Основные факторы интенсификации земледелия
Основными факторами интенсификации земледелия являются механизация сельскохозяйственных работ, мелиорация и химизация, создание и внедрение в производство новых высокопродуктивных сортов растений и др.
Механизация представляет собой процесс замены ручного труда машинным, одних машин другими, более совершенными. Техника, сельскохозяйственные машины являются основой механизации земледелия. В 1989 г. в сельском хозяйстве использовалось 2689 тыс. тракторов, а в 1940 г. их было всего 531 тыс. и в 1960 — 1122 тыс. Количество зерноуборочных комбайнов увеличилось со 182 тыс. в 1940 г. до 497 тыс. в 1960 и 689 тыс. на начало 1989 г.
Можно выделить три основных этапа механизации земледельческого труда. Первый этап — Частичная механизация, когда механизированы только отдельные, наиболее трудоемкие процессы. Второй этап — Комплексная механизация. Осуществление комплексной механизации земледелия предполагает создание систем машин, механизмов и приспособлений, позволяющих заменить ручной труд на всех стадиях технологического цикла, на всех основных и вспомогательных работах. При этом, однако, сохраняется ручное управление техникой. Третий этап — Автоматизация производства. При этом используются устройства, которые регулируют производственные процессы без непосредственного участия человека, но по его заданию, по разработанным им программам.
В целом для земледелия нашей страны на современном этапе характерен переход от частичной к комплексной механизации и автоматизации. Основные полевые работы, такие, как пахота, сев зерновых, хлопчатника, сахарной свеклы, уборка зерновых и силосных культур, выполняются только машинами, т. е. полностью механизированы. Достигнута почти комплексная механизация технологического процесса возделывания и уборки подсолнечника, кукурузы. Значительно ниже уровень механизации при возделывании льна, картофеля, овощей. При этом, как правило, широко механизированы работы на первых стадиях технологии — подготовка почвы к посеву, посев и др. Намного ниже уровень механизации на завершающих этапах — уборке, доработке продукции и т. д.
Создание машин для земледелия имеет ряд особенностей, при этом должны учитываться биологические особенности растений, иначе это может привести к снижению урожайности и недобору продукции. С другой стороны, работа селекционеров при выведении новых сортов растений должна быть направлена на создание таких качеств растений, которые позволили бы применять машины и при комплексной механизации обеспечивали бы выход качественной продукции.
При создании машин для земледелия необходимо учитывать особенности различных почвенно-климатических зон страны. Эта касается как тяговых машин, так и почвообрабатывающих и других орудий. Одни машины нужны для больших по размерам полей степных районов, другие — для небольших полей центральных районов таежно-лесной зоны. Специальная техника требуется для условий горных и предгорных зон. При этом машины и орудия не должны распылять, уплотнять почву, для чего при конструировании необходимо принимать во внимание особенности почв отдельных регионов страны.
На создание машин и орудий большое влияние оказывает сезонность выполнения различных работ и использование техники. Поэтому по конструкции они должны быть по возможности универсальны. В свою очередь сезонность работ требует, чтобы каждая операция технологического цикла выполнялась в короткие, строго определенные сроки. Это означает, что система машин: должна предполагать наличие различных видов техники в таком количестве, чтобы обеспечить качественное проведение в полном объеме работ в оптимальные агротехнические сроки.
При проведении работ в земледелии техника перемещается на довольно большие расстояния. Только на перемещение техники, без выполнения работ, требуются значительные энергетические мощности, расходуется горючее и пр. Следовательно, при создании машин необходимо учитывать эти дополнительные затраты. В свою очередь при планировании полевых работ в хозяйствах должны создаваться более рациональные графики перемещения техники на полях не только для уменьшения их отрицательного воздействия на почву, но и в целях экономии материально-технических ресурсов производства.
Мелиорация — это система мероприятий по коренному улучшению свойств и режимов почв в благоприятном производственном и экологическом отношении. Коренное улучшение означает, что действие мелиоративных мероприятий сказывается на изменении режимов и свойств почв в течение определенного длительного периода времени. Мелиорация представляет собой часть сложного комплекса мероприятий, направленных на оптимизацию процесса сельскохозяйственного производства, общего подъема продуктивности почв. Ее эффект в полной мере может быть проявлен только при высокой культуре земледелия.
