Научные основы ландшафтных агротехнологий

Важнейшим направлением развития мирового расте­ниеводства является его инновационная биологизация, с уче­том внедрения в производство ландшафтных структур и тех­нологий.

В связи с научным обоснованием ландшафтного растениеводства важное значение имеет определение ланд­шафтных агротехнологий, которые должны быть составны­ми, взаимосвязанными компонентами биоэдафоконтурно-корреляционной организационно-технологической агроси-стемы или единого экологического сообщества (экоценоза), природно сочетающегося с агроэкологическими зонами, под­зонами и провинциями Украины.

Уточнение границ и площадей агроэкологических площадей агроэкологических зон, подзон и провинций весь­ма актуально для теоретического обоснования новых ланд­шафтных агротехнологий и возможного проектирования эколого-ландшафтной пространственной структуры.

Уточнение площадей агроэкологических зон, под­зон и провинций будет способствовать более тщательному обозначению 10 ландшафтных типов и 720-750 ландшафтных ячеек, выделению ландшафтных ассоциаций и про­винций.

Ландшафтные агротехнологий являются оптималь­ной и динамичной составляющей эколого-ландшафтной пространственной структуры (биоэнергоэкологической кон­струкции), которая способствует повышению ее устойчи­вости и биоэнергетического потенциала природного само­регулирования. При этом наиболее полно используется эффект биоагрофизической корреляции специфики агро-ценозов и динамичных экологических условий.

Считаем перспективным применение моделей раз­личных структур экосистем, которые могут служить замени­телями реальных в различной степени отображающих ос­новные принципы их организации и функционирования. В частности, необходима разработка биоэнергетических, агро­физических и биологических моделей плодородия почв для выращивания агроценозов, в которых учитывались бы вели­чины естественной (равновесной) и оптимальной плотности почвы, ее «иммунные силы, здоровье». При этом оценка плодородия почв должна коррелировать с морфолого-биологическими особенностями возделываемых растений.

Важны процессы регулирования взаимодействия биоэнергетики экосистем при их природной, эксперимен­тальной и математической оценке.

При сокращении площади пашни в Украине, её оп­тимизации требуется более глубокое использование име­ющихся научных данных о «естественизации» структуры природных и антропогенных экосистем, динамики био­энергии, рельефа, обработки почвы, удобрений, пестици­дов, вида растений, густоты их стояния, коэффициента облиственности, сроков сева, норм высева на продуктивность агроценозов.

Более того, с учётом динамичности гидротермиче­ского коэффициента по годам, целесообразно оптимизирошише биоэнергетического баланса экосистем, сообществ (и роценозов) повышения уровня утилизации солнечной радиации при выращивании различных по морфологиче­ской специфике агроценозов.

В Степной зоне Украины необходима ксерофитизация агроэкосистем (агроэкоценозов), потому что около 50% возделываемых сельскохозяйственных культур явля­ются ксеромезофитами и мезофитами.

При ландшафтных технологиях размещение сель­скохозяйственных растений по предшественникам необхо­димо производить с учётом специфики и глубины проник­новения корневой системы (мочковатая, стержнекорневая и др.). Важен учет направления рядков при посеве: зерно­вых колосовых с севера на юг.

Основное внимание при возделывании сельскохо­зяйственных растений уделяется местным удобрениям (на­возу, компостам и др.), а также сидератам (горох, чина, эс­парцет и др.). Ценным источником органического вещест­ва считается солома. Органика соломы при разложении снижает отрицательное влияние гербицидов и является ис­точником углекислого газа, потребляемого растениями. Навоз рекомендуется обязательно содержать в анаэробных условиях и компостировать.

В связи с тем, что химико-синтетические азотные и другие легкоразлагающиеся минеральные удобрения отрица­тельно влияют на биологическую активность почвы («им­мунные силы, здоровье») и поступают в растения в форме ионов, минеральные удобрения рекомендуется вносить лишь в труднодоступной форме, переводимой в доступную с по­мощью микроорганизмов. Обязательно значительное увели­чение посевных площадей многолетних бобовых трав (лю­церны, эспарцета, клевера и др.), зернобобовых культур, бобово-мятликовых смесей и др., которые способствуют фиксации атмосферного азота и образованию гумуса.

При этом учитываются научные выводы сторонни­ков альтернативного растениеводства о том, что. необходи­мо «кормить почву», а не растения. Большое значение при­даётся не только применению местных удобрений, но и их сбалансированности с посевами промежуточных культур.

Особое внимание уделяется производству качест­венных органических удобрений в каждом хозяйстве, при строгом регулировании на первом этапе применения ис­кусственных минеральных удобрений.

Обязательным фактором усиления взаимодействия почвы и агроценозов является нитрогинизация (инокуля­ция) семян бобовых, использование бактерий азопирилл, обитающих в ризосфере растений семейств мятликовых, паслёновых, сельдерейных, способных усваивать азот ат­мосферы; стимулирование так называемой ассоциативной азотфиксации, когда бактерии живут не в клубеньках бо­бовых культур, а на поверхности корней, в том числе пше­ницы, риса, кукурузы, сорго, многих технических культур и кормовых трав.

Считается обязательным поддержание оптимального сложения почв, так как неоднократное их уплотнение имеет накопительную специфику и приводит обычно к возрастаю­щим негативным последствиям. Рекомендуется применять коррелирующую с плотностью и ее механическим составом обработку, которая существенно не нарушает естественного строения и микробиологического состояния почвы и не при­водит к интенсивной минерализации гумуса.

