Раздел 11 Оптимизация агроландшафтов и организация устойчивых экосистем

Оптимизация агроландшафта

Под оптимизацией ландшафта подразумевается комплекс мер по рациональному использованию естественных ресурсов, охране, оздоровлению и обогащению ландшафта, повышению его экологического и экономического потенциала (А.Г. Исаченко, 1980).

Основные положения создания агроландшафтов сформулированы еще В.В.Докучаевым, определившим главные принципы адаптивного природопользования и обосновавшим комплекс мер по оптимизации лесостепных ландшафтов (В.И.Кирюшин, 1996).

Создание устойчивого, высокопродуктивного, экологически безопасного сельскохозяйственного производства является сегодня общепланетарной проблемой. Это вызвано тем, что антропогенное воздействие на окружающую среду, почву, водные ресурсы, растительный и животный мир, микромир в большинстве стран превышает допустимые нормы. В результате в мире происходит крупномасштабная деградация земель и водных источников, опустынивание, техногенное загрязнение на огромных территориях.

Задача № 1 для наших ученых и товаропроизводителей АПК России – создать в ближайшем будущем экологически безопасное сельскохозяйственное производство, способное, не разрушая окружающую среду, в то же время обеспечить население страны необходимым продовольствием. Новейшие научные разработки и передовая практика последних лет свидетельствуют, что эту задачу возможно решить на основе экологически и экономически сбалансированного ведения сельского хозяйства в современных агроландшафтах.

А.Н. Каштановым и другими учеными еще в 60-70-е годы были предложены новые принципы построения экологически безопасных систем ведения сельскохозяйственного земледелия на ландшафтной основе (то есть с учетом природных особенностей ландшафтов). В таких системах определяют оптимальные соотношения и место основных средообразующих факторов – угодий (пашни, луга, леса), водных источников и ведущих отраслей – растениеводства, животноводства, перерабатывающих предприятий на территории края, области, района, любого хозяйства (включая фермерские).

По мнению В.М.Володина, действия человека в агроландшафте направлены: на изменение его структуры (соотношение компонентов – лес, луг, пашня, водные объекты), водного режима (орошение, осушение); конструкции и морфологии (плотины, дамбы, новые русла, водохранилища и др.); регулирование режима функционирования агроэкосистем (размещение культур в пространстве, внесение удобрений, обработка и др.); обеспечение экологически безопасных технологий возделывания сельскохозяйственных культур (применение гербицидов, пестицидов).

Севооборот традиционно рассматривают как элемент системы земледелия, в то время как он – способ формирования структуры агроэкосистем в пространстве и времени.

Новый взгляд на севооборот предполагает строгое размещение сельскохозяйственных культур с учетом многообразия биоклиматических условий в агроландшафте, максимизацию использования солнечной энергии многокомпонентными фитоценозами, обеспечение условий постоянного поступления энергии органического вещества в почву, повышение качества производимой продукции. Благоприятные последствия определенных этапов сукцессий в природных экосистемах необходимо использовать при построении агроэкосистем, для восстановления почвенного плодородия и стабилизации почвенных режимов.

Целесообразно заменять чистые пары занятыми, расширять посевы многолетних трав и площади ненарушаемых естественных сообществ (леса, естественные луга), разрабатывать пути увеличения урожайности сельскохозяйственных культур, уплотнять севообороты промежуточными культурами. Положительное влияние оказывает сидерация, донниковый пар. Важно правильно определить место навоза и извести в севообороте. Пополнение органического вещества почвы в зерновых севооборотах можно проводить за счет использования соломы.

Обработка почвы. В условиях агроландшафта необходимо более дифференцированно применять различные приемы обработки почвы с учетом рельефа, микроклиматических особенностей, структуры почвенного покрова, состава агрофитоценозов (В.М.Володин, 1997). По возможности желательно заменять традиционную обработку безотвальной, плоскорезной, особенно это оправдано на эродированных и эрозионно-опасных землях.

