В России и Пермской области
систематически на больших площадях получают несерьезные урожаи, например, зерна
4-5 ц/га и меньше, при высеве 2,5-3,0 ц/га семян. В 1989 году в основных
зерновых районах Пермской области Куединском и Чайковском был получен урожай
зерновых культур в среднем по районам 4,4 ц/га. Также и картофеля часто на
половине площадей получают 30-50 ц/га, при высадке 20-30 ц/га. То есть
практически, с учетом потерь при хранении, не получают и семян.
Причины в том, что почвы
неокультурены, не выполняются элементарные требования агротехнологии:
1.Почвы кислые; программы известкования выполнялись не полностью, в результате не только не устранена природная кислотность, но она добавилась за счет кислотных дождей и применения удобрений, известкование не остановило даже этого прироста;
2. Подпахотные горизонты
почв переуплотнены тяжелой техникой (К-700 трамбует почву до метра, а пашет на
3. Отрицательный баланс гумуса, - обработок стало больше за последние десятилетия, по сравнению с пятидесятыми годами увеличилось в несколько раз, а органических удобрений не стали вносить больше, особенно на отдаленные поля (проблема дальних полей);
4. В почвах мало элементов минерального питания растений (ЭМПР), не выполняется «закон возврата» Либиха, эксплуатируется естественное плодородие почв, так как ЭМПР с удобрениями вносится меньше, чем изымается с урожаями.
Главным ограничителем
продуктивности в аграрном секторе Пермской области выступает кислотность почв. Так как без ее устранения
практически невозможно исправить другие недостатки,- нерационально
вкладывать средства в мелиорацию, почвы сильнее переуплотняются и их
неэффективно просто рыхлить, не дают полного возможного эффекта вносимые
минеральные удобрения. В свою очередь само переуплотнение создает условия для
усиления кислотности, - этому способствует плохая аэрация и систематическое
возникновение анаэробных условий в ризосфере после дождей. Это стимулирует
повышенный выход кислых соединений в почвенном метаболизме.
Таким образом на
неокультуренных почвах не дают ожидаемых результатов основные факторы
технического прогресса, - мелиорация, химизация, механизация, селекция. Отсюда
окультуривание почв расценивается в качестве ключевой проблемы обеспечения
продовольственной безопасности России. (Председатель Совета Федерации РФ
Е.С.Строев в декабре 1997 года сообщил, что по данным Совета Федерации ныне
говорить о продовольственной безопасности необоснованно оптимистично. Ближе к
реальности говорить о простом выживании крестьянства).
Такое важное значение
окультуривания определяется тем, что чем лучше сорт, тем выше требования
к свойствам почвы. Без окультуривания нерационально вкладывать средства
в приобретение дорогих высококачественных семян. На неокультуренных почвах
также резче снижается урожай в годы с неблагоприятными погодными условиями.
Смысл окультуривания почв
теоретически состоит в следующем. Свойства почвы и биологические требования
растений взаимосвязаны. В общем смысле все почвы обладают плодородием, в том
числе и почвы тундры и даже пустыни, но - по отношению к своей зональной
растительности, а не вообще. Требования зональной растительности эволюционно
взаимоувязаны с качествами зональных почв, приспособлены к ним.
Например, лес в степи без
помощи человека не растет, так как проигрывает конкуренцию со степной
травянистой растительностью на стадии сеянцев. Таким образом плодородие почвы
проявляется не вообще, а в экологическом комплексном сочетании «Климат - Почва
- Растение». Культурные растения селекционно отбирались по линии предъявления к
почве повышенных требований, в среднем более жестких, чем у естественной
зональной растительности. Даже самые лучшие естественные почвы (тучные
черноземы, «царь почв» по Докучаеву) не способны удовлетворить все требования культурных растений.
Агроценозы культурных растений одновидовые и одноярусные, имеют более высокие
уровни экстремальных запросов в воде и пище. В естественных экосистемах эти
экстремальные пики сглаживаются широким набором видов.
Окультуривание можно
определить как приведение качеств природной естественной почвы в соответствие к
повышенным требованиям культурных растений.
Формально окультуривание
начинается со времени освоения почвы, с момента вспашки (перекопки), при этом
конкретные задачи окультуривания определяются запросами культурных растений,
среди которых важнейшими являются следующие:
- культурным растениям нужна
рыхлая почва для того, чтобы укореняться в более высоком темпе;
- корням культурных растений нужна повышенная
аэрация, с более активным доступом кислорода и быстрым удалением углекислого
газа,
чем у естественных ассоциаций;
- для культурных растений
недопустим даже кратковременный дефицит влаги, следует снижение урожая тем
более резкое, чем больше дефицит;
- у культурных растений уже, чем у естественных
ассоциаций, интервал оптимальной для роста и развития температуры и он трудно
регулируется;
- культурные растения
требуют стабильного поддержания оптимальной концентрации в почве всех ЭМПР,
причем в легкодоступной форме (в почвенном растворе).
