Развитие систем земледелия

Содержание

• Введение
• 1. Развитие систем земледелия (обзор литературы)
• 1.1 История возникновения земледелия
• 1.2 Современные системы земледелия
• 1.3 Задачи работы по совершенствованию системы земледелия
• 2. Характеристика ЗАО "Колос" белгородской области красненского района
• 2.1 Общая характеристика хозяйства
• 2.2 Рельеф
• 2.3 Климат
• 2.4 Почвы
• 2.5 Экономическое положение хозяйства.
• 3. Анализ сложившейся системы земледелия ЗАО "Колос" Красненского района Белгородской области
• 3.1 Анализ сложившейся структуры посевных площадей и системы севооборотов
• 3.2 Анализ системы обработки почвы
• 3.3 Анализ системы удобрений
• 3.4 Анализ системы защиты растений
• 3.5 Анализ технологии возделывания основных культур в хозяйства
• 4. Проектная система посевных площадей и севооборотов в ЗАО "Колос"
• 4.1 Проектная структура посевных площадей ЗАО "Колос"
• 4.2 Проектная система севооборотов ЗАО "Колос"
• 4.3 Проектная система обработки почвы
• 4.4 Воспроизводства органического вещества в проектных севооборотах
• 4.5 Проектная система применения удобрений
• 4.6 Система защиты растений от вредителей, болезней и сорняков для ЗАО "КОЛОС"
• 5. Экономическое обоснование
• 6. Охрана труда
• 7. Охрана окружающей среды
• Выводы
• Список литературы

Введение

Земледелие - отрасли с.-х. производства, основанные на рациональном использовании земли с целью выращивания с.-х. культур. Полеводство, овощеводство, луговодство, лесоводство, винаградоводство и т.д. являются отраслями частного земледелия. Земледелие-древнейшая, очень сложная сфера человеческой деятельности, возникшая и формировавшаяся тысячелетиями. Появления ею стало крупнейшим событием в развитии цивилизации. Оно позволило перейти от кочевого и создать основу совершенно нового осёдлого образа жизни и труда человека.

Теоретическими и практическими предпосылками для перевода сельского хозяйства на путь устойчивого и сбалансированного развития в земледелии должны стать научно-обоснованная стратегия интенсификации АПК, разработке по освоению адаптивно-ландшафтных систем земледелия. Интенсивные системы земледелия являются продуктивными системами. Они разрабатываются на основе научных исследований и достижений научно-технического прогресса. Их практическое освоение в современном земледелии будет осуществляться с учётом наиболее рациональных, экономически и экологически обоснованных технологий возделывания с/х культур, формирование высоко плодородных почв.

В результате перевода земледелия на научную основу его интенсификации, повысились устойчивость и продуктивность растениеводства, обеспечивается расширенное воспроизводство плодородия почвы и рост урожайности с/х культур. Однако при неправильном применении средств интенсификации земледелия (химизации, мелиорации, современных технологий, и др.) часто при полном игнорировании законов земледелия, законов природы и общества в отрасли земледелия возникают сложные проблемы и противоречия.

Недостаточно изучены экологическая, экономическая и технологическая сущность и причины отрицательных явлений в сельскохозяйственном производстве. Поэтому в основе современного научного подхода должен быть системный метод как непременное условие успешного развития земледелия.

На данном этапе развития с/х научно-технический потенциал и накопленный практический опыт должны объединятся, и интегрироваться в зональных системах земледелия.

При решении проблем экологизации земледелия, адаптивной его интенсификации и в особенности биологизации технологических процессов необходимо пересмотреть роль и содержание элементов системы земледелия. На первый план оптимизации агропромышленного производства выходят задачи адаптации земледелия, т.е. разработка и освоение адаптивно-ландшафтных систем земледелия и их элементов.

Основа любой системы земледелия-севооборот. Оценку и роль его в современном земледелии проводят по таким критериям: биологизация земледелия, регулирование режима органического вещества почвы и элементов питания, поддержание удовлетворительного структурного состояния почвы, регулирования водного баланса агроценозов, предотвращение эрозии и дефляции, регулирование фитосанитарного состояния посевов и почвы.

Экологизация земледелия связана с совершенствованием систем обработки почвы, их минимализацией и углубленной дифференциацией в разнообразных почвенно-климатических условиях.

При интенсификации земледелия усиливаются экологическая и биологическая оценка роли органического вещества почвы и влияния конкретных агроприёмов на биологизацию почвы.

Разработка и освоение почвозащитного земледелия должны включать всё разнообразие организации ландшафтов, специальных севооборотов, выбора оптимальной системы обработки почвы в широком диапазоне - от вспашки до нулевой обработки через множество вариантов безотвальных, плоскорезных, минимальных, отвальных обработок и их комбинаций.

Весьма актуальной остаётся задача оптимизации приёмов защиты растений от сорных растений и других вредных организмов. В настоящее время очевидно, что система защиты растений должна быть интегрированной. Такая защита должна основывается на регулировании численности вредных организмов до экономически целесообразного и экологически безвредного уровня.

Рассмотрению методологических подходов и решению выше перечисленных задач и проблем, исходя из принципов системности, альтернативности, энергосбережения, нормативности, соответствие современного земледелия новым производственным отношениям в оптимальной системе природопользования, посвящён этот дипломный проект. [13,14]

1. Развитие систем земледелия (обзор литературы)

1.1 История возникновения земледелия

Земледелие - древнейшая и очень сложная сфера человеческой деятельности, возникшая и сформировавшаяся за тысячелетия. Появление земледелия было крупнейшим событием (этапом) в развитии цивилизаций. Оно позволило перейти от кочевого и создать основу для совершенно нового оседлого образа жизни и труда человека. [16]

Основным континентом, давшим начало земледелию и большинству современных культурных растений, он считал Азию.

В нашей стране в Новое время начало зарождения земледелия принадлежит Киевской Руси, Новгородскому, Владимиро-Суздальскому и Московскому княжествам.

