Принципы разработки технологий выращивания сельскохозяйственных культур
В разработке технологий выращивания сельскохозяйственных культур имеется ряд направлений.
Первым направлением является программирование урожаев, которое продолжительное время разрабатывалось академиком И.С. Шатиловым и профессором М.К. Каюмовым. Оно сводится к расчету при помощи моделей экологически и экономически обоснованной урожайности с заданной вероятностью и к практической разработке комплекса взаимосвязанных хозяйственных и агротехнических мер.
Другое направление получило свое развитие в 70-80-е годы в виде моделирования продукционного процесса в агрофитоценозах. Достаточно широко известны модели Х.Г. Тооминга, Ю.К. Росса, Р.А. Полуэктова, Н.Ф. Бондаренко, Ю.В. Сеппа и др. Эти модели открывают возможность объединения знаний по различным направлениям — физиологии растений, метеорологии, агрономии в единое целое, чтобы изучить, как функционирует и меняется состояние посева во времени и как формируется его урожай. Первостепенная задача такого рода моделирования — оценка ресурсов продуктивности в разных почвенноклиматических условиях.
Третье направление связано с необходимостью осуществления определенной технологической и технической политики. Как следствие этого явилась необходимость ведения федеральных и региональных регистров технологий производства сельскохозяйственной продукции, которые представляют из себя свод типизированных базовых технологий и технологических адаптеров. Такая работа на федеральном уровне выполнена под руководством академиков Н.В. Краснощекова и В.И. Кирюшина. Дело за развитием этой работы в региональном аспекте.
Все перечисленные направления базируются на экспериментальных данных, полученных в полевых опытах. Однако эти эксперименты выполнялись и сегодня проводятся разобщенно по отделам, лабораториям научных учреждений и по кафедрам сельскохозяйственных вузов. Одни исследуют по культурам системы обработки почвы, другие — системы удобрений, третьи — системы защиты посевов и т.д. Затем на основании полученных результатов создаются «компилятивные» технологии, в которых суммарные прибавки урожайности по приемам, как правило, ниже чем в разрозненных отдельных 1-2-х факториальных полевых экспериментах. Следовательно, необходимо проведение длительных полевых опытов комплексного характера, а для этого в региональных масштабах следует создать на базе научных учреждений и вузов технологических центров по разработке технологий возделывания сельскохозяйственных культур. Для этого необходимо применение системного подхода.
Длительные технологические стационары должны закладываться в этих центрах и состоять из серии сравнимых вариантов технологий. В качестве примера можно привести длительный стационарный опыт Брянской ГСХА, заложенный под научно-методическим руководством докторов с.-х. наук, профессоров В.Ф. Мальцева, В.Е. Торикова, В.Н. Наумкина, В.А. Зверева. Полевой опыт «Научные основы ресурсосберегающих технологий возделывания полевых сельскохозяйствынных культур при различных уровнях применения средств химизации» является достоянием Российской наук. Опыт зарегистрирован в PACXH (аттестат №30).
При разработке схемы заложены следующие основные принципы:
Определение ведущих звеньев технологий. Для условий юго-западных районов центра Нечерноземной зоны России — это севообороты, густота посевов, способы основной обработки почвы, системы использования органических и минеральных удобрений, система защиты растений и сорта. Другие агроприемы, являясь необходимыми, включаются в варианты технологий в соответствии с ведущими звеньями.
Выбор севооборотов. В исследованиях по разработке интенсивных технологий избран плодосменный севооборот, в схему которого включены следующие культуры: горох на зерно — озимая пшеница — кукуруза на силос — ячмень с подсевом клевера (или посевом после уборки ячменя) — клевер — озимая рожь — картофель — овес. Для условий зоны наиболее приемлемы севообороты такого вида, т.к. они максимально работают на плодородие почвы и урожайность с.-х. культур.
Включение в полевые стационарные опыты по разработке технологических приемов основной обработки почвы, существенно различающихся по степени воздействия на агрофизические свойства почвы, по размещению органических удобрений в пахотном слое и степени их разложения, по производительности. Такими способами основной обработки являются вспашка, плоскорезная и поверхностная обработка.
