Эколого ландшафтная система земледелия


Научно-методические принципы эколого-ландшафтных систем земледелия

НАУЧНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ ЭКОЛОГО-ЛАНДШАФТНЫХ СИСТЕМ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ

Важной и неотъемлемой частью земельного законодательства есть принцип рационального использования земельных ресурсов. Помимо других положений он включает и ряд экологических и технологических ограничений на использование земель. Существующие нормативно-правовые акты не обеспечивают механизм применения этих положений, особенно в зональном аспекте. Между тем, этот механизм должен обеспечивать максимальное предотвращение интенсивного развития эрозионных процессов и других видов деградации почв.

Различие регионов области по природно-климатическим факторам, ландшафтам, почвенным условиям, экологической обстановке, связанной с развитием промышленного производства, степенью урбанизации и развития инфраструктуры требует принципиально разного подхода к направлениям сельскохозяйственного производства в этих регионах, соответствующей его специализации и дифференциации использования отдельных полей в пределах одного хозяйства с учетом перечисленных факторов. Так, развитие овощеводства открытого грунта в регионе Лисичанск – Рубежное – Северодонецк с экологической точки зрения противоестественно. Размещение зерно-пропашных севооборотов на короткопрофильных почвах в зоне Донецкого Кряжа экологически недопустимо и экономически нецелесообразно. В связи с этим при разработке систем земледелия, проектов внутрихозяйственного землеустройства, схем противоэрозионных мероприятий и других видах землеустроительных работ для конкретных хозяйств необходимо учитывать эколого-хозяйственное, эрозионно-гидрологическое, почвенно-климатическое районирование области и другие особенности регионов, определяющие мероприятия по формированию агроландшафта и защите почв от водной и ветровой эрозии.

В условиях сложившейся кризисной эрозионно-гидрологической ситуации и далекого от оптимального использования земельных ресурсов, а также сложного финансово-экономического положения в стране в ближайшие годы область не сможет выделять достаточные капиталовложения для компенсации потерь плодородия почвы. Речь может идти только о максимально возможном предупреждении эрозии и деградации почв на основе кардинальных мер, направленных на экологизацию хозяйственной деятельности.

Серьезным успехом в деле частичной адаптации земледелия к природным условиям и его противоэрозионной направленности была разработка и внедрение в производство (1985-1990 г. г.) контурно-мелиоративной системы земледелия (КМЗ). Однако внедрение этой системы земледелия на сегодняшний день прекратилось практически полностью, к тому же она решала проблему приближения контурных рубежей к природной среде механически, без учета генетической сути природных почвенно-растительных полос. Для КМЗ была характерной насыщенность энерго - и капиталоемкими противоэрозионными мероприятиями без кардинального пересмотра нерациональной структуры сельскохозяйственных угодий, категорий земель и посевных площадей. Именно пренебрежение этими, сравнительно недорогими мероприятиями, и привело к нынешнему экологическому кризису в земледелии.

Наметившийся позже ландшафтный подход к землеустройству (Лопырев М. И., 1995, 1997), а также учет санитарно-гигиенических и рекреационно-эстетических функций агроландшафта (Юрченко А. Д., 1997) позволили устранить некоторые недостатки КМЗ. Именно на этой методологической базе в областном управлении земельных ресурсов была разработана “Концепция эколого-ландшафтной системы земледелия Луганской области на период до 2015 года”.

В основу эколого-ландшафтной системы земледелия положены следующие принципы:

·  Экологически сбалансированное почвоводоохранное устройство (организации террито­рии) агроландшафта, создаваемое на многие десятилетия (категории земель и угодий, ле­сополосы, гидротехнические сооружения и др.) - это фундамент, на котором формиру­ется система земледелия независимо от категорий землепользователей и форм собст­венности. Решение этой задачи предусматривает контурную организацию территории, оптимизацию соотношения угодий, оптимальное размещение защитных лесонасаждений, ГТС участков, предназначеных под залужение, природных очагов растительных сообществ и экологических коридоров.

·  Агротехнический или технологический блок (структура посевных площадей, севообо­роты, системы обработки почвы, удобрений и т. д.) должен вписываться в рамки создан­ной почвоводоохранной структуры агроландшафта. Он предусматривает расширенное восстановление почвенного плодородия и строится на принципах экологизации и биоло­гизации земледелия.

Именно подчинение организации территории технологическому блоку земледелия (ко­гда лесополосы и другие рубежи создавались эпизодически по границам существующих по­лей севооборотов, а сами поля выделялись крупными массивами и были заняты монокульту­рой без учета рельефа и почвенных условий, преобладали интересы удобства применения тяжелой тракторной техники и крупногабаритных агрегатов) – было и есть главным недос­татком всех созданных ранее концепций земледелия.

Ключевые положения эколого-ландшафтной системы земледелия:

-  Оптимальное соотношение видов угодий и категорий земель (пашни, луга, пастбищ, лесных насаждений и водоемов), а также их структура, должны быть обусловлены местными природными условиями и быть устойчивыми в пространстве и времени;

-  дифференцированный подход на основе эрозионно-гидрологических показателей в бассейновых системах к вопросу сокращения пашни и замены ее альтернативными сельскохозяйственными и природными угодьями (макроуровень – эрозионно-экологические зоны);

-  дифференциация принципов использования земельных ресурсов на основе нормативных показателей для почвоводоохранного обустройства эродированных и эрозионно-опасных территорий (микроуровень – водосборы, хозяйства, поля, рабочие участки);

-  приоритетность природоохранных задач и оптимальное их сочетание с производственными;

-  максимальное сохранение природных очагов растительных и животных сообществ внутри агроландшафта.

