Экологические и экономические проблемы систем земледелия

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ И ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ СИСТЕМ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ

И.П. МАКАРОВ, академик Россельхозакадети ВНИИ агрохимии имени ДН. Прянишникова

Земледелие больше чем какая-либо другая область человеческой деятельности нуждается в анализе постоянно изменяющихся условий производства. Погода, параметры плодородия почвы, этапы органогенеза, обеспеченность ресурсами и другие факторы производства и жизнедеятельности растений все время варьируют. К тому же и сам земледелец постоянно вносит изменения в сортимент культур, структуру посевов, систему агроприёмов и др.

По меткому замечанию КА Тимирязева «... нигде, бьггь может ни в какой другой деятельности не требуется взвешивать столько разнообразных условий успеха, нигде не требуется столько многообразных сведений, нище увлечение односторонней точкой зрения не может привести ктакой крупной неудаче, как в земледелии» [1].

Следует подчеркнуть, что система земледелия — это, образно говоря, агрономический устав, важное средство для комплексного научного руководства и управления сельским хозяйством. Она вносит организующее начало в использование угодий, техники, достижений селекции, передовых технологий в целях неуклонного наращивания производства продукции с единицы площади.

В ходе освоения систем земледелия всегда ставились и решались задачи по улучшению структуры посевных площадей и состава предшественников в севооборотах, посева многолетних трав, зернобобовых и других культур, осуществлению комплексных мер по сохранению почв и повышению их плодородия, по освоению контурно-мелиоративных систем, расширению объёмов почвозащитной обработки, по повышению эффективности и комплексности мелиорации почв, внедрению новых сортов, наращиванию масштабов промышленного семеноводства. Все принимаемые меры направлялись на повышение культуры земледелия, расширенное воспроизводство плодородия и увеличение урожая сельскохозяйственных растений.

Аграрное производство на большей части территории нашей страны ведётся в неблагоприятных условиях, поэтому нужны кардинальные меры для достижения его стабильности и динамичности при всё более экономном расходовании средств.

Последовательная интенсификация сельского хозяйства — это не только накопление фондов и ресурсного потенциала, но, прежде всего, эффективное их использование, увеличение выхода конечной экологически чистой продукции на единицу трудовых, земельных, водных, энергетических и других ресурсов, эффективное использование биоклиматического потенциала. Альтернативы у нас нет. Экстенсивные методы уже не способны обеспечить успешное развитие земледелия и аграрного производства в целом.

Одна из центральных проблем — обеспечение устойчивости сельского хозяйства. Она многогранна и давно занимает умы учёных и практиков нашей страны. Начиная с классиков отечественного земледелия — В. В.Докучаева, АП.Косгычева, ААИзмаильскогодо наших дней накоплен огромный научный и производственный опыт, внесено много конструктивных предложений. И тем не менее, актуальность проблемы не уменьшается. Из года в год те или иные районы страны страдают от засух и других экстремальных погодных явлений, особенно там, где нерационально ведётся земледелие. И это самым тяжёлым бременем ложится на экономику страны.

Повышение устойчивости земледелия — проблема комплексная. Она не отделима от общей задачи увеличения эффективности отрасли на основе интенсификации производства, применения современных технологий при постоянном совершенствовании систем земледелия, улучшения организационно-хозяйственной деятельности, решения социально-экономических проблем села.

Следует подчеркнуть, что повышение устойчивости земледелия нельзя рассматривать только с позиции простого снижения колебаний производства продукции по годам. Изменения погодных условий останутся, поэтому различия в урожайности неизбежны, но их можно и нужно значительно снизить. Главное — добиваться минимального сокращения производства продукции в неблагоприятные годы, недопускать существенных нарушений нормальной работы отраслей АПК и экономики в целом.

Таким образом, решить проблему устойчивости земледелия воздействием на какой-то один фактор нереально. Нужно учитывать и использовать весь спектр хозяйственных, экологических и агротехнических мероприятий.