Перечисленным требованиям
может соответствовать почва с мощным пахотным горизонтом, произвесткованная,
насыщенная ЭМПР в легкодоступной форме (в почвенном растворе).
При вспашке ликвидируется
естественная растительность, почва оголяется и снижается устойчивость к эрозии,
также создаются благоприятные условия для роста сорняков, с которыми культурные
растения не могут конкурировать. Это определяет повышенные требования к
технологической дисциплине, для обеспечения культурного почвообразовательного
процесса.
Суть культурного процесса
почвообразования (КПП) можно определить как создание мощного культурного
технологического горизонта, обладающего необходимыми для растений свойствами.
Культурные растения требуют чтобы технологический горизонт почвы был богат
гумусом, биологически активен, чтобы он имел оптимальную реакцию среды и был
способен обеспечить благоприятные для культурных растений пищевой, водный,
тепловой, аэрационный режимы.
С момента освоения (вспашки,
перекопки) изменяются все факторы почвообразования, а не только растительность,
- видоизменяется и процесс почвообразования:
- меняются климатические
параметры (режимы тепла, влажности, аэрации, применяется орошение и т.д.);
- меняются рельеф и физическое
состояние поверхности;
- в отдельных случаях
меняется и материнская порода (известкование, пескование, глинование,
мелиоративные дозы торфа и другие спецприемы);
изменяются временные циклы экосистемы, кроме
сезонных циклов, обычных в естественных агроэкосистемах, формируются
вегетационный, севооборотный циклы;
- циклы многих элементов из
замкнутых становятся разомкнутыми, так как из пахотного горизонта усиливается
природный и техногенный вынос, усиливается изъятие ЭМПР с урожаем при некомпенсирующем
внесении удобрений.
Начавшись с освоения,
культурный процесс почвообразования продолжается в течение всего времени
производственного использования почвы, причем он проявляется как при совпадении,
так и при несовпадении естественных процессов почвообразования и требований
культурных растений. Иногда почва в культуре изменяется незначительно, в
пределах вида, яснее это проявляется у черноземов. У слабоокультуренных почв
после освоения лидируют природные процессы (из «новых» только эрозия), а
собственно культурные практически не проявляются. В результате в экстенсивном
земледелии со слабой технологической дисциплиной почвы «выпахиваются», может
развиться деградационный процесс, и свойства почвы ухудшаются по сравнению с
исходным состоянием до освоения - распыление (разрушение структуры), уплотнение
и, как следствие, ухудшение влаго- и воздухопроницаемости, дефицит ЭМПР. Острый
дефицит фосфора и калия очень часто случается и без распашки, на сенокосах. При
грубом нарушении природных условий возможна ускоренная деградация, - эрозия,
ускоренное заболачивание удобренных осушенных почв, утрата (сработка, т.е.
минерализация, выдувание, смыв вместе взятые) торфа на осушенных торфяных
почвах, засоление и осолонцевание орошаемых почв и т.д.
В условиях высокой
агротехнологической культуры (бездефицитные балансы ЭМПР и гумуса,
благоприятные режимы) почва приобретает свойства, контролируемые культурным
почвообразованием. Главные факторы культурного почвообразования - обработка
почвы (вспашка, культивация, боронование и т.д.), возделывание культурных
растений и внесение удобрений. При их правильном использовании почва постоянно
улучшается, свойства окультуренного горизонта приближаются к таковым лучшей
природной почвы - гумусовому горизонту чернозема. Хорошим примером этого являются
старые огородные почвы на подзолистых почвах, радикально улучшенные многолетним
внесением навоза в высоких дозах. По внешним признакам (морфологии) такие
огородные почвы становятся похожими на лучшие почвы лесолуговой зоны - дерновые
пойменные.