Обеспечение бездефицитного баланса гумуса в почве. Применительно к серым лесным почвам такой баланс может быть достигнут при внесении на 1 га 15 т органических удобрений. В полевом опыте достигнут путем внесения навоза (компоста), выращивания промежуточных культур на зеленое удобрение и непосредственного внесения соломы на удобрение.
Система применения минеральных туков должна базироваться на методах определения норм и доз (лучше с использованием нормативов затрат минеральных удобрений в действующем веществе на 1 ц продукции), а также на локальном внесении туков. Нормы удобрений рассчитываются на планируемый уровень урожаев.
Защита растений в опыте носит интегрированный характер, основываясь на предупредительных агротехнических и биологических средствах борьбы, а ее варианты включают химические меры как дополнительные с разной степенью насыщенности.
Густоте стояния растений следует уделять исключительное внимание как важному условию реализации продуктивности культур. В исследованиях нужно иметь две градации норм посева — полную и половинную. Это связано прежде всего с фонами питания и в целом с уровнем агротехники в разных вариантах.
В полевых опытах по разработке технологий возделывания необходимо иметь их варианты без применения средств химизации, т.е. биологические технологии. Они позволяют дать ответы на вопросы, связанные с качеством растениеводческой продукции, загрязнением почвы и окружающей среды. Эти экологически безопасные технологии в опыте являются контролем.
Все другие агротехнические приемы включаются в варианты изучаемых технологий в соответствии с базовой технологией, составленной из ведущих звеньев. Следовательно, варианты технологий различаются не по одному, а по ряду приемов, т.е. принцип единственного различия выступает в ранге технологий, что не противоречит методике полевого опыта.
Полевые стационарные опыты подобного типа может проводиться бесконечно долго, а технологии непрерывно совершенствоваться по мере появления новых эффективных приемов и средств агротехники. Через определенные интервалы (3-5 лет) для сельскохозяйственного производства могут быть рекомендованы наиболее приемлемые усовершенствованные технологии.
Технологии возделывания сельскохозяйственных культур (их варианты в опыте) необходимо ориентировочно разрабатывать на планируемый уровень урожайности, который определяется по влагообеспеченности, гидротермическим показателям и хозяйственным условиям.
В стационаре Брянской государственной сельскохозяйственной академии в качестве основы для исследований взяты четыре плодосменных севооборотов с различным чередованием культур: 1) вико-овсяная смесь на семена — озимая пшеница — картофель — ячмень; 2) однолетние травы на зеленый корм (занятый пар) — озимая рожь — гречиха — овес; 3) картофель — ячмень с подсевом клевера — клеверный пар — озимая пшеница; 4) горох на семена — озимая рожь — картофель — яровая пшеница. Эти севообороты с короткой ротацией можно объеде-нить в два полевых 8-и польных. Их звенья наиболее полно соответствуют структуре посевных площадей Центрального региона России. Стационар заложен на серой лесной почве.
В качестве фоновых вариантов основной обработки почвы приняты следующие способы: 1). Отвальная обработка под все культуры севооборота на 23-25 см; 2). Комбинированная 1 — отвальная обработка под озимую рожь и картофель на 23-25 см, под остальные культуры севооборота — плоскорезная обработка на 23-25 см; 3). Комбинированная 2 — отвальная обработка под озимую рожь и картофель на 23-25 см, под остальные культуры севооборота — поверхностная обработка на 8-10 см. Фоновые варианты по основной обработке почвы получают всестороннюю оценку путем развертывания на них технологий, а в рамках севооборота — технологических систем выращивания сельскохозяйственных культур.
На стационаре изучаются три системы применения удобрений: 1) NPK + микроэлементы + зеленое удобрение + солома; 2) NPK + микроэлементы + навоз (компост); 3) навоз (компост) + зеленое удобрение + солома. Исследуются две интегрированные системы защиты растений: с интенсивным использованием пестицидов и без применения пестицидов. Изучаются также две густоты посевов: нормы высева семян, рекомендуемые для зоны, и нормы, уменьшенные на 50% (табл. 1.1).
