Научные основы земледелия теория получения высоких урожаев
Добавил пользователь Владимир З. Обновлено: 19.09.2024
Закон равнозначимости и незаменимости факторов жизни растений, который устанавливает, что ни один из факторов жизни растений не может быть заменен никаким другим.
Независимо от количественной потребности в том или другом факторе жизни физиологически они одинаково необходимы растению.
Например, если растению (томатам) необходим микроэлемент бор в ничтожно малом количестве во время цветения для завязывания плодов, и он не будет дан растению, то это может нарушить нормальное плодообразование томатов и т.д.
Дефицит в том или ином факторе жизни определяется не только величиной потребности, но и запасами его в почве и притоком извне. Разница между потребностью и наличием фактора составляет величину дефицита, который должен быть покрыт соответствующими приемами агротехники, мелиорации или химизации.
Закон минимума, оптимума и максимума — “Величина урожая определяется фактором, находящимся в минимуме. Наибольший урожай осуществим при оптимальном наличии фактора. При минимальном и максимальном наличии фактора урожай невозможен”.
Впервые его сформулировал Либих. “Продуктивность поля находится в прямой зависимости от необходимой составной части пищи растения, содержащейся в почве в самом минимальном количестве” Он считал, что прибавка урожая прямопропорциональна увеличению питательного вещества, находящегося в минимуме. У = АХУ — урожай А — коэффициент пропорциональности для данного вида удобрений Х — количество питательного вещества.
В последующем Либих признал понижающий эффект одинаковых доз последовательно вносимых в почву удобрений или других факторов.
По мере удовлетворения потребности растения в недостающем факторе урожай повышается до тех пор, пока не будет ограничен другим фактором, оказавшемся в минимуме.
Закон совокупного действия факторов жизни растений
Все факторы жизни растений действуют совокупно, т.е. взаимодействуют в процессе роста и развития растений. На основании многих исследований, проведенных Либшером, Митчерлихом и др. исследователями были сделаны выводы, которые позволили вскрыть закон совокупного действия факторов жизни растений, который устанавливает, что для получения высоких урожаев с/х культур необходимо одновременное наличие или приток всех факторов жизни растений в оптимальном количестве.
Совместное действие факторов жизни растений проявляется не только в лучшем использовании растениями каждого из них, но и путем воздействия друг на друга.
Например, фосфорные удобрения сами по себе не оказывают влияния на количество доступной для растений воды, но, снижая транспирационный коэффициент и, способствуя более быстрому созреванию урожая, снижают общую потребность растения в воде.
Закон совокупного действия не устраняет закон минимума. Умение определить фактор, находящийся в данном случае в минимуме и воздействовать на него позволяет повышать урожайность при наименьших затратах труда и средств.
Закон возврата
Этот закон открыт Либихом: “Вещество и энергия, отчужденные из почвы с урожаем, должны быть компенсированы (возвращены в почву) с определенной степенью превышения.
Тимирязев и Прянишников признавали этот закон одним из величайших приобретений науки.
При систематическом отчуждении урожая с поля без компенсации использованных урожаем составных частей почвы и энергии почва разрушается, она теряет плодородие.
При компенсации выноса веществ и энергии из почвы она сохраняет свое плодородие, при компенсации веществ и энергии с определенной степенью превышения происходит улучшение почвы. Закон возврата — научная основа воспроизводства почвенного плодородия.
Законы земледелия широко используются в практике земледелия России
Например: интенсивное применение минеральных удобрений в Нечерноземной Зоне обусловило повышенную отзывчивость полевых культур на микроудобрения. Одновременно по мере интенсификации земледелия большую актуальность преобладает регулирование водного режима и кислотно-щелочных свойств почвы.
Высокая культура земледелия предполагает не только научно обоснованную систему удобрения, специализацию севооборотов, почвозащитные системы обработки почвы, приемы борьбы с сорняками, вредителями и болезнями. Но и в целом обязательное использование научно обоснованных почвозащитных зональных систем земледелия. Система земледелия хозяйства — это сложный комплекс, созданный исходя из требований законов земледелия.
На основе исследований Ю. Либиха, В. Р. Вильямса, Э. А. Митчерлиха, С. П. Кравкова, А. Н. Соколовского и др. были установлены и сформулированы важнейшие законы земледелия.
