Новости
01.12.2016


29.11.2016


29.11.2016


29.11.2016


28.11.2016


17.12.2015

Главная особенность современных технологий интенсивного возделывания сельскохозяйственных культур состоит в обосновании способов управления посевом как сложной биологической системой. При этом биологизация и экологизация технологии возделывания базируется на максимальном учете особенностей биологических потребностей растений и целенаправленного формирования на этой основе определенного адаптивного типа сортов, сортовой агротехники и видовой структуры посевов, обеспечивающих существенное повышение уровня продуктивности зерновых культур, например, в странах Западной Европы. На рис. 5.29 (данные немецких исследователей) на примере озимой пшеницы графически показан процесс формирования отдельных компонентов урожая зерновых культур в зависимости от фазы развития, а также агротехнические мероприятия, позволяющие целенаправленно воздействовать на них. Черные полосы под каждым графиком своей протяженностью обозначают возможный период применения агроприема, а наиболее широкой частью указывают оптимальный срок его использования. Этот биологический подход к формированию высокопродуктивных агроценозов нашел отражение в создании принципиально различных интенсивных технологий возделывания различных культур.
Очевидно, что именно биологический подход в управлении адаптивными реакциями культивируемых видов и сортов растений должен лежать в основе перехода к высокоточным (прецизионным) технологиям, базирующимся на дифференцированном использовании особенностей адаптивных реакций сортов (гибридов) и регуляторных факторов интенсификации (пахоты, минеральных удобрений, орошения, пестицидов, мелиорантов, регуляторов роста и пр.). Так, из агротехнических мероприятий для управления формированием отдельных компонентов продуктивности и экологической устойчивости в процессе вегетации сельскохозяйственных культур наибольшее значение имеют качество сева, нормы и сроки посева, внесения минеральных удобрений и пестицидов и т.д. Характер действия указанных средств зависит также от фазы развития растений. Так, азотная подкормка в период кущения влияет прежде всего на плотность стеблестоя зерновых культур, при выходе в трубку - на число зерен в колосе, в фазу выколашивания - главным образом на массу 1000 зерен и содержание белка в зерне.
Система получения максимальных урожаев, например, озимой пшеницы, нацеленная на формирование урожайности 80-100 ц/га (рис. 5.29) включает следующие показатели: оптимальная плотность стеблестоя посевов пшеницы характеризуется следующими контрольными цифрами: середина кущения (фаза ЕС-25) - 1100-1500, начало выхода в трубку (ЕС-30) - 900-1200, появление второго узла (ЕС-32) - 700-900 побегов/м2, начало выколашивания (ЕС-49/51) - 500-600 продуктивных побегов/м2, полная спелость - 450-550 колосьев/м2. Чем легче по механическому составу почва, тем ниже должна быть плотность продуктивного стеблестоя. Учитываются также особенности развития элементов продуктивности возделываемого сорта. Показано, что посевы с невысокой густотой стояния растений и сильным кущением (при хорошей обеспеченности азотом) имеют более стабильную урожайность и более управляемы, чем загущенные. Поэтому при раннем сроке в благоприятных метеорологических и агротехнических условиях рекомендуют высевать пшеницу нормой не выше 300-350, при более позднем сроке сева - 400-450 всхожих семян/м2. Однако, чем меньше норма высева, тем выше требования к качеству предпосевной подготовки почвы и к работе сеялок.

Возможности биологизации и экологизации при техногенно-интенсивном возделывании сельскохозяйственных растений (на примере зерновых культур)