Адаптация систем земледелия на уровне хозяйства, водосбора или отдельного поля с учетом научно обоснованных параметров экологической организации агроландшафта должна выполняться путем использования определенных групп земель конкретными группами фитоценозов. Для этого выделяются агроэкологические группы земель (АЭГЗ), т. е. территории однородные по пригодности их использования (хозяйственно-технологический аспект) и безопасности в отношении формирования поверхностного стока и смыва почвы (эрозионно-экологический аспект) в зависимости от агропроизводственной группировки почв и рельефа местности (табл. 2, 2а). В эрозионно-экологическом отношении учитываются два фактора - ливневый потенциальный сток 10 % обеспеченности и среднегодовой смыв почвы (табл. 3).

Выделенные АЭГЗ являются основой для элементарного обустройства агроландшафта конкретной территории землепользования (элементарный водосбор, поле, рабочий участок). Для выполнения этой работы на основании комплексной оценки эрозионно-гидрологической ситуации, учитывающей величину поверхностного стока и интенсивность смыва почвы, агроландшафты разделяются на пять групп (табл. 3).

По данным показателям территория области разделяется на три эрозионно-экологические зоны (ЭЭЗ), которые изображены на рис. 1. Характеристика концептуальных моделей почвоводоохранного обустройства для выделенных зон приведена в таблице 4.

При проектировании почвоводоохранных мероприятий для конкретных объектов (водосбор, хозяйство и т. д.) их соотношение дифференцируется по группам агроландшафтов (табл.3). При этом указанные мероприятия объединяются в следующие модели:

І модель. Агроландшафты первой и третьей АЭГЗ.

Организация территории прямолинейно-контурная. Структура посевных площадей максимально насыщена пропашными культурами. Почвозащитные технологии выращивания сельскохозяйственных культур (основная обработка почвы, посев культур и уход за ними на склонах более 1° выполняются поперек слона). На границах севооборотов, полей, внутри полей создаются 4-5-рядные лесные полосы через 250-300 м, усиленные валом-канавой с земляными перемычками.

Таблица 2. Состав агроэкологических групп земель

Подгруппа

Название подгруппы

 
 

I

I1

Плато, террасы и склоны до 1° с полнопрофильными и полугидроморфными почвами суглинистого и глинистого мехсостава

 

I2

Склоны крутизной до 3° со слабоэродированными почвами суглинистого и глинистого мехсостава

 

II

IІ1

Плато и склоны до 3° с почвами укороченного (30-50 см) профиля на плотных породах слабощебнистокаменистые (на склонах 0-1º возможно использование в I АЭГЗ, а на сложных склонах до 3º, сильно пораженных ложбинами и размывами - в IV АЭГЗ)

 

IІ2

Склоны, крутизной 3-5° со слабоэродированными почвами на рыхлых породах суглинистого и глинистого мехсостава (на склонах, сильно пораженных ложбинами и размывами - в IV АЭГЗ)

 

IІ3

Плато и склоны до 3° с дефлированными почвами супесчаного и легкосуглинистого мехсостава

 

III

IІІ1

Поймы высокого уровня, широкие днища балок с намытыми и луго-черноземными почвами

 

IV

IV1

Земли пойм низкого и среднего уровня (заливные)

 

IV2

Склоны, крутизной 3-5°со средне- и сильно-смытыми почвами на рыхлых породах суглинистого и глинистого мехсостава

 

IV3

Cклоны >5° со слабосмытыми и намытыми почвами

 

IV4

Плато и склоны до 3° с почвами на плотных породах преимущественно среднещебнистыми

 

IV5

Равнинные участки и склоны до 3° со средне- и сильно солонцеватыми почвами, солонцами глубокими и мочаристыми почвами

 

IV6

Земли с вторично-засоленными и подтопленными почвами

 

V

V1

Cклоны >5° со средне- и сильносмытыми почвами на рыхлых породах

 

V2

Cклоны >3° со средне- и сильносмытыми почвами на плотных породах

 

V3

Земли с сильнощебнистыми и каменистыми почвами

 

V4

Cклоны >3° с песчаными, супесчаными и легкосуглинистыми почвами на песках

 

V5

Размытые, а также слабосмытые и намытые почвы склонов >12°

 

V6

Солонцы мелкие и средние, сильнозасоленные почвы, мочары

 

V7

Земли в пределах прибрежных защитных полос

 

V8

Нарушенные почвы

 

Таблица 2а. Распределение агророизводственных групп почв по агроэкологическим групам земель и рельефу

АЭГЗ

Под-группа

0-1º

1-3º

3-5º

5-7º

> 7º

I

I1

49,58,59,60,61,82,95, 99,101,121

I2

49,65,65.1,65.2,70,

85,92де,96,101,102 кроме ж,з,к

II

IІ1

82.1,86.1,87.1,5.

1,97.1 кроме ж,з,к

82.1,86.1,87.1,95.1, 96,96.1,97.1

кроме ж,з,к

IІ2

65,65.1,65.2,70,

85,92де,96,101,102 кроме ж,з,к

IІ3

92вг,94вг,176вгд

92вг

III

IІІ1

121,122,123,133, 142,144,209,134 (слабозасоленные)

IV

IV1

124-127, 134-137

IV2

175вгд,177вгд

66,67,86,87,93где, 215,216

66,67,86,87,92вг, 93где

IV3

65,65.1,65.2, 209

 

IV4

97.1 и 98.1 (жзк)

95,96 и 101 (жзк),97, 98,103,104,217,218

IV5

83,84,88,138,139, 143.1,159,162

83,84,88,89,90,91

IV6

         

V

V1

66,67,91,93де

 

V2

86,87,97,98,103, 104,216-218

V3

         

V4

94аб,175аб,176аб, 177аб

92аб, 93аб

93в

V5

219

215

65,209

V6

140,141,143,160, 161,163,164

90

V7

На всю ширину прибрежной защитной полосы независимо от агрогрупп

V8

212, 220, 221, 222

       

Таблица 3. Классификация эрозионно-гидрологической ситуации в агроландшафтах (Белолипский В.А., 1998 г.)