В современных условиях наиболее надёжное средство увеличения продуктивности полей - повышение почвенного плодородия и общей культуры земледелия, применение комплекса эколого-экономических, агрономических и организационных мероприятий. Это требует освоения научно обоснованных систем адаптивно-лавдшаф-тного земледелия, в полной мере создающих условия для более эффективного использования природно-экономи-ческихресурсов каждой зоны, области, края, района, коллективного и индивидуального хозяйства.

В связи с осуществлением мер по специализации и концентрации аграрного производства необходимо по-новому подходить к построению севооборотов, совершенствовать структуру посевных площадей.

Следует активизировать дальнейшие поисковые теоретические исследования по проблемам почвенного плодородия и системам земледелия. Нужно расширить исследования по вопросам совместимости сельскохозяйственных культур, выявить причины их несовместимости и разработать эффективные агротехнические меры по её преодолению. На основе этого обосновать севооборо-

ты для хозяйств разной специализации по зонам страны, дать им экологическую и экономическую оценку.

Для более эффективного применения современных технологий возделывания сельскохозяйственных культур необходимо агрономически и экономически обосновать оптимальные размеры полей и севооборотов по зонам страны. В полевых многофакторных опытах нужно провести комплексную оценку и установить оптимальное сочетание лучших вариантов специализированных севооборотов с наиболее эффективными системами обработки почвы, применения удобрений, почвозащитными мероприятиями и приёмами борьбы с сорняками, вредителями и болезнями. Следует расширить работы по определению самых перспективных видов промежуточных культур, установить место и разработать агротехнику их выращивания в специализированных севооборотах, учитывая особую роль таких посевов в улучшении фитосанитарного состояния почвы и агроценозов, защите от эрозии, повышении плодородия, росте общей продуктивности севооборота и качества продукции.

Севооборот — это основной закон для земледельца и расплата за его нарушение не заставляет долго ждать. Нужно добиться повсеместного освоения севооборотов.

Важно подчеркнуть диалектическую сущность севооборота, заключающуюся в том, что он возник как необходимость разумного взаимодействия человека с природой, бережного отношения к ней.

Наряду с другими показателями, особое внимание следует обратить на баланс гумуса, на более широкое и эффективное использование для его накопления в почве органических и минеральных удобрений, химической мелиорации и растений с их возрастающей продуктивностью. Нужно лучше изучить параметры общей биологической активности почвы.

Интенсификация земледелия требует постоянного совершенствования приёмов и систем обработки почвы. Сейчас на первый план выдвигается проблема ее мини-мализации. Учитывая разнообразие почвенно-климати-ческих условий, сегодня для большинства земледельческих районов страны обоснована целесообразность применения дифференцированной обработки почвы в севооборотах, включающей чередование отвальной вспашки, а в степных районах — глубокого плоскорезного рыхления, с поверхностными обработками.

Задача теперь заключается в том, чтобы, используя ранее накопленный экспериментальный материал по отдельным звеньям системы земледелия, провести всестороннюю комплексную оценку полученных результатов и определить наиболее эффективные системы обработки, обеспечивающие сохранение и повышение плодородия, защиту почвы от эрозии. Необходимо глубже изучить теорию обработки применительно к конкретным типам почв и технологиям возделывания культур. С этой целью нужно заложить многофакторные стационарные опыты в основных зонах страны с целью обоснования оптимальных параметров агрофизических свойств почвы, агротребований к технологиям и орудиям для обработки и посева сельскохозяйственных культур.

Сегодня необходим переход от сравнительной

оценки и совершенствования частных агротехнических приёмов и способов к комплексной разработке влаго- и энергосберегающих почвозащитных технологий в перспективных специализированных севооборотах при разном уровне химизации.

Следует уделять большее внимание изучению в длительных полевых экспериментах эффективности плоскорезной обработки почвы, глубокого рыхления, чизелевания, щелевания, кротования и сочетания их с поверхностными обработками особенно в эрозионно-опасных районах.

