582 адаптивно ландшафтные системы земледелия рсо-алания: проблемы и задачи



Скачать 149.98 Kb.
Дата13.06.2016
Размер149.98 Kb.
УДК 631,582

АДАПТИВНО - ЛАНДШАФТНЫЕ СИСТЕМЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ РСО-АЛАНИЯ: ПРОБЛЕМЫ И ЗАДАЧИ

Мамиев Д.М., Гериева Ф.Т.

СКНИИГиПСХ, с. Михайловское,

РСО-Алания

В работе рассматриваются основные разновидности адаптивно-ландшафтных систем земледелия РСО-Алания, обеспечивающие повышение продуктивности пашни и рентабельности сельскохозяйственного производства на 10-12 %.


Ландшафтная организация земледелия является в настоящее время наиболее передовым и прогрессивным направлением в аграрной науке. Переход на ландшафтные системы земледелия должен позволить решить комплекс важных вопросов: упорядочить использование земли и других природных ресурсов, улучшить охрану окружающей среды, а также снижения техногенной нагрузки на природные объекты, дифференцировать технологии сельскохозяйственного производства и т.д [1].

До последнего времени при разработке систем земледелия основная цель заключалась в достижении заданного уровня урожайности с.-х. культур, и усилия ученых и практиков были направлены на удовлетворение биологических потребностей растений. На новом этапе разработки и совершенствования систем земледелия цель максимального производства продукции остается, но достигаться она должна на основе максимально сбалансированного использования ресурсного потенциала без ущерба для окружающей среды [2,3].

В основу разработки ландшафтных систем земледелия должны быть положены принципы, использование которых обеспечит
условия для расширенного воспроизводства плодородия почв и устойчивое ведение отрасли. Это системный подход, учитывающий
зональность, адаптивность культур, и технологий их возделывания
к условиям местности, природоохранную направленность, социально-экономическую целесообразность, экологическую безопасность и эстетическую привлекательность. Это достигается путем рациональной трансформации земельных угодий; подбора культур и совершенствования структуры посевных площадей, адаптированной
к местным почвенно-климатическим и гидрологическим условиям,
дифференцированного размещения с.-х. культур по ареалам пашни
с учетом сопряженного влияния агроэкосистем; рационального использования природных кормовых угодий; противоэрозионных комплексов; оптимального отвода с.-х. угодий под другие виды угодий
(лесные насаждения, гидротехнические сооружения и т. п.) [4,5].

Опыт освоения зональных систем земледелия уже с середины 80-ых годов показал необходимость более глубокое их дифференциации к различным применительно к различным агроэкологическим условиям и адаптации их к различным уровням интенсификации производства, хозяйственным укладом к рынку сельскохозяйственной продукции. Выходом из сложившегося положения могло быть только освоение устойчивых и безопасных систем земледелия на ландшафтной основе с максимальным использованием биоклиматического потенциала и при оптимальном сочетании природных и антропогенных ресурсов.

Основоположник адаптивно-ландшафтного земледелия акад. А.Н. Каштанов на Алтае разработал контурно-мелиоративную систему земледелия, положившую начало новому направлению в земледелии.

Академиками РАСХН В.И. Кирюшиным и А.Л. Ивановым (2000) разработана методология агроэкологической оценки земель, проектирование адаптивно-ландшафтных систем земледелия и агротехнологий в России. Она положена в основу концепции формирования высокопродуктивных экологически устойчивых агроландшафтов, положивших начало научным исследованиям в различных регионах страны, в т.ч. и в Северной Осетии [6].

Территория РСО-Алания расположена одновременно в равнинной, предгорной и горной частях региона. Здесь резкая смена ландшафтов – от полупустынь до вечных снегов и ледников, что определяет своеобразие и неоднородность не только природных условий, но и почв. Основной закономерностью распределения почв, как и всего комплекса природных, является вертикальная зональность и высотная поясность. Только в равниной части региона встречается более четырех типов почв: каштановые, лугово-черноземные карбонатные, выщелоченные и оподзоленные. Значительные площади засорены камнями, переувлажнены, обладают повышенной кислотностью, подвержены ветровой и водной эрозии, 80% почв подстилаются галечником или плотными горными породами на глубине 15-20 см, 70% земель расположены на склонах с крутизной более 3-50 [7].

Организационно-хозяйственные мероприятия в горах должны сводиться к правильной организации территории с учетом характера рельефа, свойств почвы, эрозионного состояния угодий, почвозащитного влияния различных сельскохозяйственных культур. Все эти меры на эродированных или эрозионно-опасных землях должны быть направлены на снижение процесса эрозии. На склонах крутизной 1-7º поля и рабочие участки должны быть прямоугольной формы и размещаться длинными сторонами поперек основного склона; на более крутых склонах целесообразно полосоное размещение культур поперек склона. В севооборотах должны преобладать посевы многолетних трав и полностью отсутствовать пропашные культуры.