Группа агроландшафта

Показатели потенциального стока, мм

Показатели эрозии почв, т/га

Эрозионно-экологическая ситуация

1

до 5,0

0-2,0

нормальная

2

5,1-10,0

2,1-4,5

критическая

3

10,1-15,0

4,6-8,0

предкризисная

4

15,1-25,0

8,1-10,0

кризисная

5

более 25

более 10,0

катастрофическая

II модель. Агроландшафты первой и третьей подгрупп второй АЭГЗ.

Организация территории контурно-параллельная, севообороты полевые, кормовые (без кормовой и сахарной свеклы). Почвозащитные технологии выращивания сельхозкультур корректируются введением спецприемов с применением полосного размещения посевов. Лесные полосы, усиленые валом-канавой с перемычками в междурядье создаются по границам севооборотов, полей и внутри полей через 200 м.

IIІ модель. Агроландшафты второй подгруппы второй АЭГЗ.

Организация территория контурно-параллельная. Почвозащитные севообороты с многолетними травами до 50-75 %. В почвозащитных технологиях используются стокорегулирующие приемы (щелевание, кротование и др.). Контурные лесные полосы и кустарниковые кулисы через 150 м. Противоэрозионные валы-канавы в лесных полосах и между ними.

IV модель. Агроландшафты четвертой АЭГЗ (третья, четвертая и пятая подгруппы).

Организация территории контурная. Улучшенные кормовые (постоянное залужение) и природные кормовые угодья сенокосно-пастбищного использования. Усиленный комплекс противоэрозионных мероприятий: выполаживание и засыпка оврагов, контурные лесные полосы и кустарниковые кулисы через 100 м, усиленные валом-канавой. Пастбищеобороты с разновременно созревающими многолетними злаковыми травами. Противоэрозионные валы-канавы с земляными перемычками через 25-50 м и прудки. Склоны более 12° выводятся под сплошное облесение.

В агроландшафтах второй и шестой подгрупп четвертой АЭГЗ проводится залужение ложбин стока, создание в них водоотводящих валов и проведение радиального щелевания на фоне почвоводоохранной мелиорации. В днищах балок и поймах - мелиоративные мероприятия (дренаж и спецприемы, усиливающие фильтрацию почвы). Полевые и кормовые севообороты, улучшенные кормовые угодья (постоянное залужение).

Таблица 4.

Почвоводоохранные мероприятия по эрозионно-экологическим зонам

Эрозионно- экологичес-кая зона

Администра-тивные районы

Эрозионно-экологи-ческая

ситуация

Комплекс почвоводоохранных

мероприятий

Кременской,

Новоайдарский, Славяносербский, Станично-Луганский

Предкризис-ная,

смыв почвы 4,6-8,0 т/га

Совершенствование противоэрозион-ного обустройства агроландшафтов: распаханность сельхозугодий до 60 %, применение контурно-параллельной организации территории, применение системы безотвальных обработок почвы, полезащитная лесистость - 4%; ГТС на ложбинах.

Беловодский,

Белокуракинский,

Новопсковский, Меловской,

Троицкий,

Свердовский, Старобельский,

Сватовский, Марковский

Кризисная,

Смыв почвы 8,1-10,0 т/га

Распаханность с.-х. угодий уменьшается до 50 %. Широкое использование кормовых угодий, полезащитная лесистость – 5 %. Выведение из пашни средне- и сильноэродированных земель под сплошное залужение и облесение. В технологический блок вводят специальные противоэрозионные и гидротехнические сооружения на расчетной основе.

Антрицитовский,

Лутугинский, Краснодонский,

Перевальский, Попаснянский

Катастрофи-ческая,

Смыв почвы

> 10 т/га

Насыщенная мелиорация агроландшафта: уменьшение пашни до 40 %, полезащитная лесистость – 6 %; применение специальных гидротехнических сооружений, коренное улучшение пастбищ и сенокосов, широкое создание сенокосов и пастбищеоборотов на трансформируемой пашне

V модель. Агроландшафты пятой АЭГЗ, расположены на крутых склонах, овражно-балочных землях и в водоохранных зонах малых рек.

Создание рациональной системы организации территории, связывающей данную АЭГЗ с другими группами земель агроландшафта. Практически в создаваемых сенокосах и пастбищах в системе ландшафтов эта задача может быть решена созданием структуры сети «экологических коридоров» (15-20 % от площади естественных угодий), функции которых будут выполнять специально оставленные участки естественной растительности, а также залуженные участки (экотоны) вдоль лесополос, гидротехнических сооружений, живых изгородей, по ложбинам и т.п., по которым могло бы происходить свободное перемещение биоты. Внутри создаваемой сети лесной и луговой растительности размещаются сеяные сенокосы и пастбища, на которых создаются пастбищеобороты из чистых посевов разновременно созреваемых многолетних трав.

Земли 5, 7, частично 3 и 4 подгруп пятой АЭГЗ выводятся из сельскохозяйственного использования и передаются в постоянное пользование в Государственный лесной фонд под сплошное облесение.

Концептуально-методологическая база формирования эколого-ландшафтной системы земледелия является основой для разработки соответствующих организационных, агротехнических, луго- и лесомелиоративных, гидротехнических и других мероприятий при землеустроительном проектировании.

po-teme.com.ua

Адаптивно-ландшафтное направление земледелия

При разра­ботке систем земледелия адаптация технологий увязывалась с природно-сельскохозяйственным районированием.

Еще сто лет назад В.В. Докучаев сформулировал общие положе­ния экологически рационального земледелия: «Необходима выработка норм, определяющих относительные площади пашни, лугов, лесов и вод; такие нормы, конечно, должны быть соображены с местными климатическими, грунтовыми и почвенными условиями, а равно и с характерном господствующей сельскохозяйственной культуры и пр.». И, что особенно важно, он показал практический пример такого земледелия в Каменной степи Воронежской губернии.