Закон незаменимости и равнозначности факторов жизни растений. Для нормального роста и развития растений в равной степени необходимы вода, воздух, тепло, свет, питательные элементы и другие факторы.
Ни один из этих факторов не может быть заменен другим.
3. Законы земледелия.
Нельзя заменить азот фосфором или калием, и наоборот. Отсутствие любого из них приводит к гибели растений. Даже при недостатке какого-либо микроэлемента, например марганца или меди, следует гибель растений, при этом недостаток марганца нельзя компенсировать цинком или бором.
Р. Вильяме подчеркнул непрерывность возрастания плодородия почв под влиянием сбалансированной системы одновременного воздействия на все факторы жизни растений. Факторы жизни растений равнозначны. Одностороннее воздействие на какой-либо фактор жизни растений без изменения других приводит к постепенному уменьшению эффекта от такого воздействия, а при определенных условиях может снизить урожай.
В качестве примера можно привести результаты исследований Гельригеля. По данным его опытов, каждое последующее увеличение влажности почвы на 10 % уменьшало прибавку урожая ячменя, а при влажности более 60 % ПВ урожаи стали снижаться. Воздействие только на один фактор (воду) вызвало в определенный период снижение урожая, а увлажнение до полной влагоемкости привело к гибели растений.
Закон минимума, оптимума и максимума. В зависимости от конкретных условий каждый фактор жизни растений может характеризоваться минимальным, максимальным и оптимальным значениями показателей.
Как при минимальном, то есть наименьшем количестве фактора, так и при его максимальном количестве создаются наихудшие условия для развития растения; только при оптимальной интенсивности фактора растение имеет наилучшие условия для своего развития.
Различные растения по-разному реагируют на интенсивность действия фактора: воды, тепла, света; так, есть растения теплолюбивые, влаголюбивые, светолюбивые и теневыносливые, морозостойкие и неморозостойкие, короткого или длинного дня, что необходимо учитывать при их возделывании.
Закон лимитирующего фактора. Установлено, что уровень урожайности зависит от количества фактора, находящегося в минимуме, так называемого лимитирующего, который снижает положительное действие всех других факторов.
Чтобы создать нормальные условия для развития растений, необходимо выявить лимитирующий фактор.
Например, недостаток азота в почве ослабляет рост и развитие растений, что отрицательно сказывается на их урожайности. Для устранения недостатка азота необходимо внести азотные удобрения, так как воздействие на другие факторы в данном случае не даст нужного эффекта.
Для различных природных зон характерны свои лимитирующие факторы: в таежно-лесной зоне — это низкое содержание питательных элементов и повышенная кислотность дерново-подзолистых почв; в степной зоне — недостаток влаги в южных черноземах и каштановых почвах.
Следовательно, для повышения урожайности сельскохозяйственных культур в таежно-лесной зоне необходимо вносить органические и минеральные удобрения, а также известковать кислые почвы, а в степной зоне — применять приемы по накоплению и сохранению влаги в почве.
Закон комплексного действия и оптимального сочетания факторов. Для повышения урожаев сельскохозяйственных культур необходимо оптимальное сочетание всех экологических факторов.
При комплексном действии изменение одного фактора влечет за собой изменение других факторов и при оптимальном сочетании повышается общая эффективность. Например, в результате применения удобрений повышается концентрация питательных веществ в почвенном растворе и растениям для образования органического вещества требуется меньше воды.
Закон возврата в почву питательных веществ. Сельскохозяйственные культуры ежегодно потребляют большое количество элементов питания из почвы (азота, фосфора, калия), которые отчуждаются вместе с урожаем.
Кроме того, в процессе водной и ветровой эрозии из почвы также выносится большое количество питательных веществ. В результате происходит истощение почв. Для предотвращения снижения почвенного плодородия необходимо возвращать в почву питательные вещества с помощью внесения удобрений.
Закон соблюдения правильного чередования сельскохозяйственных культур в полях севооборота. Культурные растения потребляют различное количество питательных веществ при создании урожая.