Нужно ускорить разработку эффективных приёмов снижения уплотняющего воздействия тяжёлой техники путём совершенствования ходовых систем тракторов, рационального осуществления обработки почвы и уборки сельскохозяйственных культур, применения широкозахватных машин и орудий, маршрутизации движения агрегатов по полю.

Мировой и отечественный опыт показывают, что один из основных критериев оценки различных приёмов обработки — гумусовое состояние почвы (содержание гумуса и его качественный состав), определяющее, как известно, многие ее важнейшие свойства и особенно структуру. Поэтому при выборе системы обработки следует исходить из необходимости направленного регулирования процессов накопления и расходования гумуса в наиболее плодородном пахотном слое почвы. Более эффективными способами обработки окажутся те, которые обеспечивают положительный баланс гумуса при сложившейся системе земледелия.

Имеющиеся (отечественные и зарубежные) данные свидетельствуют, что при научно-обоснованном применении эффективных севооборотов, приёмов обработки почвы, рациональной системы удобрений, совершенной технологии, можно вести земледелие с положительным балансом гумуса в почве, обеспечивающим получение высоких и стабильных урожаев сельскохозяйственных культур. К сожалению, исследований в этом направлении недостаточно.

Шаблонное применение традиционных способов обработки почвы без учёта местных особенностей не позволяет достичь максимальной продуктивности земель при одновременном повышении их плодородия. Внедрение дифференцированных систем позволит рациональнее использовать потенциал пашни.

Главное внимание необходимо уделять изучению и комплексной оценке приёмов и технологий обработки почвы, которые позволили бы в более короткие сроки значительно повысить плодородие земель и урожайность сельскохозяйственных культур, обеспечить прочную кормовую базу.

Уничтожение сорной растительности — важное условие решения задач по увеличению производства сельскохозяйственной продукции с минимальными затратами труда и средств на основе современных технологий. Поэтому существенно повышаются требования к научному обоснованию высокоэффективных мер борьбы с сорняками. Особое внимание следует уделить вопросам загрязнения почвы при использовании гербицидов. Не-

обходимо усилить эффективность агротехнических мер. Как известно, наиболее действенные из них — это лущение стерни, вспашка плугом с предплужниками, довсходовое и послевсходовое боронование, культивация и др. Вместе с тем опасность эрозионных процессов, дефицит влаги во многих земледельческих районах страны, насыщение севооборотов зерновыми, техническими, кормовыми и другими культурами потребовали освоения принципиально новых технологий обработки почвы, её ми-нимализации. А это, в свою очередь, меняет и подходы к борьбе с сорняками. В связи с этим разработку комплекса агротехнических, химических и биологических методов применяемых для снижения засоренности почевов необходимо осуществлять в строгом соответствии с требованиями почвозащитных систем земледелия и учётом освоения со (ременных технологий возделывания основных сельскохозяйственных культур.

Одна из важнейших природоохранных задач систем земледелия — сохранение почвы, борьба с эрозией. Назрела необходимость более глубокого изучения причин и факторов, вызывающих эрозию почвы, и разработки принципиально новых подходов к ее устранению. Система земледелия, не обеспечивающая защиту почвы, не может считаться эффективной. В нашей стране проводятся значительные исследования по предотвращению разрушения почв от эрозии, достигнуты определённые успехи. Однако в целом проблема ещё не решена, системы почвозащитного земледелия не везде соответствуют предъявляемым требованиям, что связано с чрезвычайно большим разнообразием условий проявления эрозии и недостаточной обеспеченностью соответствующей техникой.

В современных условиях ведения интенсивного сельскохозяйственного производства большое значение придаётся контурно-мелиоративному земледелию как основе природоохранных систем, обеспечивающей эффективное использование всех земель. Переход на контурно-мелиоративное земледелие потребует более глубоких исследований с целью разработки обоснованных рекомендаций по повышению продуктивности пашни и сельскохозяйственных угодий.