В процессе длительной эволюции естественные ландшафтные системы выработали, в частности, способность к саморегуляции и самовоспроизводству. При переходе естественных ландшафтов в агроландшафты значительно изменяются вещественно-энергетические и информационные связи в прежде целостном организме. Измененные до известных пределов ландшафты сохраняют свои свойства. Ланд­шафты, нарушенные выше допустимых пределов, теряют способность к самовоспроизводству основных компонентов и в результате этого бы­стро деградируют. Деградация ландшафтов в конечном итоге выра­жается в снижении их продуктивности и резком ухудшении общей экологической ситуации.

Таким образом, методологическая формула урожая, согласно которой урожай есть результат системного взаимодействия почвы, растения, климата, деятельности человека и времени, должна логически дополниться фактором «ландшафт».Внутренняя структура ландшафта состоит из следующих при­родных компонентов: рельеф, геологическое строение, почвы, кли­мат, вода, растительный и животный мир.

Ландшафт - это единая территория, в которой все основные компоненты находятся в естественном взаимодействии, образуя единую, целостную систему. Например, степной, лесостепной и подтаежный ландшафт. Таким образом, ландшафт - это индивидуальная, неповторимая единица, имеющая свой внешний облик и внут­реннюю структуру. Природные (естественные) ландшафты включают только ранее названные природные компоненты и являются саморе­гулирующими системами, стремящимися к стабильному состоянию.

В настоящее время рациональное земледелие начинается с рационального землепользования - научно обоснованного сочетания природных ландшафтов с агроландшафтами. Природные ландшафты являются саморегулирующимися системами, стремящимися к стабильному состоянию. Однако в результате воздействия человека естественный ландшафт трансформируется в агроландшафт. Для земледелия представляют интерес лесостепной, степной и подтаежный ландшафты, однако первостепенное значение имеет то, какую часть будут занимать в них агроландшафты. Необходимо иметь наилучшее (оптимальное) их соотношение и размещение. В ландшафтных систе­мах земледелия должны гармонично сочетаться все отрасли сельско­го, лесного и водного хозяйства, а в землепользовании соблюдаться нормы определенного соотношения пашни, сенокосов, пастбищ, лу­гов, лесов и вод. Агроландшафт будет устойчивым в том случае, если в нем будет соблюдаться адекватность между его компонентами и агротехнологиями, т.е. когда не нарушается саморегуляция структуры и свойств агроландшафта.

Так, в Красноярском крае распаханность сельскохозяйственных угодий в лесостепной и степной зонах достигла 70-80%, в подтаежной - 40-50%, поэтому в лесостепной, степной зонах такое состояние землепользования оценивается как критическое, а в подтайге - относительно благополучное.

Термин «адаптивная» означает «соответствие (приспособление)» систем земледелия к условиям и факторам природной среды, а также определенным производственным и социально-экономическим условиям. Суть адаптации - найти, учитывая биологические и агротехни­ческие требования сельскохозяйственных культур, отвечающие им агроэкологические условия или создать их путем последовательной оптимизации лимитирующих факторов.

Термин «ландшафтная» подчеркивает дифференциацию земле­делия относительно внутренней и внешней структуры ландшафта, а не на уровне зоны и подзоны.

Классификация земель по пригодности для сельскохозяйствен­ного использования разрабатывалась в разных странах, в том числе и России, и оказалась весьма сложной задачей. В настоящее время име­ется классификация в целом для страны, которая включает в себя следующие категории и классы земель.

Категория I. Земли, пригодные под пашню.

Классы земель: 1 - окультуренные;

2 - дренированные водораз­делы и слабовыраженные склоны (до 2°), суглинистые и легкосугли­нистые, некарбонатные;

3 - дренированные водоразделы и слабовы­раженные склоны (до 2°), суглинистые и легкосуглинистые, карбо­натные;

4 - дренированные водоразделы и слабовыраженные склоны (до 2°) повышенного влияния легких пород, супесчаные и песчаные;

5 - дренированные водоразделы и слабовыраженные склоны (до 2°) повышенного влияния тяжелых пород, глинистые, включая слитные;

6 - дренированные водоразделы и слабовыраженные склоны (до 2°) повышенного влияния плотных пород и валунно-галичных отложений, суглинистые;

7 - слабодренируемые кратковременно переувлажняемые, глинистые и суглинистые, некарбонатные;

8 - слабодренируемые кратковременно переувлажняемые, глинистые и суглинистые карбонатные;

9 - слабодренируемые кратковременно переувлажняемые, супесчаные и песчаные на глинах и суглинках;

10 - слабо эрозионно-опасные пологие склоны (2-5°), глинистые и суглинистые на рыхлых породах, включая слабосмытые;

11 - слабо эрозионно-опасные пологие склоны (2-5°), супесчаные на рыхлых породах, включая слабосмытые;

12 - эрозионно-опасные покатые склоны (5-10°), глини­стые и суглинистые на рыхлых почвах, включая смытые;

13 - то же, супесчаные;

14 - повышенно эрозионно-опасные пологие и покатые склоны (2-10°), на плотных породах, включая смытые.

Категория П.Земли, пригодные преимущественно под сенокосы.

Классы земель: 1 - пойменные луговые, глинистые и суглини­стые; 2 - пойменные, луговые, супесчаные и песчаные; 3 - внепойменные луговые, глинистые и суглинистые; 4 - внепойменные луговые, супесчаные и песчаные.

Категория III. Земли пастбищные, после улучшения могут быть пригодны под другие сельскохозяйственные угодья.

Классы земель: 1 - переувлажняемые (заболоченные); 2 - солон­цовые и слитные автоморфные, включая средне- и сильнокомплекс­ные; 3 - солонцовые и слитные полутдроморфные, включая средне- и сильнокомплексные; 5 - особо эрозионно опасные крупных склонов (более 10°), включая смытые; 6 - маломощные, включая сильнокаменистые и щебинатные; 7 - пески задернованные.

