Основы земледелия

Плотное (или холодное) хранение в навозохранилище или в поле заключается в укладывании навоза слоем высотой 1 м и шириной 3…4 м и немедленном уплотнении. На уплотненный слой укладывают и сразу же уплотняют последующие, пока высота штабеля не достигает 2,5…3 м. Сверху штабель накрывают соломой или землей. Температура в таком штабеле не поднимается свыше 20…300С, разложение идет в анаэробных условиях, потери органического вещества не превышают 10…12%. Свежий навоз становится полуперепревшим через 3…5 мес., теряет в среднем 25% от первоначальной массы. Перепревший навоз получают через 7…8 месяцев.

Табл. 31. Количество навоза (т), получаемого в год от одного животного при содержании на соломенной подстилке

Вид скота	Продолжительность стойлового периода, дни
	240-220	220-200	200-180	менее 180
Крупный рогатый скот	9-10	8-9	6-8	4-5
Лошади	7-8	5-6	4 - 4,5	2,5-3,0
Свиньи	2,25	1,75	1,5	1,0
Овцы	1,0	0,9	0,6 - 0,8	0,4 - 0,5

Рыхлоплотное (или горячее) хранение заключается в укладывании навоза слоем 1 м без уплотнения. Развитие микробиологических процессов идет в аэробных условиях с повышением температуры до 60…700С, после чего слой уплотняют и на него накладывают следующий слой и т.д., пока высота штабеля не достигнет 2,5…3 м. При таком способе хранения полуперепревший навоз получают через 1,5…2 мес., но потери органического вещества увеличиваются до 17…22%. Перепревший навоз получают через 4…5 мес. При таком способе хранения в нем погибают семена сорняков и возбудители желудочно-кишечных заболеваний. Этот способ хранения применяют также при большом количестве соломы в навозе.

Рыхлое хранение заключается в хранении навоза без уплотнения, что приводит к большим потерям органического вещества (до 40 %), навоз разлагается быстрее, но неравномерно, что снижает его качество, как удобрения.

По степени разложения различают: свежий, полуперепревший, перепревший навоз и перегной.

Свежий навоз - слаборазложившаяся масса, солома в которой еще сохраняет первоначальный цвет и прочность.

Полуперепревший навоз теряет по сравнению со свежим в среднем 25% первоначальной массы и органического вещества. Солома в нем приобретает темно-коричневый цвет, теряет прочность и легко разрывается.

Перепревший навоз - однородная темная масса, содержащая 50% исходной массы и органического вещества, в которой не замечены даже отдельные элементы подстилочного материала.

Перегной - рыхлая землистая темная однородная масса, содержащая не более 25% массы органического вещества исходного свежего навоза.

Без крайней необходимости не следует хранить навоз до перепревшего и тем более перегнойного состояния, так как это ведет к громадным потерям органического вещества и азота.

Наиболее рационально применение навоза в полуперепревшем состоянии, в котором лучше сохраняется азот и содержится наибольшее количество органического вещества.

Навоз обладает значительным последействием. Использование азота, фосфора и калия из навоза второй культурой обычно составляет соответственно 15…20; 10…15 и 10…15%, третьей - 10…15; 5…10 и 0…10%. Использование питательных веществ навоза за ротацию севооборота (с учетом последействия) составляет: азот - 50…60%, фосфора - 50…60 и калия - 80…90%, что близко к использованию соответствующих питательных веществ из минеральных удобрений.

Дозы навоза зависят от его качества, а также удобряемой культуры. Под овощные и пропашные культуры (кукуруза, картофель сахарная свекла и др.) необходимо вносить более высокие дозы (40…50 т/га), чем под зерновые (20…30 т/га). Лучше всего вносить навоз с осени под зяблевую обработку почвы.

Бесподстилочный навоз получают на крупных специализированных фермах и животноводческих комплексах, где практикуется бесподстилочное содержание животных.

Свежий бесподстилочный навоз в среднем содержит 0,77% N, 0,44 % Р2О5, 0,76% К2О и до 90% воды. В таком навозе от 50 до 70% азота находится в аммонийной форме, хорошо доступной растениям в первый период внесения. Поэтому коэффициент использования культурами азота бесподстилочного навоза и действие его на урожай в год внесения выше, чем подстилочного, а последействие, наоборот, слабее.

Для транспортировки и внесения бесподстилочного навоза используют специальные цистерны-разбрасыватели. Дозы бесподстилочного навоза зависят от удобряемой культуры и составляют: 30…35 т/га под озимые зерновые и однолетние травы; 38…50 т/га под картофель; 50…100 т/га под корнеплоды; 60…100 т/га под кукурузу на зеленый корм и силос; 60…80 т/га под многолетние мятликовые и бобово-мятликовые травы, травы на сено и зеленый корм.

Навозная жижа - ценное быстродействующее азотно-калийное удобрение, содержащее в среднем 0,2…0,3% N, 0,4…0,5% К2О и фосфора - 0,01%. Общее количество ее в среднем составляет 10…15% массы свежего навоза. Хранить ее надо в плотно закрытом жижесборнике, что существенно сократит потери азота.

Навозную жижу можно вносить в основное удобрение и в подкормку, а также использовать для приготовления компостов с торфом. Под зерновые культуры, картофель и корнеплоды в основное удобрение вносят 15…20 т/га навозной жижи, под овощные - 20…30 т/га.

При клеточном содержании (на птицефабриках) получают бесподстилочный помет в год от курицы 60…70 кг, утки 100…170 кг и гуся 250…300 кг. Помет содержит 2,0% N, 1,5% Р2О5, 0,5% К2О и 65% воды. Непосредственно для удобрения его не применяют, он идет в основном для приготовления компостов с торфом или соломой, причем их берут столько, чтобы получилась достаточно рыхлая и сыпучая масса (обычно в соотношении 0,5…1,0 : 1,0). При отсутствии торфа можно пересыпать помет сухой перегнойной землей или перепревшим навозом, а также добавить к нему 7…10% суперфосфата, который почти полностью связывает выделяющийся аммиак.