От начала зарождения до наших дней земледелие вместе с человечеством прошло несколько исторических этапов своего развития. Путь этот был длительным и сложным.

При первобытнообщинном строе земледелие базировалось на мускульной энергии человека, домашних животных и использовании природных ресурсов. Производительные силы этого периода были настолько низкими, что урожаи отобранных и окультуренных человеком растений мало отличались от урожаев их диких сородичей. К тому же первые земледельцы еще не имели необходимого опыта и знаний. Под посевы использовались лишь небольшие участки обрабатываемой земли, "отвоеванные" у леса или степей, а плодородие почвы поддерживалось исключительно за счет природных ресурсов. Очень долго господствовали примитивные системы земледелия: огневая, подсечно-огневая, залежная, переложная и другие, дававшие мало продукции. В этот период природа господствовала над человеком и часто диктовала ему свои условия.

В период феодально-крепостнических отношений, с более развитыми производительными силами, земледелие хотя и сделало шаг вперед, но оставалось еще примитивным. Правда, уже было известно положительное влияние на урожай чередования культур в сочетании с паром и унавоживания почвы. Однако производство зерна и другой продукции по-прежнему основывалось на мобилизации естественного плодородия почвы и примитивных орудиях труда. Технический уровень земледелия в России в этот период был крайне низким. Основными орудиями обработки почвы были соха, косуля, деревянная борона, а сеяли вручную. Существовавшие экономические отношения сильно тормозили развитие производительных сил; многие помещики не были заинтересованы в элементарной интенсификации и повышении культуры земледелия, Урожаи зерновых не превышали 0,3-0,5 т/га, неурожаи и голод повторялись очень часто.

С зарождением капитализма в России связано заметное развитие земледелия. Расширяется набор полевых культур, удобрений, совершенствуются земледельческие орудия. Все большее количество сельских хозяев переходит на более прогрессивную плодосменную систему земледелия. Начинает зарождаться аграрная наука. Однако остатки феодализма и отжившие экономические отношения сильно препятствовали развитию земледелия. В целом оно оставалось отсталым, экстенсивным, преимущественно с зерновым направлением. [14]

Начало развитию научного земледелия в России, как и многих других наук, положили своими трудами М.В. Ломоносов (1711 - 1765), отстоявший материалистический взгляд на природу и, в частности, на почву, и его современник А.Т. Болотов (1738 - 1833), которого по праву называют первым русским агрономом.

Работы М.В. Ломоносова и А.Т. Болотова и других ученых того времени послужили первой основой и импульсом развития отечественного научного земледелия. [6]

В XIX в. агрономическая наука получила дальнейшее развитие в трудах целой плеяды выдающихся русских ученых: А.В. Советова, Д.И. Менделеева, П.А. Костычева, В.В. Докучаева, А.Н. Энгель-гардта, И.А. Стебута, К.А. Тимирязева и многих других.

А.В. Советов (1826-1901) определял уровень культуры земледелия и развития сельского хозяйства расширением полевого травосеяния, которое побуждает вести хозяйство на научной основе. Ученый убедительно показал, что посевы многолетних трав на полях не только способствуют развитию животноводства, но и восстанавливают и повышают плодородие почвы. В России многолетние травы (клевер, кострец, тимофеевку) и их смеси стали высевать на полях намного раньше, чем в Западной Европе.

Большое значение для развития научного земледелия принадлежит В.В. Докучаеву (1846-1903), создателю науки о почве. Он впервые установил, что почва - самостоятельное природное тело и ее формированию способствуют процессы взаимодействия климата, рельефа, растительного и животного мира, почвообразующих пород и возраста страны. В.В. Докучаев дал первую в мире научную классификацию почв по их происхождению. Он много внимания уделял вопросам восстановления и повышения плодородия почв при помощи организации полезащитного лесонасаждения, регулирования водного режима и других приемов.

В развитие земледельческой теории и практики крупный вклад внес И.А. Стебут (1833-1923). Он оказал заметное влияние на развитие науки, опытного дела, обучение кадров. По результатам мирового и отечественного опыта, многочисленных исследований и обобщений автор обосновал экономику, организацию, технологию производства растениеводческих продуктов с учетом биологических требований культур и условий внешней среды.

Большой вклад в развитие науки внёс К.А. Тимирязев, его всемирно известные работы по фотосинтезу и физиологии растений позволили показать потенциальные возможности повышения продуктивности с/х культур в земледелии. [14]

В 70-80-е годы были выработаны стратегические и практические основы интенсификации земледелия. В этот период был взят курс на интенсификацию земледелия на основе химизации, мелиорации, комплексной механизации, освоение методов программирования урожаев, внедрение интенсивных технологий возделывания сельскохозяйственных культур.

Почвозащитная система находит свое практическое выражение в зональных системах земледелия и в ландшафтно-экологическом земледелии.

Современное земледелие - это наука о наиболее рациональном, экологически, экономически и технологически обоснованном воспроизводстве и сохранении - основа получения использовании земли, формировании высокоплодородных, с оптимальными показателями для возделывания культурных растений почв. [13]

1.2 Современные системы земледелия

Система земледелия - форма земледелия, представляющая комплекс взаимосвязанных агротехнических, мелиоративных и организационных мероприятий, характеризующихся интенсивностью использования земли, способами восстановления и повышения плодородия почвы с целью получения высоких и устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур. [26]

В современных условиях в связи с возросшими задачами и интенсификацией сельского хозяйства понятие системы земледелия значительно усложнилось. Под современной системой земледелием понимают высокопродуктивное, устойчивое, экологически обоснованное и экономически эффективное производство высококачественной продукции растениеводства при рациональном использовании земли и воспроизводстве почвенного плодородия. [25]

Современная система земледелия должна обеспечивать защиту почвы от водной эрозии и дефляции, успешное регулирование водного режима, экологическую безопасность и охрану окружающей среды (водоемов, лесов и др.) от загрязнения пестицидами и минеральными удобрениями, создание благоприятных условий для роста и развития сельскохозяйственных культур, труда и жизни человека. [27]

Отличительной особенностью современной системы земледелия является агроландшафтный подход к их разработке и совершенствованию. Это значит, что они должны быть хорошо адаптированы к местным ландшафтам, отвечать требованиям экологической чистоты и создавать предпосылки для рационального использования земли и повышения почвенного плодородия, получения высоких и устойчивых урожаев. [17]

Адаптивно-ландшафтная система земледелия это система использования земли, направленная на производство продукции с учётом экономических и материальных ресурсов и обеспечивающая устойчивость агроландшафта и воспроизводства повышенного плодородия.