Для дерново-подзолистых почв
Нечерноземья прежде всего требуется окультурить следующие свойства:
- токсичность от алюминия и
токсиногенных микроорганизмов;
- недостатки в количестве и
качестве гумуса, мало привезти на поле органические удобрения, необходимо
создать оптимальные условия для их благоприятной гумификации;
- повышенная кислотность,
требуется обеспечить опережающее известкование;
- длительное переувлажнение
из-за плохой фильтрации иллювиального горизонта В1, 20-дневное
переувлажнение снижает урожай до 50%, это обстоятельство часто усугубляется
переуплотнением подпахотного горизонта проходами тяжелой техники;
- необходимо ликвидировать
остатки подзолистого горизонта А2 за счет внесения извести,
органических удобрений, углубления пахотного горизонта чередованием вспашки с
оборотом и глубоким рыхлением без оборота;
- углубление
технологического горизонта до 45-
- оптимизация вносимых ЭМПР,
включая микроэлементы, по абсолютному количеству и в соответствии с
потребностями возделываемых культур.
Без специальных мер
деградация обрабатываемых почв - правило. Это замечено давно практиками и нашло
отражение еще в древних системах земледелия - залежной, переложной,
подсечно-огневой. В современных технологиях систематическое возделывание
пропашных культур без внесения органических удобрений также часто развивается
деградация. Случается такое и на огородах.
Причины антропогенной
деградации обрабатываемых почв в том, что некомпенсированно ускоряются процессы
минерализации гумуса и разрушения структуры. В обрабатываемой почве
уменьшается, по сравнению с необрабатываемой, коэффициент гумификации, а
минерализация возрастает. Коэффициент гумификации выше в условиях умеренно
ослабленной аэрации, которые устанавливаются в целинных почвах под травянистой
растительностью. Этим объясняется восстановление плодородия под залежью и перелогом
в исторических системах, под многолетними травами и клевером в полевой культуре
в современных технологиях.
Поддержание высокого
содержания гумуса в традиционных «старых» огородах есть следствие
систематического внесения навоза и других органических удобрений в больших
дозах. Для полевой культуры такие большие дозы нереальны, - для стабилизации
содержания гумуса на «огородном» уровне требуется не менее 10 т/га навоза в
год.
Минеральные удобрения
повышают продуктивность растений, не только урожай полезного продукта, но и
количество корневого опада, однако этого не достаточно для стабилизации гумусового баланса на оптимальном уровне.
Вследствие этого не удается удерживать и благоприятные физические свойства
почвы, - разрушается структура, снижаются водо- и воздухопроницаемость.
Новый подход к оптимизации
гумусового состояния и продукционных свойств почвы - это гумификация корневых
остатков и вносимых органических удобрений в подпахотном горизонте. Главное
условие для этого - углубление продукционного горизонта до 45-
В период между перевалами
органические удобрения (навоз, торф, компост, перегной и т.п.) закапываются в
дно канавы при перекопке (без перевала). Таким образом в нижней половине
продукционного горизонта, на глубине 30-
При окультуривании важно
устранить почвенный токсикоз от микроорганизмов. Это явление распространено
широко, но изучено мало. Суть его в том, что среди почвенных микроорганизмов
много биотоксичных, то есть вырабатывающих токсические вещества. Эти биотоксины
расцениваются опаснее техногенных химических токсических веществ, с ними
труднее бороться. Также и сами культурные растения могут быть факторами токсического
воздействия на почву, так называемая косвенная и прямая аллелопатия. Корни
растений выделяют токсины (например овес выделяет кумарин), либо выделяют
вещества, стимулирующие развитие токсичных микроорганизмов. Отрицательный
эффект описанной токсичности резко возрастает при сочетании с кислотностью.
Биотоксикоз усиливается при использовании повышенных доз минеральных удобрений
на неокультуренных почвах (кислых, переуплотненных и т.д.). Просто внесения
навоза и извести обычно недостаточно для окультуривания. Структурность не
улучшится без оптимизации водного режима и обработки.
Есть данные, что известь не
просто нейтрализует кислотность. В лизиметрах наблюдалось повышение кислотности
фильтрующейся через почву воды после известкования. Вытесняемые кальцием из
почвенного поглощающего комплекса (ППК) ацидогенные ионы могут с дождевой водой
опускаться в подпахотный горизонт, который становится кислее, чем был до
известкования.
Демографический аргумент за
ручной труд на личном участке в том, что это наилучший вариант борьбы с
гипокинезией. Гантели и аэробика слишком искусственны. Конечно, лучше они
(гантели и аэробика), чем ничего, но легкий труд на свежем воздухе оптимальнее
сочетается и с творческими и с физическими перегрузками. Важность этого
обстоятельства возросла в связи с тем, что резко уменьшилась доля сельского
населения. Оптимальный выход – сочетание городского (зимой) и сельского (летом)
стилей жизни.
Для нейтрализации
гипокинезии физическая нагрузка необязательно должна быть равномерно
распределена по месяцам года. Вполне реально выполнение годового объема
мышечной активности за летние месяцы. Проблема переключения, вхождения в форму
весной вполне преодолима. В молодом возрасте высока приспособляемость, а в
зрелом опыт подстказывает «не увлекаться».
