Методологические основы современных систем земледелия
Методологические основы современных систем земледелия.
Под современной системой земледелия следует понимать научно обоснованный комплекс методов и технологий производства продукции растениеводства, адаптированный к агроландшафтам и ресурсно-энергетическому потенциалу хозяйства, обеспечивающий оптимальную агроэкологическую эффективность.
Основной целью современных систем земледелия является производство экологически и экономически обоснованной, конкурентоспособной продукции растениеводства.
Методы производства растениеводческой продукции. В настоящее время в системах земледелия используют различные методы производства растениеводческой продукции, которые реализуют через определенные технологии. Их название и сущность обусловлены историческим процессом развития земледелия. Разнообразие методов и технологий производства продукции растениеводства позволяет оптимизировать использование различных агроландшафтов.
^ Примитивный метод.
На природных кормовых угодьях с естественным травостоем (пастбища, сенокосы) применяют примитивный метод производства зеленых кормов, сена и сенажа. При этом методе возобновление многолетних трав и воспроизводство плодородия почв происходят в основном за счет природных процессов. Роль человека сводится к регулированию (технологии) использования естественных угодий путем составления графика стравливания пастбищ, определения сроков и высоты скашивания трав сенокосов. В этом случае достигается высокая агроэкологоэкономическая эффективность, т. е. обеспечивается экологическая устойчивость ландшафта при низкой себестоимости продукции. К недостаткам примитивного метода следует отнести часто низкую продуктивность некоторых кормовых угодий различных агроландшафтов.
^ Экстенсивный метод.
Применяют при отсутствии минеральных и недостатке органических удобрений в основном на равнинных агроландшафтах с высоким уровнем почвенного плоюродия (черноземы, темно-серые лесные почвы). Воспроизводство; плодородия почв осуществляют за счет научно обоснованных севооборотов, в структуре которых присутствуют почвоулучшающие культуры (многолетние травы, зерновые бобовые, сидеральдые), а также чистые и занятые пары. Кроме того, применяют навоз, солому, зеленые удобрения. При данном методе используют различные по интенсивности технологии обработки почвы и ухода за растениями, сорта сельскохозяйственных культур. Защиту растений от вредных организмов проводят агротехническим методом. Урожайность сельскохозяйственных культур при данном методе для условий региона средняя с хорошим качеством процукции.
^ Техногенно-химический метод.
Широко применяют при производстве продукции на пахотных землях различных агроландшафтов. Сущность его состоит в том, что наряду с использованием современного комплекса сельскохозяйственных машин, оснащенных активными и пассивными рабочими органами, применяют минеральные удобрения, пестициды, ингибиторы нитрификации, ростовые вещества и т. д. Воспроизводство органического вещества почвы происходит в основном за счет растительных остатков многолетних трав, частичной запашки соломы зерновых культур, малых и средних доз навоза. Это обеспечивает получение планируемых урожаев сельскохозяйственных культур в севооборотах различной специализации. Однако интенсивное применение химических средств и тяжелой техники приводит к деградации агроландшафтов (невосполнимому разложению гумуса, уплотнению подпахотных слоев, загрязнению почвы, грунтовых вод и водоисточников химическими элементами минеральных удобрений, тяжелых металлов, метаболитами пестицидов), а также к снижению эффективности вносимых средств.
^ Биологический метод.
Основан на применении органических и бактериальных удобрений, биологических средств защиты растений от вредных организмов, биостимуляторов физической природы, биогумуса, севооборотов с многолетними травами, сидеральным паром и бобовыми культурами. Этот метод целесообразно использовать на равнинных землях при производстве продукции, предназначенной для приготовления детского и диетического питания, а также овощей, употребляемых в свежем виде.
^ Эколого-адаптивный метод.
Включает применение экологически обоснованных доз минеральных и органических удобрений, интегрированную защиту растений, ресурсосберегающие технологии обработки почвы, севообороты с культурами, адаптированными к условиям агроландшафта по уровню плодородия и гранулометрическому составу почв, влаго- и теплообеспеченности, крутизне и экспозиции склона. Применение минеральных удобрений в этом методе в сравнении с другими требует больше информации и знаний о конкретных агроландшафте и агроценозе.
Экологизация воспроизводства плодородия почв обеспечивается интенсивным применением органических удобрений всех типов.
Данный метод производства продукции растениеводства нашел применение в ландшафтном земледелии, обеспечивая рациональное использование и экологическую безопасность агроландшафта.
Это стало возможным благодаря достижениям агрономической науки и знанию смежных дисциплин последних десятилетий.
____________________
^ Предмет, объект и метод исследования систем земледелия.
СЛ 19 Предметом исследований систем земледелия как научной дисциплины являются методы и технологии производства продукции растениеводства, адаптация их к различным природным и социальным условиям.
Поскольку современное земледелие — многокомпонентная система, то ее составные части находятся во взаимосвязи между собой и внешней средой.
По типу связи с природной средой система земледелия относится к открытым системам, характеризующимся постоянным обменом вещества и энергии.
Одни и те же элементы в зависимости от характера объединения могут образовывать разные по свойствам системы. Поэтому продуктивность системы будет определяться не столько составляющими ее элементами, сколько уровнем управления их взаимодействием.
^ СЛ 20 Объектами исследования в системах земледелия являются взаимосвязи между основными звеньями: системами севооборотов, удобрения, обработки почвы,защиты растений, семеноводства, мелиорации, технологии возделывания культур и др.
^ Методом исследования систем земледелия является системный анализ - совокупность методологических средств исследования и проектирования сложных объектов, позволяющих прогнозировать развитие всей системы.
Традиционные подходы к проектированию систем земледелия, основанные на практическом опыте, интуиции, несложных расчетах, не обеспечивают желаемого эффекта.
Системный анализ позволяет объединить разные факты, рассмотреть перспективы развития различных процессов – почвенных,биологических, экономических, экологических, методов и технологий производства продукции, воспроизводства плодородия почвы, способов использования агроландшафтов, их связи с другими явлениями, учесть их взаимообусловленность.
____________________
Методологические принципы систем земледелия. К ним относятся целостность, дифференциация, адаптивность, экологичность, нормативность, оптимизация, агрономическая и экономическая эффективность. 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, мезорельефа. 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.
Экологичностъ 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 эрозионных и дефляционных процессов, накопление в почве и растениях тяжелых металлов, метаболитов пестицидов, сохранение растительного и животного разнообразия.
C25 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).
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.