Источник
РАЗВЕДЕНИЕ ЖИВОТНЫХ
РАЗВЕДЕНИЕ ЖИВОТНЫХ, наука и отрасль практической зоотехнической работы по разведению с.-х. животных. Разведение ж-ных как наука изучает вопросы происхождения и истории образования пород ж-ных, особенности конституции, экстерьера и интерьера, выращивания и использования скота, методы разведения, принципы орг-ции плем. дела и приёмы техники разведения с.-х. ж-ных. Общие вопросы, охватывающие все виды с.-х. ж-ных, входят в курс общего разведения (общей зоотехнии); вопросы же, специфичные для отдельных видов ж-ных, являются предметом частной зоотехнии — коневодства, овцеводства, свиноводства и др. аналогичных зоотехнических наук.
В статье излагаются рациональные методы разведения с.-х. ж-ных, разработанные к настоящему моменту в различных разделах зоотехнической науки и применяемые в передовой животноводческой практике, племенном деле и в заводских условиях СССР.
В результате разведения с.-х. ж-ных в различных естественно-географических условиях и специализации их в определённом направлении создались обособленные группы — породы. Каждая порода обладает качественным своеобразием, что обусловливается общностью происхождения ж-ных данной породы, однородными условиями среды их обитания и направлением плем. дела. Порода (см.) представляет собой значительную группу ж-ных, к-рую можно самостоятельно разводить, не смешивая с другими и не прибегая к вынужденным родственным спариваниям. Животные, полученные в результате длительного разведения внутри одной породы, называются чистопородными, а потомство ж-ных разных пород — помесями. Системы спариваний ж-ных одной или неск. пород называются методами разведения; различают чистопородное разведение, когда спариваются ж-ные одной породы, и скрещивание, когда спариваются ж-ные двух разных пород и получаются помеси. Метод чистопородного, разведения должен использоваться, гл. обр., в племенных стадах заводских и переходных пород с целью усиления и развития тех полезных особенностей, к-рыми характеризуются эти породы. Совершенствование породы при чистопородном разведении происходит благодаря отбору и разведению лучших ж-ных и созданию необходимых жизненных условий для развития желательных качеств. Вследствие относительной однородности в происхождении и общности условий выращивания и использования чистопородных ж-ных потомство, получаемое от них при чистопородном разведении, устойчиво наследует породные особенности. Благодаря наследственной устойчивости чистопородных ж-ных их можно успешно использовать для улучшения малопродуктивного скота. Вместе с тем длительное разведение чистопородных ж-ных, наследственность к-рых не обогащается скрещиванием с др. породами, приводит к снижению жизненности. Поэтому чистопородные ж-ные для получения высокой продуктивности в особенности требовательны к уходу за ними, кормлению и содержанию их.
Одной из форм чистопородного разведения ж-ных, применяющихся в плем. стадах (заводах), является линейное разведение. Сущность его состоит в выделении выдающегося производителя — родоначальника (родоначальницы) и разведении его потомства в ряде поколений с применением отбора и подбора, в целях получения ж-ных избранного типа родоначальника. При этом создаются благоприятные условия для развития лучших качеств ж-ных. Для сохранения и усиления плем. и продуктивных качеств родоначальника периодически применяют родственное разведение, гл. обр., в умеренных степенях родства. Такая форма родственного разведения, сохраняя и усиливая наследственную устойчивость, не вызывает тех вредных последствий резкого снижения жизненности потомства, к-рые наблюдаются при систематическом спаривании близкородственных между собой ж-ных. Вследствие применения комплекса приёмов линейного разведения образуются качественно своеобразные, родственные между собой группы ж-ных внутри пород — линии и семейства. Линии носят название по имени родоначальника, как, напр., линия Корешка в орловской породе лошадей, или по имени родоначальницы, напр. семейство Майки в холмогорской породе крупного рогатого скота.
Для сохранения и закрепления в потомстве наследственных качеств выдающихся по продуктивности предков применяется т. н. родственное разведение, или инбридинг. При родственном разведении потомство более похоже на общего предка родителей, наследственность ж-ного более сужена, т. к. число его предков меньше, чем в потомстве, полученном от неродственного разведения. Это сужение или относительное обеднение наследственности у ж-ных, полученных от родственного разведения, приводит к результатам двоякого рода. 1) Достигается наибольшая однородность потомства и сходство его с выдающимся предком, для чего и применяются родственные спаривания; здесь животновод как бы изменяет наследственность в определённом, желательном направлении; это — положительная сторона родственного разведения. 2) Спаривание однородных животных приводит к ослаблению жизненных функций потомства; при систематическом и длительном применении спаривание близкородственных ж-ных вызывает ослабление конституции, падение плодовитости, появление нежизнеспособных уродов и мертворождённых; в этом — отрицательная сторона родственного разведения.