В соответствии с принятой в агрономии классификацией в настоящее время наибольшее распространение получили следующие системы земледелия [20]

Зернопаровая почвозащитная система земледелия возникла на базе паровой системы земледелия в условиях засушливых степей Северного Кавказа, Поволжья, Зауралья, Западной Сибири, Северного Казахстана. В структуре посевных площадей преобладают зерновые продовольственные (пшеница, рожь) и фуражные (ячмень, овес) культуры. Важную роль в устойчивом производстве и высоком выходе зерна играет наличие в севооборотах этой системы чистого пара (до 25% общей площади пашни).

Воспроизводство плодородия почвы обеспечивается применением органических и минеральных удобрений в сочетании с почвозащитной системой обработки почвы, полосным размещением посевов и чистого пара, кулисами, с влагонакоплением и очищением почвы от сорняков в паровых полях.

Зернопаропропашная почвозащитная система земледелия более интенсивная, чем зернопаровая, широко используется в зерноживотноводческих хозяйствах Центрально-Черноземной зоны, Северного Кавказа, Поволжья, Сибири и других районов. В севооборотах большая часть пашни занята зерновыми и пропашными культурами при наличии чистого пара. Такая структура посевных площадей гарантирует высокий выход зерна, кормов и другой продукции с 1 га площади пашни.

При большом выносе питательных веществ воспроизводство плодородия почвы достигается высокими дозами органических и минеральных удобрений в сочетании с почвозащитными мероприятиями против водной эрозии.

Зернопропашная почвозащитная система земледелия как одна из самых интенсивных характеризуется преобладанием в структуре посевных площадей только зерновых и пропашных культур и отсутствием чистого пара. Применяется в хозяйствах зерноживотноводческого направления в Центрально-Черноземном, Центральном, Волго-Вятском и других районах, относительно меньше подвергаемых угрозе засух, чем южные районы России.

Воспроизводство плодородия почвы обеспечивается высокими дозами органических и минеральных удобрений на фоне рациональной системы обработки в сочетании с почвозащитными мероприятиями и применением гербицидов.

Зернотравяная, или улучшенная зерновая почвозащитная система земледелия, в севооборотах которой не менее половины площади пашни занимают зерновые культуры, а остальную часть - многолетние и однолетние травы; при отсутствии чистых паров применяют посевы промежуточных культур. Обеспечивает средний выход зерна и высокий выход сочных и грубых травяных кормов с 1 га севооборотной площади. Применяется в хозяйствах животноводческого направления лесной, лесостепной зон и в других районах с достаточным увлажнением (450-700 мм осадков), при орошении и на склоновых землях.

Воспроизводство плодородия почвы обеспечивается за счет посевов многолетних трав, внесения органических и минеральных удобрений при высоком уровне защиты почвы от эрозии и экологической чистоте технологии.

Плодосменная система земледелия - это система, при которой зерновые культуры занимают не больше половины севооборотной площади, а на остальной части размещают бобовые и пропашные культуры. Применяются посевы промежуточных культур. Обеспечивается наибольший выход растениеводческой продукции с 1 га пашни в хозяйствах с многоотраслевой структурой в лесной, лесостепной зонах и на орошаемых землях.

Воспроизводство плодородия почвы обеспечивается за счет высоких доз органических и минеральных удобрений и оптимального чередования культур в плодосменном севообороте в сочетании с почвозащитными мероприятиями против водной эрозии.

Травопольная система земледелия - основа интенсивного кормопроизводства в хозяйствах с крупными мясо-молочными животноводческими комплексами, обеспечивающая выход с 1 га севооборотной площади до 10 т корм. ед. В отличие от известной в истории земледелия травопольной системы В.Р. Вильямса эта современная система земледелия характеризуется преобладанием посевов многолетних и однолетних трав при незначительном удельном весе пропашных кормовых культур. Применяется в районах достаточного и избыточного увлажнения, на орошаемых и склоновых землях.

Воспроизводство плодородия почвы с окультуриванием и углублением пахотного слоя дерново-подзолистых и других малоплодородных почв, их защита от водной эрозии обеспечиваются за счет интенсивного использования многолетних трав, высоких доз органических и минеральных удобрений.

Пропашная (промышленно-заводская) система земледелия, при которой большую часть пашни занимают под пропашные культуры-овощные, сахарную свеклу, картофель, кукурузу, хлопчатник и др. Применяют повторные и промежуточные культуры. Обеспечивается высокий выход продукции с 1 га севооборотной площади, но со значительным выносом питательных веществ и физическими нагрузками на почву (уплотнение, распыление). Распространена в пригородных хозяйствах овощекартофелеводческого направления, в южных хозяйствах, специализирующихся на производстве интенсивных пропашных культур - сахарной свеклы, кукурузы на зерно, хлопчатника, клещевины, подсолнечника

Воспроизводство плодородия почвы обеспечивается за счет больших доз органических и минеральных удобрении с обязательным применением почвозащитных и почвоулучшающих мероприятий. Защиту растений от сорняков, вредителей и болезней проводят с помощью интегрированной системы применения химических и биологических методов.

Кроме основных перечисленных систем земледелия, в разнообразных почвенно-климатических условиях России возможно применение и других, как традиционных, так и появляющихся новых альтернативных систем земледелия.