Особенности внесения органических и минеральных удобрений определяются характером эксплуатации агроландшафта или его компонентов. В.М.Володин также говорит о том, что надо пересмотреть существующие способы применения удобрений с учетом особенностей ландшафтного земледелия и наличия природных и антропогенных ресурсов. Возрастает необходимость внесения удобрений дробными дозами. Следует добиваться того, чтобы органические удобрения поступали в почву в основном в естественной форме с растянутым периодом доступности. В агроландшафте следует определять не баланс минеральных элементов питания, а баланс энергии органического и минеральных веществ. В агроландшафте при большом разнообразии почвенно-климатических условий применять удобрения нужно дифференцированно, причем критерием оптимизации их использования должен быть показатель экологической емкости и активности агроландшафта, а не только традиционный уровень урожайности сельскохозяйственных культур.

Важное значение имеет правильное хранение удобрений. Они ни в коем случае не должны храниться под открытым небом. Применять и хранить удобрения нужно на безопасно расстоянии от водоисточников. Тару и аппаратуру нельзя мыть в водоемах. Соотношение NPKдолжно быть оптимальным.

Значительный объем должны занять препараты, активизирующие процессы трансформации энергии и повышающие биологическую активность почвы.

При этом необходимо расширить применение средств химизации для безопасного использования эрозионных, солонцовых, засоленных, переувлажненных и других неблагополучных пахотных земель, либо вывести их часть из активного сельскохозяйственного оборота за счет более интенсивного использования лучших земель, но опять-таки с помощью удобрений, препаратов, технических и биологических средств, позволяющих полнее реализовать потенциал продуктивности растений, расширить возможности их адаптации к условиям агроландшафта (В.И.Кирюшин, 1996).

Чтобы уменьшить отрицательные последствия применения пестицидов, нужно строго соблюдать регламенты их применения. Применять пестициды следует только при превышении экономических порогов вредоносности вредных организмов. Необходимо совершенствовать ассортимента и препаративных форм пестицидов, совершенствование техники и технологии применения химических средств защиты растений. Совместное применение минеральных и органических удобрений также уменьшает отрицательные последствия применения пестицидов. Органические добавки и фосфорные удобрения ускоряют процесс разложения гербицидов, особенно 2М-4Х и 2,4-Д. микроудобрения ускоряют разложение в почве фосфорорганических пестицидов. Мульчирование почвы повышает ее температуру и тем самым косвенно способствует разложению пестицидов. Как альтернатива химического метода используется интегрированный метод защиты растений, биологическая защита растений. Необходим контроль за остаточными количествами пестицидов во всех компонентах окружающей среды.

Как и многие составляющие современных систем земледелия, проблемы мелиорации решали без достаточно строгой методической ландшафтной основы. Это повлекло за собой целый ряд негативных последствий различного масштаба тяжести. Мелиоративные воздействия на агроландшафт, организованный на строго научной основе, должны решать профилактические задачи и быть минимальными. Применять тот или иной мелиоративный прием целесообразно только в том случае, если он способствует изменению режима функционирования всего агроландшафта, а не отдельной его части. Очень важно разработать систему мероприятий, защищающих ландшафт. Поскольку почва – среда обитания растений, необходимо предусмотреть мероприятия, обеспечивающие благоприятные условия для растений. Необходимо также обеспечить экологическую безопасность инженерно-строительных мелиоративных сооружений.

Заслуживают внимания вопросы о территориальном размещении лесных угодий. В условиях ландшафтного земледелия лесные угодья должны рассматриваться как основной фактор, определяющий направленность развития и характер функционирования агроландшафта с учетом всех условий, обеспечивающих возможность оперативного управления режимами.

Один из существенных компонентов агроландшафта – естественные кормовые угодья. Земли овражно-балочного комплекса и пойменных территорий необходимо рассматривать не только как кормовые угодья, но и как существенный фактор, определяющий режим функционирования агроландшафта. Рациональное природопользование предполагает увеличение природного компонента и на территориях, занятых пахотными угодьями.

Предельно –допустимые экологические нагрузки (ПДЭН)