Особое внимание нужно уделить склоновым землям. В районах водной и водно-ветровой эрозии предстоит разработать высокоэффективные технологии возделывания основных сельскохозяйственных культур на таких участках и обосновать перевод производства на почвозащитные системы земледелия. В первую очередь необходимо разработать противоэрозионные агротехнические мероприятия для тех культур, при выращивании которых происходит наиболее интенсивный сток воды и смыв почвы. Следует обосновать принципы подбора культур в севооборотах для почв разной степени смытосги и экспозиции склонов, дать количественную оценку почвозащитной, гидрологической и агроэкономической эффективности используемых приёмов и технологий. Важно провести проверку специальных почвозащитных и водорегулирующих способов и технологий, а затем на этой основе совершенствовать зональные системы земледелия и соответствующие им комплексы машин и орудий.

Контурно-мелиоративное земледелие требует изменения подходов к землеустройству, которое должно быть комплексным (сельскохозяйственное, лесохозяйственное и водохозяйственное).

Говоря о повышении эффективности систем земледелия, следует особо подчеркнуть их важнейшую роль в охране окружающей среды.

Вопросы рационального природопользования, сохранение природных ландшафтов для будущих поколений — всегда занимали умы учёных в различных отраслях хозяйственной деятельности человека.

Сегодня необходимо усилить охрану земель, ужесточить контроль за соблюдением законодательства при отводе сельхозугодий под строительство объектов различного назначения, активнее осуществлять противоэрозионные мероприятия, полезащитное лесоразведение, рекультивацию нарушенных земель, усилить меры по повышению плодородия почвы, уменьшению её загрязнения удобрениями и пестицидами.

Известно, что увеличение продуктивности сельскохозяйственного производства способствует, прежде всего, большей устойчивости всех его отраслей к неблагоприятным погодным условиям и другим факторам внешней среды, и, как правило, гарантирует получение более высоких объёмов продукции.

Вместе с тем интенсификация, ускоряющая рост материального благосостояния общества путем увеличения темпов использования природных ресурсов, усиливает отрицательное антропогенное воздействие на окружающую среду. В этих условиях необходима долгосрочная стратегия рационального природопользования и единая научно-техническая политика в области охраны окружающей среды, которая должна способствовать повышению эффективности всей природоохранной деятельности в стране.

Наряду с совершенствованием отдельных агротехнических приёмов в земледелии нужна комплексная разработка и совершенствование природоохранных систем. Они должны одновременно обеспечивать повышение эффективности сельского хозяйства и расширенное воспроизводство почвенного плодородия, водных ресурсов, а также стабилизировать микроклимат и способствовать сохранению лесов.

Для повышения природоохранной роли систем земледелия, необходимо добиться организационного решения вопроса о том, чтобы плодородие почв стало важнейшей составляющей оценки конечной продукции аграрного производства. Сохранение плодородия наравне с производственными показателями должно быть одним из критериев оценки хозяйственной деятельности работающих на земле.

Говоря о природоохранной тематике в сельскохозяйственной науке, о реализации ее основных принципов в процессе аграрного производства, следует подчеркнуть, что этою можно достичь только путём кардинальных изменений методологии и комплексных исследований. Речь идёт не о каком-то частичном улучшении разработок или расширении природоохранных разделов в системе исследований, а о совершенно новом подходе, опи-

рающемся на методологию системного анализа, широко использующем достижения биологии, географии, земледелия и почвоведения, ландшафговедения, новейших приёмов программирования, математического моделирования и других современных методов.

С учётом такого подхода перед научными учреждениями Россельхозакадемии ставится задача расширения совместных исследований с НИУ других министерств и ведомств по комплексному решению задач по охране земель, вод, растений и животного мира.

Литература.

1. Тимирязев КА. Избранные сочинения. Т. 1. - М.: 1957. - С. 241-242).

ВЛИЯНИЕ МИНИМАЛИЗАЦИИ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ НА ЕЁ БИОЛОГИЧЕСКУЮ АКТИВНОСТЬ

Г.К МАРКОВСКАЯ Н.А. КИРЯСОВА Самарская ГСХА

К числу особо важных способов решения проблемы ресурсосбережения в земледелии относятся технологии минимальной и нулевой обработки почвы. Их применение обеспечивает защиту почвы как главного природного ресурса, сокращение затрат труда и топлива, уменьшение энерго- и металлоемкости производства [4].