Глубокие изменения в общественно-политической сфере, в социально-экономической жизни России определили необходимость совершенствования и развития систем земледелия. Это связано с многоукладностью сельскохозяйственного производства в условиях перехода к рыночной экономике, обострением экологических проблем на фоне большого количества землевладельцев, частной собственности на землю.

В этих обстоятельствах возрастает значение агроландшафтного подхода к разработке и совершенствованию зональных систем земледелия. Это значит, что они должны быть хорошо адаптированы, т.е. увязаны с местным ландшафтом, отвечать требованиям экологической чистоты и создавать предпосылки для рационального использования земли и повышения почвенного плодородия, для получения высоких и устойчивых урожаев. Основополагающей становится задача формирования адаптивно-ландшафтного земледелия, тесно увязанного с ландшафтной экологией в конкретных почвенно-климатических условиях. [29]

1.3 Задачи работы по совершенствованию системы земледелия

Система земледелия, как комплекс взаимосвязанных агротехнических, мелиоративных и организационно хозяйственных мероприятий, должна быть направлена на эффективное использование земли, сохранение и повышения плодородия почвы, получения высоких урожаев с/х культур.

Однако в новых условиях при переходе к рынку, положение в земледелии заметно осложнилось: севообороты стали грубо нарушатся, уменьшилось в несколько раз внесение органических и минеральных удобрений, сократилось применение защитных мероприятий. Нарушение системы земледелия привело к тому, что стало падать плодородие почвы, ухудшатся фитосанитарное состояние полей. Создалось реальная угроза трансформирования некоторых пахотных земель в разряд пастбищных или других менее ценных категорий с/х угодий.

В этих условиях, а также в связи с/х предприятий возникла необходимость пересмотра систем ведения хозяйствования, в том числе и систем земледелия. [7]

Разрабатывая и совершенствуя системы земледелия для каждого конкретного хозяйства, необходимо:

обеспечить воспроизводство плодородия почв;

усовершенствовать системы земледелия и агротехнологии, сделав их наименее затратными и высоко производительными, добиться экологической безопасности производства;

повысить урожаи, валовые сборы с/х культур, сделать их стабильными;

обеспечить должное качество с/х продукции;

сохранить почву, водные ресурсы и ландшафты в целом от деградации и загрязнения. [12]

Для решения этих задач потребуется комплекс мер и не мало времени и средств.

Для борьбы с засухой и эрозией требуется увеличить облесённость территорий за счёт формирования систем поле защитных насаждений.

Основой устойчивости земледелия является правильное использование пашни с оптимальным количеством в севообороте паров, зерновых пропашных, культур и многолетних трав.

Длительное использование чернозёмов в ЦЧЗ, при недостаточной культуре земледелия привела к существенному снижению плодородия. Негативным фактором является снижение содержания гумуса в пахотном слое почвы на 20-25%.

Для предотвращения дальнейшей деградации плодородия плодородия, прежде всего необходимо обеспечить бездефицитный баланс содержания органического вещества. Это возможно экономично сделать только на основе биологизации земледелия (освоение плодосменных севооборотов, использование соломы на удобрения, возделывание промышленных культур на зелёный корм и сидерацию). [22]

Для обеспечения положительного баланса гумуса в ЦЧП необходимо ежегодно вносить на 1га севооборотной площади 10-15т навоза. В опытах по запашки биологического урожая соломы озимой пшеницы, потери гумуса в почве уменьшились на 50-70% по сравнению с контролем.

Наиболее действенным средством регулирования баланса органического вещества в агроценозах является возделывание многолетних бобовых трав (эспарцета, донника, люцерны).

Сейчас почти во всех хозяйствах, особенно крупных, целесообразно иметь минимум две системы земледелия, различающиеся степенью интенсификации производства, т.е. уровнем применения техники, мелиорации земель, удобрений, пестицидов и других средств интенсификации, в зависимости от почвенно-климатических и экономических условий. [3]

На землях с высоким и средним плодородием, преимущественно плакорных, целесообразно применять интенсивные системы земледелия, соответствующие севообороты и агротехнологии выращивания в основном ценных (доходных) и требовательных к уровню питания культур. На землях с невысоким и низким плодородием, особенно склоновых, подверженных эрозии должны быть использованы экстенсивные системы земледелия с минимальным применением средств интенсификации или вовсе без них. Здесь в основном нужно выращивать многолетние травы длительного пользования, некоторые другие малозатратные кормовые культуры и зерновые. [21]

Соотношение земельных площадей с различными системами земледелия определяется конкретными природно-климатическими и экономическими условиями хозяйств. При этом севообороты целесообразно строить по подобию естественных ценозов, т.е. каждое их поле должно представлять собой многокомпонентный культурный агропедоценоз. Основные составляющие элементы таких полей - смешанные и совместные посевы, в основном зерновых и кормовых культур при приоритете бобовых; промежуточные посевы как источник дополнительной продукции в основном на кормовые цели и зеленое удобрение и сидераль-ный пар. [24]

Вот пример севооборота с сидератами, смешанными и совместными посевами: сидеральный пар (редька масличная) - озимая пшеница, пожнивно пелюшка на сидерат - сахарная свекла - ячмень яровой (на зерно) с подсевом клевера (на сидерат при отрастании после уборки ячменя) - кукуруза совместно с соей (по схеме два ряда кукурузы и один ряд сои). [9]

Систему удобрения целесообразно строить на основе балансового метода расчета потребности культур в питательных веществах с учетом максимального использования местных органических и других удобрений (в основном соломы), а также различных, пригодных для этого отходов. Для экономии денежных средств минеральные удобрения следует применять ограниченно. Важно обеспечить максимальную окупаемость действующих веществ удобрений прибавкой урожая и повышением его качества. Для этого необходимо применять высокоэффективные способы внесения удобрений: в виде подкормок, локально. [32]

Главной функцией механической обработки почвы должно стать создание выровненного, рыхлого мелкокомковатого верхнего слоя почвы, что позволяет правильно заделать семена при посеве, уменьшить количество сорняков. На черноземах и других почвах с высоким содержанием гумуса (3,7% и выше), равновесная плотность которых близка к оптимальной для основных культур, обработка должна быть мульчирующей (с сохранением растительных остатков на поверхности поля) как противоэрозионное средство и для предотвращения корки на поверхности почвы. На преобладающих почвах России должна применяться примерно следующая обработка почвы.