Хорошо сохраненный птичий помет - ценное удобрение, дающее высокие прибавки урожая сельскохозяйственных культур. Его можно применять под все культуры в качестве основного удобрения - 2…5 т/га с заделкой под плуг, а также в меньших дозах в подкормку озимых или пропашных культур с заделкой соответственно бороной и культиватором при междурядных обработках. Доза сырого помета для подкормки составляет 0,8…1 т/га, для жидкой подкормки применяют вдвое меньшую дозу при разбавлении сухого помета водой в 6…7 раз.

Торф и торфяные компосты. Торф образуется в результате неполного разложения болотных растений в условиях повышенной влажности и недостаточного доступа воздуха. В зависимости от происхождения торф делят на верховой, низинный и переходный. Содержание питательных веществ повышается при переходе от верхового к низинному торфу, в котором содержится 2,5…3,5% N, 0,2…0,5% Р2О5 и 0,15…0,20% К2О.

Хорошее действие на сельскохозяйственные культуры оказывает низинный торф. Лучший способ использования торфа на удобрение - применение его в составе компоста. При компостировании торфа с навозом (в соотношении 1:1) микробиологические процессы в торфе активизируются, в результате чего его удобрительная ценность повышается. Очень эффективно компостирование торфа с навозной жижей. Для поглощения 1 т жижи необходимо около 200 кг верхового или 500 кг низинного торфа при 50%-ной влажности.

Компосты. Обычно компост состоит из двух компонентов, неодинаковых по устойчивости к разложению микроорганизмами. Один из них (торф, земля) выступает в роли поглотителя влаги и аммиака и без компостирования слабо разлагается, другой (навоз, жижа и др.) обогащен микрофлорой и содержит значительное количество легкоразлагающихся азотсодержащих органических соединений.

Компост считают готовым, когда вся его масса становится однородной и рассыпчатой. Обычно готовят торфонавозные, торфожижевые и другие компосты. Наиболее целесообразно внесение компостов осенью под зяблевую вспашку или весной под перепашку зяби.

Солома - как органическое удобрение может применяться в хозяйстве при ее излишках. При влажности 16% солома содержит в среднем 0,5% N, 0,25% Р2О5 и 1,0% К2О. Излишки соломы (если они не находят другого применения) сразу после уборки урожая из валков измельчают, равномерно распределяют по поверхности поля и заделывают в почву. Для лучшего разложения ее с помощью дискования или лущения заделывают на глубину 8…10 см, с последующей основной обработкой на принятую глубину в обычные для конкретной зоны сроки. На полях с внесением соломы размещают, прежде всего, бобовые и удобряемые азотом пропашные культуры.

Вносят солому в количестве 2…10 т/га, как правило, под пропашные культуры, а учитывая длительность ее разложения, наибольший эффект от внесения сказывается на второй год.

Зеленые удобрения - свежая растительная масса, как правило, бобовых растений, запахиваемая в почву в целях обогащения ее азотом и органическим веществом. Этот прием называют также сидерацией, а растения, возделываемые на зеленое удобрение - сидератами. С зеленым удобрением в почву вносят до 35…40 т/га органической массы (не считая корней), содержащей 100…200 кг азота. В качестве сидератов возделывают такие бобовые растения, как люпин, сераделлу, донник, озимую вику, астрагал, чину, эспарцет, а также горчицу, рапс, сурепицу и др.

Органические удобрения обладают длительным действием, поэтому при определении их агрономической и экономической эффективности нужно суммировать достоверные прибавки от них за все годы (минимум за 3…4 года).

К удобрениям косвенного действия относят используемые для химической мелиорации почв известковые и гипсовые удобрения, а также бактериальные удобрения. Химическая мелиорация почв - это регулирование состава поглощенных ППК катионов путем замены избытка нежелательных среди них (Н, Al, Fe, Mn в кислых почвах, Na и Mg в щелочных почвах) на кальций. Проводят эту замену на кислых почвах внесением известковых, а на щелочных - гипсовых удобрений.

Известкование кислых почв. Для каждого вида растений существует определенный наиболее благоприятный для роста и развития интервал реакции почвы (табл.5).

Наиболее распространенный способ уменьшения кислотности почвы - известкование, при котором происходит замещение поглощенного водорода на кальций.

Эффективность известкования зависит от кислотности почв, чем выше кислотность, тем острее потребность в известковании и больше прибавки урожая от этого агроприема.

Известь обладает длительным действием. Полная доза извести может оказывать положительное влияние на урожай сельскохозяйственных культур в течение 14…15 лет, а половинная доза - не более 6…7 лет. С течением времени после внесения извести вновь происходит постепенное увеличение кислотности почвы и возникает потребность в повторном известковании.

Для известкования применяют известковые удобрения промышленного производства, получаемые размолом твердых карбонатных пород (известняковая и доломитовая мука) и отходы промышленности, богатые известью (металлургические шлаки, цементная пыль, дефекат и др.).

Эффективность применения извести в большей степени зависит от равномерного ее внесения и тщательного перемешивания с почвой. Известь должна быть хорошо измельчена и перед заделкой равномерно рассеяна по поверхности почвы. Необходимо применять заделку извести под плуг с осени под зяблевую обработку или весной под перепашку зяби, лучше всего вместе с органическими удобрениями (навозом, торфом, компостами).

Известь медленно растворяется и взаимодействует с почвой, действие ее проявляется постепенно, поэтому максимальный эффект от известкования достигается на второй-третий годы.

Гипсование - химическая мелиорация с помощью гипса (СаSO4 · 2Н2О) солонцовых почв, имеющих высокую долю натрия в ППК (более 10 % емкости поглощения) и щелочную реакцию, что и обусловливает неблагоприятные физические, химические, физико-химические и биологические свойства и низкое плодородие почв.

