Новости
30.05.2017


29.05.2017


29.05.2017


29.05.2017


29.05.2017


18.12.2015

С продвижением земледелия к его северным границам все большую роль играют дифференцированное (высокоточное, прецизионное) использование особенностей местных климатических, погодных, почвенных и трудовых ресурсов, а также подбор соответствующих культур и скороспелых сортов (гибридов). Известно, что культурные растения по мере приближения к пределу своего биологически возможного распространения становятся все более чувствительными к локальным условиям. В таком же направлении усиливается и неравномерность распределения на макро-, мезо- и микротерриториях лимитирующих величину и качество урожая факторов природной среды. Поэтому степень защищенности участка от ветра, экспозиция склона, физические и химические свойства почвы оказываются чрезвычайно важными факторами, усиливающими или ослабляющими действие температурного стрессора. Причем по мере приближения земледелия к его северной границе локальные природные факторы (наряду с заселенностью территории и развитостью социально-производственной инфраструктуры) все в большей мере предопределяют «островной» характер земледелия.
В условиях дефицита термических ресурсов, наиболее типичного для северного растениеводства, единственным гарантом надежных урожаев становится устойчивость самих культивируемых видов, сортов и агроэкосистем к действию абиотических и биотических стрессоров (морозам, заморозкам, короткому вегетационному периоду и т.д.). Экологическая устойчивость агроценозов оказывается и обязательным условием эффективного применения удобрений, мелиорантов, пестицидов и других техногенных средств интенсификации растениеводства.
Другим, не менее важным (наряду с повышением экологической устойчивости агроэкосистем) аспектом биологизации интенсификационных процессов в указанных условиях является повышение средоулучшающего потенциала культивируемых видов и сортов растений, а также соответствующих конструкций агроэкосистем и агроландшафтов. В этой связи следует особо подчеркнуть средообразующую, и в частности теплоохранную для почвенного покрова, роль основных естественных компонентов северного ландшафта (лесов, болот, рек, водоемов). В этих условиях, например, мерзлота на пашне сохраняется на 2-4 недели дольше, чем под лесом. Вот почему существующая практика создания крупных массивов, свободных от леса, хотя и увеличивает КПД работы сельскохозяйственной техники, неизбежно снижает мощность снежного покрова на сельхозугодьях, а следовательно, и его теплозащитную роль. В результате промерзание почвы резко усиливается, а термические ресурсы вегетационного периода снижаются. Известно также, что сельскохозяйственное освоение кустарниковых тундр нередко сопровождается понижением среднегодовых температур почв, а следовательно, и термических ресурсов вегетационного периода.
Регион Северо-Востока отличается высокой продуктивностью смесей зерновых бобовых со злаками и другими культурами, выращиваемыми на зеленый корм, сено, сенаж и силос. По данным Задорина, такие посевы обладают большой стабильностью и урожайностью, увеличивают сбор сухого вещества на 20-69% и протеина на 17-32%. Существенно улучшается качество корма: балансируется сахаропротеиновое отношение (с 85 до 138 г/к.ед.), содержание протеина возрастает с 8 до 16% в сравнении с одновидовыми посевами. Автор считает, что в условиях Северо-Востока площади, занимаемые совместными посевами, необходимо довести до 350-450 тыс. га для использования их на зеленый корм, сенаж, сено и др.
Многочисленные данные свидетельствуют о том, что использование в севооборотах рапса, овса, люпина и многолетних бобовых трав позволяет улучшить фитосанитарное состояние посевов, и в частности значительно снизить поражение зерновых колосовых культур корневыми фузариозными гнилями, проволочниками и другими вредителями. При возделывании многолетних культур для борьбы с фитонематодами используется естественная супрессивность почвы, обеспечивающая развитие полезной (ингибирующей, конкурентной, паразитной) микрофлоры.
То обстоятельство, что на северных территориях проходят биологические границы возможного произрастания практически всех культивируемых здесь видов растений, с особой остротой ставит вопрос об их адаптивном размещении, т.е. дифференцированном (высокоточном) использовании сельскохозяйственных угодий. В терминологии Н.И. Вавилова это означает, что «генотип должен доминировать над средой». При этом высокая «агроэкологическая адресность» культивируемых видов и сортов растений обеспечивается не за счет отдельных их признаков, а всем комплексом приспособительных реакций, отражающих взаимосвязанное и одновременное действие факторов внешней среды в агроэкосистемах: макро- и микроклиматических, эдафических (почва, подпочва), орографических (рельеф), техногенных и биотических.