Многие специалисты считают,
что нет продуктивности почв, можно говорить только о продуктивности растений.
Несмотря на очевидное противоречие с реальностью, такая точка зрения держится в
определенных кругах биологов. Противоречие реальности в том, что никакой
"супер" сорт или гибрид не даст урожай, если в нужное время и в
нужном количестве не получит из почвы воду и ЭМПР и если почва не выделит в
приземную атмосферу достаточное количество углекислого газа. Многолетняя дискуссия
о питании растений решена в пользу воздушного питания, но основным-то поставщиком
СО2 остается почва.
Продуктивность природных
(естественных) экосистем и культурных агроэкосистем существенно отличаются, эти
отличия предопределяют разницу в продуктивности и условиях ее достижения. В
условиях естественной эволюции на почве остаются самые приспособленные и
наиболее продуктивные растения, растущие "от нуля до нуля", то есть
от наступления положительных температур весной до наступления отрицательных
температур осенью. Диапазон активной вегетации большинства культурных растений
существенно уже. Меньшая приспособленность культурных растений к тепловому режиму
определяет повышенные требования к технологической дисциплине в смысле
обеспечения оптимальных режимов, чтобы растения сформировали продукцию за
меньшее время.
В естественных экосистемах
выше доля использования световой энергии, поступающей на поверхность земли,
потому что в них развиты ярусность и повышенная густота, зеленые листья
многократно перекрывают поверхность в течение всего вегетационного периода, так
как развито сезонное доминирование. Эфемерные виды повышают к.п.д. усвоения
солнечной энергии экосистемой весной и осенью. Продуктивность экосистемы
оптимально соответствует плодородию почвы.
В агроценозах картина иная,
- требуется выращивать не наиболее соответствующие и продуктивные, а
необходимые растения, которые дают требуемую продукцию и далеко не всегда
соответствуют свойствам почвы. Напротив, в Нечерноземье большинство культурных
растений имеют степное происхождение, а выращивать их приходится существенно
севернее естественного ареала. В посевах также реже густота, нет ярусности ни в
наземных органах ни в корневых системах, нет и эфемеров, а поверхность земли до
40% времени не занята зеленой листвой.
Продуктивность почв
определяется как средневзвешенный выход биомассы и продукции с единицы площади
с учетом биомассы и продукции всех культур, входящих в структуру посевных
площадей. Под продукцией имеется в виду урожай основной (например зерно) и
побочной продукции. В биомассу кроме них включаются все растительные остатки
(опад), например стерня и корни. Рациональная технология должна предусматривать
их утилизацию, чтобы образовывалось больше гумуса и улучшалась структура.
В количественной оценке
общая продуктивность естественных экосистем, измеряемая количеством
фиксированной в фитомассе солнечной энергии, обычно выше (кроме тропиков), чем
в посевах (агроэкосистемах), даже самых форсированных (интенсивных). В посевах
выше используемая (утилизируемая) часть общей фитопродукции (крахмал, белок,
сахар, масло и т.д.).
Практическая оценка степени
использования потенциальной продуктивности зональных почв может производиться,
например, через сравнение с урожаем на сортоиспытательных участках, сеть
которых охватывает все основные природные зоны каждой области (в Пермской
области сортоиспытательных участков семь). Такие данные, а также урожаи в
хозяйствах научно-исследовательских учреждений показывают реализуемую часть
потенциальной продуктивности зональных почв. В большинстве областей России урожаи
в производственных хозяйствах составляют лишь 30-40% от урожаев на
сортоиспытательных участках. Это отставание определяется нарушениями
технологической дисциплины в производственных предприятиях, поскольку общий
уровень агротехнологии (например, применения удобрений) по Уставу на
сортоучастках не должен быть выше, чем в среднем по области.
В Пермской области средний
урожай зерновых по всем сортоиспытательным участкам за последние десять лет
составляет 40 ц/га. Среднеобластные же производственные урожаи были: в
неблагоприятном по погодным условиям 1989 году - 5,9 ц/га; а в исключительно
благоприятных 1990 и 1997 годах - 12,2 и 13,0 ц/га соответственно. Самое
важное, что показывают приведенные цифры - наличие очень серьезных резервов
роста урожая в производственных предприятиях за счет наведения порядка в
производственной дисциплине, что совсем не требует капитальных инвестиций.