Солонцы отличаются неблагоприятным водно-воздушным режимом: при увлажнении солонцовый горизонт набухает, становится практически водонепроницаемым, очень вязким, а при подсыхании превращается в твердую плотную массу. Все это служит серьезной преградой для корней растений и не поддается механической обработке.

Коренное улучшение солонцов достигается заменой в ППК натрия на кальций путем гипсования; удалением образующихся солей натрия промывкой и разрушением солонцового горизонта.

Для гипсования могут быть использованы следующие материалы.

Гипс сыромолотый CaSO4 · 2Н2О, фосфогипс, глиногипс.

Доза гипса в зависимости от количества поглощенного натрия и щелочности почвы может быть от 3 до 10 т/га. Гипсование проводят осенью: половину нормы вносят под зяблевую вспашку, а половину распределяют по поверхности, а затем заделывают дисковыми боронами.

Затраты на гипсование почвы окупаются за 2…3 года, действие гипса прослеживается до 10 лет.

Улучшение слабосолонцеватых почв, как правило, достигается самомелиорацией, фитомелиорацией и землеванием.

Высокая эффективность удобрений обеспечивается только при применении их с учетом конкретных почвенно-климатических условий, особенностей питания отдельных культур и чередования их в севообороте, агротехники, свойств удобрений и многих других факторов.

Система удобрений - это комплекс организационно-хозяйственных, агротехнических и агрохимических мероприятий, направленных на рациональное использование органических и минеральных удобрений с целью повышения урожая, его качества и воспроизводства плодородия почв.

Цель системы удобрения (СУ) - удовлетворение потребностей растений в элементах минерального питания на планируемый урожай при ежегодном обеспечении максимально возможной агроэкономической эффективности и экологической безопасности использования имеющихся природно-экономических ресурсов (почв, удобрений, мелиорантов, культур, сортов, техники и т.д.) каждого хозяйства.

Основные задачи системы удобрений:

- повышение продуктивности возделываемых культур и плодородия почвы;

- утилизация отходов животноводства и растениеводства;

- устранение различий (выравнивание) в плодородии отдельных полей и участков с одновременной оптимизацией агрохимических показателей почв в соответствии с требованиями возделываемых культур;

- повышение окупаемости удобрений и мелиорантов прибавками урожаев возделываемых культур при любой обеспеченности удобрениями, вплоть до максимально возможной;

- постоянное соблюдение всевозрастающих требований по охране окружающей среды от загрязнения средствами химизации земледелия.

Система удобрений включает 2 этапа. Первый этап - включает разработку и выполнение организационно-хозяйственных и экономических мероприятий, связанных с производством, заготовкой, закупкой, перевозкой и хранением удобрений.

Второй этап - это рациональное распределение удобрений по севооборотам и внутри их под различные культуры.

Составные части СУ следующие:

- научно-организационную систему использования удобрений в хозяйстве;

- систему применения удобрений в севообороте, как важнейшее звено агроландшафтной системы земледелия;

- систему удобрений отдельных культур севооборота, составленную из оптимальных доз, форм, сроков и способов внесения удобрений.

Система удобрений в хозяйстве - это комплекс предусматривающий:

- механизированные складские помещения для правильного хранения минеральных удобрений;

- накопление и правильное хранение органических удобрений;

- наличие транспортных средств для перевозки удобрений;

- комплекс по внесению минеральных и органических удобрений;

- известкование кислых и гипсование солонцовых почв.

Система удобрений в севообороте - часть общей системы удобрения в хозяйстве. Под ней понимают распределение органических и минеральных удобрений, химических мелиорантов и других удобрительных средств под культуры севооборота. На этом этапе предусматривают дозы, сроки и способы внесения удобрений под отдельные культуры с учетом планируемого урожая, физиологических особенностей питания культур и их чередования, технологии возделывания, почвенно-климатических и гидротехнических условий, свойств удобрений, экономических условий хозяйства.

Система удобрений отдельной культуры - план распределения минеральных и органических удобрений, химических мелиорантов и других удобрительных средств по полям для обеспечения высокого агроэкономического эффекта на основе систематического роста плодородия почв, получения сельскохозяйственной продукции высокого качества и охраны окружающей среды от загрязнения. Система удобрений отдельной культуры находится в неразрывной связи с системой удобрений в севообороте.

Годовую норму удобрений под отдельные культуры можно вносить в разные сроки и различными способами. Сроки и приемы внесения удобрений должны обеспечивать наилучшие условия питания растений в течение всей вегетации и наибольшую окупаемость питательных веществ урожаем. Различают три способа внесения удобрений: допосевное (или основное), припосевное (в рядки, гнезда, лунки) и послепосевное (или подкормки в период вегетации).

Основное (допосевное) удобрение. Цель основного удобрения - обеспечить растения элементами питания на весь период его развития и повысить плодородие почвы. До посева вносят навоз и другие органические удобрения и, как правило, 65…75% общей дозы минеральных удобрений под конкретную сельскохозяйственную культуру.

Основное удобрение вносят в разброс или локально. Внесение вразброс состоит из разбрасывания удобрений с помощью разбрасывателей минеральных и органических удобрений по поверхности поля и последующей их заделки в почву плугом, культиватором или дисковыми боронами. Разбросной способ должен обеспечивать равномерное распределение удобрений по площади поля.

Удобрения вносят осенью под вспашку или весной под культивацию. Под вспашку используют органические удобрения, известь и минеральные удобрения. В южных районах страны, из-за пересыхания верхней части пахотного слоя почвы в летний период, удобрения вносят осенью. В районах с избыточным увлажнением допосевное удобрение применяют в два приема: фосфорные и калийные - осенью под вспашку, азотные - весной под предпосевную культивацию.

На песчаных почвах, особенно в районах избыточного увлажнения, во избежание вымывания элементов питания все удобрения лучше вносить под предпосевную культивацию.