Земли, расположенные на склонах крутизной более 8-10º, отводят под сплошное залужение или многолетние насаждения с предварительным террасированием.

Использование склоновых земель для выращивания сельскохозяйственных культур зависит от места расположения их над уровнем моря. На низкогорных площадях до 1000-1200 м н.у.м. с достаточным количеством тепла и продолжительным вегетационным периодом выращивают зерновые сплошного посева (пшеница, рожь, ячмень, овес), пропашные (кукуруза, картофель, сорго), зернобобовые (соя, горох, вика).

На среднегорных (1200-2200 м н.у.м.) землях выращивают картофель, яровые зерновые, многолетние травы и кормовые культуры на зеленый корм.

На средне-высокогорных (2200-3000 м. н.у.м.) землях культивируются картофель, многолетние травы и однолетние кормовые культуры на зеленый корм и сено (овес с горохом, викой в смеси), горчица белая с овсом сплошным рядовым способом, а для приготовления силоса можно сеять кукурузу с подсолнечником с шириной междурядий 35-40 см и густотой 300-350 тыс. растений на гектар поперек склонов.

Высокогорные участки (3000 м и выше н.у.м.), в сильной степени утратившие свои положительные агротехнические свойства, и малопродуктивные для возделывания сельскохозяйственных культур, подлежат переводу из пашни в сенокосы и пастбища, а также залужению.

Одним из основных элементов систем земледелия на ландшафтной основе является адаптивное размещение сельскохозяйственных культур, которое базируется на агроэкологической группировке пахотных земель и обеспечивает устойчивое удовлетворение потребностей населения в продуктах питания и промышленности в сырье.

На южных склонах и низко расположенных участках возделывают обычные районированные сорта.

На высоко расположенных землях северных склонов с прохладным летом целесообразно на пашне размещать сорта с укороченным вегетационным периодом с достаточной холодоустойчивостью – озимую рожь, корнеклубнеплоды, пивоваренный ячмень и картофель для обеспечения нужд жителей гор [8,9].

Одним из факторов стабилизации плодородия пашни является положительный баланс органического вещества в почвах.

Как показали наши исследования, одни минеральные удобрения без органических (навоз и др.) не приводят к стабильному повышению плодородия почвы и высоким урожаям. Важную роль в решении повышения плодородия почвы и стабилизации продуктивности растений имеют подсевная и пожнивная сидерация. В качестве подсевной сидеральной культуры клевер - под покровом ярового ячменя или овса с запашкой всей фитомассы под озимую пшеницу - обеспечил повышение содержания гумуса в почве на 0,02 % и стабильно высокие урожаи зерна озимой пшеницы - 58,6 ц/га высокого качества. Весьма эффективен в предгорьях пожнивной посев капустных культур - рапса, редьки масличной, горчицы белой и их многокомпонентных смесей с озимой рожью, овсом, райграсом однолетним под пропашные культуры.

С интенсификацией систем земледелия в XX веке произошло снижение гумуса в пахотных почвах на 15-25 %, а в ряде случаев потери достигли 40% и более. Одним из приемов улучшения баланса гумуса является внесение соломы. Cолома по сравнению с навозом является наиболее простым, доступным и дешевым способов регулирования гумусного состояния почвы. Прирост урожая с применением соломы, в наших опытах, достигался при меньшем количестве внесения азота, фосфора и калия на единицу урожая. Более эффективными способами заделки соломы в почву в севообороте оказались два варианта: ежегодная вспашка с равномерным распределением измельченной соломы по всему пахотному профилю (вертикальная мульча) и ежегодное плоскорезное рыхление с оставлением соломы на поверхности почвы (горизонтальная мульча). Внесение соломы обеспечило прирост продуктивности севооборота в среднем на 6 %. На фоне умеренной дозы минеральных удобрений и средств защиты растений оно эффективно обеспечило положительный баланс гумуса.

Важное место в ландшафтных системах земледелия отводится переходу на минимальную обработку почвы, что позволяет экономить 25-30% топлива по сравнению с обычной обработкой. При правильном комбинировании технических средств можно сэкономить 15-20 % ГСМ, а при использовании технологии уплотненных посевов затраты на единицу площади снижаются на 60-70 %.

