Лекция №1. Введение. История развития систем земледелия.
Дисциплина короткая (5 лекций), но очень нужная. Она входит отдельным разделом в курс дисциплины «Земледелие», но читается отдельно для магистров. Литература:
1. Каштанов А.Н. Научные основы современных систем земледелия/ ВАСХНИЛ. – М.: Агропромиздат, 1988. – 255 с.
2. Нарцисов В.П. Научные основы систем земледелия. – 2-е изд., перераб., и доп. – М.: Колос, 1982. – 328 с.
3. Зональные системы земледелия (на ландшафтной основе)/А.И. Пупонин, Г.И. Баздырев, А.М. Лыков и др.; под ред. А.И. Пупонина. – М.: Колос, 1995. – 287 с.
4. Системы земледелия: Учебное пособие для студентов ВУЗов попо агрономическим специальностям / Под ред. Н.В. Яшутина. – Барнаул: ГИПП «Алтай», 2003. – 453 с.
5. Гудзь В.П, та 1нш. Землеробство. – К.: Урожай, 1996. – 384 с.
6. Земледелие / С.А. Воробьев, А.Н. Каштанов, А.М. Лыков, И.П. Макаров; Под ред. С.А. Воробьёва. – М.: Агропромиздат, 1991. – 527 с.
7. Землеробство/ М.С. Кравченко, Ю.А. Злобин, О.М. Царенко; За ред. М.С. Кравченка. – К.: Либідь, 2002. – 496 с.
8. Драніщев М.І. Землеробство у термінах і визначеннях: Навчальний посібник. – Луганськ: Вид-во ЛНАУ, 2001. – 381 с.
9. Система ведения агропромышленного производства Луганской области на период 1997-2005 гг. – Луганск: Лугань, 1997. – 560 с.
10. Практикум по земледелию/ Б.А. Доспехов, И.П. Васильев, А.М. Туликов. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Агропромиздат, 1987. – 383 с.
11. Практикум із землеробства: Навч. Посібник/М.С. Кравченко, О.М. Царенко, Ю.Г. Міщенко та ін.; За ред.. М.С. Кравченка і З.М. Томашівського. – К.: Мета, 2003. – 320 с.
12. Пабат І.А. Грунтозахисна система землеробства. – К.: Урожай, 1992. – 160 с.
13. Кирюшин В.И. Экологические основы земледелия. - М.: Колос,1996. - 367с.
14. Загальне землеробство: Підручник / За ред. В.О. Єщенка. – К.: Вища освіта, 2004. – 336 с.
15. Гудзь В.П., Примак І.Д., Рибак М.Ф. та ін. Адаптивні системи землеробства. Навч. посібник.– К.: Центр учб. літ-ри, 2007. – 336 с.
16. Танчик С.П. No-till і не тільки Сучасні системи землеробства. – К.: Юнівест Медіа, 2009. – 160 с.
17. М.П. Косолап, ОР.П. Кротінов Система землеробства No-till: Навч. посібник. – К.: «Логос», 2011. – 352 с.
Разработка систем земледелия для различных природно-экономических районов страны и их внедрение в производственные земледельческие формирования в настоящее время – важнейшая задача аграрной науки и практики. Её правильное решение невозможно без глубокого критического анализа огромного научного наследия и богатейшего опыта, накопленного практическим земледелием за многовековую историю человечества.
История развития систем земледелия
Человечество перешло от собирательства и охоты к земледелию в наиболее благоприятных для этого районах земного шара более 10 тыс. лет назад. При освоении земель, введении в культуру растений, требовались определенные знания и опыт. Метод проб и ошибок, накопление необходимых сведений о почвах и растениях помогали человеку вести хозяйство эффективно и устойчиво.
Первыми зачатками 7-ми центров мирового земледелия явились предгорные территории, где люди раньше, чем на других землях познали особенности почв, климата и ландшафтов. А уже из предгорий земледелие перешло в долины рек с их плодородными почвами. «Долинные поймы» содействовали «диффузии земледельческих культур». Долины имели высокоплодородные почвы с лучшим водным режимом (Древний Египет, страны Двуречья, Индии, Средней Азии).
Пойменные почвы способствовали усиленному развитию орошаемого земледелия. Появилась контролируемая ирригация земель в гигантских речных долинах Нила, Тигра, Евфрата, Инда, которая явилась главной функцией возникших здесь первых государственных образований. Появились зачатки научно-практических знаний на обслуживание поливного хозяйства.