При заделке удобрений под вспашку основное их количество размещается в почве на глубине 9…20 см, в результате чего оно малодоступно растениям в начале вегетации. При заделке культиваторами и дисковыми боронами 50…90% удобрений находится в поверхностном 3…5 сантиметровом слое почвы, который быстро пересыхает и питательные вещества удобрений плохо используются растением. Все это снижает эффективность разбросного удобрения.

Более прогрессивным способом внесения удобрений является локальный. При локальном внесении удобрения размещают очагами в зоне развития корневой системы с целью повышения коэффициента использования питательных веществ. При локальном внесении удобрений они слабо перемешиваются с почвой и элементы питания удобрений дольше сохраняются в доступном для растений состоянии. При локализации удобрения расходуются экономнее. Для получения одинаковой прибавки урожая дозу локального удобрения можно уменьшить в 1,5…2 раза по сравнению с разбросным. При дефиците удобрений уменьшение дозы внесения на 30…50% позволяет увеличить удобряемую площадь.

Припосевное удобрение. Его назначение состоит в обеспечении растений легкодоступными формами элементов питания в начальный период их жизни. В период от прорастания семян до образования корневой системы всходы слабо усваивают питательные вещества из почвы и основного удобрения. Припосевное удобрение позволяет растениям за короткий срок сформировать хорошо развитую корневую систему, способную усваивать элементы питания почвы и основного удобрения.

Припосевное удобрение вносят одновременно с посевом или посадкой полевых и овощных культур непосредственно в рядки (рядковое удобрение) или заделывают лентами на некотором удалении от них.

Виды и формы припосевного удобрения предопределены его назначением. В первые две недели после прорастания семян у растений наступает критический период к недостатку фосфора. Потребность в фосфоре в это время преобладает над потребностью в азоте и калии. Поэтому решающее значение в составе припосевного удобрения имеет фосфорное. Удобрения, используемые при посеве, должны хорошо растворяться и легко усваиваться молодыми растениями. В то же время проростки семян очень чувствительны к высокой концентрации почвенного раствора. Поэтому непосредственно в рядки вносят в зависимости от культуры небольшие дозы удобрений (10…20 кг/га д.в.).

Послепосевное удобрение (подкормка). Его проводят при недостаточном внесении основного удобрения, для усиления питания растений в наиболее важные периоды их развития, а также для улучшения качества продукции.

Наибольшее распространение в производстве получила ранневесенняя азотная подкормка озимых, когда вышедшие из-под зимы растения ослаблены, микробиологическая деятельность в почве в этот период заторможена, а растениям недостает азота.

Наиболее эффективны весенние азотные подкормки озимых NH4NO3 дозой 20…40 кг д.в., при которых 1 кг азота дает прибавку зерна 12…15 кг. Вносят азот под озимые в период, когда растения трогаются в рост, при этом наиболее эффективна прикорневая подкормка. Ее проводят при помощи зерновых сеялок с дисковыми сошниками поперек рядков растений после схода снега и подсыхания почвы, чтобы не повредить посевы.

Подкормки широко используют и на многолетних сеяных сенокосах, пастбищах, естественных кормовых угодьях.

Эффективность удобрений определяют в полевых, производственных и стационарных опытах в типичных для данного района условиях. Различают агрономическую, экономическую и энергетическую эффективность удобрений.

Агрономическая эффективность - это оплата единицы удобрений полученной прибавкой урожая культуры с гектара в конкретных почвенно-климатических условиях.

По нормативам в среднем по стране 1 кг д.в. минеральных удобрений должен окупаться прибавкой урожайности: зерна 4,3 кг, сахарной свеклы 29,2 кг, подсолнечника 2,4 кг, льна-волокна 1,2 кг, картофеля 26,6 кг, овощей 42,6 кг, силосных 37,2 кг, кормовых корнеплодов 42,9 кг, однолетних и многолетних трав на сено 11,6 кг, трав с лугов и пастбищ на сено 13 кг, многолетних насаждений 14,1 кг.

Экономическая эффективность. Наиболее простым и доступным способом экономической оценки является сопоставление дополнительных производственных затрат (ДПЗ) на применение удобрений и стоимости прибавки урожая (СПУ). Разница между этими показателями характеризует дополнительно чистый доход (ДЧД), в результате применения удобрений.

Стоимость прибавки урожая (руб/га) устанавливают путем умножения прибавки урожая (ПУ), определяемой по нормативной оплате 1 кг д.в. удобрений приростом урожая основной и побочной продукции (т/га) на стоимость дополнительной основной и побочной продукции (цена реализации - ЦР, руб.) : СПУ = ПУ · ЦР.

Дополнительные производственные затраты (ДПЗ), связанные с применением удобрений, включают стоимость удобрений, затраты на выполнение работ по их применению, а также затраты на уборку и доработку прибавки урожая.

Дополнительный чистый доход с 1 га, полученный от применения удобрений, определяют по разности между стоимостью прибавок урожайности, полученных от применения удобрений, и затратами на удобрение, уборку и доработку дополнительной продукции: ДЧД = СПУ - ДПЗ.

Отношение стоимости прибавки урожая к дополнительным затратам позволяет оценить окупаемость дополнительных затрат (Ок) на применение удобрений стоимостью дополнительной продукции: Ок = СПУ : ДПЗ. А отношение дополнительного чистого дохода к дополнительным затратам, выраженное в процентах, характеризует рентабельность (Р) применения удобрений: Р = ДЧД : ДПЗ · 100.

На основе определения этих показателей проводят оценку различных вариантов системы удобрений.

Энергетическая эффективность. Энергетический анализ агроэкосистем, агроценозов (севооборотов) и отдельных культур позволяет оценить значение удобрений в балансе энергии и выявить пути повышения продуктивности использования солнечной энергии и сохранения производственных затрат энергии, в т.ч. невосполнимых источников.

Энергетическая эффективность (энергоотдача) применения удобрений характеризуется биоэнергетическим коэффициентом полезного действия. Энергетический КПД применения удобрений (Кэн) характеризуется отношением количества энергии, выраженной в МДж, в прибавке сухого вещества урожая (в основной и побочной продукции) от удобрений (Евых) к энергетическим затратам на ее получение - Евх, включая затраты энергии на производство и технологию применения удобрений: Кэн = Евых : Евх.