Главное заключается в том, что при интенсивных обработках проявляются отрицательные изменения в почве; она переуплотняется, ухудшаются ее структура, водно-физические и биологические свойства; ускоренно протекают процессы минерализации органического вещества и потери элементов питания, а также гумуса; резко снижается интенсивность деятельности микроорганизмов. Переуплотнение почвы техникой значительно повысило сопротивление обработке, увеличилась глыбистость и глубина распространения существенного уплотнения, снизилась ее водопроницаемость, эффективность вносимых удобрений, возрос недобор урожая.

В зависимости от набора культур в севообороте и почвенно-климатических условий применяют различные комбинированные системы обработки почвы, сочетающие отвальную вспашку (под пропашные культуры) при одновременном внесении органических, фосфорных и калийных, а также местных цеолитосодержащих удобрений в запас на ряд лет с безотвальными способами обработки почвы, глубокой и мелкой культивацией, чизелеванием, дискованием вплоть до прямого посева под непропашные культуры. Если не используются органические удобрения и сидерация, то вместо отвальной вспашки применяется глубокое рыхление.

В целом же исходят из необходимости всесторонней оценки положительных и отрицательных последствий полного или частичного отказа от вспашки, чтобы не допустить недобора урожая и снижения плодородия почвы. Возможности сокращения обработки почвы ограничиваются неблагоприятными водно-физическими свойствами, наличием уплотненных горизонтов и другими факторами. Минимализация обработки почвы предусматривает сокращение глубины и частоты основной обработки, а также применение комбинированных почвообрабатывающих и посевных агрегатов.

В засушливых условиях степной зоны почвозащитная обработка почвы имеет отчетливо выраженную направленность в сторону минимализации до нулевой, а в сложных ландшафтах предгорной зоны противоэрозионная обработка должна включать также глубокое рыхление, щелевание и другие способы, обеспечивающие аккумуляцию влаги и сокращение поверхностного стока. На практике важно учитывать степень уплотнения и типы почвы, засоренность полей, погодные условия, чередование культур в севообороте и другие факторы.

Для изучения состояния пашни в горной зоне на горно-луговых почвах при крутизне склона до 5° северо-западной экспозиции на высоте 1450 м н.у.м. (с.Даргавс) заложен шестипольный почвозащитный севооборот с чередованием культур: 1) овес+многолетние травы; 2) многолетние травы I т.п.; 3) многолетние травы 2 т.п.; 4) овес на зерно; 5) озимая рожь на зерно; 6) картофель. В связи с ограниченной в условиях гор площадью пашни, пригодной под картофель, практикуется повторное и бессменное его возделывание. Поэтому для таких участков разработан биологизированный способ возделывания картофеля с использованием различных органических удобрений и сидеральных культур.

В результате проведенных исследований содержание гумуса в пахотном слое в горах уменьшается за год под зерновыми культурами на 0,3-0,4 т/га, под картофелем - на 1,5-2 т/га и только под многолетними травами 2 г.п. не улавливались изменения в его содержании. Пылеватая фракция почвы увеличивалась под картофелем на 10-12 %, а под зерновыми культурами на 2-3 %.

Многолетние травы улучшали водопрочность почвенных агрегатов на 4-6 % и сводили к минимуму содержание пыли в почве. Объемная масса почвы под всеми культурами севооборота находилась в пределах оптимальных значений (0,95-1,18 г/см3).

Внесение перепревшего навоза в расчетных дозах под посадки картофеля, при запрограммированной урожайности 200 ц/га, обеспечило получение 197 ц/га экологически чистого картофеля, выращенного без применения химических средств.

Многолетние травы с урожайностью 500-600 ц/га зеленой массы и рожь озимая с урожайностью 40-42 ц/га зерна обеспечивают высокую конкурентную способность по отношению к сорнякам и сводят к минимуму сток и смыв почвы за счет мощного растительного покрова и фитомелиорирующей способности их корневой системы.

На склоновых землях предгорий повсеместно наблюдается тенденция усиления эрозионных процессов, потери гумуса, ухудшение физико-химических свойств почв и снижение их плодородия. Так, запасы гумуса на плакоре в слое почвы 0-10 см составили 4,5, в слое 10-20 см - 4,3 и в 20-30 см - 2,8 %, на склоне содержание гумуса снижалось до 3,6 %, а к тальвегу возрастало до 4,7 %. На пахотных склоновых землях, занятых кукурузой, почти ежегодно образуются промоины глубиной до 20-25 см, а урожайность зерна снижается в 2-3 раза. Эти данные говорят о необходимости научно обоснованного подбора культур и их чередования на пахотных землях предгорий.