Например, зерновые культуры (пшеница, рожь, овес и др.) выносят из почвы сравнительно больше азота и фосфора, корнеплоды (сахарная свекла и картофель) — калия, бобовые культуры — кальция. Длительное возделывание той или иной культуры на одном поле приводит к истощению почвы элементами, выносимыми в большом количестве, а также вызывает поражение растений характерными для них вредителями. Для того чтобы избежать отрицательных последствий бессменных посевов, необходимо соблюдать правильное чередование сельскохозяйственных культур в полях севооборота.
Таким образом, формирование урожая и эволюция почвенного плодородия происходят в строгом соответствии с законами земледелия.
Научное понимание и практическое использование этих законов позволяют эффективно регулировать почвенное плодородие и получать высокие урожаи сельскохозяйственных культур.
Интересное
Основные законы земледелия и их значение.
Сущность закона заключается в том, что ни один фактор жизни растений нельзя полностью исключить или заменить другим; в обоих случаях гибель растения неизбежна.
Закон равнозначимости и незаменимости факторов жизни растений является основополагающим. Именно вследствие равнозначимости и незаменимости факторов проявляется действие других законов — минимума, совокупного действия.
Особенность этого закона такова, что в производстве его проявление мало заметно. Это объясняется тем, что в естественных условиях растения находят все необходимые для их роста и развития факторы, хотя в количественном отношении потребность в них и наличие их может быть самое различное.
Здесь уже вступает в действие законы минимума и совокупного действия.
Идя методом исключения физиологи растений и агрохимики установили состав полной питательной смеси. В 1859 г. растения в водных культурах в опытах И. Кнопа и Ю. Сакса впервые были доведены до созревания.
Закон минимума. Этот закон сформулирован Ю. Либихом в 1840 г. Он так описывает его действие: «Каждое поле содержит одно или несколько питательных веществ в минимуме и одно или несколько других в максимуме.
Это несколько сглаживает категоричность закона минимума, однако значительного повышения урожайности можно достичь лишь повышаяобеспеченность культур недостающими факторами.
В условиях Северного Казахстана в первом минимуме находится влага. Предположим, нам нужно выбрать, что в первую очередь применять: снегозадержание, лункование, искусственноеоструктуривание или другие приемы.
Все они прямо или косвенно улучшают водный режим почвы, но наиболее сильное воздействие оказывает снегозадержание.
При этом оказываются неизбежно затронуты другие факторы жизни растений: воздушный, тепловой, микробиологический и пищевой режим почвы и агрономы неизбежно вынуждены регулировать и их в соответствии с законом совокупного взаимообусловленного, а не изолированного действия факторов жизни растений. Только обеспечив растения влагой, можно рассчитывать на высокий эффект от применения удобрений, гербицидов, районированных сортов и т.д.
Формулировка закона дана В.Р. Вильямсом .
Закон оптимума говорит о том, что наибольший урожай достижим при оптимальном наличии каждого фактора жизни растений.
Каждое растение имеет оптимальные границы, в пределах которых обеспечение всеми факторами жизни оказывает наиболее благоприятное воздействие на урожай.
Это отчетливо наблюдается по отношению растений к температуре, свету, воде и другим факторам.
Однако оптимизация в обеспеченности растения каким-либо одним или несколькими факторами не приведет к успеху.Наибольший урожай возможен при одновременном наличии в оптимальном количестве всех факторов жизни растений.
Закон совокупного взаимообусловленного, а не изолированного действия факторов жизни растений. Его можно сформулировать следующим образом: комплекс факторов жизни растений представляет собой единое целое, все элементы которого неразрывно связаны друг с другом.
Воздействие на один из них влечет за собой изменение всего комплекса. Постоянный прогресс возможен лишь в том случае, когда воздействие направлено на весь комплекс факторов одновременно.
Каждый специалист должен быть глубоко убежден в том, что без учета действия этого закона нельзя рассчитывать на постоянный успех.
Закон возврата Ю.
«Элементы пиши растений, отчужденные из почвы с урожаем, должны восполняться до оптимума за счет внутрипочвенных процессов (химических, микробиологических и т.п.) и внесением удобрений.
Значение закона возврата для сохранения и дальнейшего повышения плодородия почвы чрезвычайно велико.
Однако в условиях недостаточно благоприятного климата, например засушливости, этот принцип не соблюдается. Наибольшее производство зерна с гектара севооборотной площади достигается в зернопаровых севооборотах, в которых кроме пшеницы, или пшеницы и ячменя других культур нет.