Категория IV. Земли, пригодные под сельскохозяйственные уго­дья после коренных мелиорации.

Классы земель:

1 - болота торфяные низинные и переходные;

2 -болота минеральные низинные и переходные;

3 - сильно и очень сильно засоленные;

4 - такыры;

5 - овражно-балочные комплексы;

6 -пески, лишенные растительности (развеваемые).

Категория V. Земли, малопригодные под сельскохозяйственные угодья.

Классы земель: 1 - болота верховые; 2 - галечники, каменистые россыпи, щебнистые отложения и др.

Категория VI. Земли, непригодные под сельскохозяйственные угодья.

Классы земель: 1 - скалы, обнажения плотных пород, россыпи и др.; 2 - ледники, вечные снега, под водой.

Категория VII. Нарушенные земли.

Классы земель: I - торфоразработки; 2 - карьеры, горные выра­ботки, терриконики др.

В настоящее время предложена агроэкологическая классифика­ция земель, в основу которой положен принцип агроэкологического типа земель (т.е. территория, однородная по агроэкологическим тре­бованиям сельскохозяйственной культуры или близких культур).

Агроэкологическая классификация включает агроэкологические группы и подгруппы земель, классы, разряды, роды, подроды, виды и подвиды земель.

Выделены следующие агроэкологические группы земель:

  1. группа. Плоские дренированные равнины с автоморфными зональными почвами.

  2. группа. Эрозионные ландшафты различной сложности.

  1. группа. Переувлажненные земли.

  2. группа. Литогенные земли.

Vгруппа. Солонцовые земли.

Выделяются следующие роды земель.

1.Земли на равнинных дренированных участках с уклонами до 1° (элювиальные ландшафты).

2. Земли с крутизной склонов 1-3°, подверженные слабой эрозии, на которых возникает необходимость применения противоэрозионных агротехнических мероприятий. Обычно эти земли целесообразно делить на два рода: с крутизной 1-2 и 2-3°.

  1. Земли с уклонами 3-5° используют в полевых севооборотах с исключением пропашных культур, чистых паров и выполнением противоэрозионного комплекса.

  2. Земли с уклонами 5-7° используют в почвозащитных севообо­ротах с многолетними травами.

  3. Земли с уклонами 7-9°, подверженные сильному смыву и раз­мыву, непригодные для возделывания полевых культур, используют в пастбищеоборотах.

  4. Земли с уклонами 9-15° пригодны для ограниченного выпаса.

  5. Земли с уклонами 15-30° непригодны для земледелия, отво­дятся под лесоразведение.

В процессе анализа рельефа выделяются элементы линейного расчленения (долинно-балочной сети): поймы и низкие террасы ма­лых рек, днища и склоны крупных балок и лощин, небольшие ложби­ны. Учитываются локальные замкнутые формы: положительные (мелкие холмы, бугры), отрицательные (замкнутые депрессии, запа­дины).

Разнообразие элементов рельефа определяет сложную картину перераспределения агроклиматических ресурсов, формирования микроклимата, состава и строения почвообразующих пород.

Влияние на растения относительной высоты, экспозиции и кру­тизны склонов проявляется через перераспределение агроклиматиче­ских ресурсов. В связи с изменением условий и инсоляции, ветрового режима, перераспределением воды и тепла продуктивность растений на разных элементах рельефа может значительно различаться. Даже в пределах равнин в условиях холмистого рельефа при разности высот порядка 20-100 м и крутизне склонов 2-7° имеют место существенные различия в росте и развитии растений. Прежде всего отмечается ускорение их развития на положительных элементах рельефа по сравне­нию с отрицательными, что связано с различием в суточном ходе температуры воздуха и в увлажненности участков.

Продолжительность вегетационного периода большинства сельскохозяйственных культур умеренных широт в условиях холмистого рельефа увеличивается вместе с увлажнением суточных колебаний температуры воздуха в направлении от вершины и верхней части склона к подножию его, ко дну долины. На вершинах и верхних частях склонов продолжительность вегетационного периода различных культур на 3-8 дней, а на средних частях склонов на 2-4 дня меньше по сравнению с открытым ровным местом.

В широких долинах и у подножий склонов продолжительность вегетационного периода у разных культур на 3-5 дней больше, чем на открытом ровном месте. Скорость развития растений изменяется также в зависимости от экспозиции склона: на южных склонах она, как правило, больше чем, на северных. Эти условия в земледелии учитываются редко, хотя состояние их изученности и имеющийся практический опыт позволяют существенно изменить размещение сельскохозяйственных культур и технологии их возделывания.

Состав и строение почвообразующих пород нередко являются определяющими в отношении условий почвообразования и произрастания тех или иных видов растений. В данной связи особо выделя­ются так называемые литогенные почвы, развитые на выходах древ­них отложений. Некоторые из них, например, на каолиновых горах выветривания или на третичных морских монтмориллонитовых гли­нах практически не пригодны для возделывания большинства поле­вых культур, другие, в частности на выходах морены, весьма неблагоприятны.

Проявление физических условий почв, их сложения и структурного состояния в значительной мере зависит от гуму­сового состояния почв, гранулометрического и минералогического составов, мощности пахотного слоя, степени окультуренности. Традиционно при оценке требований культур к физическим ус­ловиям почв основное внимание уделялось отношению их к гранулометрическому составу.

Большинство растений отличает экологическая приуроченность к определенным категориям почв, а для некоторых она весьма специфична. В различных природных зонах отношение к гранулометрическому составу сильно изменяется в зависимости от условий увлажнения и теплообеспеченности.В последние годы появилась довольно обширная информация, характеризующая требования растений к плотности и пористости почвы.