Общая картина резервов роста
урожаев и экономии средств определяется на основании анализа составных
элементов плодородия, по данным дробного (по полям и участкам полей) учета
урожая, качеств почвы (кислотность, содержание гумуса, бонитировочные баллы) и
баланса ЭМПР, включая макро- и микроэлементы.
Уровень урожаев не всегда
совпадает с зональностью. На севере урожаи нередко существенно выше, чем в
более южных и благоприятных областях России. Например, урожаи картофеля в
Карелии, Архангельской области выше, чем в соседних южных областях. Значение
социально-экономических условий иллюстрируется тем, например, что до 1917 года
самые высокие урожаи были в Карелии, - сказывалась близость столичного рынка и
хорошие качества «олонецких черноземов». Существенное значение имеет и то, что
на севере нет обеденного спада в интенсивности фотосинтеза.
Практическая реализация
возможностей роста продуктивности включает комплекс мер:
1. Меры по окультуриванию
почв, радикальному повышению их плодородия (известкование кислых почв, внесение
органических и минеральных удобрений, углубление продукционного горизонта и
другие).
2. Меры по лучшему
использованию имеющегося плодородия и повышению использования фотосинтетически
активной радиации (ФАР).
2.1. Совершенствование
структуры посевных площадей, например. часто лучший выход кормовых единиц дают
не зерновые, а другие культуры, - кукуруза (ее после отмены централизованных директив
стали сеять больше), многолетние травы, рапс.
2.2. Повышать к.п.д.
использования ФАР вегетационного периода (с температурой среднесуточной выше 10
градусов): а) удобрение по потребности растений под планируемый урожай; б)
загущение, посевов и посадок, например, - картофель по голландской технологии;
в) использование ярусности стеблей и корней, совместные и смешанные посевы и
посадки. Например на огородах - уплотнение моркови редисом.
Перечисленные теоретические
задачи земледелия и растениеводства реализуются в комплексе технологических
мероприятий, которые часто сокращенно называют агротехнология; общие
подходы агротехнологии в конкретных общественно-экономических условиях часто
обозначают понятием «система земледелия». Общая задача агротехнологии - обеспечить
экономически рациональное и экологически оптимизированное производство максимальной
продукции на меньшей площади.
Подразделение систем земледелия проводится по
структуре мер, выполняемых в земледелии, характеризуется обычно объединяющим
термином агротехнология. По самой сути агротехнология является ничем иным как экологическая технология – так существенно влияет она на экосистемы.
Агротехнология подразделяется на ряд взаимозависимых частей, которые обычно называют
блоками, или частными системами земледелия:
1) севообороты, 2) обработка
почвы, 3) удобрения (в 2-х смыслах - как вещества и как процессы внесения этих
веществ в почву), 4) селекция и внедрение новых сортов, 5) семеноводство, 6)
механизация и электрификация работ, 7) защита растений от вредителей и
болезней, 8) внедрение достижений научно-технического прогресса, 9) охрана почв
и ландшафтов.
История систем земледелия
отражена в письменных источниках за несколько тысячелетий. Из доступных книг
особого внимания заслуживает сборник «Катон, Варрон, Колумелла, Плиний, «О сельском хозяйстве»». Это изданный в
1937 году сборник древнеримских документов о сельскохозяйственном производстве
Рима от 2 века до н.э. по 2 век н.э. Изложение авторов базируется на более
древнем опыте Греции и Египта.
В развитии систем земледелия
отражается активность заселения отдельных регионов и территорий в зависимости
от благоприятности климатических условий и плотности заселения. Общая черта –
увеличение экологической нагрузки на природу и превращение ее в окружающую
среду. Содержание этого раздела трудно переоценить в смысле общего понимания
экологической проблематики на планете.
Залежная и переложная системы земледелия широко применялись в степных
районах с большими площадями ровной поверхности и редким населением. Население
было редким потому, что степь - ландшафт трудный для жилья, зимой нет топлива,
а летом нет воды. Участки целинной земли распахивались под зерновые хлеба,
которые и выращивались, пока получались экономически окупаемые урожаи. Когда,
через 4-10 лет урожаи уменьшались (из-за распыления структуры, ухудшения
водно-воздушного и пищевого режимов) настолько, что пахать, сеять и убирать
становилось невыгодно, участок забрасывался. Со временем растительность
восстанавливалась естественным образом - самозарастанием. Под влиянием
многолетней лугово-степной растительности структура и плодородие
восстанавливались и через какое-то время участок снова распахивали. Разница
залежи и перелога в сроке. Залежь длительнее, более 25 лет без вспашки, а
перелог короче, 10-20 лет. Сейчас идея восстановления структуры и плодородия
под бобово-злаковыми многолетними травами используется в травопольных и
лугово-пастбищных севооборотах.
