logoas
Наукой опыт умножая!
Производите больше урожая!

Помогаем достичь большего

call Телефон:
8 (980) 240-60-17

locate г. Воронеж, Ленинский пр-т 174 "ж", офис 32

Среда, 09 марта 2016 21:57

Внедрение инновационных технологий в растениеводстве

Прошло сто тридцать лет после выхода в свет книги В.В.Докучаева «Русский чернозем», в которой он с полным основанием называл чернозем царем почв. Именно в черноземах наиболее ярко и гармонично проявляется не только  высокое плодородие, но и та незаменимая биосферно-экологическая роль, которую играет почвенный покров нашей планеты в функционировании ее биосферы, в биологическом благополучии всего живого на земле, в том числе и человека.

Докучаевское учение о почвах было воспринято в России и Западной Европе, а затем получило признание во всем мире. Идеи и понятия, терминология, и методы полевых описаний почв, способы интерпретации данных, полученных В.В.Докучаевым в процессе изучения русского чернозема, его концепция факторов почвообразования и зональности природных условий открыли новый этап в познании почв мира, стали основой современного почвоведения и базой рационального земледелия. Уже тогда 130 лет назад В.В.Докучаева глубоко тревожили состояние и судьба черноземов – лучших почв мира. Он, говоря о бездумной и непомерной распашке черноземов, называл человека «мнимым властелином земли», который  «хозяйничает в ней на правах бесконтрольного и неразумного деспота». «Являясь обладателями лучших почв в мире - писал В.В. Докучаев, мы оказались ныне в самом тяжелом положении и вынуждены признать факт печального современного состояния сельского хозяйства в черноземной степной зоне». Необходимо отметить, что даже спустя 130 лет это положение остается верным и сейчас, и еще более актуальным, чем в то далекое время.

Черноземы подвергаются интенсивному и все более усиливающемуся воздействию в условиях их земледельческого использования. Комплекс разнообразных целенаправленных и побочных антропогенных влияний приводит к весьма существенным изменениям их свойств и плодородия. Большой частью эти изменения имеют негативный характер (слайд 2). На первое место по степени отрицательного воздействия на плодородие черноземов необходимо поставить нарушение нормального круговорота веществ и энергии в агроэкосистемах, эрозию, усиление процессов дегумификации и  аридизации.

Деградационные процессы дегумификации, уплотнения и эрозии пахотных горизонтов получили в последнее десятилетие повсеместное распространение. Во всех  подтипах Воронежских черноземов в результате этого снизилась мощность прогумуссированных горизонтов и содержание в них органического вещества. Среди современных старопахотных почв преобладают средне- и маломощные, средне и малогумусные виды, резко контрастирующие с мощными и многогумусными почвами целинных участков (слайд 3).

Анализ последних данных агрохимического обследования почв показал практичекое отсутствие  среди черноземов почв с содержанием гумуса более 9%. Значительная доля принадлежит почвам со средним содержанием гумуса, которые отмечены на 42,4% площади пашни. Большая часть пахотных угодий 47,1% характеризуется как малогумусные. Средневзвешенное содержание гумуса составляет 5,7%.

Сопоставление результатов современных обследований с материалами по аналогичным объектам 40- летней давности убедительно свидетельствуют о росте площадей, на которых наблюдается неуклонное снижение обеспеченности почв  подвижным фосфором. За период с 1964 по 2000 гг. площадь черноземов перешедших из градации с высокой обеспеченностью в повышенную увеличилась почти в пять раз.  По последним данным черноземы Воронежской области характеризуются средним (52%) и повышенным (27,4) содержанием подвижного фосфора. Таким образом, можно отметить существенное снижение обеспеченности этим элементом пахотных черноземных угодий,  уменьшение площадей с повышенным  содержанием и ростом площадей со средней обеспеченностью (слайд 4 график) в динамике по турам.

По данным последнего тура агрохимического обследования 77,8% почв области отмечены с повышенным и высоким содержанием обменного калия. Низко обеспеченных почв практически нет – их доля составляет всего 1,0% от всей площади пашни. Следует отметить, что в условиях аридизации климата при отрицательном балансе основных макроэлементов проблема доступности подвижного фосфора будет возрастать и необходимо принять все меры для обогащения черноземов этим элементам.