Законы земледелия
Изложенные в этой статье законы земледелия в разных научных источниках формируются с некоторыми различиями, но это не меняет их сути и смысла. Главное, что следует извлечь из этих постулатов современной агрономии — использовать плодородные свойства почвы следует очень осторожно и разумно, не подвергая ее истощению и, как следствие, убивая способность давать жизнь растениям.
Соблюдать эти законы обязаны все, чья деятельность так или иначе связана с использованием почвенных ресурсов, иначе наши потомки будут лишены счастья любоваться зеленью на Земле и получать натуральную пищу, возделывая ее плодородный слой.
Закон возврата питательных веществ заключается в том, что для поддержания плодородия почвы человек обязан восполнять запасы питательных веществ в ней, выносимых урожаем. Это восполнение осуществляется внесением органических и минеральных удобрений; применением специальных агротехнических приемов, способствующих разложению в почве растительных остатков и сохранению продуктов разложения; посевов специальных, удобряющих почву растений.
Простыми словами смысл этого закона можно выразить так: для поддержания плодородия почвы необходимо вернуть ей ту часть потерянных питательных веществ, которую человек забрал у нее в виде урожая. Ведь урожай (плоды, листва, коренья, стебли и т.
д.) должны были стать частью почвы, разлагаясь в ней, образуя гумус, тем самым поддерживая плодородные свойства. Поскольку человек собрал урожай, он должен возместить почве потерю в виде различных удобрений или иными агротехническими приемами.
Этот закон впервые был сформулирован немецким химиком Юстусом Либихом (1803 – 1873 г.г.), автором теории минерального питания растений, одним из создателей агрохимии. К. А. Тимирязев назвал этот закон величайшим приобретением науки.
Т. е. Ю. Либих неразрывно связывает процветание и гибель целых народов и цивилизаций с тем, как они относятся к земле (почве), на которой проживают.
На законе возврата питательных веществ основывается балансовый метод расчета норм удобрений, вносимых в почву.
Закон плодосмена утверждает, что более высокие урожаи получаются при чередовании культур на поле, чем при бессменных посевах.
Объясняется это тем, что разные культуры потребляют из почвы питательные элементы в разных количествах, при длительном их выращивании развиваются специфические вредители и возбудители болезней, определенные сорные растения.
Закон оптимума, минимума и максимума фактора жизни растения, который утверждает, что при прочих равных условиях наибольшую продуктивность растение дает, когда фактор имеется в оптимальном количестве.
Уменьшение и увеличение любого фактора жизни растения по сравнению с оптимальным снижает продуктивность, и при определенных для каждого растения минимальных или максимальных значениях фактора растение или не дает урожая, или погибает.
Так как растение развивается при одновременном действии многих факторов, отсюда следует закон незаменимости и равнозначности всех факторов жизни. В соответствии с этим законом ни один из факторов не может быть заменен другим. Например, нельзя недостаток или избыток влаги компенсировать повышенными нормами удобрения и т.
п. Равнозначность факторов заключается в том, что даже ничтожная потребность растения в каком-либо элементе питания, если она не удовлетворяется, приводит к нарушению роста и развития растения.
Основные законы земледелия и их использование в сельскохозяйственном производстве.
В земледелии очень важно оценить эффект от одновременного изменения нескольких факторов. Эта оценка вытекает из закона совокупности действия факторов жизни растения, согласно которому растение имеет небольшую продуктивность, когда все факторы находятся в оптимуме.
Закон совокупности действия факторов обосновывает необходимость и эффективность комплексных мелиораций, т. е. одновременное улучшение водного, воздушного, солевого и питательного режимов почв.
Законы земледелия (или агрономии) по своей сути кажутся простыми и даже наивными для современного человека. Но их смысловая информация вобрала в себя опыт многовековой деятельности человечества по выращиванию сельскохозяйственных культур растений.
И нельзя не согласиться с мнением великого таланта от биологии — нашего соотечественника К. А. Тимирязева об исключительной ценности этих законов и основополагающих выводов, сделанных гениями от агрономии, даже спустя десятки и сотни лет.
Иван Евгеньевич Овсинский – первый русский учёный-агроном, показавший ненужность плуга . О его работе подробно рассказал С.М. Скорняков в книге "Плуг: крушение традиций?” (ВО Агропромиздат, 1989). Вот его рассказ вкратце.