Во времена первых фараонов в Египте был в ходу строгий кадастр, т.е. оценка земель по их площади, плодородию и доходности. Почвы делились на: «пшеничные» (искусственно затопляемые); водно-болотные (для гидрофильных растений и разведения птицы), «степные», не затопляемые Нилом; почвы виноградников и садов (самые ценные). Налоги платились соответственно площади и качеству земли.
Земледелие – древнейшая и сложнейшая сфера человеческой деятельности, возникшая и сформировавшаяся в течении 10 и более тысяч лет, благодаря ему произошел переход от кочевого образа жизни человека к оседлому и труду человека.
Н.И. Вавилов (1965) показал, что на Земле установлены 7 основных самостоятельных очагов происхождения культур растений и очагов самостоятельного возникновения земледельческой культуры, а основным была Азия (1/2 населения Земли).
І центр – Юго-Западно-азиатский (Малая Азия, Персия (Ирак, Иран), Афганистан, Туркменистан, Узбекистан, Северо-Западная Индия).
ІІ центр – собственно территория Индии (весь Индостанский полуостров и прилежащий Индокитай, тропики Индии, Малайский архипелаг, Южный Китай).
ІІІ центр – Восточный и Центральный горный Китай, Тайвань, Корея, Япония.
IV мировой очаг первичного земледелия – древние страны побережья Средиземного моря (Пиренейский полуостров, Апенинский, Балканский, прибрежная Малая Азия, Египет, Марокко, Алжир, Тунис, Сирия, Палестина)
V центр – горная восточная Африка (горная Абиссиния – наибольшее число видов культурных растений).
VI центр – Южномексиканский, включает часть центральной Африки (вышли 70 ценных культур: кукуруза, какао, хлопок…).
VII центр – перуанский, включает Боливию (картофель, крахмалистые кукурузы и т.д.).
Путь развития и этапы земледелия – длительные и сложные.
При первобытнообщинном строе: земледелие на мускульной силе человека и домашних животных, урожаи очень низкие. Примитивные с.-х. системы: подсечно-огневая, залежная, переложная и т.д. Плодородие почвы – за счет природных ресурсов. Участки земли «отвоевывали» у леса и степей. Природа господства над человеком.
При феодально-крепостных отношениях: земледелие оставалось примитивным. Уже применялось немного чередование культур, пары, органические удобрения. Производство с.х. продукции – за счет мобилизации естественного плодородия и примитивных орудий труда (соха, косуля, дев. Борона, посев вручную; не были заинтересованы помещики в повышении интенсификации и повышении культуры земледелия. Урожаи = 3-5 ц/га, голод и неурожаи очень часто.
При зарождении капитализма в России: заметное развитие земледелия. Резко расширялся набор с.-х. культур, удобрений, с.-х. орудий, использование плодосменной системы земледелия. Первые русские ученые-аграномы XVIII века – Ломоносов, Болотов, Комов – их работы – импульс в развитии отечественного научного земледелия. В XIX веке выдающиеся русские ученые: Советов, Менделев, Костычев, Докучаев, Энгельнард, Стебут, Овсинский, Тимирязев, Прянишников, Вавилов, Вильямс, Дояренко, Тулайков, Мальцев, Бараев, и многие другие.
После Великой Октябрьской социалистической революции: Ленский декрет «О земле» - (1917 г.) – устранил частную собственность на землю. Были разные формы пользования землёй: подворная, хуторская, общинная, артельная. Особенно в период НЭПА резко повысилось производство продукции. Однако в 28-32 гг. – сплошная коллективизация, укрупнение колхозов и совхозов отчуждили крестьян от земли, её обезличке и незаинтересованности в труде. Но к началу ВОВ в стране в основном сложились крупные специальные аграрные районы по производству зерна, сахарной свеклы, льна, хлопка и т.д.
Культ личности Сталина в 20-40-е годы ликвидировал научные школы Тулайкова, Чаянова, Вавилова. В первые послевоенные годы (45-54гг.) курс на травопольную систему земледелия Вильямса - за счет включения в полевые севообороты – 2-4 полей многолетних трав и внесение органических удобрений - должно резко возрастать плодородие почв, т.е. используются только биологические факторы. Однако, особенно в засушливых районах система Вильямса не пошла, особенно не повышалось производство зерна, много отрицательных сторон и недостатков. Затем в середине 50-х годов – освоение целинных и залежных земель и внедрение в них пропашной системы земледелия. Это привело на млн. га к развитию эрозии.
Так в 1965 г. Была разработана и внедрена почвозащитная система земледелия, особенно в Северном Казахстане, Зауралье, Западной Сибири.
