Читаем Экологическое земледелие с основами почвоведения и агрохимии онлайн бесплатно

Н.С. Матюк, А.И. Беленков, М.А. Мазиров, В.Д. Полин, А.Я. Рассадин, Е.Д. Абрашкина

ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ЗЕМЛЕДЕЛИЕ С ОСНОВАМИ ПОЧВОВЕДЕНИЯ И АГРОХИМИИ

Ц)ЩЦ

Москва 2011

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ - МСХА имени К.А. ТИМИРЯЗЕВА

Н.С. Матюк, А.И. Беленков, М.А. Мазиров, В.Д. Полин, А.Я. Рассадин, Е.Д. Абрашкина

ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ЗЕМЛЕДЕЛИЕ С ОСНОВАМИ ПОЧВОВЕДЕНИЯ И АГРОХИМИИ

Допущено Министерством образования Российской Федерации в качестве учебника для студентов аграрных вузов, обучающихся по экономическим специальностям

Москва

Издательство

РГАУ - МСХА имени К А. Тимирязева 2011

УДК 631.5/9+631.4+631.582 ББК41.4

М 52

Матюк Н.С., Беленков А.И., Мазиров М.А., Полин В.Д., Рассадин А.Я., Абрашкина Е.Д. Экологическое земледелие с основами почвоведения и агрохимии: Учебник / Н.С. Ма-тюк, А.И. Беленков, М.А. Мазиров, В.Д. Полин, А.Я. Рассадин, Е.Д. Абрашкина. М.: Изд-во РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева, 2011. 189 с.

В учебнике изложены понятия о факторах почвообразования, составе, свойствах и режимах почв. Дана характеристика сорных растений и мер борьбы с ними, освещены вопросы построения севооборотов и механической обработки почвы, рассмотрены экономические и экологические аспекты применения удобрений, комплекса мероприятий по защите почв в районах проявления водной и ветровой эрозии, анализируются системы земледелия и дана подробная характеристика их основных звеньев.

Даны общие понятия об экологически безопасных технологиях производства продукции растениеводства и безотходных технологиях замкнутого цикла.

Предназначено для студентов аграрных вузов, обучающихся по экономическим специальностям.

Рецензент - доктор сельскохозяйственных наук, профессор Московского государственного университета ириродообустройства А.В. Пуховский.

ISBN 978-5-9675-0480-8

© Коллектив авторов, 2011 © ФГОУ ВПО РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева © Издательство РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева, 2011

Земледелие с основами почвоведения и агрохимии - одна из основополагающих дисциплин аграрной науки, формирующая целостное мировоззрение об основных закономерностях ведения сельскохозяйственного производства, выращивания культур, повышения урожайности и плодородия почвы, достижения реального результата при наименьших затратах. Независимо от специальности и специализации выпускник сельскохозяйственного вуза должен ориентироваться в основных вопросах рационального ведения хозяйства с учетом современных требований рыночной экономики.

Земледелие с основами почвоведения и агрохимии разрабатывает экологически безопасные технологии возделывания сельскохозяйственных культур, экономически эффективные приемы повышения продуктивности пашни, воспроизводства плодородия почв и защиты их от эрозии. Средством производства в сельском хозяйстве выступают почва и растения.

Обеспечение устойчивого и стабильного состояния аграрного сектора экономики страны - важная задача науки и практики сельскохозяйственного производства. Для ее решения предлагаются всесторонние меры интенсификации, экологизации и биологизации земледелия. Комплексное и экономное использование ресурсов, рациональная и эффективная организация труда позволят сохранить почвенное плодородие, стимулировать развитие отрасли, добиваться конкретных положительных результатов.

Получение устойчивых урожаев и увеличение производства сельскохозяйственной продукции достигаются на основе новых адаптивно-ландшафтных систем земледелия, наиболее полно учитывающих климатические, почвенные, материальные, финансовые, энергетические факторы их введения и освоения. Основой этих систем является правильная организация территории и построение научно-обоснованных севооборотов, ресурсосберегающие, почвозащитные технологии обработки почвы, интегрированные методы защиты от сорняков, вредителей и болезней. В современном земледелии большое значение придается надежной защите почв от водной, ветровой и ирригационной эрозии, загрязнения их и грунтовых вод удобрениями, тяжелыми металлами и пестицидами. Эта проблема должна решаться за счет более широкого применения биологических приемов и средств восстановления плодородия, защиты растений от вредных организмов, строгого нормирования использования химических средств, ограничения применения тяжеловесной техники на полях, введения почвозащитных севооборотов с набором мно-

голетних трав и высокоурожайных культур сплошного способа посева.