Применение удобрений считают энергетически оправданным при Кэн ?1.

В среднем, энергетический КПД применения удобрений по стране составляет: для озимой пшеницы - 1,54, озимой ржи - 1,49, яровой пшеницы - 1,29, ячменя - 1,76, кукурузы на зерно - 1,87, картофеля - 2,20, сахарной свеклы - 1,95, льна - 1,09, а в среднем по всем культурам - 1,19.

4. Системы земледелия

Разработка систем земледелия для различных природно-экономических районов нашей страны и их внедрение в сельскохозяйственных предприятиях различных форм собственности в настоящее время - одна из важнейших задач аграрной науки и практики.

С агрономической точки зрения под системой земледелия понимают комплекс взаимосвязанных агротехнических, мелиоративных и организационных мероприятий, направленных на эффективное использование земли и других ресурсов, сохранение и повышение плодородия почвы, получение высоких и устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур.

Система земледелия должна обеспечивать интенсивное, высокоразвитое, экологически эффективное производство растениеводческой продукции высокого качества при рациональном использовании сельхозугодий и расширенном воспроизводстве почвенного плодородия. Системы земледелия должны обеспечивать надежную защиту почв от водной и ветровой эрозии, охрану окружающей среды от загрязнения ядохимикатами и минеральными удобрениями, борьбу с засухой, создание благоприятных условий для роста и развития сельскохозяйственных культур и жизни человека.

В нашей стране сельское хозяйство приходится вести в очень разнообразных, часто сложных почвенно-климатических условиях - от сухих степей до горных районов. Поэтому современные системы земледелия должны быть адаптированы к конкретным ландшафтам, отвечать требованиям экологической безопасности.

Адаптивно-ландшафтная система земледелия должна обеспечивать устойчивое производство сельскохозяйственной продукции с учетом развития науки и техники, экономических и материальных ресурсов с сохранением устойчивости агроландшафта и расширенным воспроизводством почвенного плодородия. Адаптивно-ландшафтная система земледелия предусматривает трансформацию природного ландшафта под воздействием антропогенных факторов в соответствии с оценкой экологических условий в агроэкологические ландшафты.

Развитие систем земледелия проходило в течение длительного исторического периода (около десяти тысячелетий). Известный русский ученый А.В. Советов (1826-1901), первым разработавший классификацию систем земледелия, писал: «Нет сомнения, что та или другая система земледелия выражает ту или иную степень гражданского развития народов». Они возникали и развивались под влиянием конкретного исторического этапа развития общества, которому соответствовал тот или иной способ землепользования и землевозделывания. То есть системы земледелия совершенствовались по мере накопления практического опыта и научных знаний.

Основными признаками всех систем земледелия являются способы использования земли, воспроизводства плодородия почвы. Способ использования земли выражается в соотношении земельных угодий и в структуре посевных площадей, а способ воспроизводства плодородия почвы - в комплексе агротехнических и мелиоративных мероприятий в соответствии с возделываемыми культурами. Эти признаки, определяющие интенсивность и рациональность системы, положены в основу классификации систем земледелия.

По степени интенсивности земледелия различают примитивные, экстенсивные, переходные, интенсивные и современные системы земледелия (табл. 31).

Примитивные системы. К ним относят: в лесных районах - подсечно-огневую и лесопольную, в степных - залежную и переложную. Они характерны для раннего развития земледелия, когда использовали лишь естественное плодородие почвы без его восстановления и повышения.

Табл. 32. Классификация систем земледелия

Системы земледелия	Способ использования земли	Способ повышения плодородия почвы
Примитивные: залежная, переложная, подсечно-огневая, лесопольная	Почти все посевы заняты зерновыми, в обработке меньшая часть пахотно-пригодных земель	Природные процессы без участия человека
Экстенсивные: паровая, многопольно-травяная	Под посевами не менее половины пашни. Преобладают зерновые культуры. Остальная площадь под паром и многолетними травами	Природные процессы, направляемые человеком
Переходные: улучшенная зерновая, травопольная	Все пахотно-пригодные земли в обработке. Преобладают зерновые культуры с многолетними травами или пропашными культурами и чистым паром	Возросшее воздействие человека с использованием природных факторов
Интенсивные: плодосменная, промышленно-заводская	Почти все пахотные земли заняты посевами. Значительные площади заняты пропашными культурами, введены посевы промежуточных культур	Активное воздействие человека с использованием средств, поставляемых промышленностью
Современные: 1. Почвозащитные: зернопаровая, зернопаропропашная, зернопропашная, зернотравяная, плодосменная, травопольная, пропашная и др. 2. Агроландшафтные, контурно- мелиоративные и др. 3. Альтернативные: зеленая, залежная	Интенсивное использование пашни связано с использованием элементов агроландшафта и защиты окружающей среды для получения экологически чистой продукции. Значительная часть пашни залужена	Широкое применение промышленных средств и мероприятий по защите почв от эрозии и дефляции Сочетание промышленных средств с почвозащитными мероприятиями при возрастающей роли биологических и агротехнических приемов

Подсечно-огневая система. При подсечно-огневой системе земледелия сжигали естественную лесную растительность, а освободившуюся площадь использовали под посевы сельскохозяйственных культур, в основном зерновых. Однако высокие урожаи получали только в первые два года, затем почва быстро утрачивала свое плодородие.

Лесопольная система. По мере увеличения площади пашни возникла необходимость возвращаться к оставленным участкам, вновь поросшим лесом. При этом использовался хозяйственно ценный лесоматериал. Так постепенно подсечно-огневая система превратилась в лесопольную.