К 1980...1985 гг. практически для каждой республики СНГ были разработаны научно обоснованные зональные системы земледелия, а в 1986 году широкое распространение получили интенсивные технологии возделывания зерновых, а затем и других культур. Резко повысилось производство с.-х. продукции. Среднегодовое производство зерновых в XII пятилетке (1985 г.) превысили 200 млн. т.
По интенсификации с.-х. (химизация, мелиорация, комплексная механизация, интенсивные технологии с.-х. культур) в земледелии привела к сложным проблемам: засоление, закисление, подтопление, переуплотнение, водная эрозия, химическое загрязнение почв и водных источников.
В этот период перед наукой и практикой встали философские, экологические, социально-экономические, нравственные аспекты этой проблемы. В условиях нарастающей антропогенной деятельности и нагрузки на почву и все связанные с ней природные компоненты экосистем наука о земледелии усложнилась и потребовала более глубоки и новых знаний.
Виды земледелия
Современное земледелие – наука о наиболее рациональном, экономически, экологически и технологически обоснованном использовании земли, формировании высокоплодородных, с оптимальными параметрами (условиями) для возделывания культурных растений почв. Учение о плодородии почв, его расширенном воспроизводстве и сохранении – основа получение высоких, устойчивых урожаев высококачественной продукции.
Земледелие основано практически на всех агрономических дисциплинах.
Основные задачи научного земледелия:
1. Обеспечивать наиболее рациональное использование водных, земельных, растительных и других ресурсов и всего биоклиматического потенциала (солнца, осадков и т.д) земли;
2. Создавать оптимальные условия для устойчивого развития и высокой продуктивности растениеводства и других отраслей АПК;
3. Обеспечить успешное выполнение поставленных планов производства и продажи зерна и другой продукции;
4. Осуществлять интенсификацию (химизацию, мелиорацию, механизацию и др.) не нарушая экологию, органически «вписываться» в природные экосистемы, образуя с ними единую устойчивую и высокопродуктивную агроэкосистему;
5. Повышать плодородие почв и не допускать эрозии, химич. и другого загрязнения с.-х. угодий, водных источников и с.-х. продукции;
6. Тщательно экономически обосновывать и обеспечивать максимальное производство высококачественной продукции при наименьших затратах труда и средств, базироваться на самых прогрессивных формах использования земли и организации труда.
Содержание адаптивных систем земледелия
А в общем подходят все учебники по земледелию.
Дисциплина системы земледелия – это комплекс взаимосвязанных организационно-экономических, хозяйственных, агротехнических, мелиоративных и почвозащитных мероприятий, направленных на эффективное использование земли для выращивания с.-х. культур, биологического потенциала растений, агроклиматических ресурсов, сохранение и повышение плодородия почвы, получение высоких, устойчивых урожаев и охрану окружающей среды.
Система земледелия – ведущая часть системы ведения хозяйства.
Характерные признаки всех систем земледелия:
1. Способ использования земли, выражающийся в соотношении земельных угодий и структуре посевных площадей;
2. Способ сохранения и повышения плодородия почвы, определяемый действием природных факторов и производственной деятельностью человека;
3. Широкое использование НТП и соблюдение их зональности.
Эти признаки определяют степень интенсивности и рациональности любой С.З.
Звено системы земледелия – отдельная составная часть системы земледелия. Современная система земледелия включает следующие звенья: систему полевых кормовых и специальных севооборотов и использование земель вне севооборотов (контрольное звено); систему удобрения с использованием органических, минеральных и бактериальных удобрений; систему механической обработки почвы; систему мелиоративных и культурно-технических мероприятий на основе орошения или осушения, известкования или гипсования, агромелиорации, расчистка от кустарников и камней; систему противоэрозионных мероприятий (предупредительн6ых и по ликвидации последствий эрозии);оптимизацию сроков, способов и норм высева семян; систему защиты культурных растений от болезней, вредителей и сорняков; видовое и сортовое районирование и систему семеноводства. Эффективность системы земледелия в целом зависит от взаимосвязанности всех звеньев между собой.
В настоящее время аграрный сектор экономики значительно реформирован, на смену совхозам и колхозам (крупным агроформированиям) пришли больше мелкие частные, арендные и с другой формой собственности: Агрофирмы, частные предприятия, крестьянские и фермерские хозяйства, ООО, ЧСП, КФХ, ЧП, Агроцеха (например, Агроцех имени Ильича – крупное формирование, имеющее земли в нескольких областях – Донецкой, Запорожской, Днепропетровской).
