МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ОРЛОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
ПЛОДОРОДИЕ БЕЗ «ХИМИИ»:
ОСНОВЫ БИОЛОГИЗАЦИИ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
ЦЕНТРАЛЬНОЙ РОССИИ
НА ПРИМЕРЕ ОРЛОВСКОЙ ОБЛАСТИ
МОНОГРАФИЯ
Орѐл - 2016
Стр.1
УДК 631.45:631.58
Рецензенты:
Глинушкин А.П. – врио директора ВНИИ фитопатологии, доктор
сельскохозяйственных наук;
Кузнецов М.Н. – зав. отделом экономики, земельных и имущественных
отношений ФГБНУ ВНИИ ЗБК, доктор сельскохозяйственных наук.
Лобков В.Т.
Плодородие без «химии»: основы биологизации земледелия
Центральной России на примере Орловской области: монография / В.Т.
Лобков, Н.И. Абакумов, Ю.А. Бобкова, А.И. Золотухин, Н.К. Кружков, В.В.
Наполов, С.А. Плыгун, М.Ф. Цой. – Орѐл: Изд-во ФГБОУ ВО Орловский ГАУ,
2016. – 160 с. – ISBN 978-5-93382-288-2.
В монографии изложена теоретико-методологическая база
исследований, проведен анализ достижений научных школ в мировой
агрономической науке. Уточнен категорийно-понятийный аппарат.
Разработана классификация биологических факторов и способы их
интенсификации. Обоснована приоритетность почвенно-биологического
фактора в земледелии; роль биоразнообразия в агроэкосистемах как фактора
оптимизации биологической активности почвы; определены основные
направления биологизации применительно к различным почвенноклиматическим
и хозяйственным условиям; разработаны новые методы
диагностики состояния почвенной среды; предложена дифференциация
использования способов интенсификации биологических факторов с учетом
эколого-ландшафтного аспекта; исследованы агроэкологические аспекты
явления почвоутомления; разработана методика оптимизации севооборотов по
фактору почвоутомления; обоснованы методы оптимизация агрофитоценозов,
структура севооборотов с использованием современных ЭММ; разработано
положение о вспомогательном характере использования химических средств
борьбы с вредоносными объектами в фитоценозах и приоритетности
фитоценологического фактора, проведен анализ практического опыта
использования элементов биологизации земледелия.
УДК 631.45:631.58
ISBN 978-5-93382-288-2
©Оформление «Издательство ФГБОУ ВО Орловский ГАУ», 2016
©ФГБОУ ВО Орловский ГАУ, 2016
Стр.2
Содержание
Введение ................................................................................................................... 4
1. Экспериментально- теоретическая база исследований ................................... 7
2.Теоретические основы управления плодородием почв на основе
интенсификации биологических факторов в системах земледелия ................. 10
3.Особенности биологических систем земледелия ............................................ 18
4. Биологизация земледелия и почвозащитный комплекс……………………27
5. Предотвращение почвоутомления на основе оптимизации
севооборотного фактора ....................................................................................... 37
6. Система воспроизводства плодородия почвы на основе повышения
экологической емкости агроэкосистем и оптимизации биологической
активности почвы .................................................................................................. 45
7.Использование почвоулучшающего действия кормовых и промежуточных
культур…………………………………………………………………………....57
8. Повышение эффективности парового клина на основе
применения факторов биологизации земледелия…………………………..78
9. Сортосмена и сортовое разнообразие как биологический фактор в
растениеводстве ..................................................................................................... 85
10. Эколого-экономическое обоснование применения приемов
сберегающего земледелия .................................................................................... 90
11. Альтернативные технологии возделывания озимой пшеницы, ячменя,
кукурузы на силос и гречихи, позволяющие обеспечить существенное
снижение затрат антропогенных ресурсов ......................................................... 96
12. Автоматизация построения систем земледелия и разработка
программных комплексов для обеспечения выработки управленческих
решений при организации сельскохозяйственного производства ................. 115
13. Практические результаты использования элементов биологизации в
Орловской области и экономически обоснованные предложения по
использованию передового опыта ..................................................................... 133
14.Первоочередные меры по реализации концепции бологизации
земледелия в Орловской обласьти ..................................................................... 141
Список основных публикаций и изобретений .................................................. 154
3
Стр.3
ВВЕДЕНИЕ
В результате интенсификации производства продукции растениеводства
человечество достигло больших успехов в решении продовольственной
проблемы. Крупные достижения в этой области – характерная черта научнотехнического
прогресса второй половины XX в. Однако, наряду с достижениями
интенсивное земледелие породило много проблем.