Многочисленные наблюдения над с.-х. ж-ными и специально поставленные опыты с различными видами р-ний позволили Ч. Дарвину сформулировать свою теорию: длительное самоопыление у р-ний и родственное разведение у ж-ных приводят к ослаблению и вырождению потомства. С другой стороны, скрещивание, т. е. неродственное разведение, оказывает благоприятное действие на жизненные функции потомства.’ Применение родственного разведения в практике жив-ва оправдывается, как указывал Дарвин, тем, что выгода от родственного разведения превышает вред. Различные виды с.-х. ж-ных по-разному реагируют на применение родственного разведения: наиболее чувствительны к нему свиньи, у которых наблюдается ослабление конституции и плодовитости; менее чувствительны — кр. рог. ск. и овцы. Вредные последствия родственного разведения можно в значительной степени уменьшить, если предоставить ж-ным благоприятные условия кормления и содержания и если спаривать родственных ж-ных, выращенных в относительно разных условиях внешней среды.
История животноводства показывает, что родственное разведение было известно ещё в древности; однако более широко этот метод разведения начали применять только с 18 в. С применением родственного разведения были созданы выдающиеся породы с.-х. животных, как, напр., орловский и русский рысаки, шортгорны и герефорды, многие породы овец и свиней. Проф. П. Н. Кулешов, изучая опыт мирового жив-ва, пришёл к выводу, что нет ни одной породы с.-х. ж-ных, при выведении к-рой не применяли бы в известной мере родственное разведение. История зоотехнии показывает, что интенсивное использование родственного разведения совпало с периодом перестройки типа пород, когда возникла необходимость в применении быстро действующего метода.
Поскольку результаты от спаривания ж-ных разных степеней родства неодинаковы, то в практике плем. дела различают степень родственного разведения, к-рую принято выражать числом поколений до общего предка в родословной. Ж-ное, полученное от спаривания брата и сестры, имеет во 2-м ряду родословной общего предка — деда и со стороны отца и со стороны матери; в данном случае степень родственного разведения II — II. При спаривании двоюродных братьев и сестёр общий предок будет в третьем ряду родословной (степень III — III) и т. д. Спаривание отцов и дочерей, сыновей и матерей, братьев и сестёр, племянников и тёток, т. е. в степенях II — I, I — II, II — II, III — II, считается близкородственным; спаривание в степенях III — III, III — IV, IV — IV — умеренным, и спаривание ж-ных в степенях V — IV, V — V и далее — далёким родственным разведением. В качестве примера близкородственного разведения можно привести родословную коровы Майки холмогорской породы:
Родословная коровы Майки
Как видно из родословной, Майка была получена от спаривания быка Бутона и коровы Горной, имеющих общего предка Ваську 98. Так. обр., Майка, как говорят, была инбридирована на Ваську в степени III — II.
В плем. деле чаще применяется умеренное родственное разведение, при к-ром не наблюдается снижения жизненности приплода; вместе с тем при многократном повторении достигается наибольшее сходство потомства с выдающимся предком, на к-рого ведётся родственное разведение. Учитывая, что родственное разведение может привести к вредным последствиям, его применяют в ограниченных размерах в плем. стадах, притом там, где ведётся творческая работа по совершенствованию породы и имеется возможность спаривать ж-ных, находящихся в родстве, для сохранения их выдающихся качеств в потомстве. Родственное разведение в пользовательных стадах или разведение ж-ных, страдающих к.-л. конституциональными недостатками, недопустимо. В истории русского жив-ва родственное разведение успешно использовалось А. Орловым и В. Шишкиным при выведении орловского рысака. Акад. М. Ф. Иванов применял методы родственного разведения при выведении степной украинской породы свиней и асканийской тонкорунной породы овец. Как и всякий др. метод, родственное разведение само по себе не гарантирует успешности улучшения породы ж-ных. Прогресс породы осуществляется только при наличии благоприятных (для развития желательных наследственных качеств) условий кормления и содержания и систематически проводимого отбора животных.