Концепция развития земледелия на современном этапе биологизация и адаптивно-ландшафтная направленность ЗСЗ! В земельном кодексе Украины (2001 г.) закреплены все вопросы, касающиеся проблем земельной собственности и целевой пользы владения землёй.
Схема 1. Содержание зональных систем земледелия
| Система организации территории и севооборотов | Система обработки почвы | Система защиты растений | Система удобрений | Технология возделывания с.-х. культур | Система семеноводства | Система машин | Химическая мелиорация | Водная мелиорация | Лесомелиорация | Система улучшения природных кормовых угодий | Формы организации и стимулирования труда | Система хранения первичной переработки и реализации продукции | Система контроля за состоянием плодородия почвы, качеством продукции и экологической обстановкой |
Или вкратце можно сказать следующее: Основные звенья систем земледелия включают следующие мероприятия:
Основные звенья всех систем земледелия включают следующие мероприятия:
1. Организационно-хозяйственные мероприятия:
~ Организация территории хозяйства;
~ Структура посевных площадей;
~ Научно обоснованные севообороты.
2. Агротехнические мероприятия:
~ Система обработки почвы;
~ Система удобрений;
~ Система семеноводства;
~ Внедрение интенсивных технологий;
~ Интегрированная система защиты с.-х. растений;
~ Защита почв от эрозии и охрана окружающей среды;
~ Система машин.
3. Мелиоративные мероприятия:
~ Гидромелиорация (орошение, осушение);
~ Лесомелиорация (полезащитное лесоразведение);
~ Химическая мелиорация (известкование, гипсование…);
~ Биологическая мелиорация;
~ Инженерные мелиорации (пруды, водоёмы, террасы, выхолаживание склонов и оврагов…).
Разработка систем земледелия требует знания практически всех агрономических дисциплин: агрохимия, почвоведение, земледелие, растениеводство, семеноводство, химическую защиту растений, агрометеорологию, плодоводство, овощеводство, с.-х. мелиорацию, экономику, биотехнологию, землеустройство, землепользование, микробиологию, экологию, программирование урожаев и т.д.
Отличительная особенность современного земледелия – широкое использование новейших достижений науки и техники: химизации, механизации, мелиорации, селекции, а также современных технологий с выращиванием программированных урожаев с.-х. культур, прогрессивных форм организации труда.
Система земледелия всегда является зональной, т.е. учитывает почвенные, климатические и экономические особенности и условия хозяйства. Разрабатывается для каждого отдельного хозяйства! Научно обоснованные системы земледелия должны обеспечивать:
А) успешную реализацию всех современных средств производства для получения устойчивого урожая продукции высокого качества;
Б) надёжную защиту окружающей среды от загрязнения пестицидами и минеральными удобрениями, т.е. быть экологически безопасными (чистыми)
Развитие систем земледелия на Земле происходило в течение длительного исторического периода» 10 тыс. лет.
Примитивные системы:
Подсечно-огневая (лес сжигали и на протяжении 2-5 лет выращивали
зерновые культуры, до тех пор пока очень сильно истощалась почва, затем забрасывалась и зарастала лесом).
Лесопольная (чередование посевов с лесом, уже начали вносить посевы по плодородию, более поздняя, когда уже на было свободных земель, лес использовали на строительство, а сжигали лишь ветки и пни, затем через 3-5-6 лет после выращивания зерновых участок забрасывали и он зарастал лесом на 20-30-50 лет, а затем его снова раскорчевывали).
Залежная (в степных районах на высокоплодородных почвах с травянистой растительностью участки целены распахивали и 6-10 лет возделывали зерновые, лён, бахчевые, а затем после сильнейшего истощения и засорения участок забрасывали в залежь и он снова зарастал растительностью целины).
Переложная (пришла на смену залежной, т.к. свободных целинных участков осталось мало, земледельцы стали через 10-15 лет возвращаться к заброшенному ранее участку (перелогу), т.е. краткосрочная залежь).
Экстенсивные системы земледелия:
На смену примитивным системам пришли экстенсивные, т.к. с развитием с.-х. не стало свободных земель, вырос спрос на товарное зерно и пришлось чаще распахивать перелоги.