Сначала Овсинский работал на Дальнем Востоке, и многое перенял у китайцев. Вернувшись, стал работать в Бессарабии, потом в Подольской губернии. Десять лет испытывал свою новую систему.
Результаты оказались потрясающими. В 1898 г. он выступил с докладом в Киеве. Потом с большим трудом издал книжку. Она потрясла умы земледельцев, и за десять лет была четырежды переиздана в России.
Следует сказать, что первые подробные указания о роли органической мульчи, о естественной структуре каналов и необязательности пахоты дал за двадцать лет до Овсинского Д.И. Менделеев. Во Франции, Голландии и Германии также были подвижники этой системы, получавшие 20-44 ц/га зерновых.
соседей посевы выгорали или хлеб не всходил вообще, Овсинский собирал прекрасные урожаи, вдвое превышавшие лучшие урожаи того времени. Со временем его урожаи росли.
Метод Овсинского испытывался пять лет на двух опытных станциях юга Украины, Молдовы, и преимуществ не показал. Испытывали его и многие хозяйства – впрочем, с большими
Весьма умно отреагировал на Овсинского Д.Н. Прянишников. Изучив суть дела и поставив опыты, он заключил: "…Всякий приём хорош на своём месте. Глубокая пахота нужна во влажное время года, для накопления влаги, в сухое же время, для сбережения влаги, уместна поверхностная обработка почвы”. Весьма точное определение сути – если не знать, что непаханая почва также хорошо накапливает влагу.
В 1909 году кафедра агрономии Киевского университета почему-то обрушилась на Овсинского с огульной критикой, объявив его книгу полной путаницей и чепухой. Выдвинув массу теоретических возражений, противники Овсинского утверждали, что его результаты – следствие исключительно прежней глубокой пахоты его полей. Аргумент, как вы увидите, смешной, но с тех пор учение Овсинского было обесценено и забыто. И только через полвека, благодаря работам Т.С. Мальцева, опыты южной Украины перепроверили и нашли, что система Овсинского в них, по сути, не соблюдалась. Т.С. Мальцев, а за ним А.И. Бараев доказали эффективность безотвальной системы и ввели её в практику многих районов CССР.
"Я просто счастлив, что теперь и вы можете ознакомиться с опытом Ивана Евгеньевича. Копию его книги любезно предоставил Ю.И. Слащинин. В качестве иллюстраций взяты гравюры из "Энциклопедии русского сельского хозяйства” (СПБ, Девриен, 1900 г.), а также неподражаемые и точные рисунки Андрея Андреева из "Умного огорода”.
Относясь к Овсинскому с особой трепетностью, я почти не сократил его текст – он стал короче всего на четверть. Хочу обратить ваше внимание на первую главу. Она может показаться не относящейся к земледелию. Но уверяю вас: в ней – суть разумного растениеводства. Пусть не смущают вас "устаревшие” рассуждения Овсинского: учтём, что они более результативны на практике, чем многие положения современной науки." (Из книги Н.И. Курдюмова "НОВОЕ ЗЕМЛЕДЕЛИЕ ОВСИНСКОГО")
Изучение природного земледелия на этом не остановилось. Не сказать, что все эти годы оно было популярным, у него всегда были и сторонники, и враги, но исследования шли, и снова, и снова доказывали, что бережное отношение к почве дает действительно значимые результаты. В итоге, на сегодняшний день смысл органического земледелия можно выразить в следующем:
Аннотация: рассматриваются законы развития природы, первичные и вторичные факторы получения урожаев, основы теории фотосинтетической продуктивности растений и воспроизводства плодородия почв.
Ключевые слова: закон единства организма и среды обитания, равновесие экосистемы, константность, энергетическая эффективность природопользования фотосинтез, органическое вещество, баланс гумуса.
1. Законы развития природы.
2. Первичные и вторичные факторы повышения урожаев.
3. Теория фотосинтетической продуктивности растений.
4. Теория воспроизводства плодородия почв
Цели и задачи: рассмотреть основы теории фотосинтетической продуктивности растений и теории воспроизводства плодородия в соответствии с законами природы.