Современные технологии возделывания сельскохозяйственных культур предполагают уменьшение техногенной нагрузки на почву прежде всего за счет минимализации обработки почвы, что также способствует защите земель от неблагоприятного воздействия природных и антропогенных факторов. Для этого рекомендуется совмещение ряда операций в одном проходе техники, применение широкозахватных комбинированных агрегатов, использование тракторов и машин со сдвоенными или широкими шинами, уменьшение глубины обработки, использование прямого посева культур.

Проблема ресурсосбережения и эффективного использования средств предполагает использование в производстве новых систем, обеспечивающих качественное и экономное выполнение агроприемов, связанных с посевом, уборкой культур, внесением удобрений и пестицидов. Шире используется навигационное оборудование и спутниковые системы GPS или Глонасс для обеспечения выполнения технологических мероприятий.

Предлагаемое учебное пособие, составленное с учетом типовых учебных программ, рассчитано на студентов, бакалавров и магистров экономических специальностей, может быть использовано представителями технологических и педагогических факультетов сельскохозяйственных вузов.

Производство сельскохозяйственной продукции неразрывно связано с системой ведения сельского хозяйства как составной частью агропромышленного комплекса.

Система ведения хозяйства - это совокупность научно-обоснованных способов производства сельскохозяйственной продукции на основе современных, экологически безопасных и ресурсосберегающих технологий. Она включает в себя организационные, технологические, экономические, управленческие и социальные мероприятия, необходимые для производства, хранения, переработки и реализации растениеводческой, животноводческой и другой продукции.

Система ведения сельского хозяйства предполагает наиболее полное, эффективное использование климатических, земельных, водных, энергетических, трудовых и других ресурсов с целью производства сельскохозяйственной продукции высокого качества в соответствии с потребностями общества. Как категория социально-экономическая она зависит от уровня развития производительных сил общества и научно-технического процесса. Системы ведения сельского хозяйства различаются по специализации, главному рыночному продукту, по интенсификации производства, применению ресур-сосберерегающих технологий, современным методам управления и моделирования технологических процессов.

Как многокомпонентная система она включает организационноэкономические, технологические, управленческие и другие мероприятия в соответствии со спецификой производства (рис. 1). В состав системы мероприятий включают мероприятия по хранению, переработке и реализации продукции, материально-техническому обеспечению, охране окружающей среды и др. Составные звенья ее могут изменяться и дополняется. Например, система животноводства может включать мясомолочное скотоводство, коневодство, овцеводство, свиноводство, пчеловодство и другие отрасли.

Составной частью системы ведения сельского хозяйства является система земледелия. В современном аграрном производстве под системой земледелия понимают совокупность взаимосвязанных организационно-экономических, агротехнических, мелиоративных и других мероприятий, направленных на эффективное использование земель агроландшафта, материальных ресурсов субъекта, воспроизводство плодородия почв с целью получения высоких и устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур. Она предполагает

рациональное использование всех сельскохозяйственных угодий: пашни, сенокосов, пастбищ, многолетних насаждений, а также рекультивируемых, заболоченных и других земель.

Рис. 1. Составные компоненты системы ведения хозяйства

Основными задачами этого агрокомплекса являются:

- устойчивое получение экономически выгодных урожаев сельскохозяйственных культур высокого качества;

- воспроизводство плодородия почв и защита их от эрозии и деградации, переуплотнения;

- обеспечение безопасности и охраны природной среды (водоемы, леса, реки и др.) от загрязнения удобрениями и пестицидами;

- создание благоприятных условий для высокопроизводительного труда, отдыха и жизни земледельца.

Современная система земледелия как сложный агрокомплекс включает в себя четыре группы (блока) взаимосвязанных мероприятий: агротехнические, мелиоративные, организационно

экономические и экологические (рис. 2).

Агротехнический блок включает организацию территории землепользования хозяйства (землеустройство), размещение севооборотов, хозяйственных центров, ферм, дорог и т.д. В современных адаптивно-ландшафтных системах земледелия большое значение имеет соотношение площадей основных угодий: пашни, сенокосов, пастбищ, леса и водоисточников. При составлении проекта землепользования в каждой природной зоне определяют оптимальное соотношение этих угодий с учетом специализации хозяйства и противоэрозионной организации территории.

Рис. 2. Компоненты системы земледелия и их взаимосвязи

На основе анализа агроэкологических групп земель, уровня их плодородия, а также степени проявления эрозионных процессов определяют пригодность их для возделывания сельскохозяйственных культур и количество вводимых севооборотов.