Паровая система земледелия, на смену примитивным, когда период перелога сокращался до 1 года. Это крупнейший шаг к интенсификации земледелия. Площадь зерновых стало более 50% площади пашни. Наиболее типичны трёхпольные севообороты: 1 – чистый пар, 2 – зерновые; 3 – зерновые. Плодородие почвы поля восстанавливалась в паровом поле, где вносили навоз и несколько раз обрабатывали в течении года. В 3-4 раза выросла площадь зерновых. Не было посевов кормовых культур. В России господствовала с XVI века и до начала XX века. Скот пасли на парах. ******
Многопольно-травяная (выгонная). Развилась из паровой в приморских странах Западной Европы (Германия, Швеция) с хорошим увлажнением. Здесь > 50% пахоты отводили под луга и выпасы, многолетние травы, зерновые культуры. Пример: севооборот Энгельгардта А.Н. в имении Батищево Смоленской области: 1-6 многолетние травы, 7 – лён, 8 – чистый пар, 9 – озимая рожь, 10 – яровое зерно, 11 – чистый пар, 12 – озимая рожь, 13 – яровое зерно, 14 – чистый пар, 15 – озимая рожь. Резко росло плодородие почв за счет многолетних трав, но не использовались промышл. удобрения и промышленные средства воздействия на почву. В районах континентального климата эта система не нашла широкого применения.
Переходные системы земледелия:
Улучшенная зерновая. В результате совершенствования паровой и многолетне-травяной систем земледелия. Севообороты – это зерновое трёхполье, дополненное полем многолетних трав: 1 – чистый пар, 2 – озимые с подсевом клевера, 3 – клевер, 4 – яровые зерновые. В дальнейшем её совершенствовали заменой чистых паров на занятые и введением пропашных культур (сахарная свекла, подсолнечник, картофель…): 1 – чистый пар, 2 – озимые, 3 – пропашные, 4 – яровые зерновые.
Сидеральная система земледелия – разновидность улучшенной зерновой системы земледелия, где в пару выращиваются зелёные удобрения, т.е. в ней используют сидераты как промежуточные культуры.
Травопольная. В ней объединяют улучшенный зерновой и многопольно-травяной севообороты. Разработана В.Р. Вильямсом (академик) в 20-30 гг. XX века в СССР. Её основа: 2 севооборота – зернопаротравяной полевой (2 зернопаровых звена и 2-4 поля многолетних трав) и кормовой (луговой). Введены посевы однолетних трав полевых культур. Т.о., во влажных районах создаётся прочная кормовая база для животноводства, и поэтому для повышения выхода навоза и повышения урожаев в полевом зернопаротравяном севообороте. Главная цель: повышение плодородия почвы от посева многолетних бобовых и злаковых трав (улучшается структура почвы). Отрицательные эффекты: структура почвы не главный фактор её плодородия; озимые нельзя сеять по пласту многолетних трав; недооценка минеральн. удобрений, отрицание боронования и прикатывания как агроприёмов. Эта система земледелия не учитывала всё многообразие почвенно-климатических условий различных природных зон страны!
Интенсивные системы земледелия:
Плодосменная. Начала развиваться с XVIII в. В странах западной Европы. Зерновые занимали ≥ 50%, а на остальной площади пропашные и бобовые культуры. Её признаки: отсутствие чистого пара, наличие бобовых и пропашных культур и обязательное их чередование с зерновыми, использование высоких доз орг. и мин. удобрений, пестицидов, тщательная обработка почвы, почвозащитные мероприятия. Пример: 1 – озимая пшеница, 2 – кормовые корнеплоды, 3 – ячмень с подсевом клевера, 4 – клевер, т.е. 50% - зерновые, 25% - пропашные, 25% - бобовые. Наиболее эффективна в Зап. Европе, Нечерноземье, лесостепи и на орошении.
Промышленно-заводская (пропашная или огородная). Под интенсивные пропашные культуры > 50% пашни, применяются высокие дозы орг. и мин. удобрений, орошение, научно обоснованную агротехнику – практически не зависит от погоды. Используют повторные и промежуточные посевы. Очень интенсивная, большой вынос питательных веществ, уплотнение и распыление, пестициды. В России и Украине она не нашла широкого применения, в отдельных случаях переходила в вольную, где выбор культур определялся требованиями рынка и перспективой полученной прибыли. В ней всю пахотную пригодную землю занимали товарными культурами. Земледелие принимало промышленный характер. В специализированных овощеводческих хозяйствах вокруг промышленных центров, в хозяйствах по производству картофеля, сахарной свеклы, табака, хлопч. и др. технических культур. Это наиболее интенсивная и энергоёмкая система земледелия имела ограниченное распространение, на Украине не пошла, т.к. нужны очень равнинные земли (против эрозии), нужно вносить огромные дозы органических и минер. удобрений, орошение, пестициды.