Широкомасштабные почвенные исследования, проводимые с 1983 года свидетельствуют о приросте площадей с повышенной кислотностью почв. Процессы подкисления наиболее выражены в зоне распространения оподзоленных,  типичных и выщелоченных черноземов, т.е. в северном и северо-западном агроэкологических районах области. Современный анализ реакции среды черноземов обыкновенных и южных показывает закономерное смещение ее в нейтральную сторону – в южном и юго-западном агроэкологических районах за  20-летний период РН солевое изменился с 6,1 до 6,7 (слайд 5). Главная причина подкисления черноземных почв в настоящее время заключается в устойчивом некомпенсированном декальцинировании почвы, а образование солонцов связано с ….

Более половины площадей используемых в сельскохозяйственном производстве расположены на склонах различной крутизны и экспозиции, что обуславливает развитие эрозионных процессов (слайд 6). В среднем по области площадь пашни, подверженной водной и ветровой эрозии – 23,3%.

Рациональное землепользование  сохранение, воспроизводство плодородия черноземов и жизненной среды в современных условиях невозможны без комплексного адаптивно-ландшафтного подхода. Сегодня, опираясь на бесценный уникальный эксперимент в Каменной Степи ученые нашего института, других НИИ и ВУЗов всемерно развивая учение В.В. Докучаева о генезисе и эволюции черноземов, о комплексном решении проблем повышения их плодородия, борьбы с засухой под руководством отделения земледелия Россельхозакадемии создали цикл прикладных и фундаментальных работ, определивших методологию разработки и освоения адаптивно-ландшафтных систем земледелия, наукоемких агротехнологий и их элементов, которые способны решать назревшие, актуальные проблемы рационального  использования черноземов.

Комплексная оценка природно-, почвенно-климатических и экологических возможностей ландшафтов  на территории области показала значительное многообразие элементарных ареалов агроландшафта и соответствующие  им  параметры природной среды, что легло в основу экологического районирования территории области (слайд 7 из системы) оценки почв и формированию агроэкологических групп земель в пределах этих районов (слайд 8 из системы).

Переход к ландшафтному земледелию предполагает значительное усиление  внимания к севооборотному блоку, к формированию, как состава возделываемых культур, так и размещению их в агроландшафтах. Главная задача здесь – найти экологическую нишу той или иной культуры, подобрать близкие по агроэкологическим требованиям группы культур для определенной категории земель. Многолетние исследования по севооборотной тематике касающиеся баланса органического вещества почвы и элементов минерального питания, агрофизического, биологического и фитосанитарного состояния, противоэрозионной почвозащитной роли севооборотов позволили создать различные виды севооборотов и дифференцировать их размещение на землях различной крутизны, степени смытости и, следовательно, интенсивности  использования (слайд 9). Эти севообороты, где зерновая группа занимает, как правило, 50-55% площади наиболее устойчивы по урожайности и валовому производству всех видов продукции. Они же, на соответствующем фоне минеральных удобрений обеспечивают накопление в почве 50-55 ц/га негумифицированной биомассы разнообразной по биохимическому составу, что повышает биоценотический потенциал черноземов, интенсивность и объем малого биологического круговорота веществ и образовании лабильных органических веществ – предвестников гумуса. В настоящее же время в пахотный слой поступает от 27 до 40 ц/га пожнивные корневых остатков, в основном с широкими отношением C:N, трудно подвергающимся микробиологический трансформации из-за недостатка азота в почве.

В этой связи особое значение для пополнения азотного фонда черноземов приобретает вопрос о биологическом азоте. Замена части технического азота, на производство которого затрачивается около 1/3 всей используемой энергии в земледелии, азотом биологическим была и будет проблемой, имеющей чрезвычайное как экологическое, так и энергетическое значение и поэтому поля однолетних и многолетних  бобовых трав должны занять прочное место в севооборотах и рассматриваться как «цеха» для фиксации азота атмосферы (слайд 10). Во многом решению проблемы пополнения черноземов азотом способствуют микробиологические препараты, разработанные во ВНИИА и ВНИИСХ микробиологии, которые сейчас изучаются в нашем институте, показывают высокую эффективность и рекомендуются для широкого использования в производстве. Действенным средством повышения плодородия почвы, обогащения ее органическим веществом и макроэлементами являются сидеральные культуры (слайд 11).