Залежная и переложная системы. В степных районах, где под пашню осваивали земли, занятые травянистой (степной) растительностью и обладающие высоким естественным плодородием (черноземы, каштановые почвы), сложились залежная и переложная системы земледелия. Однако и здесь при повторном возделывании зерновых культур урожай их постепенно снижался. Более выгодно было оставлять участок под залежь и осваивать целину. Площадь, оставленная под залежь, сначала зарастала бурьяном, а спустя 15…20лет (после появления характерной для целины растительности) ее вновь распахивали и использовали под посевы. Возвращение к распашке прежних участков преобразовало залежную систему в переложную.

Примитивные системы земледелия характерны для дофеодального общества. Однако в южных и восточных районах России залежная и переложная система существовала до начала ХХв, это было обусловлено высоким естественным плодородием черноземов.

Сущность этих систем состояла в воспроизводстве плодородия почвы с помощью различной травянистой растительности. Посевами были заняты менее 20 % площади.

Экстенсивные системы земледелия. При этой системе земледелия продолжительность перелога сократилась до одного года, а для подавления сорняков стали оставлять паровые поля. Паровая система земледелия была шагом вперед и позволила в три-четыре раза расширить площади под посевами зерновых культур, повысить интенсивность использования земли и увеличить производство зерна.

При этой системе создавались хорошие условия для применения навоза, борьбы с сорняками, накопления в почве влаги и питательных веществ. Все это позволяло более устойчиво вести полеводство, особенно в засушливые годы.

Для этой системы земледелия характерны зернопаровые севообороты с короткой ротацией, в которых после чистого пара размещали зерновые в течение одного, двух или трех лет.

При названных положительных сторонах паровой системы земледелия необходимо отметить, что она не создавала условий для развития животноводства, поскольку кормовые культуры не были введены в севооборот. Из-за распашки природных кормовых угодий скот выпасали на паровых полях, что резко снижало их эффективность. Паровая система земледелия была господствующей в России вплоть до революции 1917 года.

В современных условиях паровая система земледелия развилась в зернопаровую почвозащитную и широко применяется в Сибири, Северном Казахстане, Зауралье, Поволжье и ряде других районов страны.

Многопольно-травяная (или выгонная) система земледелия применялась в некоторых приморских и горных районах с развитым животноводством часть земельной площади стали отводить под кормовые травы, которые в первые годы использовали на укос, а в последующие - на выгон (как пастбища). Для этого количество полей в севообороте пришлось увеличить до 10…12. Плодородие почвы, как и при паровой системе земледелия, воспроизводится в сеночном за счет природных факторов. Использование удобрений и других промышленных средств воздействия на почву крайне ограничено. Все это в конечном счете обусловливает низкий выход продукции с единицы площади при очень высоких затратах труда на ее производство.

Переходные системы земледелия. В паровой и многопольно-травяной системах земледелия плодородие почвы воспроизводится природными факторами, в небольшой степени поддерживаемыми человеком (посев многолетних трав, обработка почвы), без применения в достаточных количествах минеральных удобрений. Поэтому их нельзя считать интенсивными, но они стали основной для перехода к интенсивным системам земледелия.

Улучшенная зерновая система земледелия возникла в результате совершенствования паровой и многопольно-травяной систем земледелия. Многопольно-травяная система переходила в улучшенную зерновую в результате сокращения площади под многолетними травами при соответствующем увеличении площади под зерновыми культурами. Паровая обработка почвы, травосеяние и унавоживание почвы обеспечивали значительный рост продуктивности земледелия. В дальнейшем при совершенствовании улучшенной зерновой системы чистые пары постепенно заменялись занятыми. Кроме того, в севооборот начали вводить пропашные культуры.

Вариант дальнейшего совершенствования улучшенной зерновой системы - сидеральная система земледелия, при которой чистый пар заменяется сидеральным. Урожай сидератов полностью запахивают в почву. Эта система земледелия получила распространение в районах с большим количеством осадков и малоплодородными легкими почвами.

Травопольная система земледелия была теоретически обоснована и предложена производству академиком В.Р. Вильямсом. Объединив улучшенный зерновой и многопольно-травяной севообороты, он рекомендовал к применению в каждом хозяйстве двух севооборотов: полевого и кормового. Полевой севооборот включал два паровых трехполья и два-четыре поля многолетних трав. В кормовой севооборот были введены однолетние полевые культуры, что позволило повысить его продуктивность. В результате в районах достаточного увлажнения создавались условия для развития животноводства, большего выхода навоза и соответственно роста урожаев в полевом зернотравяном севообороте.

Такая система земледелия рекомендовалась повсеместно в 20…30 годы прошлого столетия вместо классической трехполки (пар - озимые - яровые).

Основная задача травопольной системы земледелия - повышение плодородия почвы биологическим путем, за счет посевов многолетних бобовых и злаковых трав.

Интенсивные системы земледелия. На смену переходных систем земледелия пришли интенсивные системы. Их внедрение потребовало интенсивных методов возделывания сельскохозяйственных культур и воспроизводства плодородия почвы. Признаками интенсивной системы земледелия являются: отсутствие чистого пара, наличие бобовых и пропашных культур и обязательное их чередование с зерновыми культурами, использование высоких доз удобрений, особенно минеральных, при непременном соблюдении основных законов земледелия и соблюдении технологий обработки почвы.

Важнейшими признаками плодосменной системы считались: распашка естественных кормвых угодий и преврашение их в пашню, за исключением высокопродуктивных лугов; возделывание наиболее выгодных кормовых культур; ликвидация чистых паров и замена их бобовыми травами; чередование культур, истощающих и обогащающих почву (т.е. плодосмен).

В России плодосменная система земледелия нашла ограниченное применение в лучших помещичьих хозяйствах, выращивающих сахарную свеклу и картофель для технических целей.

Переход к этой системе означал, что чисто зерновое хозяйство уступало место хозяйству с развитым животноводством, возделыванием технических (картофель, сахарная свекла и др.) и пропашных культур.

В плодосменных севооборотах наиболее удачно решены вопросы повышения плодородия почв за счет внесения навоза, посева бобовых трав, глубокой обработки почвы и борьбы с сорняками.

