1.2. Современные системы земледелия и их содержание

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.

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.

В России теоретические основы плодосмена развивали ученые-агрономы А.Т. Болотов, И.М. Комов, А.В. Советов. «Главное искусство состоит в том, - писал И.М. Комов, - чтобы земли не изнурить, а прибыли от нее получить, сколько можно больше. Этого можно достичь, если поочередно то овощ, то хлеб, то траву сеять».

Переход к плодосменной системе земледелия позволил существенно увеличить производство зерна, кормов и другой продукции. Особенность этой системы: 1) перевод всех малопродуктивных кормовых угодий в пашню; 2) замена чистых паров занятыми с посевами в них бобовых культур; 3) увеличение плодородия почвы благодаря чередованию бобовых, пропашных и зерновых культур, применению удобрений, рациональной обработки почвы, известкованию кислых почв и др. Кормовые культуры размещают на пашне, вводят промежуточные посевы. Наиболее широко эта система распространена в увлажненных районах Нечерноземной и Центральночерноземной зоны, где возделывают зерновые, кормовые и технические культуры.

При зернопаровой системе земледелия преобладающую площадь пашни (60-80%) занимают зерновые культуры, значительная плопадь (20%) отведена под чистые пары. Плодородие поддерживается * повышается обработкой почвы и применением удобрений. Широьое распространение зернопаровая система получила в степ-

ных засушливых районах Западной Сибири, Среднего и Нижнего Поволжья.

На легких почвах как разновидность зерновой системы применяется сидеральная система земледелия. Сущность ее заключается в том, что на паровом поле возделывают растения, зеленую массу которых запахивают на удобрение. В качестве сидеральных культур используют многолетний и однолетний люпин, пелюшку, сераделлу, донник.

Травопольная система. Основой ее являются полевой зернопаротравяной севооборот и кормовой с посевами однолетних и многолетних трав. При этой системе значительная часть пашни (50% и более) используется под многолетние травы, а остальная часть земель занята кормовыми культурами.

Теоретические основы травопольной системы земледелия разработаны академиком В.Р. Вильямсом в 30-е годы XX века. Особое значение в ней придавалось улучшению структуры почвы и восстановлению ее плодородия под действием многолетних бобовозлаковых трав. Это достигалось введением травопольных севооборотов, системы отвальной обработки почвы в сочетании с применением органических и минеральных удобрений, известкования кислых почв. Наряду с этим значительное внимание уделялось полезащитному лесоразведению и почвозащитным мероприятиям.

Эта система земледелия получила распространение в хозяйствах с крупными животноводческими комплексами по производству мяса и молока. Для повышения ее эффективности в севообороты вводят кормовые культуры (кукурузу, корнеплоды), однолетние травы, промежуточные посевы, применяют жидкий навоз, орошение.

Пропашная система земледелия характеризуется самым интенсивным использованием земли и активным воздействием человека на плодородие почвы с помощью удобрений, орошения и других приемов. В этой системе большую часть пашни (более 50%) занимают посевы пропашных культур: картофеля, свеклы, кукурузы, хлопчатника, овощных, сои. Высокая степень насыщения севооборотов пропашными требует применения удобрений в больших дозах, интенсивной обработки почвы, дополнительных мероприятий по борьбе с болезнями, вредителями и сорняками, почвозащитных, мелиоративных и других приемов. Внедрение пропашной системы земледелия связано с большими затратами труда и материальных средств. В этой системе широко применяют повторные посевы пропашных культур и промежуточные посевы. Пропашная системазем-леделия получила распространение в хозяйствах, специализирующихся на возделывании картофеля, овощей, сахарной свеклы и других культур.

Перечисленные системы земледелия имеют характерные признаки: социально-экономический и агротехнический (земледельческий). Первый из них характеризует способ использования земли, второй - способ восстановления плодородия почвы и защиты ее от эрозии. Способ использования выражается в соотношении земельных угодий и структуры посевных площадей, а способ повышения плодородия почвы - в комплексе агротехнических и почвозащитных мероприятий. Эти признаки характеризуют интенсивность и рациональность системы земледелия.

Большое разнообразие природных условий на огромной территории России потребовало разработки и освоения научнообоснованных адаптивно-ландшафтных систем земледелия, наиболее полно учитывающих местные климатические, почвенные и экономические условия. Современная система земледелия - это сложный агрокомплекс взаимосвязанных организационноэкономических, агротехнических, мелиоративных мероприятий по производству растениеводческой продукции на основе эффективного использования земельных, материальных и трудовых ресурсов. Она должна быть хорошо адаптирована к природным условиям агроландшафта, к рынку, материальным ресурсам. Адаптивность предполагает соответствие биологических особенностей и требований сельскохозяйственных культур климатическим условиям, уровню плодородия почвы, влагообеспеченности и т.д. (рис. 3).

Главная особенность современных систем земледелия - это формирование устойчивых высоких урожаев в основе которых лежит максимальное связывание кинетической энергии солнца и перевод

ее в потенциальную, т.е. в форму органического вещества. Оптимизация условий жизни растений для наибольшего синтеза органического вещества в агроценозах является одной из теоретических основ систем земледелия. В этих целях используют законы земледелия и учение о воспроизводстве плодородия, которые служат основой оптимизации факторов жизни растений. Весь комплекс агротехнических мероприятий .в системах направлен на устранение причин, ограничивающих получение высоких и устойчивых урожаев высокого качества.