В нашей стране нет таких почв, которые бы не нуждались в проведении мероприятий по повышению их плодородия. Существуют следующие виды сельскохозяйственных мелиораций: агромелиорация, фитомелиорация, гидротехнические, культуртехнические, химические и тепловые мелиорации. Чтобы мелиорация почв оказалась действительно эффективной, необходимо не только знать свойства и режимы мелиорируемых почв в естественном состоянии, не только понимать закономерности изменения этих свойств в результате мелиорации, но и знать то влияние, которое оказывает мелиорация на экологические системы различных ландшафтов в целом. Поэтому мелиоративные мероприятия могут быть эффективными, если известны условия, в которых они осуществляются, и последствия, которыми они сопровождаются.
Мелиорация почв является одним из главных факторов интенсификации земледелия, получения стабильных урожаев независимо от складывающихся погодных условий. Площадь мелиорированных земель в 1965 г. составляла 17 млн га, в 1989 г. — 36,1, из них площадь орошаемых земель — 20,7 и осушенных — 15,4 млн га. В настоящее время площадь осушенных и орошаемых земель составляет 5% сельскохозяйственных угодий, примерно 15% пашни. В 1989 г. на мелиорированных землях была получена валовая продукция на сумму 25 млрд р. Сейчас весь хлопчатник и рис, 75% овощей, около 60% фруктов и винограда, около 40% кукурузы на зерно производится на орошаемых и осушенных землях. На них возделывается большое количество кормов для сельскохозяйственных животных, что способствует созданию прочной устойчивой кормовой базы.
К 2000 г. в нашей стране потенциально площадь мелиорируемых почв может составить 49—53 млн га, из которых орошаемых земель будет 30—32 млн и осушенных— 19—21 млн га. Последние расчеты свидетельствуют, что площадь орошаемых земель к 2005 г. может составить не более 27 млн га, что связано с ограниченностью водных ресурсов.
Научно-технический прогресс открывает новые эффективные способы орошения, осушения и других видов мелиорации. Орошение позволяет получать два, а то и три урожая в год с одной и той же площади посевов. Однако на современном этапе особенно большое значение имеет экономное использование поливных вод, поскольку ресурсы пресной воды становятся все более ограниченными. Поэтому важная задача стоит в области механизации и автоматизации процессов полива. Это определяет работу по созданию новых дождевальных систем и установок, которые позволяли бы производить полив с учетом фактической потребности в воде растений и доступных форм ее потребления. В этом направлении ведутся разработки методов подпочвенного и капельного орошения, двустороннего регулирования стока воды, которые обеспечивают минимальный расход воды для получения высоких урожаев при полной автоматизации всех процессов и операций. Система агротехнических мелиораций включает улучшение воздушных и водных свойств почв (более быстрое удаление поверхностных и внутрипочвенных вод на избыточно увлажненных почвах, механическое разрушение плотных горизонтов), борьбу с засолением и переувлажнением орошаемых почв, проведение широкого комплекса противоэрозионных профилактических мероприятий. В северных районах большое значение имеют культуртехнические работы по уборке валунов, камней, кустарников с полей, пескование тяжелых и глинование или землевание песчаных по гранулометрическому составу почв.
Мелиоративные работы требуют создания новых сортов растений, специальных машин и другой техники, строгого соблюдения режимов осушения и орошения, постоянного контроля за качеством оросительных вод, не шаблонного подхода при мелиорации различных по свойствам почв в разных природно-климатических условиях. В противном случае может быть нанесен огромный вред одному из главных средств производства — почве, что может привести к потере ею органического вещества в виде гумуса, сильному ее переуплотнению, обесструктуриванию, усилению процессов эрозии, повышению кислотности почв.