Важным ресурсом сохранения и повышения плодородия черноземов является совершенствование приемов их обработки. В последние годы предлагались различные способы минимализации, включающие безотвальные, поверхностные обработки с различной степенью использования гербицидов. Такие системы на пятый, шестой год ротации севооборота приводят к увеличению объемной массы почвы на 0,02-0,08 г/см3, снижению водопроницаемости и содержания доступной влаги на 6,914 мм нитратного азота на 1,7-2,4 мг, урожайности на 1,6-2,4 ц/га. Черноземные почвы, материнской породой которых являются четвертичные и третичные глины при недостаточной отвальной обработке склонны к уплотнению, особенно в подпахотных горизонтах, дифференциации пахотного слоя по плодородию, росту засоренности посевов, что требует дополнительных затрат на ликвидацию этих последствий. Большинство исследований свидетельствуют, что при возделывании различных по биологии культур во всех агроэкологических районах области  наиболее эффективна комбинированная система обработки черноземов, включающая сочетание отвальных, безотвальных и поверхностных приемов в зависимости от агроэкологических условий (слайд 12). На легких по гранулометрическому составу черноземных почвах, подверженных водной и ветровой эрозии  эффективна безотвальная обработка с сохранением стерни. Это способствует накоплению снега, увеличению запасов влаги и предохранению почвы от выдувания.

Прогрессивное повышение плодородия черноземов является  основой эффективности и устойчивости земледелия. Стратегия химизации и мелиорации земель должна быть направлена на обеспечение темпов опережающего развития почвообразовательного процесса, а органические удобрения необходимо рассматривать  как средство регулирования энергетического баланса почвы и источник основного компонента процесса фотосинтеза – углекислоты. Черноземные почвы  хорошо отзываются на удобрения, особенно типичные и выщелоченные черноземы лесостепи, так как здесь складываются наиболее благоприятные условия увлажнения, на степных черноземах обыкновенных и южных максимальный эффект от применения удобрений достигается при дополнительном увлажнении.

В нашем институте  на основе ландшафтного подхода к распределению и использованию удобрений с учетом рельефа и категории земель разработаны системы применения  минеральных и органических удобрений для различных видов полевых кормовых и почвозащитных севооборотов, позволяющие поддерживать положительный  баланс макроэлементов (слайд 13). Созданы технологические паспорта для ведущих сортов сельскохозяйственных культур, обеспечивающие управление продукционным процессом, подготовлены соответствующие рекомендации. Необходимо отметить, что в Воронежской области, благодаря целенаправленной, конструктивной работе правительства области, департамента аграрной политики объемы применения минеральных удобрений существенно увеличились с     до 2012 году, и уже сейчас в области успешно реализуются проекты по агрохимическому обслуживанию сельского хозяйства.

Для повышения плодородия черноземных  почв очень важно накопление влаги и ее  рациональное использование, особенно в степных районах, в местах распространения обыкновенных и южных черноземов. Научными учреждениями разработаны агротехнические приемы обеспечивающие решение этих проблем. Проведение снегозадержания увеличивает высоту снега на 35% агролесомелиоративное обустройство территории агроландшафтов увеличивает поглощение воды почвой в 3-3,5 раза и уменьшает сток с 43-55 мм до 17 мм, применение в  агротехнологиях таких приемов как гребнистая зябь, лункование, щелевание, гребнекулисная обработка обеспечивает дополнительно накопление 8-22 мм влаги и защиту почв от эрозии.

Актуальной и не до конца решенной проблемой остается орошение черноземов. Наиболее эффективно оно на средних и легких, не склонных к слитообразованию почвах с хорошим естественным дренажем. Орошение должно быть дополнительным к естественному увлажнению для поддержания влажности почвы не ниже 70-75% ППВ в период вегетации. Научными учреждениями установлены сроки и нормы полива, разработана  методика контроля за физико-химическим состоянием орошаемых почв, солевым режимом поливных и грунтовых вод, что позволяет осуществлять это агроприем в соответствии с современными экологическими требованиями. Сейчас необходимо строительство новых оросительных систем, а вместе с ними и создание интенсивного полевого кормопроизводства, что позволит постепенно увеличивать поголовье КРС и других животных.