Адаптивное районирование культивируемых видов и сортов растений, а также формирование соответствующей структуры посевных площадей имеет особенно большое значение в неблагоприятных и экстремальных почвенно-климатических и погодных условиях, поскольку позволяет с наибольшей эффективностью использовать благоприятные факторы внешней среды и избежать действия абиотических, а в ряде случаев и биотических стрессоров. В условиях нашей страны, неоднократно подчеркивал Н.И. Вавилов, «все большую и большую значимость представляет правильное районирование видов и сортов культурных растений ...». Показано, например, что при переходе от лучших биотопов к худшим увеличивается количество энергии, расходуемой растениями на поглощение воды корнями, а также синтез органических веществ. Причем неблагоприятные условия внешней среды ограничивают в этих условиях продуктивность не только агроэкосистем, но и естественных фитоценозов. Так, если прирост древесины в лесах северного региона России составляет 0,7 м3/га, то в лесах центральной части - 5 м3/га. Заметим, что в аналогичных физико-географических условиях производительность лесов Швеции, благодаря проведению культуртехнических и селекционных мероприятий, оказывается выше, достигая 1,7 м3/га. Однако с ухудшением почвенно-климатических и погодных условий затраты антропогенной и солнечной энергии на каждую дополнительную единицу ассимилятов у разных видов растений возрастают в разной степени. Поэтому адаптивный подбор и районирование культивируемых видов растений оказывают решающее влияние на биоэнергетическую производительность агроэкосистем, а следовательно, и на их ресурсоэнергоэкономичность и природоохранность.
Важнейшей и весьма специфичной отраслью сельского хозяйства северного и Нечерноземного регионов является кормопроизводство, научно-технический уровень развития которого определяет состояние животноводства и оказывает существенное влияние не только на обеспечение его биологически полноценными кормами, но и сохранение плодородия почв, улучшение их физико-химических свойств, защиту от эрозии. Так, клевер, люцерна и их смеси со злаковыми травами на сенокосах и пастбищах, а также в севооборотах с высоким насыщением многолетними травами способствуют обеспечению бездефицитного баланса гумуса в дерново-подзолистых почвах за счет накопления биологического азота. Причем многолетние травы здесь самый энергоэкономный продукт растениеводства, поскольку затраты совокупной энергии на выращивание многолетних трав в 1,5-2 раза ниже по сравнению с пропашными культурами. Аналогичные показатели имеют сеяные и естественные травостои многолетних трав на сенокосах и пастбищах.
Для производства кормов в этой зоне используют более 60% общей площади сельскохозяйственных угодий, в т.ч. 4,2-4,4 млн га пашни (включая зернофуражные культуры) и около 4,1-4,3 млн га природных кормовых угодий. В целом, на корм скоту и птице расходуется более двух третей всей продукции растениеводства. Оценка потенциала кормовых ресурсов показывает, что основным источником кормов для местного животноводства, в котором должно преобладать молочное и мясо-молочное скотоводство, в настоящее время и на перспективу будут травянистые корма, получаемые с полевых земель, сенокосов и пастбищ. При этом повышение роли сена, сенажа, силоса, зеленых и пастбищных кормов должно происходить за счет оптимизации структуры многолетних трав на пашне, сенокосах и пастбищах, повышения удельного веса и урожайности бобово-злаковых травосмесей, зернобобовых и других культур (гороха, вики, кормовых бобов, рапса, пелюшки, раннеспелых гибридов кукурузы и др.), снижения потерь питательных веществ при заготовке и хранении кормов (достигающих 30-40%) и т.д. Предстоит провести и значительные изменения в сложившейся структуре животноводства региона, которая пока далеко не в полной мере соответствует природно-климатическим условиям. Особое значение для повышения плодородия почвы и ликвидации белкового дефицита в регионе имеет производство зернобобовых культур.
Незаменимость овощей в рационе питания определяет необходимость принятия действенных мер по увеличению их производства в северных регионах. Ранее уже отмечалось, что, благодаря пионерским работам И.В. Мичурина и его отечественной школе, границы экономически оправданного возделывания многих садовых и ягодных культур продвинулись далеко на север. При этом созданы даже сорта винограда с ранним и сверхранним сроком созревания и повышенной морозостойкостью. С этой целью были использованы методы отдаленной гибридизации видов Vitis vinifera * V amurensis. Преимущество работы с культурой винограда в северной зоне страны заключается и в том, что северный регион не заражен карантинным вредителем - филлоксерой.