Все мелиоративные работы, как правило, очень дороги. Затраты на 1 га составляют до тысячи рублей и больше. Поэтому подобные затраты оправданы лишь при получении высоких и устойчивых урожаев. Для повышения урожайности сельскохозяйственных: культур на мелиорированных почвах следует осуществлять весь комплекс агротехнических мероприятий: совершенствование структуры посевных площадей, внесение повышенных доз удобрений, использование на таких землях специальных сортов растений, повышение общей культуры земледелия. Необходимо постоянно проводить мероприятия, поддерживающие мелиоративные системы в хорошем состоянии. При проведении водных мелиораций обязательно должно учитываться их экологическое влияние на окружающую среду.
Химизация сельского хозяйства предполагает применение различных химических средств для улучшения свойств почв (в этом случае имеется в виду проведение химических мелиораций, которые относятся к мелиоративным мероприятиям), применение удобрений, пестицидов, известковых материалов для устранения кислой реакции почвенного раствора и др. В области химизации ускорение научно-технического прогресса проявляется в повышении плодородия почвы, в обеспечении растений питательными элементами, устранении отрицательных свойств почв, улучшении качества удобрений, методов их применения и хранения, обеспечении действенных мер защиты растений от вредителей, болезней, очистке полей от семян и вегетирующих органов сорных растений, соблюдении при этом охраны почв, окружающего ландшафта и среды от загрязнения, улучшении качества получаемой продукции.
В 1989 г. в нашей стране было произведено 34,3 млн т минеральных удобрений, в то время как в 1960 г. — всего 3,3 млн т в 1970 г.— 13,1 млн т. Химических средств защиты растений в 1989 г. произведено 276 тыс. т, в 1970 г. — 165 тыс. т (из них гербицидов 119 тыс. и 46,7 тыс. т соответственно). Поставки минеральных удобрений сельскому хозяйству в 1989 г. составили 24,5 млн т, химических средств защиты — 255 тыс. т, из них гербицидов 115 тыс. т. Однако и эти количества пока еще не обеспечивают полного удовлетворения потребностей земледелия в сбалансированных количествах минеральных удобрений.
Химизация земледелия в свою очередь требует создания таких сортов сельскохозяйственных культур, которые в большей мере были бы отзывчивы на удобрения, а также соответствующих почвенных условий, чтобы применяемые удобрения более эффективно использовались.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Источник
Интенсификация земледелия в формировании урожая сельскохозяйственных культур
Рубрика: Сельское хозяйство
Дата публикации: 21.03.2016 2016-03-21
Статья просмотрена: 491 раз
Библиографическое описание:
Карашаева, А. С. Интенсификация земледелия в формировании урожая сельскохозяйственных культур / А. С. Карашаева. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2016. — № 7 (111). — С. 304-306. — URL: https://moluch.ru/archive/111/27199/ (дата обращения: 11.12.2021).
Интенсификация земледелия вформировании урожая сельскохозяйственных культур
Карашаева Ареза Султанбековна, кандидат сельскохозяйственных наук, старший преподаватель
Кабардино-Балкарский государственный аграрный университет имени В. М. Кокова
В статье рассматривается комплекс вопросов разработки и освоения оперативного управления минеральным питанием растений, формированием величины и качества урожая сельскохозяйственных культур. Это направление в современной науке заслуживает интенсивного ускоренного развития. Широкое использование прогнозов и методов математического моделирования позволит не только поднять урожайность, но и придать ей необходимую стабильность по годам, обеспечить внесение на строго научной основе дорогостоящих и небезопасных средств химизации земледелия.
Ключевые слова: земледелие, минеральное питание, сельскохозяйственные культуры, удобрение, почва, формирование урожая.
В настоящее время интенсификации земледелия нет альтернативы. Рост народонаселения, увеличение продолжительности жизни, при одновременном сокращении площади пашни, приходящейся на одного жителя земли, ограниченные ресурсы пресной воды на нужды орошения диктуют необходимость разработки таких приемов ведения земледелия, которые обеспечивали бы рост производительности каждого гектара пашни. Это невозможно осуществить без интенсификации земледелия, без существенного увеличения вложений в землю за счет ее разумной мелиорации, химизации и механизации. Интенсификацию земледелия следует рассматривать как разработку и освоение практикой комплекса агротехнических, агрохимических, биологических и других приемов, которые должны обеспечить оптимальные условия для роста и развития сельскохозяйственных культур, наибольшую их продуктивность, высокое качество продукции растениеводства, высокий уровень окупаемости затрат и экологическую безопасность для природной среды.