В последние десятилетия интенсификация сельскохозяйственного
производства привела к некоторым негативным последствиям. Интенсивное
ведение земледелия наряду с положительным воздействием на растение и
почву обусловило ряд экологических проблем, определяемых усилением
антропогенного воздействия на окружающую среду. При одностороннем
техногенном подходе (широкое распространение генетически однородных
сортов и гибридов, применение высоких доз удобрений и пестицидов и т.д.)
окружающая среда, как правило, загрязняется токсическими веществами,
возрастает эрозия почв, значительно снижается количество и видовое
разнообразие полезной флоры и фауны, увеличивается степень поражения
агроэкосистем болезнями и вредителями, возникает опасность деградации
природной среды.
Повышение плодородия почвы и урожайности сельскохозяйственных
культур, что отмечается при использовании средств химизации в
возрастающих объемах, очень часто отрицательно влияет на качество
получаемой продукции, ослабляет интенсивность течения ряда биологических
процессов в почве, нарушается ее питательный режим.
Многие регионы мира в результате высокого уровня интенсификации
растениеводства стали зонами экологического бедствия. Мелиорация,
химизация, использование средств механизации и другие факторы
интенсивного земледелия приводят к усилению антропогенного воздействия
на окружающую среду. Масштабы их влияния уже таковы, что возникает
угроза экологического кризиса на глобальном уровне.
Решая проблему обеспечения человека продуктами питания,
интенсивное земледелие сталкивается с вопросами их качества. Нитратное
загрязнение, остатки пестицидов, ухудшение вкусовых качеств
растениеводческой продукции и т.п. связано с расширенным использованием
факторов интенсификации.
Велики затраты энергии на производство продуктов питания. Сейчас в
мире на создание одной пищевой калории расходуется более 2 калорий
антропогенной энергии.
Наконец, нельзя не принимать во внимание такой фактор, как
исчерпаемость природных ресурсов для производства минеральных
удобрений, пестицидов, некоторых мелиорантов и т.п. Например, по
имеющимся данным, запасов сырья для производства фосфорных удобрений
4
Стр.4
на планете хватит на 70…80 лет при современных темпах их использования, а
калийных удобрений – на 60…65 лет.
В связи с этим, вопросы энерго- и ресурсосбережения, экологической
устойчивости растениеводства вышли в современной агрономии на первое
место. В поиске их решения в науке сформировалось новое направление –
биологизация земледелия, предполагающее решение указанных проблем на
основе активизации биологических процессов воспроизводства
агроэкологических ресурсов.
Несмотря на то, что в России масштабы применения минеральных
удобрений и химических средств защиты растений ещѐ не достигли уровня
развитых западноевропейских стран и США, а в последние годы ввиду
высоких цен на них даже снижаются, отрицательное последействие
одностороннего и несбалансированного использования средств химизации
имеет место и не ослабевает. Кроме того, перспективы дальнейшего
применения химических средств и природных материалов для
воспроизводства плодородия почвы и создания условий для нормирования
продуктивности возделываемых культур ограничиваются исчерпываемостью
ресурсов для их производства. Существующие в настоящее время в мире
направления исследований показывают, что решение указанных проблем
возможно на основе всесторонней биологизации производства
сельскохозяйственной продукции и улучшение на этой основе питательного
режима.
В основе биологизации земледелия находятся принципы создания
высокопродуктивных агроэкосистем, функционирование которых
осуществляется преимущественно на основе максимального использования
биологических факторов формирования питательного режима почв, получения
урожая полевых культур и улучшения плодородия почвы. К таким факторам, в
первую очередь, можно отнести — использование органического вещества
растительных формаций (солома, сидераты, побочная растительная продукция
и др.) и использование навоза (это возможно лишь в многоотраслевом
хозяйстве, где в единстве функционируют два цеха — растениеводство и
животноводство). Причем, использование на практике вышеперечисленных
факторов, в большей степени сохраняет природную сущность экосистем, а
значит, не противоречит законам их развития.
Данное направление имеет значительные перспективы в России.
Однако, если в развитых странах распространение биологического земледелия
имеет в своей основе перепроизводство сельхозпродукции, то у нас
объективно идет процесс сокращения средств химизации из-за их
дороговизны. Использование биологических методов здесь является
антикризисным фактором в АПК.
Их решение может быть достигнуто только на основе изыскания и
использования естественных резервов повышения продуктивности
сельскохозяйственных культур и повышения плодородия почвы. В
практическом плане это предполагает интенсификацию и максимальное
5
Стр.5