Поскольку значительные площади сельскохозяйственных угодий в Нечерноземье заболочены и переувлажнены, а в северной зоне продолжается и даже усиливается наступление болот на пашню, луга и пастбища, исключительно важную роль в развитии АПК на этих территориях играет комплексная мелиорация земель. При выборе рационального способа осушения, как и любого другого мелиоративного мероприятия, должны рассматриваться и возможные альтернативные варианты, включающие биологическую мелиорацию (выращивание влагоустойчивых трав - двукисточник тростниковый, манник обыкновенный, кострец безостый и т.п.). Причем работы по сельскохозяйственной мелиорации болот и заболоченных земель должны быть тесно увязаны с гидролесомелиорацией в части использования рек, сооружения крупных каналов и пр.
Вторым важнейшим направлением мелиорации в регионе является культуртехника, основу которой составляет постоянная борьба с кустарниками и лесом, зарастанию которыми особенно подвержены пастбища и луга, из-за чего последние повсеместно выпадают из сельскохозяйственного оборота. Вот почему разработка всего комплекса культуртехнических мероприятий для специфических северных условий одна из важных задач мелиоративной науки.
Большое значение в условиях северных районов имеют тепловые мелиорации, позволяющие удлинить вегетационный период и сократить потери сельскохозяйственной продукции от морозов и заморозков (посадка лесных и кустарниковых полос, создание кулис из высокостебельных культур для снегозадержания, мероприятия по уменьшению глубины промерзания почвы, ускорению снеготаяния и оттаивания почвы, приемы структурной мелиорации - пескование, глинование торфяных почв и др.).
Концептуально мелиорация северных территорий базируется на единстве этапов и комплексности окультуривания и сельскохозяйственного освоения земель, «вписываемости» всех мелиораций в адаптивноландшафтные системы земледелия, первоочередном освоении лучших земель и выводе из оборота земель с низким плодородием. Однако практическая реализация этой концепции требует развертывания широкого фронта исследований, учитывающих специфику местных природных и других условий. Общая площадь лесов, например, на Северо-Востоке достигает 110 млн га, и исключительно важно обеспечить их комплексное использование.
Большинство сельскохозяйственных культур не обладает устойчивостью к токсичному действию кислотности почвы, связанному с присутствием в ней катионов водорода, алюминия, марганца и железа. Между тем такие культуры, как рожь, картофель, овес, успешно растут на торфяной почве при pH = 3,8, горчица хорошо произрастает при pH = 4,5-4,7, относительно устойчива к кислотности тимофеевка. Повышенной устойчивостью к кислым почвам обладают также лен, люпин, гречиха и некоторые другие культуры. Высокой солеустойчивостью отличаются горчица, ячмень, донник желтый и белый, волоснец ситниковый, а солонцеустойчивостью - донник, волоснец сибирский, горчица и ячмень.
В северных условиях необходимо обеспечить создание и использование многоэшелонированного сортового и семенного набора, формируемого за счет культур и сортов-взаимострахователей (обладающих разной скороспелостью, устойчивостью к различным расам болезней и т.д.) и ориентированного на биокомпенсацию «капризов» погоды, конъюнктуры рынка и других непредсказуемых обстоятельств. В каждом хозяйстве, особенно расположенном в неблагоприятных условиях, ежегодно должно возделываться не менее 4-5 культур и по 3-4 сорта каждой из них. Заметим, что тенденция к сокращению числа районированных сортов (а соответственно и их семеноводства) при громадном разнообразии почвенно-климатических и погодных условий в России не только усиливает опасность широкого распространения генетически однородных сортов и гибридов, а следовательно, и эколого-генетическую уязвимость агроценозов, но и снижает возможность более полного и эффективного использования разнообразных природных ресурсов каждого региона и страны в целом.
Экономическая ценность и экологическая обоснованность любой технологии характеризуется степенью полезного и безопасного использования энергетических и других невосполнимых ресурсов. Считается, например, что внесение азотных удобрений с учетом потребности в них растений позволяет повысить коэффициент использования азота с обычных 67% до 83-84% и одновременно существенно снизить его потери, а также вредное влияние на природную среду. Как уже отмечалось, при существующих технологиях возделывания сельскохозяйственных культур теряется, загрязняя окружающую среду, до 50-90% минеральных удобрений, пестицидов и поливной воды.