1. Законы природы. В настоящее время человечество гонится за экономической эффективностью производства и при этом нарушают законы развития природы Вырубают водоохранные зоны, переосушают болота, распахивают эрозионно-опасные земли и т.д.. Это приводит к засухам и смыву почв, загрязнению окружающей среды, сокращению видов растений и животных.. Чтобы экологическая обстановка была здоровой, надо соблюдать следующие законы.
1. Закон единства организма и среды обитания . (Вернадский, 1946), т.е. с/к и технологии их возделывания должны быть адаптированы к конкретным агроландшафтам.
2. Закон внутреннего динамического равновесия экосистемы.(Реймерс,1994) Все составные части экосистем взаимосвязаны настолько, что изменение одной части вызывают изменение всей системы в целом.
3. Закон константности живого вещества в биосфере (Вернадский,1946). При использовании агроландшафтов необходимо добиваться увеличения полезной части биологической продукции, уменьшив вредоносную форму (сорняки, вредители и др.)
4. Закон снижения энергетической эффективности природопользования. Для получения из природных систем полезной продукции по истечении длительного срока на единицу продукции затрачивается все больше энергии. За последние 100 лет в развитых странах количество энергии ра получение единицы продукции возросло в 10-15 раз, а производительность только в 2-3 раза. Поэтому увеличивать продуктивность культур повышением расхода энергии на единицу продукции бесперспективно и нужны энергосберегающие технологии. (Наиболее затратно азотное удобрение -30% расхода энергии из ископаемого топлива, затем орошение-20%, гербициды -5%).
Наряду с законами экологии теоретической основой систем земледелия являются теории регулирования продукционного процесса агрофитоценозов и воспроизводства плодородия почв.
2. Факторы получения урожаев.
Целью систем земледелия является получение гарантированных, высоких, качественных урожаев. Для получения урожая задействовано много факторов:
Y= (почва +растение +климат +человек (производственная деятельность) + время работы всей системы на определенной территории). Связующая основа –культурное растение. Достичь необходимых урожаев можно только при наиболее полном использовании солнечной энергии, которая поступает на данную площадь. КПД ФАР можно увеличить с о.5-! до 3_5%. По коэф. использования ФАР посевы разделяют на следующие группы:
обычные-0,5-1,5%, хорошие-1,5-3,0, рекордные-3,5-%.
Но…. Потребление энергии в свою очередь зависит от земных факторов жизни (плодородие почвы).
Первичными факторами создания урожая являются почва, растения, климат Эти факторы обусловливают биопродукционный процесс и ограничивают величину урожая в каждой зоне, т.к. количество солнечной энергии, осадков, почвенное плодородие, видовой состав растений характерны для каждой зоны.
В силу своей биологической природы эти факторы менее управляемы, чтобы их изменить требуется длительное время.
Вторичные факторы обеспечения урожая могут быть изменены или приспособлены к конкретному производству достаточно быстро и эффективно. Это технологические, экономические и социальные факторы..
3. Теория фотосинтетической продуктивности растений.
Она основана на оптимизации листовой поверхности (площади листьев), радиационного режима, аэрации, минерального питания, водообмена и др. факторов.
Велика роль селекции.За последние 10-15 лет урожай зерновых новых сортов увеличен на 50. Причем общая масса растений почти не изменилась, а доля зерна увеличилась за счет распределения ассимилянтов между органами. У кормовых культур урожаем является надземная биомасса, поэтому урожай увеличился только на 5-20%.
Установлено, что уровень урожайности на 50% зависит от плотности продуктивного стеблестоя, на 25% от массы 1000 зерен и на 25% от числа зерен в колосе. Поэтому в мире подходы к норме высева различны.
По бельгийской системе-стремятся получать 2,2-2,5 стеблей озимой пшеницы на 1 растение (высевают 220-250 всхожих семян, получают 475-5оо продукт. стеблей.)Но это для мягких условий.
В Германии более жесткие условия. Там формируют агроценоз с повышенной плотностью, за счет главных побегов, а не кустистости, т.е. повышенные нормы высева 450-500 шт/м2, что обеспечивает 550-600 колосьев на 1 м2 и высокие нормы удобрений.
В нечерноземной зоне все нормы высева рассчитаны по данным сортоучастков. Соответствующие технологии создаются за счет регулирования норм высева, глубины посева, учета полегаемости и т.д.