Согласно обзора Ковалева, в бельгийской системе возделывания зерновых культур основным элементом, обеспечивающим повышение потенциальной урожайности озимой пшеницы, служит сравнительно высокая продуктивная кустистость - 2,2-2,5 стебля на 1 растение при невысокой густоте стояния. Эта система рассчитана на относительно мягкие климатические условия - позднее наступление зимы и ранний приход весны, плодородные суглинистые почвы с равномерной и достаточной минерализацией почвенного органического азота и среднеинтенсивные сорта. Система, предложенная в Шлезвиг-Гольштейне (ФРГ), направлена на формирование агроценоза с повышенной плотностью продуктивного стеблестоя озимой пшеницы, подавляющую часть которого составляют главные побеги, и рассчитана на высокие нормы азотных удобрений (до N250). Эта система разработана для менее благоприятных условий выращивания (более тяжелые и менее плодородные почвы, суровая зима), приспособлена к большему световому периоду и требует более ранних сроков сева (конец сентября - начало октября). Высокая урожайность пшеницы достигается за счет увеличения в посеве доли главных побегов как наиболее продуктивных и подавления излишнего кущения. Для этого используют повышенные нормы высева семян - 450-500 шт/м2, что обеспечивает получение 550-600 колосьев. Высокую норму азота (N250) вносят в 4 срока: в начале кущения, при полном кущении, при появлении лигулы флагового листа и в начале колошения. При ранневесенней подкормке используют 80-100 кг/га азота. В связи с внесением повышенных доз азота проводится интенсивная химическая защита растений - до 7 обработок пестицидами и до двух - ретардантами. Применение этой системы в производственных условиях обеспечивает урожайность озимой пшеницы до 80 ц/га. По сравнению с бельгийской системой, такая технология требует более высоких затрат на семена, удобрения и химические средства защиты растений.
Разработанные впоследствии системы возделывания зерновых культур в ряде других стран - ICI (Великобритания), БАСФ (ФРГ), MBA (Бельгия) - представляют различные модификации бельгийской и шлезвиг-гольштейнской систем или их промежуточные варианты. Так, система фирмы БАСФ, рассчитанная на получение в условиях Бельгии 90-100 ц/га зерна, предусматривает норму высева 450 зерен/м2 (ширина междурядий 12-15 см), что дает не менее 500 продуктивных колосьев/м2, формирование порядка 40 зерен в колосе и с массой 1000 зерен в 50 г. Достижение такой структуры урожая требует выращивания высокопродуктивных сортов Albatros, Fidel, Armada, Lemon, хорошо реагирующих на усиленное минеральное питание. В рамках системы БАСФ созданы различные варианты технологий, приспособленные к условиям конкретных европейских стран (Великобритания, ФРГ, Италия, Франция и др.), отличающиеся степенью техногенной интенсификации. По сравнению с традиционными технологиями, технологии фирмы БАСФ уже в первой половине 1980-х гг. обеспечили в различных странах Западной Европы прибавку урожая от 7 до 14 ц/га в среднеинтенсивных вариантах и от 12 до 22 ц/га в высокоинтенсивных. Интенсивная технология возделывания, разработанная в Великобритании фирмой ICI, так же как шлезвиг-гольштейнская, основана на загущенном посеве (500 зерен/м2, густота стеблестоя к уборке - 514 колосьев/м2 при 400 растениях/м2), дробном внесении высоких доз азотных удобрений (N250), интенсивной защите от сорняков, болезней и вредителей, предотвращении полегания растений. В результате у многих английских фермеров урожайность пшеницы составляет 70-80 ц/га (до 100 ц/га).
В США интенсивная технология возделывания пшеницы, предложенная в начале 1980-х гг. компанией Farmland Industries, предусматривает внесение в среднем 170 кг азота. Азот применяют дробно, в 2 (яровая пшеница) или 3 (озимая) срока равными дозами. Основное удобрение вносят вразброс под вспашку либо инжектированием на глубину 15 см и расстоянии между лентами 30-37 см. При высокой обеспеченности почвы фосфором и калием рекомендуется норма - Р67К34 (для возмещения выноса). При необходимости используют микроудобрения. При средней водообеспеченности применяют пониженные нормы высева - 240-280 семян/м2, в засушливых зонах - 190-240 семян/м2, при орошении и во влажных зонах - 310-390 семян/м2. Ширина междурядий при посеве твердозерной яровой и озимой, а также твердой пшеницы - 15-25 см, мягкозерной озимой - 10-18 см. Посев проводят с оставлением технологической колеи, которую используют для операций по защите растений от болезней, вредителей, сорняков и внесения ретардантов. Технологическая колея способствует технологической дисциплине, обеспечивает равномерность внесения средств химизации. Для получения максимальных урожаев - около 70 ц/га - рекомендуются существенно большие нормы азотных удобрений - 245-270 кг азота.
В плане обсуждения вопроса экономически и экологически оправданного уровня техногенной интенсификации важно подчеркнуть, что поскольку в США в силу природно-климатических условий невозможен экономически оправданный европейский уровень техногенной интенсификации (средняя урожайность пшеницы в 1985-2005 гг. в США составляла 25 ц/га), здесь очень быстро перешли от интенсивных технологий (ICM - intensive management system) к принципам технологии MEY (maximum economic yield) - экономически наиболее выгодной урожайности.
При этом дозы минеральных удобрений, пестицидов значительно снижают, а регуляторы роста применяют лишь в случае сильной угрозы полегания; в основном же борьба с полеганием ведется с помощью подбора устойчивых сортов и регулирования азотного питания. Такая технология обеспечивает прибавку урожая не менее 4 ц/га (в отдельные годы урожайность достигала 27 ц/га), в то время как все дополнительные затраты окупаются уже при увеличении урожайности на 3,4 ц/га.
Первые эксперименты по внедрению западноевропейской интенсивной технологии возделывания озимой пшеницы в нашей стране были проведены в начале 1980-х гг. К настоящему времени разработаны практические руководства по освоению интенсивных технологий пшеницы и других зерновых культур для всех основных зернопроизводящих зон России. Предложенные модели зональных интенсивных технологий обеспечивают урожайность озимой пшеницы, например, в Краснодарском крае на уровне 60-65 ц/га, в степных полузасушливых районах Северного Кавказа - 40-50 ц/га.
В целом, в современных техногенно-интенсивных системах возделывания колосовых зерновых культур, особенно в западноевропейских странах, наиболее широкое признание получили принципы активной формирующей биологизации и экологизации технологии ухода за прсевами. При этом возможность управления развитием посевов в процессе вегетации основывается прежде всего на подборе сортов и гибридов с учетом особенностей местных природно-климатических и погодных условий, экономически и экологически оправданного уровня техногенной интенсификации, переходе к дифференцированному (с учетом сортовых особенностей и условий среды) применению минеральных удобрений, дробных подкормок, пестицидов, ретардантов, обеспечению умеренного питания растений азотом в осенний период и оптимальному питанию в период дифференциации конуса нарастания и формирования элементов продуктивности, т.е. максимальном учете биологических особенностей и потребностей растений. Именно такой биологизированный и экологизированный подход к интенсификации растениеводства, основанный на агробиологическом контроле за ростом и развитием растений (принцип «спроси растение»), позволяет приблизить всю агротехнологию возделывания агрофитоценозов к важнейшим биологическим требованиям культур и сортов, сформировать высокопродуктивные и экологически устойчивые агроэкосистемы, полнее реализовать местные природные ресурсы, а также обеспечить большую экологическую безопасность техногенных факторов интенсификации. Вот почему вся система перехода к высокоточному (прецизионному) растениеводству должна базироваться на биологизации интенсификационных процессов, т.е. учете биологических особенностей растений и агробиогеоценозов, а также адаптивно-дифференцированном использовании природных ресурсов и техногенных факторов.