Подсечно-огневая система земледелия применялась в лесных районах. На участках с ровным
рельефом подсекали и сжигали лес, после чего удавалось получать несколько
хороших урожаев хлеба. За эти годы готовили другой участок, который засевали
после истощения запасов минеральной пищи в золе, как удобрении.
Залежно-переложная и
подсечно-огневая системы земледелия использовались в режиме так называемой
«наезжей пашни», то есть на этих землях постоянно не жили, а приезжали только
на время выполнения работ. Вблизи селений применялись выгонная и паровая
системы земледелия.
Выгонная система - это своего рода урезанный перелог. Участок земли делился на две
части, на одной сеяли хлеба 2-5 лет, а на второй пасли скот. В примитивном случае
скот пасли на том, что вырастало «само» (что бог пошлет, так называемая
«толока», - скот толок землю при пастьбе первый год на сорняках, а уже на
второй год появлялись ценные кормовые травы, семена которых заносил тот же скот
с соседних участков). При более высокой культуре землепользования специально
сеяли многолетние травы.
Паровая система земледелия, так называемая «зерновая трехполка». Участок
делился на три части, которые чередовались по системе: 1) пар; 2) озимые хлеба;
3) яровые хлеба. В оптимальном варианте эта система предусматривала уже
довольно высокую культуру землепользования. Паровое поле не только
систематически рыхлилось для уничтожения сорняков, но и вносились удобрения
(навоз, перегной, зола, а позднее и компосты), убирались камни, корчевались пни
и отдельные деревья, засыпались ямы, срезались кочки и т.д. Такая система
применялась местами до 1950-х, а некоторых своих особенностях не утратила
значение и ныне - для дальних полей и заброшенных деревень.
Травопольная система земледелия. Детище В.Р.Вильямса. Насаждалась политически с
августа 1949 года, как механизм социалистической революции в сельском
хозяйстве. Кампания закончилась неудачей, причем преимущества травопольной
системы остались не усвоенными и неиспользованными. Теоретически в основе
травопольной системы - использование специфических качеств многолетних трав для
формирования структуры почвы, накопления азота (от бобовых трав) и гумуса, что
достигается за счет поступления большого количества корневого опада в толщу
почвы. Этот опад имеет оптимальный состав органических и минеральных
компонентов, разлагается в условиях с оптимальным недостатком кислорода и
поэтому не минерализуется (как при ежегодной перепашке), а гумифицируется, -
образующийся гумус делает структуру водопрочной. Водопрочная структура
оптимизирует водно-воздушный, пищевой и тепловой режимы почвы наилучшим
образом. По существу это и является целью идеальной агротехнологии. Практически
причиной неудачи с внедрением травопольной системы земледелия стали низкая
культура земледелия, слабая технологическая дисциплина и неорганизованность.
Почвы под многолетние травы не известковались и не удобрялись, на них пасли
скот в первый же год, - в результате урожаи получались низкие.
В лидирующих странах Европы
(Англия, Голландия, Швеция и др.) с высокой плотностью населения многолетние
травы занимают очень большую долю пашни, дают высокие урожаи дешевых и
качественных кормов в виде пастбищной травы. Мясные и молочные продукты на
траве получаются качественными и более дешевыми, чем при откорме на привозных
кормах (особенно, если эти «корма» - импортное зерно из Канады и США, как было
в СССР). Рационален также и пастбищный тип круговорота веществ - навоз остается
сразу на поле, экономятся средства «на обеспечение возврата».
Важно отметить, что
выращивание высоких урожаев многолетних трав представляет собой более сложную
технологическую задачу и требует более высокой технологической дисциплины, чем
выращивание зерновых при ежегодной вспашке. Особенно страдают
многолетние травы от уплотнения почвы. Несколько дней выпаса по почве
некондиционной влажности могут погубить дорогой травостой, уничтожить труд и
вложения за годы, что и наблюдалось в СССР. Охарактеризованные системы
земледелия теперь часто называют традиционными и экстенсивными. Это означает их
недостаточное соответствие научно-техническому прогрессу.
Другую группу называют интенсивные системы земледелия, что подчеркивает
вложение большего количества дополнительной энергии в виде
широкого применения механизации, химизации, достижений селекции и других
методов интенсификации.
В отношении экологии интенсивные системы земледелия являются более ответственными. Успешными они могут быть только высокотехнологичные системы с безупречной технологической дисциплиной. Без выполнения этого важнейшего условия дополнительная энергия, вкладываемая в агроэкосистему, может принести не пользу, а вред и сработает на ухудшение экологической обстановки.