Структура посевных площадей в каждом севообороте составляется с учетом потребности в рыночной продукции и кормах для животноводства. Наряду с этим она должна обеспечить воспроизводство плодородия и защиту почв от эрозии. Так на средне- и сильносмытых почвах вводят специальные почвозащитные севообороты, в которых доля многолетних трав составляет 50-60%.

При проектировании системы обработки почвы в севооборотах учитывают свойства почвы, уровень ее плодородия, биологические особенности культур и их требования к мощности пахотного слоя, к параметрам агрофизических показателей плодородия, фитосанитарному состоянию почвы.

В севооборотах Центрального Нечерноземья система обработки почвы строится на принципах ее разноглубинное™, минимализации под зерновые культуры на хорошо окультуренных и слабозасоренных многолетними сорняками почвах.

В степных районах при проявлении ветровой эрозии отвальную обработку заменяют плоскорезной, чизельной или другой безотвальной с оставлением на поверхности почвы стерни, измельченной при уборке хлебов соломы. Такие способы обработки улучшают водный режим почвы и защищают ее от ветровой эрозии.

Важным звеном системы земледелия также является комплексная защита растений от сорняков, болезней и вредителей. Она проектируется на совокупном применении предупредительных, механических, химических и биологических методов. Основой разработки мероприятий по оптимизации защиты растений служат мониторинг, краткосрочные и долгосрочные прогнозы развития вредных организмов.

Экологически безопасные технологии направлены на получение урожая высокого качества, предупреждение загрязнения почв удобрениями, тяжелыми металлами и пестицидами. Они включают приемы, оптимизирующие средства воздействия на почву и растения с целью уменьшения отрицательного влияния на окружающую среду и качество продукции. С помощью технологических приемов, например, мы уменьшаем до нормативных пределов сток и смыв почвы на склоновых землях, оптимизируем ее переуплотнение.

Мелиоративный блок включает водные (осушение, орошение), химические (известкование кислых почв и гипсование засоленных земель) мелиорации, лесомелиорации и систему улучшения природных кормовых угодий.

С помощью водных мелиораций регулируют водный режим почвы и связанный с ним воздушный. Так, на переувлажненных почвах и заболоченных землях проводят осушение. Оно проводится открытой осушительной сетью каналов или закрытым дренажем с целью отвода поверхностных и грунтовых вод в водоприемники (каналы, реки, озера). На заболоченных, переувлажненных землях с высоким уровнем стояния грунтовых вод проводят понижение уровня их стояния.

Орошение и обводнение земель эффективно в засушливых районах или в периоды кратковременных засух в течение вегетации растений, особенно в критические для водопотребления фазы роста. Оно увеличивает в среднем на 30% урожайность зерновых и кормовых культур, улучшает качество урожая.

Лесомелиорации, лесополосы и лесонасаждения оптимизируют микроклимат, сокращают поверхностный сток на склонах, способствуют накоплению воды в почве. На землях, подверженных ветровой эрозии, они снижают скорость ветра до безопасного порога, что предотвращает снос и выдувание почвы.

Для защиты прудов, водоемов от заиления создают берегоукрепляющие и противоэрозионные лесные насаждения, а прифермские и пастбищные лесополосы проектируют вблизи ферм и на природных кормовых угодьях. В зависимости от интенсивности использования земли и способов повышения плодородия в историческом

плане системы земледелия подразделялись на следующие типы: примитивные, экстенсивные, переходные и интенсивные. При экстенсивных системах не все пригодные к сельскохозяйственному использованию земли находились в обработке или значительная часть пашни отводилась под чистые пары и многолетние травы. Они не позволяли поддерживать плодородие почвы на достаточно высоком уровне, так как оно восстанавливалось лишь под действием естественной растительности без участия человека, и их стали заменять более прогрессивными системами. Интенсивные системы земледелия характеризуются высокопродуктивным использованием пашни под посевы полевых и кормовых культур, превращением лугов в продуктивные сенокосы и пастбища и активным воздействием человека на плодородие почвы.

Плодосменная система - это система земледелия, при которой зерновые культуры занимают не более половины площади пашни, а на остальной части возделывают пропашные и бобовые растения. Впервые плодосменная система была применена в Бельгии и Голландии в XVI в., а позднее и в Англии, где в графстве Норфолк был введен классический плодосменный севооборот: 1) клевер; 2) озимая пшеница; 3) турнепс; 4) ячмень с подсевом клевера.