Полевые культуры проявляют различное отношение к плотности почвы. Для большинства культур сплошного сева эти значения нахо­дятся в пределах 1,1 -1,3 г/см3, для пропашных - в пределах 1,0 - 1,2 г/см3, что соответствует 55 - 60% общей порозности. Ряд культур, например, люцерна, клевер, люпин, хорошо развиваются при более высоких значениях плотности пахотного слоя. Особо выделяется рис, для нормального роста и развития которого необходима высокая уплотненность верхнего слоя. Некоторые пропашные культуры - картофель, свекла - требуют рыхлых почв с плотностью 0,7-0,9 г/см3. Проникновение корней большинства растений в уплотненные гори­зонты с объемной массой 1,4-1,6 г/см затруднено, их развитие угнета­ется, при более высоких значениях плотности рост корневой системы невозможен.

Почвозащитная эффективность зависит, прежде всего, от густоты стояния растений, количества растительных остатков на поверхности почвы, которые они оставляют после себя, а также влияния на структурное состояние почвы растений и технологий их возделывания. В данном отношении растения разделяют на три группы: хорошо-, средне - и слабозащищающие почву. К первой группе относятся мно­голетние травы, ко второй зерновые сплошного посева, особенно озимые и однолетние травы, к третьей - пропашные, овощные, технические культуры, плодовые и виноградные насаждения.

studfiles.net

Опыт планирования и внедрения эколого-ландшафтных систем земледелия в Центральном Черноземье

Опыт планирования и внедрения эколого-ландшафтных систем земледелия в Центральном Черноземье

М.И. Лопырев, д.э.н., профессор, К.Е. Стекольников,

д.с.-х.н., профессор, ФГБОУ ВО Воронежский ГАУ

Опыт и внедрение эколого-ландшафтных систем земледелия в разных регионах России отличаются. Система земледелия базируется на теоретических положениях, отражающих закономерности функционирования агроландшафтов как единства природных и хозяйственных компонентов. При этом она представляет собой новую агросистему, где севообороты, поля, лесополосы и др. элементы расположены так, как это сделала бы природа, т.е. элементы земледелия как бы копируют природу, подражают ей. Другими словами, земледелие, в том числе и антропогенные процессы, представляет собой единый согласованный механизм.

Материал и методы исследования. Цель исследования — показать практическую сторону решения вопроса на примере южной части Центрального Черноземья, которая характеризуется периодическими засухами и развитой эрозией почв. Опыт основывается на научно-практических экспериментах, проведённых в Воронежском аграрном университете имени императора Петра I за 40 лет (1976 — 2016 гг.) и в Белгородской области. Сполна использованы идеи В.В. Докучаева и экологические требования [1].

Результаты исследования. В конечном счёте выполнена высокая степень совместимости и смыкания антропогенных элементов организации территории и производственных процессов с границами, контурами и микрозонами природных компонентов агроландшафта. В результате старые, разбалансированные экосистемы, существовавшие ранее, обогащаются согласованными с природой элементами, образуя слаженные и устойчивые механизмы биологической саморегуляции новой экосистемы. В этом и заключается суть экологизации (адаптивной) системы земледелия.

Чтобы показать опыт, приведём эффективность проектов экологического земледелия на конкретном примере, а именно на примере сельскохозяйственного предприятия «Дружба» Кантемировского района Воронежской области. Итоги опыта таковы: ущерб от засухи снижен, эрозия остановлена, овраги покрыты лесной растительностью, меньше применяются пестициды, содержание гумуса повышается с 4,5 до 5,5%, появились бобры, кабаны, косули, больше стало птиц.

А вот данные по урожайности за последние годы. Она была на 40% выше, чем в других сельхозпредприятиях района. Особенно ярко проявляется эффективность кантемировского эксперимента в засушливые годы. В резко засушливом 2010 г. в СПХ «Дружба» вся площадь озимых сохранилась

(гибель по области — от 30 до 70%). Урожайность зерновых в СПХ составила 32,5 ц с га, а по области была в 4 раза ниже, урожайность подсолнечника — 20 ц с га. В 2016 г. урожайность зерновых культур достигла в фермерском хозяйстве 39 ц с га [2].

В чём суть опыта по освоению новой ландшафтной системы земледелия? Он базируется на рекомендациях В.В. Докучаева и законах экологии.

Ключевая идея опыта: во-первых, более полно используется потенциал природных факторов с одновременным уменьшением роли техногенных факторов, характерных для так называемого интенсивного земледелия; во-вторых, стабилизируется плодородие чернозёмов и формируется устойчивость к природным аномалиям.

Прежде всего выполнено специальное экологически устойчивое устройство сельскохозяйственных территорий — агроландшафтов. Сформированы новые конструктивные агросреды, имитирующие природные ландшафты. Расширено разнообразие структуры земельных угодий, создана новая экосистема «поле — лес — луг — вода» (табл.). Увеличена доза средостабилизирующих угодий. Общая лесистость повышена до 18%, пашни под лесными полосами — до 4,5%. Залужена малопродуктивная пашня, расширена площадь пашни под многолетними травами, создаются противоэрозионные водоёмы и прудки. Характерная особенность ландшафта — повышенная мозаичность средостабилизирующих угодий, т.е. отсутствие больших, так называемых монотонных сред — крупных массивов пашни по 100 и более га, занятых одной сельхозкультурой, не защищённых от суховеев и эрозионного стока воды при ливнях и снеготаянии. Здесь мозаичность растительных компонентов ландшафта имитирует природные экосистемы, которые гораздо устойчивее к природным аномалиям.

Сооружено 180 земляных валов на оврагах, остановлен рост всех оврагов. Созданы условия для сукцессии, т.е. самооблесения оврагов. Овраги зарастают лесом.

Контурная обработка на всех полях в совокупности с другими мероприятиями остановили эрозию на пахотных землях. Улучшился водный режим, уменьшился ущерб от засухи, меньше вымерзают озимые.

Создаются энтомологические заказники для опыления семенных участков многолетних трав, кормовые поля для диких животных, экотоны при лесных полосах. Формируются условия для энтомологической саморегуляции.