На выщелоченных черноземах в предгорной зоне на высоте 600 м н.у.м. сравнивалась эффективность восьмипольных травопольных и зернопропашного севооборотов. В результате экспериментов установлено, что типы севооборотов, подбор культур и их чередование оказывают влияние на содержание гумуса, структурно-агрегатный состав, водопрочность агрегатов и объемную массу почвы. Запасы гумуса в травопольном и зернопро-пашном севооборотах под различными культурами варьировали в пределах 5,64-6,21 %, меньше гумуса - 5,64 % было под пропашными культурами, под зерновыми культурами сплошного посева - 5,92 и больше всего гумуса оказалось под многолетними травами -6,11- 6,12%).

Разрабатываемые коллективом ученых института экологически безопасные технологические приемы при выращивании зерновых, кормовых культур и картофеля, почвозащитные, интенсивные севообороты с внедрением травосеяния, чередование биологически различных культур и фитомелиорантов против сорняков, широкое применение в качестве удобрений - навоза, сидератов, местных руд цеолитов, а также контурно-мелиоративная система земледелия, минимальная, разноглубинная и поверхностная обработки почвы позволяют получать стабильные урожаи экологически чистой продукции. При этом обеспечивается охрана природы от загрязнения, энтомофауны от гибели, сбалансированность в ландшафтах пашни, лесов, кустарников, водных источников и др., почва не подвергается эрозии и восстанавливается утраченное плодородие с.-х. угодий, нормализуется приземная воздушная среда за счет существенного сокращения химобработок и перевода части сильно эродированных земель на консервацию на 5-7 лет путем залужения.

На основании многолетних данных НИР рекомендуем следующие примерные адаптивно-ландшафтные системы земледелия по основным природно-климатическим зонам гор и предгорий Северного Кавказа.

Горная зона, где преобладает водная эрозия; с сильно рассеченными ландшафтами, сложенными из глинистых, щебеночно-супесчаных и известняковых отложений. В основе адаптивно-ландшафтного земледелия - экологическая сбалансированность угодий: пашни-леса-луга, водных источников.

В структуре посева важное место должны занимать многолетние бобовые и бобово-злаковые травосмеси, а также картофель, зерновые, зернобобовые культуры и овощи. Сложность рельефа, мелкоконтурность, малая мощность гумусового слоя, сформированного на горных породах, высокая уязвимость территорий требует:

- контурной и контурно-полосной обработки почвы при контурно-мелиоративной организации территории;


  • на северных и северо-западных склонах – почвозащитных, плодосменных и травопольных севооборотов с возделыванием корне-клубнплодов, зерновых и холодостойких овощных культур;

  • на южных склонах - возделывания преимущественно зерновых и зернобобовых культур;

преимущества альтернативного земледелия с применением органических удобрений;

-применения безотвальной и минимальной обработки почвы навесными культиваторами чизельного типа под мелкосемянные культуры;



  • контурно-ступенчатой вспашки плугом с одновременным гребневанием под картофель, корнеплоды и многолетние бобовые культуры;

-формирования плакорных, склоновых и тальвеговых агро-фитоценозов с залужением крутых склонов (7-9 и более градусов);

  • подзимнего щелевания с внесением удобрений и мелкокапельного орошения на южных склонах гор с целью влагонакопления;

  • рекультивации отвалов, шахт, сильноэродированных и других бросовых земель.

Предгорная зона, где выпадает достаточное и повышенное количество осадков и наибольший ущерб в сельском хозяйстве наносит водная эрозия; характеризуется холмисто-равнинными и среднегорными ландшафтами, сложенными глинистыми сланцами, суглинистыми и гравийно-галечниковыми подстилающими породами. Здесь значительный удельный вес занимают тяжелые смытые почвы, половина которых - подстилаемые и засоренные камнями. Организация территории - прямолинейная и прямолинейно-контурная.

На склоновых землях - контурно-мелиоративная система земледелия с формированием буферных полос, а на равнинной части - адаптивно-ландшафтная.

Научно-обоснованные севообороты - травопольные, плодосменные, зернотравяные и зернопропашные. Максимальное уплотнение севооборотов промежуточными культурами на зерно, корм и многокомпонентная сидерация до 35-40%, которые усиливают их биологическую, фитосанитарную, почвозащитную и экологическую роль.

Система разноглубинной, безотвальной и комбинированной минимальной обработки почвы с использованием чизельных плугов и культиваторов и метода прямого посева кукурузы, сои и подсолнечника.

Технология возделывания с профилированием поверхности почвы в гребни и гряды под картофель создает оптимальные условия для возделывания пропашных культур, с учетом охраны окружающей среды. Удобрения органо-минеральные с известкованием кислых почв и рыхление с кротованием, щелеванием и гребневанием на тяжелых периодически переувлажняемых почвах, за счет осадков и подтопления.