Промышленно-заводская (или пропашная) система земледелия является наиболее интенсивной и энергоемкой. Более 50 % пашни при ней отводится под интенсивные пропашные культуры, которые требует применения высоких норм органических (50-60 т/га) и минеральных (до 1 т/га) удобрений, гербицидов и других средств химизации, хорошей влагозарядки почвы.

В дореволюционной России в силу ее технической отсталости промышленно-заводская система земледелия была еще менее распространена, чем плодосменная.

В 1955-1964 гг. пропашная система земледелия широко пропагандировалась в нашей стране. Но вследствие недостаточной технической оснащенности отдельных колхозов и совхозов, отсутствия нужного количества минеральных и органических удобрений, пестицидов, а также большого разнообразия почвенно-климатических условий и по другим причинам она не получила широкого распространения, за исключением районов выращивания хлопчатника, сахарной свеклы, овощных культур и картофеля.

Современные системы земледелия. Для них характерен высокий научно-технический уровень с учетом земельных особенностей и почвенно-климатических условий. Основой их являются: научно обоснованная структура посевных площадей, система севооборотов с культурами и сортами интенсивного типа, экологически чистая технология их возделывания с широким использованием новейшей техники, научно обоснованных систем удобрения, обработки и защиты почвы от эрозии, интегрированной защиты растений от сорняков, вредителей и болезней, системы воспроизводства плодородия почвы и защиты окружающей среды.

В настоящее время получили распространение (и все они в первую очередь должны быть почвозащитными) следующие системы земледелия: зернопаровая, зернопаропропашная, зернопропашная, зернотравяная, плодосменная, травопольная, пропашная и др.

На территории России размещаются несколько крупных природных зон, резко отличающихся друг от друга климатом, почвами, растительным покровом, рельефом и другими факторами. На большей части территории нашей страны сумма активных температур за вегетационный период составляет 15000С, значительную долю площади занимают горы. Пахотные земли размещены в районах, где часто бывают засухи, может проявляться ветровая эрозия почвы, большие площади имеют повышенную засоленность. В северных районах, наоборот, многие угодья переувлажнены, заболочены, засорены камнями, имеют повышенную кислотность и нуждаются в проведении осушительных мелиораций и предотвращении водной эрозии почв.

Исключительно большое разнообразие и сложность природных условий, в которых приходится вести сельское хозяйство в нашей стране, требуют грамотного и дифференцированного подхода со стороны руководителей и специалистов хозяйств, сельскохозяйственных и плановых органов при размещении производства разнообразной продукции, определение структуры посевов и технологий выращивания сельскохозяйственных культур.

Каждой зоне присущ свой природный комплекс - климат, почвы, уровень солнечной радиации, количество тепла и осадков, рельеф местности, растительный покров, водные ресурсы и т. д., влияющий на земледелие и все сельское хозяйство.

Зональный подход отражает научно-обоснованную тактику, агротехническую политику земледелия, т.е. выбор таких приемов, агрокомплексов и технологий, севооборотов, которые в наибольшей мере учитывают конкретные почвенно-климатические и экономические условия ведения хозяйства и дают максимальный эффект.

Зональная система земледелия - это система, все звенья которой тщательно учитывают и наиболее полно реализуют местные почвенно-климатические и материально-технические ресурсы. Эта система должна соединять в себе новейшие достижения науки и практики по размещению, специализации, организации и технологии производства растениеводческой продукции.

Все зональные системы земледелия должны обладать следующими важнейшими общими свойствами: базироваться на законах земледелия, быть комплексными по содержанию, иметь почвоводоохранную направленность, состоять из новейших энергосберегающих и почвозащитных технологий, создающих условия для высокопроизводительного труда, т.е. они должны быть экономически эффективными.

Климат, погоду нам не переделать. Они являются объективной особенностью каждой особенностью каждой зоны нашей страны. Поэтому путь один - в конкретных условиях искать и находить наиболее эффективные методы и приемы, технологии получения высоких и стабильных урожаев.

Передовой опыт показывает, что наилучших результатов добиваются те хозяйства, где настойчиво внедряются научно-обоснованные системы земледелия, обеспечиваются расширенное воспроизводство и охрана плодородия почв, широко применяются прогрессивные технологии обработки почвы, применения удобрений и возделывания культур.

При разработке современных систем земледелия необходимо опираться на следующие методологические принципы.

Целостность свидетельствует о наличии в системе земледелия всех взаимосвязанных структурных единиц, благодаря которым она способна выполнять основную функцию, производить планируемую продукцию растениеводства. Отсутствие каких-либо звеньев или их элементов исключает или затрудняет получение продукции требуемого качества и обеспечение экологической безопасности агроландшафта.

Дифференциация указывает на разнообразие земледелия в зависимости от прихода фотосинтетически активной радиации, климата, почвообразовательного процесса, агроландшафтов, степени их увлажнения и мелиоративного состояния, рельефа. Кроме того, дифференциация систем земледелия обусловлена методами производства и видом продукции, материально-техническим состоянием сельскохозяйственного предприятия.

Адаптивность реализуется при организации производства продукции в пределах конкретных агроландшафтов. Все технологические звенья системы земледелия разрабатывают с учетом крутизны и экспозиции склона, типа, гранулометрического состава и плодородия почвы, гидрологического режима, состояния природных кормовых угодий, размера контуров полей, удаления земель от хозяйственных центров, транспортных путей, наличия заповедников и зон отдыха населения. Размещение культур севооборотов осуществляют согласно пригодности земель для их возделывания.

Экологичность предусматривает управление энергетическими потоками (получение двух и более урожаев с одной площади), обмен органических и минеральных веществ, минерализацию и гумификацию, регулирование численности вредных биологических объектов, предотвращение водной и ветровой эрозии, накопление в почве и растениях тяжелых металлов метаболитов пестицидов, сохранение растительного и животного разнообразия.