Основная - главным образом систематическое многократное мелкое (до 10 см) рыхление безотвальными орудиями в агрегате с катком или бороной в осенний период; на эрозионно опасных. почвах дополнительно проводят щелевание на глубину до 40-50 см с расстоянием между щелями 5-10 см.

В условиях избыточного увлажнения и при поливе на почвах тяжелого механического состава с плотностью более 1,35 г/см3 и содержанием гумуса менее 3,7%, а также на солонцеватых может применяться основная безотвальная обработка на глубину 20 см и более, но как временная мера, пока мелиоративные мероприятия не обеспечат окультуривание этих почв. [28]

Предпосевная обработка - предварительное сплошное, поверхностное (на 4-6 см) рыхление и последующее локальное рыхление на 10-15 см в зоне будущих рядков растений при одновременном посеве семян и внесении в рядки удобрений комбинированными орудиями.

В период ухода за растениями - довсходовое и послевсходовое сплошное мелкое рыхление и рыхление почвы в междурядьях растений, при необходимости с окучиванием. [30]

В борьбе с сорняками главная роль должна принадлежать агротехническим предупредительным мерам (севооборот, промежуточные посевы культур, посев хорошо очищенными семенами, правильное компостирование и хранение навоза и т.д.) и истребительным (в основном путем своевременной и агротехнически направленной обработки почвы в паровых полях, в системах основной и предпосевной обработок и при уходе за посевами). Для экономии средств гербициды целесообразно применять только с учетом экономического порога вредоносности сорняков в зонах рядков. Применение химических средств защиты растений должно быть минимальным, с использованием наиболее эффективных современных препаратов и способов, исключающих загрязнение урожая и окружающей среды. [2]

Данные научных учреждений Центрально-Черноземной зоны и опыт производства свидетельствуют о том, что нерациональное использование черноземов в XX веке привело к значительному снижению их плодородия. [21]. За последние 100 лет содержание гумуса уменьшилось на 25-40%, а ежегодные его потери достигали в зоне 0,6-0,9 т/га. Главные причины этого - недостаточное поступление в почву свежего органического вещества, усиление минерализации гумуса в связи с чрезмерной обработкой почвы, увеличением площади пропашных культур и чистого пара, а на склоновых землях - и усиление эрозии почв. [8]

Важнейшим источником поступления органики в почву являются органические удобрения. В хозяйствах Воронежской области, например, в среднем за год (1975-1990) было внесено их около 3 т/га. Однако для поддержания бездефицитного баланса гумуса необходимо вносить10-15 т/га.

Из-за резкого падения численности скота количество вносимой органики уменьшилось до 1,21 т/га, а применение минеральных удобрений сократилось в 10 раз, с 138,7 кг д. в. в 1986-1990 гг. до 13,9 кг д. в. на 1 га в 1996-2000 гг. Усилению дегумификации черноземов за поседение 10-15 лет способствовало увеличение более чем вдвое площади чистых паров.

В условиях дефицита навоза и компостов - главных видов органических удобрений - важными источниками органики могут стать солома озимых культур и сидераты в пару и в пожнивных посевах. Особенно эти источники органических удобрений важны сейчас в фермерский (крестьянских) хозяйствах, в которых мало скота и ограничен ассортимент культур. [29] Об эффективности соломы на удобрение и сидератов в сочетании с минеральными удобрениями (и без них), а также с некоторыми другими факторами можно судить по результатам восьмилетних исследований (две ротации севооборота), проведенных в стационарном полевом опыте кафедры земледелия на опытный станции ВГАУ, в четырехпольном севообороте: пар черный, сидеральный (донник желтый), занятый (эспарцет); озимая пшеница, пожнивная горчица сарептская на зеленое удобрение; пропашные (сахарная свекла, кукуруза на силос); ячмень на силос; ячмень. Схема опыта включала 18 вариантов. Почва опытного участка - чернозем выщелоченный, среднемощный, тяжелосуглинистый с содержанием гумуса в пахотном слое 4,0-4,4%, подвижного фосфора 6,8-13,0 мг, обменного калия 16-28 мг на 100г почвы, рн-6,3. [1]

Исследования показали, что при замене черного пара на занятый эспарцетом на фоне внесения минеральных удобрений под озимую пшеницу и сахарную свеклу поступающей в почву массы послеуборочных остатков недостаточно для компенсации потерь гумуса.

При использовании только минеральных удобрений продуктивность севооборотов с черным и сидеральным парами (в среднем за две ротации) увеличилась по сравнению с контролем (вариант без удобрений) на 20-22%. Запашка на фоне минеральных удобрений биомассы горчицы или соломы пшеницы, равно как и замена половины дозы минеральных удобрений навозом и запашка на этом фоне соломы озимой пшеницы или совместно соломы и биомассы горчицы, не привели к достоверному повышению продуктивности севооборотов по сравнению с внесением одних минеральных удобрений. [28; 9]

И только в севообороте с занятым эспарцетом паром при внесении одних минеральных удобрений (N₆₀ P₇₅) продуктивность севооборота была выше по сравнению с контролем на 71%. Опыт сельскохозяйственного производства в Черноземье показывает, что без удобрений невозможно получить хорошие урожаи сельскохозяйственных культур с высокими технологическими качествами.