Плодосменная, пропашная система земледелия, называемая еще
Норфолькской, по названию графства в Англии, где она начала применяться в 18
веке. Суть системы в обеспечении четкого чередования по 4-6 полям зерновых
(пшеница, ячмень, овес), пропашных (картофель, сахарная или кормовая свекла,
турнепс т др.) культур и многолетних трав, как правило - клевера. Плодородие
поддерживается за счет систематического внесения минеральных удобрений во всех
полях и органических - под пропашные культуры позднего сева. Борьба с сорняками
ведется в пропашных полях. Пар возможен, но обычно занятый. Система эффективна
при достигнутом уже высоком уровне земледелия, когда культуры дают высокий
урожай и заглушают сорную растительность. Система общепринята во всех странах
Европы. В зависимости от климатических особенностей региона меняются набор и
соотношение культур.
Паропропашная система земледелия отличается от плодосменной наличием чистых паров,
когда поле не засевается до осеннего посева озимых хлебов (пшеницы, ржи,
ячменя). В этой системе обычно больше число полей, до 8-10. Высокое плодородие
также поддерживается внесением органических и минеральных удобрений, бобовыми
культурами (клевер, зернобобовые). Распространена в странах с меньшей, чем в
Европе, плотностью населения и в регионах с меньшим количеством осадков.
Является основной для Пермской области.
Рациональные системы земледелия применяются с целью совместить преимущества
плодосмена с рыночной конъюнктурой и различной продуктивностью угодий.
Например, на близко расположенных и более продуктивных участках относительно
больше выращивают картофеля на продажу, а дальние и менее плодородные участки
относительно большее время находятся под многолетними травами и бобовыми
культурами. Это связано еще и с тем, что дорогие минеральные удобрения дают
более высокую прибавку урожая, а, значит, и более высокую окупаемость на лучших
участках, чем на участках с худшей землей.
Сидеральная система земледелия
рациональна на песчаных почвах, в которые экономически не выгодно вносить
органические удобрения, потому что они слишком быстро минерализуются. Смысл
системы в том, что выращиваются специальные культуры, хорошо растущие на
песчаных почвах и образующие большую биомассу (обычно люпин, реже сераделла,
донник, горчица) и запахиваются. 3-5 лет после этого получаются рентабельные
(окупающие затраты на возделывание) урожаи.
Внедрение любой системы земледелия требует нешаблонного комплексного подхода и составляет сложную задачу. Должны квалифицированно оцениваться и учитываться почвенно-климатические и хозяйственно-экономические условия региона (почвы, транспорт, расположение относительно рынка сбыта, баз снабжения и т.д.).
Севообороты по сути являют собой пример экологически рационального сочетания
производства с преодолением негативных последствий с ним связанным. Они
отражают главное содержание во всех системах земледелия. В этом смысле и
подсечно-огневая система - оборот леса и хлебов, а залежная - оборот степи и
хлебов. Севооборот - это порядок чередования возделываемых культур по полям и
годам (в пространстве и во времени) с целью использования преимуществ
плодосмена и преодоления недостатков монокультуры. Число полей севооборота
равно числу лет, через которые культура возвращается на то же поле. Срок
оборота называется ротация.
Основная задача севооборота
- обеспечение условий для реализации целей системы земледелия - поддержание и
повышение плодородия почвы, улучшение водно-воздушного режима, успешная защита
от болезней, вредителей и сорняков. Важен вопрос о числе полей, в норме их
должно быть 4-6. Увлечение многопольными, до 8-10 полей в России определялось
желанием иметь в ротации два поля озимых по чистому и занятому пару.
Громоздкость многопольных севооборотов в применении явилась одной из причин
того, что опытов удачного освоения их на практике очень мало.
Классификация севооборотов дается по производственному принципу, назначению,
ведущим культурам.
Общие полевые севообороты включают основные производственные площади и
определяют производство основной продукции, обычно зерна и кормовых культур.
Традиционно имели наибольшее число полей. В Пермской области стандартом был
10-польный севооборот, в соответствии с ним наносились на карту участки при
землеустройстве:
1-е поле - черный пар; 2 -
озимая рожь; 3 - ячмень с подсевом многолетних трав (клевера с тимофеевкой); 4
- многолетние травы 1-го года пользования; 5 - многолетние травы 2-го года
пользования; 6 - пшеница яровая; 7 - яровые, сборное поле (горох, картофель,
силосные культуры и т.д.); 8 - пар занятый (вико-овсяная смесь на сено или
силос); 9 - озимая рожь; 10 - овес.