При скрещивании в жив-ве различают 4 метода: промышленное, поглотительное, или преобразовательное, воспроизводительное, или заводское, и вводное скрещивание, или прилитие крови.
Промышленное скрещивание применяется на животноводческих фермах колхозов и в совхозах, с целью получения высокопродуктивных пользовательных ж-ных. Сущность его состоит в том, что матки одной породы спариваются с производителями др. породы, чаще того же направления продуктивности; полученный приплод, обладающий хорошей жизненностью и высокой продуктивностью, используется как продуктивный скот: для получения молока в молочном скотоводстве, для откорма на мясо в мясном скотоводстве и свиноводстве, для повышения настрига шерсти в овцеводстве и т. д. Матки-помеси, полученные от пром. скрещивания, в дальнейшем спариваются с производителями иных пород. Так. обр., в каждом поколении используются производители др. породы, чем та порода, к к-рой принадлежали матки. Такой вид пром. скрещивания называется переменным. В том случае если для скрещивания используются 2 породы, оно называется простым, если 3 или более — сложным. Лучший результат при пром. скрещивании достигается, если спаривают ж-ных двух высокопродуктивных пород или высокопродуктивных помесей этих пород.
Поглотительное, или преобразовательное, скрещивание применяется с целью преобразования местных неулучшенных пород скота в породы высокопродуктивные заводские. Сущность поглотительного скрещивания состоит в том, что матки неулучшенной породы спариваются с, производителями заводской породы, а полученные от такого скрещивания помеси снова спариваются с производителями заводской улучшающей породы. Такие спаривания ведутся из поколения в поколение до тех пор, пока неулучшенный скот не приобретёт качеств улучшающей породы и как бы поглотится ею. Скрещивания, проведённого в одном, двух, а иногда и трёх поколениях, бывает недостаточно для преобразования одной породы в другую, ибо улучшаемая порода имеет наследственную устойчивость, преодолеть к-рую сразу невозможно. Эффект поглотительного скрещивания зависит не только от числа последовательно повторяющихся скрещиваний, но и от наличия благоприятных условий, необходимых для привития и развития новых качеств заводской породы местному улучшаемому скоту. Помеси от поглотительного скрещивания, показав высокую продуктивность и получившие наследственную устойчивость, через определённое число поколений считаются уже чистопородными ж-ными. В практике советского жив-ва к чистопородным ж-ным относят помеси 4 — 5-го поколения поглотительного скрещивания. Метод поглотительного скрещивания применяется в районах плем. разведения скота для увеличения массива чистопородного скота, а также как приём, предшествующий воспроизводительному и пром. скрещиванию. Путём поглотительного скрещивания многие породы местных грубошёрстных овец превращены в породы тонкорунных овец. Поглотительное скрещивание применялось с успехом при улучшении крупного рогатого скота, а также при разведении пород лошадей, улучшении порол свиней.
Поглотительное скрещивание местного скота с заводскими высокопродуктивными породами обычно протекает в течение длительного времени, со сменой неск. поколений ж-ных в условиях той местности, где разводится улучшаемый скрещиванием скот. Естественно, что среда оказывает влияние на формирование наследственных качеств помесей. В силу этого скот, полученный методом поглотительного скрещивания, не просто преобразовывается в заводскую породу, к-рой он улучшается, а несёт нек-рые особенности исходной местной породы, как, напр., приспособленность к климату своей родины. Высококровные помеси 4-го и 5-го поколений сибирского скота с остфризским или симментальским, к-рых считают чистопородными, отличаются от симментальского и остфризского скота европейского происхождения хорошей приспособленностью к условиям Сибири и более высокой жирномолочностью, г. е. качествами, унаследованными от сибирского скота и развившимися в условиях Сибири, где происходило скрещивание этих пород.