При переходе к рыночным условиям хозяйствования значительно снизились объемы применения удобрений. Так, в Воронежской области с 1986 по 1990 гг. на 1 га пашни было внесено в среднем по 134 кг д. в. минеральных удобрений и 3,8 т навоза, а с 1996 по 2000 гг. только 18,7 кг минеральных и 1,3 т органических удобрений. Если в первом из указанных периодов времени складывался положительный баланс азота, фосфора и калия в почве, то в последнее десятилетие - отрицательный, т.е. идет процесс обеднения почв гумусом и минеральными веществами. Из-за недостатка кальция нарастает процесс подкисления черноземов. В настоящее время в ЦЧЗ насчитывается около 5 млн га кислых почв. Темпы усиления кислотности сравнительно невелики, но тенденция подкисления проявляется четко. В результате совокупности всех этих негативных процессов валовой сбор продукции сельскохозяйственных культур снизился более чем в 1,5 раза. [11]

В отделе агрохимии нашего института исследуются действие и последействие минеральных удобрений и кальцийсодержащих мелиорантов на урожайность сельскохозяйственных культур и качество продукции. Учеными отдела разработаны и внедрены в производство энергосберегающие, экологически безопасные системы удобрений, обеспечивающие сохранение плодородия и повышение урожайности сельскохозяйственных культур на 20-25%. []

Результаты стационарного опыта, заложенного в 1991 г., показали, что в современных условиях минеральные удобрения следует применять в первую очередь на менее плодородных почвах, где они обеспечивают максимальные прибавку урожая и окупаемость 1 кг туков. Прежде всего, необходимо удобрять поля под наиболее отзывчивые и высокорентабельные культуры, такие как сахарная свекла, озимая пшеница, кукуруза. Остальные культуры севооборота дают прибавку урожая от последействия удобрений. Под них рекомендуется вносить при посеве фосфорное удобрение из расчета 10 кг д. в. на 1 га. Удобрение большей площади малыми дозами выгоднее, чем меньшей площади высокими дозами, поскольку окупаемость единицы удобрений закономерно снижается с возрастанием доз их внесения. На почвах, несбалансированных по содержанию фосфора и калия, особенно на фоне высокой обеспеченности одним из них, значительную окупаемость может дать внесение недостающего элемента.

Результаты исследований свидетельствуют, что внесение кальцийсодержащих удобрений дает прибавку урожая даже на недеградированных черноземах. Внесение фосфогипса в дозе 3 т/га во взаимодействии с минеральными удобрениями способствует улучшению водно-физических свойств почвы, положительно влияет на развитие ценных в агрономическом отношении групп микроорганизмов и их биохимическую активность, способствует усилению процессов гумусообразования в почве и повышению содержания обменного кальция на 27-35%.

Для снижения дефицита питательных веществ в почве и повышения урожайности культур необходимо рационально использовать в качестве удобрения местные органические вещества: подстилочный и бесподстилочный навоз, некормовую солому, дефекат, известь, куриный помет. Все большую актуальность приобретает внедрение сидеральных паров. Согласно данным нашего института, лучшей сидеральной культурой в условиях Воронежской области является озимая рожь, с которой в почву, без применения минеральных удобрений, поступает 5,5 т/га сухого органического вещества, а при внесении под рожь N₆₀ Р₆₀ К₆₀ - свыше 8,5 т/га. Это способствует формированию высокого потенциального плодородия почвы, как и при внесении 40 т/га навоза. В случае гибели озимой ржи в качестве сидеральной культуры можно использовать гречиху. [29]

По данным научных учреждений на каждую тонну соломы необходимо вносить 10 кг д. в. азотных удобрений. Неплохой эффект дает также внесение соломы совместно с бесподстилочным навозом. Доза бесподстилочного навоза в таком случае составляет 30 т/га при условии содержания в ней 0,2% азота. По исследованиям добавление минерального азота к соломе способствует увеличению урожайности силосной кукурузы на 6,5 т/га, корнеплодов сахарной свеклы - на 6,0 т/га, а добавление жидкой фракции бесподстилочного навоза - соответственно на 4,3 и 5,0 т/га. Последействие соломы с удобрениями, внесенными под сахарную свеклу, дает прибавку ячменя 0,8 т/га. [3; 19]

Прежде чем принять хозяйственные решения, в нынешних условиях экономически целесообразно пользоваться результатами почвенно-агрохимических обследований земель, отражающими фактическое состояние плодородия почв конкретного поля.

В настоящее время большой практический и научный интерес представляет использование соломы зерновых и зернобобовых культур в качестве органического удобрения, что не требует больших затрат и доступно любому хозяйству. Поданным М.Н. Новикова (1994), в земледелии Российской Федерации ежегодно можно использовать на удобрение (без отчуждения с полей) до 45-50 млн т соломы, что по содержанию органического вещества соответствует 150 млн т подстилочного навоза.

Об эффективности соломы как удобрения можно судить по результатам исследований, проведенных в течение 16 лет на Юрьев-Польском государственном сортоиспытательном участке (ГСУ) Владимирской области на серой лесной тяжелосуглинистой почве. Здесь испытывается биологическая система земледелия в зерновом 8-польном севообороте с ограниченным применением минеральных удобрений и пестицидов. Воспроизводство почвенного плодородия осуществляется в основном за счет подстилочного навоза, вносимого полной дозой один раз за ротацию севооборота, и использования на удобрение урожая соломы зерновых культур. [1; 32]

Установлено, что на тяжелых лесных почвах наиболее эффективна неглубокая заделка измельченной соломы дисковой бороной. При этом вблизи поверхности почвы создается слой из растительных остатков, выполняющий почвозащитную роль, особенно для снижения водной эрозии.

Анализ многолетней динамики содержания гумуса в пахотных серых лесных почвах ГСУ показал, что в годы интенсивной химизации его содержание снизилось с 2,9% (1938 г) до 2,2-2,4%. Продолжение ведения земледелия традиционными методами привело бы к дальнейшей деградации гумуса. Практикуемые за последние 16 лет внесение 100 т/га подстилочного навоза один раз за ротацию в поле чистого пара и систематическая (4 раза за ротацию) заделка 4-6 т/га соломы обеспечило к 2000 г. повышение содержания гумуса до 2,9-3,2%. При этом улучшилось и его качество: усилилось формирование сгусткового гумуса, микроагрегатов округлой формы и т.д. Систематическое внесение соломы на полях экспериментального севооборота способствует не только обогащению пахотного слоя органическим веществом, но и необходимыми для нормального функционирования агроценоза биофильными элементами. Ежегодно с соломой в расчете на гектар в биологический круговорот возвращается в среднем 25 кг калия, около 12 кг азота, 104 г цинка, 15,6 г бора.