Прифермские севообороты нарезались обычно из 7-8 полей вблизи крупных
животноводческих комплексов. Их задача - обеспечение поголовья свежим зеленым
кормом в течение лета и создание запасов на зимний стойловый период. Часто
нарезались кормо-полевые севообороты (как бы гибридные полевых с кормовыми).
Обычно в кормовых севооборотах планировался выпас скота в определенное время,
чаще весной и осенью. Специально отводилось поле озимой ржи для раннего выпаса.
Лугово-пастбищные севообороты создавались специально для выпаса, содержали
травосмеси с большим числом видов и специализированные на пастбищное
использование. Обычно нарезались при крупных фермах молочных коров. Включают
7-8 полей, из них 3-4 поля - под многолетними травами. В первые годы травы
используются для заготовки сена или силоса, а на третий, четвертый -
преимущественно для выпаса.
Овощные севообороты создаются в хозяйствах пригородных зон, специализирующихся на
производстве товарных овощей. Имеют универсальное значение для мелких частных
землевладельцев и дачников. Овощи очень чувствительны к почвоутомлению
(накоплению личинок вредителей и возбудителей болезней) и одностороннему
истощению ЭМПР. Большинство нельзя выращивать на одном месте более 2-3 лет.
Даже на самом маленьком огороде в одну сотку культуры нужно чередовать. Овощные
севообороты организуются обычно из 4-5 сборных полей. Каждая группа культур для
одного поля комплектуется похожими видами, учитываются потребности семьи и
рынка. Например:
1 - капусты; 2 - корнеплоды;
3 - луки; 4 - ранний картофель; 5 - кабачки, огурцы, томаты.
Важное отличие овощных
севооборотов в том, что в них нет культур, главной задачей которых считается
повышение плодородия (как клевер в полевых севооборотах). Плодородие здесь
должно создаваться технологическими методами, внесением органических и
минеральных удобрений. Этому способствует поздний посев (или высадка рассады)
теплолюбивых культур - есть время для закапывания навоза.
Значение
культур в севообороте определяется их способностью оптимизировать экологические требования
друг к другу культур, входящих в севооборот. Главное в такой оценке –
способность преодолевать минусы, использовать достоинства предшественника и
создавать благоприятные условия для последующей культуры.
Паровое поле рассматривается как главное технологическое поле повышения плодородия,
проведения мелиораций (вносится навоз и другие органические удобрения, известь,
углубляется пахотный горизонт, выравнивается поверхность, убираются камни,
корчуются отдельные пни и т.д.). Подразделяют пар черный (вспахан с
осени на зябь), пар чистый (осенью вспахать не успели - весновспашка,
ранний пар - если вспахали в мае, а если в июне - пар называли поздним) и пар
занятый. В занятом пару на поле высевается какая-то культура, которая
должна быть убрана раньше, чтобы обеспечить очистку поля и подготовку его под
посев озимой ржи. В Пермской области важнейшее назначение пара - подготовка к
посеву озимой ржи. Вообще пар - универсально хороший предшественник. В степной
зоне с дефицитом увлажнения пар накапливает влагу, нитраты для последующей
твердой пшеницы с особо ценными хлебопекарными качествами.
Озимые культуры ценны тем, что используют осеннюю и ранневесеннюю (когда яровые еще не
посеять) погоду, достаточно подходящую для роста растений. Очень важно, что они
разгружают перенапряженность в весенне-полевых работах, когда (весенний день -
год кормит). За счет быстрого весеннего развития заглушают сорняки и оставляют
поле чистым от них (сравнительно с другими культурами). Озимые культуры раньше
созревают, разгружают напряженность в уборочную страду и обеспечивают
возможность ранней вспашки на зябь, а при оперативном ведении работ возможно и
внесение навоза. Озимые - хороший предшественник для всех культур, особенно
сеянные по унавоженному пару.
Яровые зерновые для получения хорошего урожая требуют хороших предшественников, не
выносят монокультуру. Обычно повышают засоренность поля и потому считаются
слабым предшественником.
Пласт многолетних трав - лучший предшественник для пшеницы, льна и других
яровых культур сплошного сева. Пропашные культуры также очень хорошо удаются по
многолетним травам, но слишком интенсивно расходуют накопленные травами
органические остатки и азот, т.к. систематическое рыхление («пропахивание»)
вызывает интенсивную минерализацию.
Пропашные культуры - требовательны к плодородию и технологической дисциплине. Резче, чем
зерновые, реагируют на недоработки снижением урожая. При высокой культуре
земледелия (внесение органических и минеральных удобрений, качественная и
своевременная прополка сорняков в междурядьях) являются хорошим
предшественником для других культур.