Восстанавливаются старые и строятся новые пруды и прудки. Их насчитывается 30, строительство продолжается.

Изменение состава угодий за 1975 — 2015 гг. в СХП «Дружба», Кантемировский район, Воронежская область (пример нормирования)

Земли Год

1975 1997 2000 2005 2010 2015

га % га % га % га % га % га %

Общая территория колхоза в границах плана 11687,4 100 11687,4 100 11687,4 100 11687,4 100 11687,4 100 11687,4 100

Сельскохозяйственные угодья % к общей территории 9910,2 84,8 7782,0 66,6 7611,0 65,1 7486,0 64,1 7361,0 63,0 7236,0 61,9

Пашня без многолетних трав % к общей территории 7134,0 61,0 4916,0 42,0 4581,0 39,2 4518,0 38,7 4458,0 38,1 4395,0 37,6

Пастбища и сенокосы % к общей территории 2688,2 23,0 2182,0 18,7 2057,0 17,6 1932,0 16,5 1807,0 15,5 1682,0 14,4

Консервация, залужение пашни % к пашне 0 0 612,0 11,1 901,0 16,4 964,0 17,6 1027,0 18,8 1092,0 20,1

Сады общественные, индивидуальные скверы и уличные насаждения 88,0 0,8 100,0 0,9 100,0 0,9 100 0,9 100 0,9 100 0,9

Леса и кустарники всего % к общей территории: 740,1 6,4 1148,0 12,7 1721,0 14,7 1876,0 17,0 2031,0 17,4 2191,0 18,7

в т.ч. ГЛФ, лесные насаждения ЮВЖД, автодорог 470,0 489,0 489,0 489,0 489,0 489,0

Лесополосы, кулисы на пашне % к пашне 93,6 1,3 201,0 3,6 247,0 4.5 247,0 4,5 247,0 4,5 247,0 4,5

Лесные насаждения на балках, оврагах, кустарники водоохранного и почвозащитного значения % к балкам и оврагам 176,5 5,1 789,0 22,7 985,0 27,8 1140,0 32,0 1305,0 36,2 1460,0 40,5

Под водой % к общей территории 13,4 0,1 40,0 0,3 44,0 0,4 44,0 0,4 44,0 0,4 44,0 0,4

Болота % к общей территории 11,4 0,1 11,4 0,1 11,4 0,1 11,4 0,1 11,4 0,1 11,4 0,1

Овраги % к общей территории 151,2 1,3 50,0 0,4 15,0 0,1 0 0 0 0 0 0

Средо стабилизирующие угодья % к общей территории 3541,1 30,3 4433,4 37,9 4834,4 41,4 4927,4 42,2 5007,4 42,8 5095,4 43,6

Средостабилизирующие угодья с многолетними травами % к общей территории 0 0 5579,4 47,7 6072,0 52,0 6165,0 52,7 6255,0 53,5 6348,0 54,3

Упорядочен выпас скота на естественных пастбищах с учётом отрастания трав. Деградированные пастбища выводятся под консервацию и облесение. Одновременно создаются культурные неорошаемые пастбища на пахотных землях.

Значительно углублена дифференциация использования пашни с целью более полного учёта всего разнообразия природных факторов. Пашня поделена на ландшафтные полосы с целью формирования экологически однородных участков с единым почвенным баллом. Решение задачи правильного размещения сети лесных и кустарниковых полос совмещено с формированием названных ландшафтных полос. Эти меры привели к тому, что в каждой ландшафтной полосе (ландшафтном рабочем участке) своя экология: однообразные почвы, влажность, микроклимат, инсоляция и др.

При этом ширина полос составляет от 150 до 300 м, а размеры рабочих участков — в пределах 25 — 35 га.

Особо следует подчеркнуть функционирование фактора, который именуется атмосферной ирригацией (И.Е. Овсинский). Суть такой ирригации заключается в том, что в условиях ландшафтной среды, в сети лесных полос и кустарниковых кулис в сочетании с другими средостабилизирующими компонентами в почве может обильно осаждаться роса из воздуха. Водяные пары из атмосферы на глубине до 1 м конденсируются за счёт достижения точки росы — разницы температуры атмосферы и почвы до 12°. Этот фактор снижает ущерб от засухи.

В разрезе ландшафтных рабочих участков с учётом почвенного балла и других факторов воз-делываются разные по требовательности сельско-

хозяйственные культуры, имитирующие полосное земледелие. В полосах с лучшим почвенным баллом больше высевается свёклы и подсолнечника, а в полосах с низким почвенным баллом — нетребовательные сельскохозяйственные культуры. Практически складывается так, что в каждой ландшафтной полосе свой плодосмен, свой севооборот во времени. Таким образом, сформированы устойчивые ландшафтные экологические системы, т. е. системы с мозаичным размещением средостабилизирующих угодий и посевов сельскохозяйственных культур.

На экологически однородных участках применяются дифференцированные агротехнологии (разные системы обработки, нормы внесения удобрений и т. д.).

Считается, что ландшафтный подход обеспечивает 70% успеха борьбы с засухой. Таким образом, формирование экологически устойчивой агросре-ды, устройство агроландшафтов являются базовой составляющей комплекса мероприятий по борьбе с засухой, эрозией, вредителями и др.

Конечно, для борьбы с засухой и сохранения плодородия почв кроме устройства нового агро-ландшафта должны применяться и другие средства: орошение, высев засухоустойчивых сельскохозяйственных культур, внесение удобрений, творческий подход к применению различных паров и т. д.

У механизаторов сформировался новый образ мышления. Преодолён психологический барьер гигантизма полей. Они убедились в полезности новой системы земледелия. Экономическая эффективность проявляется по мере освоения системы земледелия. Занимая 26-е место в районе по почвенному баллу, СХП «Дружба» по урожайности находится в числе первых в Воронежской области. За 40-летний срок накопилось достаточно информации, чтобы считать: система земледелия с СХП «Дружба» может быть принята как апробированная экологическая модель по всему Центральному Черноземью и в других регионах со схожими природными условиями.

По объёму освоения ландшафтных систем земледелия в Центральном Черноземье лидирующее место принадлежит Белгородской области. Ключевой идеей в этой области является био-

логизация земледелия на ландшафтной основе, которая наиболее широко применяется в последние 2 — 3 десятилетия в ряде районов. Известен опыт освоения в Красногвардейском районе, где приостановлена эрозия почв, повышается содержание гумуса в почвах. Урожайность зерновых культур в районе повысилась в 2 раза. Уместно заметить, что урожайность в последние годы на Белгород-чине составляет более 40 ц/га, тогда как в других областях Черноземья 25 — 30 ц/га [3].

В последние годы администрацией области принят ряд документов по интенсификации соответствующих работ. Реализуется «Положение о проекте адаптивно-ландшафтной системы земледелия и охраны почв», утверждённое 4 февраля 2014 г., в котором сказано: «Землепользователи, землевладельцы, арендаторы земельных участков ... на территории Белгородской области независимо от их организационно-правовой формы и формы собственности осуществляют мероприятия по воспроизводству плодородия почв в соответствии с проектами адаптивно-ландшафтной системы земледелия и охраны почв». Жёсткость принятых решений отражена в специальном постановлении «Об утверждении Кодекса добросовестного землепользователя Белгородской области», где приведён перечень санкций за невыполнение принятых решений. Опыт области может быть примером не только для всего Черноземья, но и для других регионов страны.

Вывод. Результаты исследования показывают, что необходимо применять все звенья системы земледелия — агротехнические, гидротехнические, лесомелиоративные и др. Но приоритетным звеном является необходимость формирования новых агросред в агроландшафтном аспекте, что показала практика. Это составная часть системы на современном этапе пока не полно осознана и нуждается в научно-практической доработке.

Литература

1. Докучаев В.В. Наши степи прежде и теперь. М.: Сельхозгиз, 1936. 116 с.

2. Кадыров С.В., Федотов В.А. Технологии программированных урожаев в ЦЧР: справочник. Воронеж, 2005. С. 46 — 49.

3. Проблемы эффективного использования земли. Белгород: Крестьянское дело, 2000. 80 с.

Внутрипольная изменчивость показателей плодородия южного чернозёма в предгорном Крыму

А.М. Изотов, д.с.-х.н., профессор, Б.А. Тарасенко,

к.с.-х.н., ДЛ. Дударев, к.с.-х.н., ЗА.Изотова, к.э.н., ФГАОУ ВО Крымский ФУ

Развитие отрасли растениеводства в условиях Крыма должно опираться на широкое применение наукоёмких технологий выращивания полевых культур, которые не только обеспечивают высокую

экономическую эффективность, но и минимизируют вредное воздействие на природу [1]. Этому направлению в наибольшей степени соответствуют адаптивно-ландшафтные точные агротехнологии [2]. Адаптивное применение минеральных удобрений и средств защиты растений, решая задачу высокой эффективности, исключает их локальную

cyberleninka.ru

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ЭКОЛОГО-ЛАНДШАФТНЫХ СИСТЕМ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ

Во всех регионах отмечается разбалансированность земель сельскохозяйственного назначения, приводящая к падению плодородия почвы, снижению продуктивности культур и неустойчивости земледелия. Стабилизировать ситуацию позволяет эколого-ландшафтное обустройство территории.

Исследования проводили на поле, расположенном на равнинном участке и окаймленном лесными полосами посадки 1950-1959гг. Установлено, что в начале роста и развития лесных полос их мелиоративный эффект был ниже, чем в настоящее время. Так, примерно при одинаковых условиях, предшествовавших засушливым 1975 и 1995 гг., запас влаги в метровом слое почвы, защищенной лесными полосами, во второй декаде апреля составил в 1975г 156 мм, а в 1995г -232 мм, а на близлежащем открытом пространстве поля – соответственно 125 и 143 мм.

Подекадный гидротермический коэффициент за период май-июль в 1975 и 1995гг. был примерно одинаковым. Однако в 1975г. на защищенной лесными полосами части поля урожайность яровых культур составила 18,2 ц/га, на незащищенной -9,9 ц/га, а в 1995г. соответственно 33,4 и 15,2 ц/га.

Результаты многолетних исследований свидетельствуют, что направление расположения лесных полос относительно сторон света оказывает различное влияние на урожайность культур и качество получаемой продукции.

Общая закономерность для системы лесных полос заключается в том, что прибавка урожайности и улучшение качества зерна озимой пшеницы отмечается при удалении участка возделывания на расстояние от 2-5 до 20-25 высот лесной полосы. Максимальные прибавка урожая и содержание сырой клейковины достигаются на расстоянии от лесной полосы в 10 ее высот. Заветренная часть полей по розе ветров (восточная опушка) способствует большему повышению урожайности и качества зерна озимой пшеницы. Аналогичная закономерность и при выращивании пшеницы у южной опушки лесной полосы, но увеличение содержания сырой клейковины здесь наблюдается на расстоянии до 15 высот лесной полосы. С наветренной стороны (западная опушка) повышение урожайности озимой пшеницы отмечаетс на расстоянии от 5 до 20 высот, а содержание сырой клейковины в зерне – на расстоянии от 2 до 25 высот лесных полос.

На северной опушке лесной полосы урожайность возрастает с расстояния от 5 до 20 высот, достигая максимума на расстоянии 20 высот. Максимум содержания сырой клейковины в зерне приходится на это же расстояние.

Таким образом, эколого-ландшафтное обустройство территории – высокоэффективный прием повышения продуктивности земледелия с нарастающим эффектом полезного действия.

fermer.ru


Смотрите также