Почво-водоохранный комплекс направлен на охрану сильно эродированных земель с последующим залужением и облесением. Сочетать с регулированием уровня нитратов и пестицидов в воде, почве и растительной продукции, максимальным использованием факторов биологизации

воспроизводства плодородия почвы при чередовании культур в севооборотах на принципах плодосмена и использования сидератов в пару и на зяби, нетоварной части урожая на удобрения, а также применения подстилочного и жидкого навоза. Сочетать с интенсификацией и максимальным использованием симбиотической и ассоциативной азотфиксации (посевом бобовых культур).

Равнинная степная зона, где проявляется в основном ветровая эрозия, а также совместное действие ветровой и водной. Она характеризуется равнинными, волнистыми, среднерасчлененными ландшафтами, которые сложены лессовидными и песчано-галечниковыми отложениями. В этих условиях в первом минимуме - влагообеспеченность.

Поэтому непременным условием должны быть:



  • прямолинейная и прямолинейно-контурная организация территории с полосовыми посевами поперек направления ветров;

  • почвозащитный комплекс от ветровой и водной эрозии (технологий, специальные с.-х. орудия и др. приемы);

- рациональная структура посевных площадей;

  • освоение паропропашных севооборотов на богаре и зерно-травяно-пропашных на орошаемых землях с уплотнением промежуточными сидеральными культурами и сидеральным паром;

  • использование многокомпонентных смесей кормовых и зерновых культур для повышения проективного покрытия поверхности почвы и продуктивности пашни;

  • почвозащитная плоскорезная и чизельная обработка почвы в сочетании с отвальной вспашкой;

  • влагонакапливающая технология обработки почвы - минимальная с поверхностным покрытием почвы растительными остатками;

  • экономичные способы орошения, интенсивные технологии возделывания с.-х. культур, оптимум норм внесения удобрений и интегрированная защита растений;

Таким образом, адаптивно-ландшафтные системы земледелия, обеспечивают повышение продуктивности пашни на 12 %, расширенное воспроизводство почвенного плодородия и устойчивость агроэкосистем.

Литература
1. Модель адаптивно-ландшафтной системы земледелия (АЛСЗ) для горной зоны РСО – Алания/ Абаев А.А., Адиньяев Э.Д., Айларов А.Е., Мисик Н.А., и др. – Владикавказ, 2010. – 100с.

2. Айларов А.Е., Абаев А.А., Адиньяев Э.Д., Мамиев Д.М. Модель адаптивно-ландшафтной системы (АЛСЗ) для предгорной лесостепной зоны РСО-Алания.// Известия Горского государственного аграрного университета. Т.48, ч.1, Владикавказ, 20011. –С.25-29.

3. Тугуз Р.К., Мамсиров Н.И. Агроэкологическая оценка земель Республики Адыгея. //Земледелие. – № 3 . – 2012. – С. 21-23.

4. Модель адаптивно-ландшафтной системы земледелия (АЛСЗ) для предгорной зоны РСО – Алания./Абаев А.А., Адиньяев Э.Д., Айларов А.Е., Мисик Н.А. и др. – Владикавказ, 2008. – 185с.

5. Адиньяев, Э.Д. Земледелие горных и склоновых земель. Владикавказ: Изд-во ФГОУ ВПО «Горский агроуниверситет», 2010. – 672 с.

6. Кирюшина В.И. Агроэкологическая оценка земель, проектирование адаптивно-ландшафтных систем земледелия и агротехнологий / В.И. Кирюшина, А.Л. Иванова - Москва, ФГНУ «Росинформагротех», 2000.-784с.

7. Мамиев Д.М., Абаев А.А., Тедеева А.А., Кучиев С.Э. Разработка адативно-ландшафтной системы земледелия для предгорной зоны РСО-Алания //Известия ГГАУ -Том 49 часть4.,21012г- С.79-83.

8. Мамиев Д.М. Усовершенствованные севообороты для горной зоны РСО-Алания. // Научная жизнь, 2013. – №2 –С.49-53.



9. Мамиев Д.М., Абаев А.А., Айларов А.Е., ШалыгинаА.А. Агроэкологическая районирование и основные разновидности адаптивно-ландшафтных систем земледелия горной зоны РСО-Алания// Известия ГГАУ - Том 50 часть1., 2013г - С.68-71.


Поделитесь с Вашими друзьями:


База данных защищена авторским правом ©uverenniy.ru 2019
обратиться к администрации

    Главная страница