6. Шабаев А.И. Адаптивно-экологические системы земледелия в агроланд-шафтах Поволжья/ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ». - Саратов, 2003. - 320 с.
Статья поступила в редакцию 20.12.2009
Development and modernization of agricultural systems in the South-East of the European part of Russia
A.I. Shabaev, Y.F. Kurdyukov
There are examined the formation and development of the agricultural science and the stages of modernization of agricultural systems in ARIA of the SouthEast.
Keywords: agriculture, draught, erosion, agrolandscape, crop rotation, fertilizers, workings, technologies.
Итоги и достижения
В феврале 2010 г. на Общем годичном собрании были подведены итоги работы научных подразделений Россельхозакадемии
(см. фото на 3 стр. обложки). ■
В минувшем году в 2S научно-исследовательских учреждениях Отделения земледелия работали 36S4 человека, из них 187 докторов и 603 кандидата наук. НИУ Отделения получено SS патентов, подготовлено 6 проектов адаптивно-ландшафтных систем земледелия, 36 агротехноло-гий (включая пакеты технологий для фермерских хозяйств), 46 приемов и способов использования удобрений, средств защиты растений, биопрепаратов и т.п.
■
Ученые Отделения участвовали в 26 российских и 17 международных конференциях и симпозиумах. Лучшие инновационные разработки отмечены 22 медалями на международных, 20 - на всероссийских и 2
- региональных выставках. ■
По результатам исследований опубликовано 2242 работы, в том числе S8 книг, 187S статей, из них 441 - в рецензируемых и 149 - в
зарубежных изданиях.
■
В 2009 г. защищено 16 докторских и 42 кандидатских диссертаций. ■
Лучшими завершенными научными разработками 2009 г. по Отделению земледелия признаны:
«Научно обоснованные параметры эколого-генетического и молекулярного симбиозов растений и микроорганизмов» (авторский коллектив ВНИИ сельскохозяйственной микробиологии);
«Методы оценки устойчивости агроэкосистем и испрользование тяжелых элементов в почвах при воздействии антропогенных факторов» (авторский коллектив ВНИИ сельскохозяйственной радиологии и ( агроэкологии и Почвенного инсти- < тута им. В.В. Докучаева); |
«Энергосберегающие способы £ основной и предпосевной проти- § воэрозионной обработки почвы» < (авторский коллектив Нижне-Волж- 2
ского НИИСХ и Адыгейского НИИСХ). 2
р
о ^
о
17