Исследования и передовой опыт показывают, что умелое применение всего комплекса факторов, из которых и слагается интенсивная технология, позволяет повысить урожайность зерновых культур в 2–3 и более раз [1].
Интенсификация земледелия требует использования всего комплекса физических, агрохимических, морфофизиологических и биологических методов контроля почв и растений, а также агрохимических и биологических приемов регулирования условий выращивания сельскохозяйственных культур. Комплекс таких методов и приемов составляет в совокупности систему управления формированием урожаев, успешное внедрение которой в производство осуществляется легче с помощью математических методов и ЭВМ. Подобные системы успешно функционируют в большинстве стран с развитым агропромышленным комплексом. Широко используются в практике хозяйств компьютерные программы, с помощью которых можно регулировать рост и развитие культур, включая минеральное питание, в интенсивных технологиях возделывания зерновых и других культур для почвенно-климатических зон.
Применение средств химизации в интенсивных технологиях, а на сегодняшний день это центральный их блок, не должно строиться жестко с обязательным предписанием выполнения всех работ вне зависимости от конкретно складывающихся условий каждого года на каждом поле. Средства химизации должны применяться в строгом соответствии с диагностическими показателями обеспеченности растений элементами питания, в соответствии с прогнозами погоды, появления вредителей, болезней и сорняков. Учет всех этих показателей и обеспечит научно обоснованное их применение, позволит отказаться от внесения неоправданно высоких доз удобрений, исключить ненужные обработки пестицидами и регуляторами роста растений. Другими словами, сделает блок химизации значительно более рациональным с точки зрения экономики и, что особенно важно, экологии [2].
В указанном комплексе мероприятий, на базе которых должно строиться грамотное и эффективное применение удобрений, особое место принадлежит развитию диагностики минерального питания сельскохозяйственных культур в процессе формирования урожая и его качества. В нашей стране азотно-минеральный метод достаточно широко изучается и используется для зерновых культур. Однако было бы ошибочно полагаться только на этот метод во всех случаях. Он не дает достаточно надежного отражения уровня азотного питания растений в процессе всей вегетации культур. Значительные ошибки при этом обусловливаются минерализацией азота почвы. Известно, что интенсивность минерализации в процессе разложения органического вещества и нитрификации, а также степень использования азота почвы зависят от условий погоды, предшественника, гумусового состояния почвы, доз вносимых удобрений и других причин. Существуют десятки методов определения минерализации азота почвы с использованием различных экстрагентов и различных экспозиций, имитирующих гидролиз органического вещества и нитрификацию азота в естественных условиях. Такие методы характеризуют, как правило, лишь азотминерализующую способность почвы и не отражают динамических процессов минерализации и потребления минерального азота растениями в различных почвенно-климатических условиях.
Виды и формы минеральных удобрений, их дозы, соотношение азота, фосфора и калия в удобрении и почве оказывают значительное влияние на поглощение из почвы других макро- и микроэлементов растениями, часто вызывают их дисбаланс, что ограничивает продуктивность культур и ухудшает качество продукции. Отрицательное влияние дисбаланса минерального питания усиливается в экстремальных условиях роста и развития культур. Известно, что многие стрессовые ситуации препятствуют нормальному процессу питания культурных растений. К их числу относятся недостаток влаги, механическое сопротивление почвы, анаэробиозис, неблагоприятные температуры, токсические вещества. Все эти факторы необходимо учитывать, многие из них поддаются регуляции, и одной из задач интенсивных технологий является как раз устранение или ограничение их действия на растение и величину урожая.
Однако научные принципы сбалансированного минерального питания сельскохозяйственных культур разработаны недостаточно полно. Это во многом проистекает от того, что расширение числа контролируемых элементов питания усложняет количественную оценку при определении их сбалансированности и оптимизации параметров внесения элементов, лимитирующих урожай. Эмпирические методы в этом случае бессильны. Необходимы разработка и использование математических методов и ЭВМ, а также новых химических и физических методов анализа почв и растений, наиболее точно отражающих связь агрохимических свойств почвы, химического состава растений с урожаем и его качеством. С той же целью заслуживает внимания более глубокая разработка методов, которые бы отражали режим минерального питания растений по анализу почвы в ризосфере.