Воспроизводительное, или заводское, скрещивание преследует цель создания новой, более совершенной породы на базе двух или большего числа скрещиваемых пород. Сущность воспроизводительного скрещивания состоит в том, что из полученного от скрещивания помесного потомства отбирают лучших ж-ных, обладающих ценными качествами исходных пород; в процессе дальнейшего разведения их «в себе» эти качества совершенствуются и наследственно закрепляются, таким путём создаётся новая порода. Разведение помесей «в себе» чаще начинают со 2-го поколения, но в отдельных случаях и после 1-го скрещивания. Напр., разведением помесей 1-го поколения «в себе» от скрещивания неаполитанской и валлийской пород выведена беркширская порода свиней, тогда как украинская белая степная порода свиней, куйбышевская порода овец и нек-рые другие получены разведением помесей, начиная со 2-го поколения. Методом воспроизводительного скрещивания созданы многие породы с.-х. животных, как, напр.: орловская порода лошадей, костромская порода кр. рог. ск., куйбышевская, алтайская, горьковская и др. породы овец, брейтовская, ливенская и др. породы свиней.
Вводное скрещивание, или прилитие кро зи, применяют для исправления к.-л. отдельных недостатков у существующих заводских пород с.-х. ж-ных, не меняя их общего типа и направления продуктивности. В этом случае скрещивание проводят один раз, а затем для улучшения породы используются помеси, обладающие желательными качествами. Напр., для улучшения остфризской породы кр. рог. ск., обладающей хорошим живым весом, экстерьером и удоем, но имеющей жидкое молоко, в одном из хозяйств коров остфризской породы спаривают с быками красной горбатовской породы, имеющей высокую жирномолочность; полученные от такого скрещивания помеси используются для улучшения остфризской породы.
Воспроизводительное и вводное скрещивание обычно применяют в плем. стадах как методы совершенствования старых и создания новых пород. Любой вид скрещивания сам по себе не даёт хороших результатов, если он не сопровождается направленным отбором и созданием условий кормления, содержания ж-ных и ухода за ними, способствующих развитию желательных качеств. Вопросы, касающиеся плем. использования ж-ных, техники искусственного осеменения и случки, техники отбора, структуры стада и т. д., относятся к технике разведения, см. Крупный рогатый скот, Лошадь, Овца, Свинья, Искусственное осеменение, Селекция, Случка, Яловость. В этих статьях даны основные сведения по вопросам техники разведения с.-х. животных. См. также Порода, Происхождение домашних животных, Мичуринское учение и статьи по отдельным породам с.-х. животных.
Литература: Бальмонт В., Новые породы сельскохозяйственных животных, созданные на основе мичуринского учения, М., 1950; Боголюбский С. |и др.], Разведение сельскохозяйственных животных, М.-Л., 1951 (Трехлетние агрозоотехнические курсы Первый год обучения, вып. VI); Борисенко Е., Основы разведения сельскохозяйственных животных, М., 1952; Друри И., Передовой опыт содержания и разведения северных оленей, М.-Л.. 1951; Иванов М., Избранные сочинения, т. I — III, M., 1949 — 50; Кисловский Д., Разведение сельскохозяйственных животных, М., 1951; Колхозное животноводство, [3 изд.], под ред. Е. Ф. Лискуна, М., 1948; Кудряшов С., Практические занятия по курсу разведения сельскохозяйственных животных, 2 изд., М., 1950; Кулешов П., Теоретические работы по племенному животноводству, М., 1947; Лебедев М. и Либизов М., Скрещивание и двойное спаривание в пользовательном животноводстве, М.-Л., 1952; Лысенко Т., О положении в биологической науке, в его кн. «Агробиология», [6 изд.], М., 1952; его же. Трёхлетний план развития общественного колхозного и совхозного продуктивного животноводства и задачи сельскохозяйственной науки там же; Учебник колхозника-животновода, 3 изд. Под ред. Е. Ф. Лискуна, М., 1953; Филянский К., Заметки овцевода о методах оценки и использования баранов-производителей и о линейном разведении в тонкорунном овцеводстве, М., 1948; его же. Организация и техника тонкорунного овцеводства, М., 1949; Штейман С., Как создано рекордное караваевское стадо, 3 изд., М., 1948; Щепкин М., Из наблюдений и дум заводчика, М., 1947; Юдин В., Мичуринские методы создания новых пород сельскохозяйственных животных, 2 изд., М., 1950 (Всесоюз. общество по распространению полит. и науч. знаний. Колхозная серия).
- Сельскохозяйственная энциклопедия. Т. 4 (П — С)/ Ред. коллегия: П. П. Лобанов (глав ред) [и др.]. Издание третье, переработанное — М., Государственное издательство сельскохозяйственной литературы, М. 1955, с. 670
Источник