Нормативность заключается в соблюдении научно обоснованных доз, сроков и способов применения удобрений, химических мелиорантов, пестицидов, стимуляторов роста, ингибиторов нитрификации, оросительных вод, а также проведении технологических приемов.

Оптимизация предусматривает устойчивое и сбалансированное ведение систем земледелия. Она проявляется в оптимизации соотношения сельскохозяйственных угодий (пашня, сенокосы, пастбища, многолетние насаждения). Это играет огромную роль в улучшении экологической ситуации и востановлений ландшафтов. Важным являются оптимальное распределение видов и форм органических и минеральных удобрений по агроландшафтам с учетом их удаленности, связи с источниками водоснабжения, а также оптимизация обработки почвы, предотвращающая ее чрезмерное уплотнение и распыление.

Агрономическая и экономическая эффективность систем земледелия выражается в продуктивности растениеводческой продукции с единицы площади, простом или расширенном воспроизводстве плодородия почв, поддержании экологической сбалансированности агроландшафтов, себестоимости и рентабельности производимой продукции, ее конкурентоспособности.

В последние годы произошли глубокие изменения в общественно-политической сфере и в социально-экономической жизни. Это определило необходимость совершенствования систем земледелия. Оно в первую очередь связано многоукладностью в условиях рыночных отношений, обострением экологических проблем на фоне создания большого количества фермерских хозяйств, частной собственности на землю.

В этих условиях возрастает значение адаптивно-ландшафтного земледелия. Это значит, что современные системы земледелия должны быть хорошо адаптированы к местным ландшафтам, отвечать требованиям экологии и создавать предпосылки для эффективного использования земли и повышения почвенного плодородия, при непрерывном повышении урожаев и их качества.

Научно обоснованные современные системы земледелия включают в себя следующие основные звенья: организация территории хозяйства и севооборотов; система обработки почвы; система удобрений; система мероприятий по борьбе с вредителями, болезнями и сорняками; система машин; система семеноводства; система мелиоративных мероприятий; система защиты почв от эрозии; технология возделывания культур; система контроля за экологической ситуацией в хозяйстве.

Роль каждого звена в любой природной зоне неодинакова. Она определяется фактором жизни растений, минимальным в данной зоне. Например, засушливом климате ведущее звено - орошение, приемы накопления и сохранения влаги; в увлажненных районах и при орошении - удобрения; на почвах с неблагоприятной реакцией - химические мелиорации.

Организация территории хозяйства и севооборотов. Объединяющей и взаимоувязывающей все звенья системы земледелия в единое целое являются научно обоснованная организация территории хозяйства со всеми его угодьями - пашней, сенокосами и пастбищами, лесными массивами, водоемами, реками и озерами, дорожной сетью, лесозащитными полосами, производственными постройками и другими объектами.

Учитывая, что практически все почвы могут подвергаться ветровой или водной эрозии, организация земельной территории каждого хозяйства должна обязательно иметь противоэрозионный характер и создавать лучшие условия для организации защиты земель от разрушения.

Система обработки почвы. Механическая обработка почвы является важным звеном системы земледелия любого хозяйства. В современных технологиях возделывания культур на обработку почвы приходится 35…40 % энергетических и 25…30 % трудовых затрат. От обработки почвы зависят физические, агрохимические и биологические показатели плодородия почвы, во многом определяющие величину и качество будущего урожая.

Научно обоснованная система обработки почвы, принятая в хозяйствах, обеспечивает сохранение и повышение плодородия, эффективное использование органических и минеральных удобрений, эффективное использование осадков, успешную борьбу с засухой и эрозией почвы, сорняками, вредителями и болезнями, то есть создает оптимальные условия для возделываемой культуры.

Неправильная система обработки почвы приводит к необоснованным энергетическим затратам, ведет к ухудшению водно-физических свойств почвы и вызывает усиление эрозионной ситуации на поле. В итоге все это приводит к резкому снижению урожая и его качества.

В настоящее время в хозяйствах применяются следующие виды основной обработки почвы: обычная вспашка на разную глубину; плоскорезная, почвозащитная обработка почвы по А.И. Бараеву; вспашка на разную глубину без отвалов по Т.С. Мальцеву; чизельная, поверхностная, минимальная, комбинированная (вспашка + безотвальная обработка); ярусная (на солонцах и подзолистых почвах ); плантажная (под виноградники и плодовые культуры) и нулевая, когда обработка почвы не проводится, а сорняки уничтожаются гербицидами.

Система обработки почвы должна быть почвозащитной, разрабатываться для каждого севооборота или его звена с учетом биологических особенностей возделываемых культур и соблюдения технологии их возделывания, с учетом особенностей почвы, предшественников, системы применяемых удобрений и др.

Система удобрений. Планируется производство и внесение органических, минеральных, бактериальных, микроудобрений под каждую возделываемую культуру с учетом выноса питательных веществ с урожаем, содержания их в почве, возможных потерь и потребностей растений на планируемый урожай. Удельный вес удобрений в формировании урожая достигает 30…50 %. Наибольший эффект дает совместное применение органических и минеральных удобрений в оптимальных дозах.

Система защиты растений. Сюда входят организационные, агротехнические, химические и биологические меры борьбы. Значение этих мер возрастает по мере интенсификации земледелия и насыщения севооборотов однородными и родственными по биологии культурами (особенно при бессменном посеве одной культуры), имеющими одних вредителей, одни болезни и сорняки. Наилучшие результаты обеспечивает интегрированная (комплексная) система защиты растений.

При такой защите исключительно важная роль принадлежит всем элементам научно обоснованной системы земледелия (севооборот, система обработки почвы, система семеноводства и др.) и применение химических средств защиты является лишь дополнением к организационным, агротехническим, биологическим методам борьбы с вредителями, болезнями и сорняками.

Система семеноводства. В современных условиях семеноводство всех культур должно базироваться на промышленной основе. Удельный вес хорошо отлаженного семеноводства в формировании урожая составляет 20…30 %. Большое значение в этом деле имеет своевременное проведение сортосмены и сортообновления.

...