На полях с длительным применением соломы на удобрение, которая служит доступным энергетическим материалом для почвенной сапрофитной микрофлоры, сложился стабильно более высокий уровень биологической активности почвы. Так, возросла численность агрономически ценных групп микроорганизмов: аммонификаторов в 1,6-2,1 раза, целлюлозоразрущающих в 1,8-2,5, нитрификаторов в 1,7-2,4 раза. При отсутствии или недостатке свежего органического вещества в почве начинает развиваться автохтонная микрофлора, разрушающая гумус, патогенные микроорганизмы и возбудители болезней растений.

Систематическое использование соломы на удобрение в значительной степени оптимизирует физические свойства тяжелой серой лесной почвы: уменьшается ее плотность, возрастают влаго- и воздухонепроницаемость, водоудерживающая способность. [29; 31]

Важнейшим показателем эффективности любой системы земледелия или отдельных ее элементов является урожайность возделываемых культур. Получение стабильных урожаев зерновых и зернобобовых за последние 16 лет - более 40 ц/га (50-60 ц/га в лучшие годы) на полях ГСУ свидетельствует о перспективности системы с широким применением элементов биологизации. Существующие технологии применения средств защиты растений предполагают раздельное внесение пестицидов, что зачастую биологически неэффективно, экономически невыгодно, экологически небезопасно.

В условиях адаптивного растениеводства разрабатываются интегрированные системы защиты растений от вредных объектов с минимальной экологической, токсической нагрузкой на почву, растение, энтомофагов, животных и человека. Они включают агротехнические, биологические и химические мероприятия с использованием нового поколения пестицидов.

Важное звено интегрированной системы защиты - обработка семян сельскохозяйственных культур протравителями. Это один из выгодных и экологически безопасных способов защиты растений.

Для преодоления резистентности (приспособляемости) вредных объектов, повышения биологической эффективности препаратов, нужно применять и чередовать различные классы (группы) пестицидов. Новая технология комплексного применения средств защиты растений и азотных удобрений (аммиачной селитры) разработана ВНИПТИХИМ в 1996-2000 гг. и внедрена в базовом хозяйстве-коопхозе "Русь" Сасовского района Рязанской области на озимой пшенице. В ней совмещены операции по комплексному применению новых химических средств защиты озимой пшеницы от вредных объектов и дифференцированные подкормки аммиачной селитрой в фазах весеннего кущения и стеблевания-колошения. Технология включает три основных процесса:

протравливание семян;

применение баковых смесей аммиачной селитры с одним из гербицидов и инсектицидов в фазе кущения озимой пшеницы;

применение баковых смесей аммиачной селитры с одним из фунгицидов и инсектицидов в фазе стеблевания-колошения. Протравливание семян

Протравливание защищает семена, проростки, растения от возбудителей грибных заболеваний: твердой и пыльной головни, снежной плесени, мучнистой росы, септориоза и др. Перед протравливанием делается микологический анализ на степень зараженности семян грибными заболеваниями. Вредоносность снежной плесени можно определить весной после таяния снега (ЭПВ развития болезни 20%), мучнистой росы и септориоза - в фазу выхода в трубку - появления флагового листа (ЭПВ развития болезни 5%).

Выбор препарата определяется как результатами микологического анализа семян, так и финансовыми возможностями хозяйства, соотношением эффективности и стоимости препарата.

Учитывая специфику протравителей и почвенно-климатические условия зоны, протравливание семян проводят контактными препаратами заблаговременно, за 1-6 мес. до посева, системными - перед посевом (за 2-15 дн). Протравители применяются в виде водных растворов. Расход рабочей жидкости - 10 л/т семян. Применяемый раствор должен включать краситель, прилипатель и антивспениватель.

Успех протравливания в основном зависит от качества посевного материала, регулировок протравочных машин, вида и препаративной формы протравителя, квалификации обслуживающего персонала. Перед протравливанием зерно тщательно сортируют, доводят до кондиционной влажности и всхожести.

Протравливание проводят на машинах ПС-10А, ПСШ-5, ПК-20, "Мо-тобитокс" и др. В процессе работы машин осуществляют контроль за подачей семян, нормой расхода воды и препарата. Отклонение показателей подачи семян и протравителя не должно превышать ±5% от нормы.

Применение баковых смесей аммиачной селитры с гербицидами и инсектицидами.

В начале возобновления весенней вегетации озимой пшеницы определяется засоренность посевов, поврежденность растений вредителями и болезнями, их обеспеченность азотом. Первая обработка посевов для подкормки и против двудольных сорняков и вредителей проводится при превышении экономических порогов вредоносности двудольных сорняков (свыше 20-30 шт/м2), хлебной пиявицы (30-40 экз. на 1 м2), хлебных блох (30-50 экз. на 100 взмахов сачком). Для организации работ в хозяйстве составляют карты засоренности полей, в которых указывается степень засоренности и видовой состав сорной растительности. На основании фитосанитарной оценки посевов агроном принимает решение о применении баковых смесей аммиачной селитры (50 кг/га) с гербицидом и инсектицидом в фазе кущения культуры. Фунгициды в баковую смесь не добавляют, так как протравливание семян полностью защищают посевы от основных патогенов (корневые гнили, мучнистая роса, снежная плесень и др.) до фазы колошения.

Использование баковых смесей аммиачной селитры с одним из гербицидов в фазе кущения культуры позволяет очищать посевы от двудольных сорняков на 84,2-90,2% и подавлять хлебную пьявицу и хлебные блошки соответственно на 89,9-90,5 и 84,4-87,0%.