19.08.2016
Современные системы земледелия в своей основе должны обеспечивать рост урожайности культурных растений, восстановление, сохранение и повышение плодородия почвы за счет факторов интенсификации земледелия – применения удобрений, мелиорации, орошения, механизации, автоматизации, почвозащитных, ресурсосберегающих и экологически чистых технологий, совершенствования орудий и машин. Все это в сумме должно обеспечить повышение экономической эффективности использования земли.
Поэтому все эти средства интенсификации должны использоваться с учетом последних достижений сельскохозяйственной науки и передового опыта, чтобы предусмотреть высокопродуктивное использование пригодных земель для выращивания самых ценных высокоурожайных культур, сортов и гибридов. Соотношение между отдельными культурами в севообороте при интенсивных системах земледелия устанавливается с учетом государственных, хозяйственных и личных потребностей в соответствии с требованиями рынка относительно разных сельскохозяйственных продуктов, специализацией хозяйства и почвенно-климатическими условиями.
Таким образом, современные системы земледелия направлены на эффективное использование земли и прочих ресурсов с целью получения в конкретных природных и экономических условиях максимального количества сельскохозяйственной продукции с наименьшими расходами. Направлены они также на борьбу с засухой, эрозией почв, обеспечение экологической безопасности и охрану окружающей среды. Основываются такие системы на плодосменных севооборотах.
Пропашная (промышленно-заводская) система земледелия является наиболее интенсивной и энергоемкой. Более 50% пашни при этой системе отводится под интенсивные пропашные культуры, требующие применения высоких норм органических (50-60 т/га) и минеральных (до 1 т/га) удобрений, пестицидов, достаточной влагообеспеченности почвы. Помимо этого, используют повторные и промежуточные посевы. Такая система земледелия обеспечивает высокий уровень выхода продукции с 1 га севооборотной площади, сопровождается большими выносами из почвы питательных веществ и физическими нагрузками на нее (уплотнение, распыление) вследствие интенсивной механической обработки. Она требует обязательного принятия агротехнических мер по предотвращению деградации почвы и ее защите от эрозии. Плодородие почвы поддерживается за счет внесения больших норм органических и минеральных удобрений. Эта система распространена в хозяйствах, занимающихся выращиванием высокоинтенсивных пропашных культур – сахарной свеклы, подсолнечника, кукурузы на зерно, картофеля и подобного.
Зернопаровая система земледелия отличается насыщенность севооборотов зерновыми продовольственными (озимые зерновые, яровая пшеница) и фуражными (ячмень, овес и т. п.) культурами. Значительные площади пашни (5-25%) отведены под чистые пары. Эта система обеспечивает высокий выход зерна из 1 га севооборотной площади. Плодородие почвы восстанавливается и поддерживается путем внесения органических и минеральных удобрений, принятия почвозащитных мер (полосное размещение пара и посевов, безотвальная обработка и др.), влагонакопления и очищения почвы от сорняков.
Зернопропашная система земледелия предусматривает, что в севооборотах зерновые и пропашные культуры будут занимать основную часть пашни. Эта система более интенсивна, чем зернопаровая, и обеспечивает наибольший выход растениеводческой продукции из 1 га севооборотной площади, что сопровождается высоким выносом элементов питания из почвы. Плодородие почвы поддерживается путем применения высоких норм органических и минеральных удобрений, а также рациональной почвозащитной обработки почвы. Отсутствие в севооборотах чистого пара, как и противосорняковых мер, вызывает необходимость применения гербицидов.
Зернопаропропашная система земледелия предусматривает, что большую часть севооборотной площади будут занимать зерновые и пропашные культуры и чистый пар. По своей интенсивности она уступает зернопропашной, но превосходит зернопаровую систему. При такой системе обеспечивается высокий выход зерна, кормов и прочей растениеводческой продукции из единицы площади.
Зернотравяная система земледелия предусматривает, что не менее половины площади пашни занимают зерновые продовольственные и фуражные культуры. Обязательным компонентом севооборотов должны быть посевы многолетних трав и отсутствие чистых паров. Выход зерна из 1 га севооборотной площади средний, однако, высокий выход сочных кормов и сена.