Имеются сведения, что одни и те же виды микроорганизмов могут осуществлять диаметрально противоположные процессы: азотфиксацию и денитрификацию. Активно фиксирующий штаммы при высокой концентрации нитратного азота в почве осуществляет только денитрификацию, при понижении ее культура переходит к азотфиксации. Вероятно этот процесс контролируется по принципу лимитирования субстратом для развития микроорганизмов, поскольку ферменты бактерий, осуществляющие процессы азотфиксации и денитрификации, имеют ряд схожих характеристик [3].
Интегральным показателем, отражающим условия минерального питания растений служит их зерновая продуктивность. Улучшение условий жизнедеятельности растений приводит к увеличению сбора зерна. Среди факторов, оказывающих влияние на урожайность зерна кукурузы, важнейшее значение принадлежит условиям минерального питания и погодным условиям вегетационного периода. Об этом свидетельствуют данные статистической обработки результатов опыта, выполненные по программе STAT. При повышенной температуре воздуха и недостатке атмосферных осадков, свидетельствующее о положительной их роли в улучшении жизнедеятельности растений при неблагоприятных факторах внешней среды отмечено максимальное взаимодействие азотного удобрения и биопрепаратов. Микроорганизмы способны продуцировать физиологически активные вещества, которые усиливают рост растений, а также подавляют патогенную микрофлору. Это усиливает процесс азотфиксации в ризосфере кукурузы и положительно отражается на формировании урожая зерна [4].
Незаслуженно заброшены агрохимической наукой исследования корневых систем растений и процессов корневого питания в новых условиях комплексного применения средств химизации на фоне повышенных и высоких доз минеральных удобрений. Нуждаются в значительном углублении и расширении исследования по физиологии и биохимии минерального питания на фоне использования ингибиторов и стимуляторов роста растений, антистрессовых препаратов и пестицидов.
При изучение методов растительной диагностики питания растений следует отдавать предпочтение экспресс-методам, основанным на реакции окрашивания сока растений различными реагентами. Назрела необходимость в возможно короткие сроки определить для большинства или даже всех культур параметры обеспеченности растений азотом, с помощью уже известных экспресс-методов, а также разработать прогнозы качества зерна, содержания нитратов в корнеплодах и овощах. Следует обратить внимание также на использование биометрических методов растительной диагностики — по приросту биомассы, потреблению питательных веществ, морфологической структуре растений по этапам органогенеза. Эти методы просты и оперативны в использовании [5].
Направление в современной науке вопросов разработки и освоения оперативного управления минеральным питанием растений заслуживает интенсивного ускоренного развития. Необходимо подчеркнуть, что освоение производством диагностических методов, широкое использование прогнозов, методов математического моделирования и электронизации дает в руки агрономического персонала хозяйств возможность оперативного управления состоянием посевов и формированием урожая на конкретных полях, что позволит не только поднять урожайность, но и придать ей необходимую стабильность по годам, обеспечить внесение на строго научной основе дорогостоящих и небезопасных средств химизации земледелия.
- Научные основы системы земледелия / 2-е изд, перераб. и доп. — М.: Колос. — 1985 — с. 328.
- Анчишкин А. И. Наука, техника, экономика. — М.: Экономика. — 2008. с. 154–160.
- Карашаева А. С., Хаширов А. А. Продуктивность зерновой кукурузы в зависимости от условий минерального питания // Молодой ученый. — 2016. — № 5. с. 257–259.
- Карашаева А. С. Влияние биопрепаратов и азотного удобрения на продуктивность зерновой кукурузы на обыкновенном черноземе. Автореферат. Москва. — 2003. — с. 5–6.
- Ладонин В. Ф., Милащенко Н. З. и др. Диагностика минерального питания сельскохозяйственных культур. Бюллетень ВИУА. — 1990. — с. 88.
Источник