Применение баковых смесей аммиачной селитры с фунгицидами и инсектицидами.

Мероприятие совпадает с фазой стеблевания-колошения и предусматривает защиту посевов от болезней и вредителей и проведение внекорневой подкормки для повышения урожая и качества зерна.

Обработки начинают при обнаружении развития бурой ржавчины, мучнистой росы, септориоза, пятнистостей листьев, фузариоза листьев и колоса, а также гессенской и шведской мух, тлей, трипсов, хлебных жуков. Опрыскивание посевов баковой смесью аммиачной селитры (30 кг/га) с одним из фунгицидов и инсектицидов проводят при превышении экономических порогов вредоносности мучнистой росы (развитие болезни выше 5%), бурой ржавчины (5%), септориоза (3%), хлебных жуков (6-8 экз. на 1 мг).

Результаты испытаний показали, что фунгициды и инсектициды в смеси с селитрой высокоэффективны против мучнистой росы (86,4-89,9%), бурой ржавчины (84,8-87,8%), септориоза (85,3-87,2%), хлебных жуков (81,8-91,2%). Инсектицид каратэ в смеси с биопрепаратом агат-25К показали низкую биологическую эффективность против болезней (51,8-57,3%).

Технология комплексного применения аммиачной селитры и средств защиты растений, примененная на площади 100 га в коопхозе "Русь", позволила получить прибавку урожая зерна (по сравнению с контролем) в пределах 10,8-12,6 ц/га при чистом доходе 3261,4-4200,0 руб/га и окупаемости затрат 3,1-5,0 руб. на один затратный рубль (в ценах 2001 г)

В последние время заметно обострились противоречия между возможностями природы и потребностями человечества. Усилился антропогенный пресс на ландшафты как по уровню интенсивности прямого техногенного воздействия, так и по качественному расширению ассортимента ксенобиотиков. В результате оказались нарушенными механизмы саморегуляции, своеобразный "иммунитет" ландшафтной сферы как единого целостного организма. Особую тревогу в начале нового тысячелетия вызывает опасность трансформации локальных экологических бедствий, последствия которых, как правило, преодолимы, правда, ценой огромных материальных и моральных издержек, в глобальную экологическую катастрофу, последствия которой будут необратимы и могут поставить под сомнение существование всего человечества. []

Последствия техногенного нарушения глобальных механизмов саморегуляции ландшафтной сферы в полной мере ощущаются многочисленными ландшафтами, антропогенно трансформированными для производства сельскохозяйственной продукции. К сожалению, приходится констатировать, что современное сельскохозяйственное производство продолжает вносить весьма ощутимый вклад в дестабилизацию природно-антропогенного баланса.

Как известно, в последние десятилетия в результате хозяйственной деятельности наблюдается рост числа и интенсивности физических и химических факторов, приводящих в ряде случаев к деградации производительного потенциала агроландшафтов вследствие возрастания масштабов эрозии, опустынивания, загрязнения поверхностных и грунтовых вод, загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами, радионуклидами, нитратами, пестицидами и другими ксенобиотиками. В этой связи, крайне важным представляется развитие систем экологической экспертизы и экологического аудита источников техногенного воздействия на агроландшафты как промышленного, так и сельскохозяйственного происхождения, а также совершенствование системы нормирования техногенных воздействий. В условиях техногенеза важной задачей, имеющей как функциональное, так и теоретическое значение, является мониторинг, обеспечивающий своевременное выявление изменений состояния агроландшафта и выработку мероприятий по предупреждению и устранению негативных процессов.

С этих позиций трудно переоценить значение новой парадигмы природопользования, сформированной на основе декларации устойчивого развития, и провозглашенной в 1992 г. Конференцией ООН по окружающей среде в Рио-де-Жанейро. Суть ее для земледелия заключается в обеспечении сбалансированности и стабильного функционирования высокопродуктивных агроландшафтов. [7; 2]

Сегодня ни у кого не вызывает сомнений необходимость детального изучения, наряду с производительным потенциалом, внутренних системных средостабилизирующих механизмов функционирования агроландшафтов.

Следует подчеркнуть, что до настоящего времени в определении понятия "агроландшафт" у ученых нет единого мнения, а существующие определения требуют дальнейшего углубления и конкретизации. По нашему мнению, при определении агроландшафта следует учитывать, во-первых, его неразрывную эволюционно-генетическую связь с географической ландшафтной сферой, во-вторых, роль эволюции антропогенного воздействия на агроландшафт, в значительной степени определяющей историческую составляющую его генезиса и, в-третьих, эколого-экономическую, энергоинформационную и социально-эстетическую значимость агроландшафта.

С этих позиций нами предлагается следующее определение: агроландшафт - это исторически сложившаяся антропогенно трансформированная для сельскохозяйственного использования геосистема, формируемая с целью наиболее эффективной и экологически безопасной эксплуатации природных и антропогенных ресурсов для производства экономически и социально обусловленного количества и качества сельскохозяйственной продукции и создания социально-культурной и духовной среды для гармоничного развития личности. Гармонично сформированный агроландшафт призван изменить психологию людей и, прежде всего, молодежи, в аспектах их отношения к крестьянскому труду, повысить в сознании людей социально-культурный статус сельской местности, вернуть воспитанное веками и утрачиваемое за последние десятилетия бережное отношение к земле, обеспечить охрану здоровья и воспроизводство трудовых ресурсов.

Очевидно, что в основе формирования концепции современного агроландшафтоведения лежит синтез знаний в области земледелия, агроэкологии, почвоведения, землеустройства, географического ландшафтоведения, блока социологических и других наук.

Центральным технологическим звеном при формировании агроландшафтов являются адаптивно-ландшафтные системы земледелия. По отношению к агроландшафту, как к антропогенно обусловленной геосистеме, адаптивно-ландшафтные системы земледелия должны решать четыре основные группы задач:

сохранение экологической стабильности агроландшафта;

адекватная количественная и качественная компенсация отчуждаемых вещественно энергетических и информационных потоков;