Опыт земледелия в различных почвенно-клима-тических условиях показывает, что в сочетании с рациональным применением удобрений и пестицидов использование таких технологий повышает эффективное плодородие почвы и создает условия для получения высоких урожаев [4...7].

Однако на сегодняшний день мало изучен вопрос о влиянии минимализации обработки на плодородие тяжелосуглинистых почв при лимитированном поступлении влаги, имеющем место в условиях лесостепи Заволжья. Известно, что один из основных факторов определяющих его — активность микробиоты. В связи с этим мы изучали влияние различных систем обработки почвы на её биологическую активность. Объектом исследования был чернозем обыкно-

венный среднегумусный среднемощный тяжелосуглинистый лесостепи Заволжья с опытных полей кафедры земледелия Самарской ГСХА. В опыте изучали влияние трех способов основной обработки почвы при возделывании яровой и озимой пшеницы: вспашка на 28...30 см; поверхностное рыхление (дискование); прямой посев по стерне.

Пробы почвы отбирали с глубины 0...5 см, 5... 10 см, 10...20 см и 20...30 см и просеивали через сито с диаметром 2 мм [2].

Выделение микроорганизмов, учет общей численности и соотношения основных групп (бактерии, ак-тиномицеты, грибы) проводили методом посева на твердые стерильные питательные среды в чашки Петри [3]. Определение проводили в начале, середине и конце вегетации возделываемых культур.

Изучение динамики численности микромщетов в посевах озимой пшеницы в севообороте с чистым паром показало, что в варианте со вспашкой их основная часть находится в слое 0...10 см (0...5 см — 22 %; 5...10 см - 36; 10...20 см - 23; 20...30 см - 19 %).

На фоне минимальной обработки почвы (вариант — рыхление) численность микромицетов несколько ниже, чем в случае с традиционной технологией (см. табл.). Уменьшение интенсивности обработки способствует более равномерному распределению грибов по

Таблица. Численность микроорганизмов в зависимости от обработки почвы в слое 0...30см, на посевах озимой и яровой пшеницы

Способ обработки 2004 г. 2005 г. 2006 г. С реднее за 3 года

грибы, тыс КОЕ/г а.с.п. бактерии млн КОЕ/г а.с.п. актиномицеты, млн КОЕ/г а.с.п. грибы, тыс КОЕ/г а.с.п. бактерии, млн КОЕ/г а.с.п. актиномицеты, млн КОЕ/г а.с.п. грибы, тыс КОЕ/г а.с.п. бактерии, млн КОЕ/г а.с.п. актиномицеты, млн КОЕ/г а.с.п. грибы, тыс КОЕ/г а.с.п. бактерии, млн КОЕ/г а.с.п. актиномицеты, млн КОЕ/г а.с.п. всех микроорганизмов, млн КОЕ/г а.с.п.

Озимая пшеница

Вспашка 10,30 4,34 0,73 13,70 1,32 2,98 19,70 3,32 2,61 14,5 2,99 2,11 5,10

Рыхление 9,50 4.72 1,36 16,30 2,00 3,21 15,20 3,97 2,88 13,6 3,56 2,29 5,85

Прямой посев 9,20 4,98 0,84 15,70 1,19 2,80 12,10 3,50 3,06 12,3 3,23 2,23 5,46

Яровая пшеница

Вспашка 18,90 1,64 2,43 16,90 3,50 4,48 25,70 3,13 1,59 20,5 2,84 2,83 5,59

Рыхление 25,30 2,45 1,45 19,50 2,25 3,58 26,20 1,50 0,95 23,6 2,07 1,99 4,06

Прямой посев 28,80 2,67 1,68 17,40 2,38 3,26 25,50 2,33 1,29 23,9 2,46 2,08 4.54