В засушливых районах при дефиците влаги в почве, использование такой системы является рискованным, поскольку может привести к значительному понижению продуктивности пашни. Вместе с тем, эта система отличается высокой почвозащитной эффективностью благодаря значительной доле в структуре посевных площадей многолетних трав и культур сплошного способа посева. Восстановление плодородия почвы обеспечивается за счет выращивания многолетних трав и использования органических и минеральных удобрений.
Плодосменная система земледелия предусматривает, что зерновые культуры будут занимать не более половины площади пашни, а оставшуюся часть будут занимать пропашные и бобовые культуры. Высокий выход растениеводческой продукции из 1 га севооборотной площади требует внесения в больших нормах органических и минеральных удобрений, применения пестицидов. Плодородие почвы поддерживается и повышается за счет плодосмены – чередования зерновых, бобовых и пропашных культур, использования удобрений и почвозащитных мер.
Почвозащитная система земледелия наряду с восстановлением и сохранением плодородия почвы в качестве основной цели имеет защиту почвы от водной и ветровой эрозии, и предусматривает комплекс научно обоснованных организационно-хозяйственных агротехнических, лесомелиоративных, гидротехнических и других мер.
Важной составляющей почвозащитной системы земледелия являются зернопаровые четырех- и пятипольные севообороты, где чистые пары занимают 20-25% пашни. На чистых парах используют кулисы, полосную обработку почвы (полосы пара шириной 100-150 м чередуют с полосами такой же ширины зерновых культур). На полях с легким гранулометрическим составом почвы эффективной мерой почвозащитной системы земледелия является внедрение почвозащитных севооборотов, в которых при полосном размещении полосы многолетних трав чередуют с посевами однолетних культур.
Органическая (биологическая) система земледелия , как и несколько других видов альтернативного земледелия (экологическая, органо-биологическая, биодинамическая и подобные системы), появилась вследствие научно-технического прогресса в странах с высоким уровнем химизации. Ее основными принципами являются:
- ведения земледелия на основе максимальной реутилизации и рециркуляции всех отходов хозяйств;
- повышение рентабельности хозяйства.
Решить эти задания можно при помощи отказа от искусственных химических веществ, хотя отдельные направления альтернативного земледелия допускают использование определенных средств химизации. При этом новые системы земледелия должны быть конкурентоспособными и обеспечивать удовлетворительные урожаи. Речь идет не о возврате к старому, экстенсивному земледелию, хотя умное принятие отдельных его мер не исключается.
В мире все большую популярность приобретает именно биологическая или органическая система земледелия, основанная на исключении или значительном сокращении применения минеральных удобрений и пестицидов. Главными ее преимуществами являются высокое качество сельскохозяйственной продукции, уменьшение загрязнения окружающей среды, сохранение и даже повышение плодородия почвы. Фермерские хозяйства, которые переходят на эту систему земледелия, все чаще называют ее экологической. Они обрабатывают почву и разводят скот без использования искусственных удобрений, средств для опрыскивания или добавок к корму.
Система земледелия n o-till. Суть этой системы такова: каждый полученный урожай культуры должен повышать содержание органического вещества в почве, поэтому урожай следующей культуры должен расти не за счет внесения дополнительного количества удобрений, а за счет повышения плодородия почвы.
Эт о не просто отказ от механической обработки почвы. Отсутствие системы механической обработки почвы обуславливает изменение всех других составляющих системы земледелия – системы удобрения, семеноводства, системы севооборотов, организации территории, структуры посевных площадей.
Преимуществами этой системы являются:
- уменьшение расходов на выращивание сельскохозяйственных культур;
- увеличение содержания и улучшение баланса органического вещества и влаги в почве, сохранение структуры почвы, уменьшение угрозы эрозии;
- уменьшение количества технологических операций во время выращивания сельскохозяйственных культур;
- уменьшение рабочего времени, занятости, создание возможностей для людей заниматься другими занятиями.
Таким образом, все современные системы земледелия являются основой интенсификации сельского хозяйства – процесса резкого роста производства зерна, технических, кормовых и овощных культур на основе расширенного восстановления плодородия почвы. Они характеризуются высоким техническим оснащением производства, использованием более эффективных способов обработки почвы, внесением органических и минеральных удобрений с расчета на запланированный урожай, интенсивными почвозащитными технологиями выращивания сельскохозяйственных культур, мелиоративными, а также прогрессивными организационно-хозяйственными мерами.
Читайте также: