и должны вноситься хотя бы на достижение урожайности по уровню зональной
влагообеспеченности.
Резкое увеличение необработанных площадей, высокий удельный вес
в структуре посевов зерновых культур и упрощение технологий возделывания
создали высокую напряженность в регулировании фитосанитарного
состояния посевов, поэтому призывы к отказу от применения пестицидов
не имеют пока достаточных оснований, речь должна идти о более экологически
безопасном их использовании в комплексе с агротехническими эффективными
приемами.
Научными учреждениями степной зоны накоплен значительный опыт
по агроэкологической оценке пахотных земель и сельскохозяйственных
культур, оптимизации структуры посевных площадей, организации территории
в соответствии с агроландшафтными условиями, а также экологизации
севооборотов; ресурсосберегающим почвозащитным системам
обработки и технологиям возделывания сельскохозяйственных культур;
комплексному использованию химических средств защиты растений и удобрений.
Одним из сдерживающих факторов являются недостаточная информация
и отсутствие инновационного прогресса. Публикация данной
монографии поможет руководителям и специалистам хозяйств с различными
формами собственности в рациональном использовании земель, сохранении
и повышении плодородия почвы, повышении экономической эффективности
на основе ресурсосбережения и культуры земледелия.
5
Стр.6
1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР РАЗВИТИЯ
БИОЛОГИЗИРОВАННОГО СБЕРЕГАЮЩЕГО
ЗЕМЛЕДЕЛИЯ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ПЛОДОРОДИЯ
ПОЧВ
Рост населения планеты и увеличение спроса на продовольствие,
в т.ч. и на зерно, при постепенном уменьшении невозобновляемых энергетических
ресурсов неизбежно ведет к расширению площади сберегающего
земледелия и внедрению ресурсосберегающих технологий, по которым
уже сейчас в мире возделывается более 200 млн га зерновых культур
(Л. В. Орлова, 2003). Обобщенный положительный опыт применения минимальных
технологий в ведущих странах – производителях зерна – США,
Канаде и Австралии привел к его быстрому освоению в мире и в других
агроэкологических условиях Европы, Южной Америки, Центральной Азии
и в России.
После четырехлетнего применения сберегающего земледелия
в Самарской области Л. В. Орлова (2003) приводит следующие его преимущества.
1.
Наличие оптимального уровня влаги в почве во время посевной
и всего сезона полевых работ.
2. Экономия ГСМ на 30 л/га, сокращение затрат на ремонт и труд
в 2 раза по сравнению с традиционной технологий.
3. Увеличение площади посева озимых за счёт занятых паров и сборов
зерна.
4. Улучшение структуры почвы.
Концепция современного развития сельского хозяйства в стране, способная
обеспечить рентабельность ведения отрасли и выдержать конкуренцию
на внешнем и внутреннем рынках при в 2,5 – 3 раза меньшем биоклиматическом
потенциале по сравнению с США и Западной Европой,
должна основываться на освоении экономически устойчивых с максимальной
реутилизацией органических остатков и биологическими системами
воспроизводства плодородия почвы, разработке малозатратных технологий
с минимализированными системами обработки почвы, с учетом зональных
условий. Более половины площади пашни в России – 68,5 млн га – расположена
в зоне типичных, обыкновенных и южных черноземов, обладающих
хорошими агрофизическими свойствами, благоприятными для
внедрения энергоресурсосберегающих технологий, в то же время в связи
с недостаточным внесением органических и минеральных удобрений, развитием
эрозионных процессов плодородие черноземов продолжает падать
6
Стр.7
и прежде всего за счет их дегумификации. За последние 100 лет количество
гумуса в черноземе русской равнины уменьшилось почти вдвое по сравнению
с данными В. В. Докучаева (А.Ковда, 1981).
Типичные черноземы Воронежской области за 80 лет использования
потеряли 2,5 – 3,0 % гумуса, черноземы Краснодарского края – 1,3 % за
25 лет. В Алтайском крае содержание гумуса уменьшилось с 3,7 – 5,5 %
в 1896 – 1899 годы до 1,1 – 2,1 % в 1973 – 1975 годах в каштановых почвах,
с 5,0 – 6,5 % до 2,9 – 4,1 % на черноземах южных и с 8,3 – 8,9 до 4,2 – 6,3 % на
выщелочных черноземах (Г. И. Баздырев и др., 2000).
Ульяновская область лесостепного Поволжья за последние 20 – 25 лет
потеряла 0,24 % гумуса. Аналогичная картина наблюдается в других областях
Поволжья (Н. С. Немцев, 1996).
По данным ВАСХНИЛ (Д. С. Орлов, И. Н. Лозановская, П. Д. Попов,
1985) в среднем за 1970 – 1980 годы содержание гумуса в пахотных почвах
в Нечерноземной зоне уменьшилось на 0,5 %, в Центральной черноземной
зоне – на 0,15 %, в Поволжье – на 0,2 – 0,5 %, на Северном Кавказе – на 0,4 %,
в Алтайском крае – на 0,42 %, в Восточной Сибири и на Дальнем Востоке –
на 0,5 % (Б. С. Носков, 1987).
Содержание гумуса за последние 40 – 50 лет в черноземах типичных
Оренбургской области уменьшилось на 3 %, обыкновенных – на 1,7 %, южных
– на 1,6 % и на темно-каштановых почвах – на 1 % (Н. А. Максютов, 2004).
Исходным материалом для образования гумуса является свежее органическое
вещество и, в первую очередь, растительные остатки. Поэтому
важное значение в повышении биологической активности почвы и воспроизводстве
гумуса имеет ежегодное пополнение почвы органическим веществом.
Количество пожнивно-корневых остатков, поступающих в почву,
колеблется в зависимости от вида растений и величины урожая, поэтому
регулирование режима органического вещества в почве за счет подбора
культур является важной функцией севооборота (О. А. Берестецкий, 1984;
В. И. Кирюшин, 1996; А.Адамс, 1993).
Согласно литературным данным в органической форме в почве аккумулировано
98 % запасов азота, 60 % фосфора и 80 % серы (Л. Н. Александрова,
1980, О. А. Берестецкий, 1984, Ф. Я. Гаврилюк, 1986).
Исследования А. В. Кислова и соавторов (2005) показали, что с биомассой
соломы яровой пшеницы в почву возвращается 14 кг/га азота, 3,8 кг/га
фосфора и 15,8 кг/га калия, гречихи – соответственно 24,4, 3,7 и 65,2 кг/га,
гороха – 24,7, 3,0 и 31,3 кг/га и нута – 13,0 2,8 и 25,8 кг/га.
Одним из факторов дестабилизации экологической обстановки и снижения
плодородия почвы является высокая степень антропогенной нагрузки
на почву, связанную с интенсивной её обработкой, являющейся причиной
дегумификации, эрозионного разрушения и агрофизической деградации.
7
Стр.8
Особое беспокойство вызывают масштабы эрозии. Только в Оренбургской
области с неоправданно высокой распаханностью терри тории из
6,3 млн га пашни 2,1 млн подвержены водной, 1,4 – ветровой и 1,5 млн га
совместной эрозии. Темпы эрозионных потерь органического вещества
в почве возросли в 1,5 – 2 раза и составляют ежегодно от 0,5 т/ га у типичных
и обыкновенных черноземов и черноземов южных и темно-каштановых
почв до 1,5 т/га (Е. В. Блохин, 1997).
В пяти областях Поволжья (Ульяновской, Саратовской, Пензенской,
Самарской и Волгоградской) подвержены смыву 8,9 млн га сельскохозяйственных
угодий, в том числе 6,3 млн га пашни. Средне- и сильносмытых
почв насчитывается 2 млн га, ветровой эрозии подвержено 1,1 млн га
в т.ч. 411 тыс. га пашни (А. И. Шабаев, 2003). В Центральной черноземной
зоне овраги и балки занимают более 1,5 млн га, глубина местных базисов
эрозии колеблется от 50 до 200 м (М. И. Комаров, 1984). Ежегодно с полей
Центральной черноземной зоны в процессе эрозии выносится более
17 млн т почвы, а с ней свыше 13 тыс. т азота, 29 тыс. т. фосфора и 228 тыс.т
калия (М. И. Сальников).