Предпочтение отдается орудиям с рыхлящими ра­бочими органами, которые не оборачивают поверхностный слой почвы или практикуется прямой посев семян специ­альными сеялками.

При этом следы от прохода почвообрабатывающей и уборочной техники следует рыхлить чизель-культиваторами или другими орудиями.

Способы обработки почвы и сева семян увязывают­ся с вариациями почв и морфобиологической спецификой сельскохозяйственных растений.

На пересеченной местности, состав и чередование агроценозов увязывается с крутизной и экспозицией скло­нов, степенью смытости почв и т.д.

Площадь леса в Степи Украины, по нашим расче­там, должна составлять 10-11%, а древесно-кустарниковых насаждений 9-10%, или всего 19-21% к площади суши. При этом лесополосы рекомендуется размещать по гори­зонталям местности границ вариаций почв, их плодородия и степени смытости. Обязательна биологическая и эколо­гическая структуризация древесно-кустарникового спектра лесополос и дифференциация расстояний между ними.

При внедрении ландшафтных агротехнологий обя­зательно освоение биоэдафоконтурнокорреляционной ор­ганизационно-технологической агросистемы четырех уров­ней, увязанных с крутизной склонов и степенью смытости почв: 0-1°; от 1 до 3°; от 3 до 5° и свыше 5°. Для возделы­вания всех ландшафтно- и биологически обоснованных агроценозов целесообразно использовать первый уровень; от 50 до 100% площади второго уровня — для размещения только некоторых полевых агроценозов; третий и четвертый уровни агросистемы рекомендуется отводить преимущест­венно под посев многолетних трав, бобово-мятликовых сме­сей и размещения древесно-кустарниковых насаждений.

Особое значение в Степной зоне Украины приобре­тает оптимизация, своевременность и качество выполне­ния научнообоснованных технологических операций, что позволит в определённой степени нивелировать отрица­тельные воздействия неблагоприятной погоды.

Обязательна многогранная оценка реакции ланд­шафтов на антропогенные воздействия для того, чтобы оп­ределить уровень биоэнергетической устойчивости (потенциала) и величины их оптимальной и максимальной агроценозной нагрузки.

Ландшафтные агротехнологий предполагают обяза­тельное их соответствие автономному механизму буфер­ное агроэкосистем.

Обязательно учитывается положение о том, что боль­шей мощности гумусового горизонта соответствует более тесная корреляция его с урожайностью агроценозов и воз­растающим диапазоном физической спелости почвы, что позволяет обрабатывать её при большем интервале влаж­ности. Кроме того, необходима дифференциация техноло­гий возделывания растений, их параметрирование (опти­мизация) с учетом, прежде всего, мощности гумусового горизонта, содержания гумуса (%, т/га и его качества). Следовательно, «здоровье» («иммунные силы») почвы оп­ределяется содержанием и качеством гумуса, её микробио­логической и биологической активностью, уровнем обес­печенности растений питательными веществами и влагой, ее плотностью и гранулометрическим составом. Важно усиление природной стабилизационной биоэнергетики пу­тем оптимизации площади пашни, сбалансированном био­энергетическом структурировании агроэкосистем.

При высокой пестроте почвенных вариаций реко­мендуется вместо севооборотов применять севосмены, или чередование агроценозов только во времени. Обязательно экологическое и биологическое обоснование целесообраз­ности отведения поля под конкретные агроценозы, кото­рые в местных условиях могут наиболее эффективно ис­пользовать биопочвенный потенциал. Важен биологиче­ский подход к сорным растениям как составной части агроценоза; должны решаться не только вопросы их унич­тожения, но и регулирования взаимоотношений культур­ных и сорных растений, более эффективного использова­ния «иммунных сил» почвы.

При ландшафтизации растениеводства для регули­рования засоренности агроценозов необходимо использо­вать, прежде всего, агротехнические приемы, а также орга­нические гербициды.

Ландшафтизация технологий при дифференциации взаимосвязей между культурными и сорными растениями, предусматривает учет общепринятых одиннадцати типов засоренности.

Операции ухода за агроценозом обязательно увязы­ваются с современными 100 этапами органогенеза, а посе­вы озимой пшеницы еще и с экологическим эффектом времени возобновления ее весенней вегетации.

Необходима дифференциация и оптимизация сро­ков и способов уборки урожая ранних зерновых культур с учетом морфологических особенностей культуры, сорта, потенциальной урожайности, скорости и равномерности созревания зерна, физико-механических свойств органиче­ской массы и др. Известно, что большая часть углеводов в зерне накапливается у растений после цветения, поэтому необходимо, чтобы площадь зеленых листьев, особенно верхних в этот период была оптимальной. Верхний флаго­вый лист, верхнее междоузлие и колос в процессе фото­синтеза создают 75-87% урожайности зерна.

Однофазная уборка урожая ранних зерновых куль­тур должна преобладать, так как только она физиологиче­ски и экономически обоснована.

Обязательно существенное снижение мозаичности посевов агроценозов при тщательном регулировании сея­лок, равномерной глубине заделки семян, внесении мине­ральных и органических удобрений и др., что значительно повышает их продуктивность.

Совершенно неприемлемо разбрасывание копен со­ломы по полю, последующая уборка которых при исполь­зовании имеющейся сельскохозяйственной техники приводит к резкому ухудшению агрофизических свойств почвы, ее переуплотнению, разрушению водопрочной структуры и т.д.

Начало уборки урожая строго увязывается с физио­логическим состоянием; влажностью зерна, семян, корне­плодов, клубней и др.