Снижению эрозии и дегумификации способствует рациональная система
обработки почвы, которая создает условия для поддержания динамического
равновесия между синтезом и минерализацией органического
вещества и носит почвозащитный характер. Как показывает мировая и отечественная
практика, условиям рациональной обработки почвы, обеспечивающей
поддержание баланса органического вещества на необходимом
уровне, отвечают способы, основанные на минимализации. Благодаря отсутствию
избыточной аэрации заметно снижаются темпы минерализации
гумуса и растительных остатков, а гумификация, напротив, увеличивается
(А. В. Зезюков, 1993; М. И. Лукиных, 1995).
Зафиксировать изменение содержание гумуса при обработке почвы
различными способами непросто из-за краткосрочности большинства
исследований, поэтому особое значение имеют результаты длительной
минимализации. При 8-летнем применении безотвальной обработки
в Оренбургском Предуралье накопление гумуса по сравнению со вспашкой
составило в слое 0 – 30 см – 0,06 – 0,15 % (Х. Б. Дусаев, 1990), а в течение
26 лет в Татарстане увеличилось до 5,21 % в слое 0 – 12см и до 5,0 % в слое
12 – 21 см при исходном содержании 4,15 % (И. И. Долотин, 1995).
Установлено, что переход к обработке без оборота почвенного пласта
приводит к некоторому снижению общей численности микроорганизмов
в пахотном слое и их неравномерному распределению и дифференциации
плодородия пахотного слоя, что расценивается как серьезный недостаток
безотвальной обработки (Д. И. Буров, 1970; Н. Ф. Коптев, 1990;
С. С. Сдобников, 1980; D.Ermig, B.Hoffman, 1982).
8
Стр.9
Однако в литературе приводятся данные об отсутствии влияния разнокачественности
плодородия по слоям на урожайность культур (А. И. Бараев,
1988; Р. Г. Моргун, Н. К. Шикула, 1988; И. А. Чуданов, 1984).
Исключительно велика роль обработки почвы в накоплении влаги.
Положительная роль глубокой вспашки объясняется лучшим накоплением
осенне-зимних осадков за счет интенсивного рыхления и увеличения водопроницаемости
почвы (С. В. Боголепов, 1983; П. К. Иванов, 1976).
По данным А. И. Бараева (1988), Ю. К. Бочарова (1995), бесплужные
обработки накапливали дополнительно 20 – 30 мм влаги за счет сохранения
стерни, накоплению снега и меньшему промерзанию почвы.
На юго-востоке мелкие и нулевые обработки в годы с небольшим количеством
осадков в осенне-зимний период не уступали по накоплению влаги
в метровом слое почвы глубоким обработкам, а во влажные – снижали запасы
на 25 – 27 мм (Г. И. Казаков, 1997; В. А. Корчагин, 1978; Н. А. Максютов, 1996).
Вместе с тем, существенным недостатком нулевых, мелких и безотвальных
обработок по сравнению со вспашкой является увеличение засоренности
посевов, о чём свидетельствуют многочисленные исследования
отечественных и зарубежных ученых (Г. И. Баздырев, 1990; Н. А. Максютов,
1999; А. В. Кислов, 2002; R. O. Canneе, 1985; T. Z. Brassungton, 1987). Этот
недостаток в настоящее время успешно решается применением гербицидов.
Ухудшение фитосанитарного состояния посевов на минимальных фонах
обработки при оставлении соломы на поверхности почвы идет также за
счет развития фитопатогенной микрофлоры, болезней, в частности корневой
гнили, токсичности почвы.
Все это требует разработки ресурсосберегающих технологий с более
широким комплексом мероприятий, устраняющих негативные последствия.
Основные
элементы комплекса, предлагаемого Самарским НИИСХ для
Среднего Поволжья:
– полевые зернопаровые и зернопропашные севообороты короткой ротации
с оптимальным удельным весом чистых паров;
– минимальная обработка почвы в сочетании с использованием комбинированных
посевных агрегатов;
– высокоэффективные способы применения удобрений с широким использованием
биологических методов воспроизводства почвенного плодородия;
–
экологически безопасные интенсивные методы защиты растений от
вредителей, болезней и сорняков;
– сорта, устойчивые к болезням и вредителям с гарантированно высоким
качеством зерна (Ресурсосберегающая технология возделывания сельскохозяйственных
культур. – М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2001. – 90 с.).
9
Стр.10