Общие принципы формирования адаптивно-ландшафтной системы земледелия

В результате активно идущих в течение всего последнего десятилетия методических работ и научных дискуссий по вопросам разработки и проектирования адаптивно-ландшафтных систем земледелия (АЛСЗ) постепенно были сформулированы и прошли апробацию следующие, наиболее общие для условий различных природно-сельскохозяйственных регионов России принципы формирования адаптивно-ландшафтных систем земледелия.

Агроэкологическим адресом такой системы земледелия становится агроэкологическая группа земель зональной (подзональной) провинции почвенно-экологического или природно-сельскохозяйственного районирования.

Выделяемые в пределах агроэкологических подгрупп земель элементарные земельные участки (элементарные ареалы агроландшафта, элементарные структуры почвенного покрова или элементарные структурные единицы агроландшафта, однородные согласно агроэкологическим требованиям основных сельскохозяйственных культур, формируют агроэкологические типы земель, для условий которых и разрабатываются отдельные севообороты с адаптированными технологиями возделывания включенных в них культур.

Для этого формируются специализированные (логические, логистические, корреляционные) алгоритмы последовательного сопоставления текущих значений параметров с их нормативными значениями (отражают требования растений или агротехнологий) и поэтапного свертывания первичной оценочной информации с переходом от оценки отдельных характеристик почв (земель) к оценке основных функциональных качеств их однородных участков и элементарных структур.

Для большего удобства практического применения создается специализированное программное обеспечение – компьютерные модели комплексной оценки агроэкологического качества земель, включающие в себя запрограммированные алгоритмы оценки, справочные базы нормативной информации, удобный для малоподготовленного пользователя интерфейс.

Адаптация системы земледелия к социально-экономическим условиям хозяйства – при наличии существенных различий в уровне производственно- финансового и кадрово-технического обеспечения сельхозтоваропроизводителей в пределах всех основных природно- сельскохозяйственных регионов России, адаптивно-ландшафтные системы земледелия должны быть четко дифференцированы и по уровню рекомендуемой технологической интенсификации земледелия, реально обеспеченного ресурсными возможностями хозяйства.

Интенсивное земледелие, обеспечивающее компенсационный (согласно балансовым расчетам) уровень питания и оптимальную защиту растений по ключевым фазам их развития, с применением основного набора комплексных удобрений и средств защиты предусматривает:

• крупномасштабный анализ агроэкологического состояния земель;
• выбор оптимального для данных условий сорта (гибрида) культуры;
• разработку рассчитанной на высокий урожай агротехнологии;
• строгое соблюдение технологической дисциплины при возможной корректировке основных технологических операций – согласно разработанной системе диагностических экспресс-показателей.

Экстенсивное земледелие, основанное на использовании самовоспроизводимого плодородия почв, без применения или с применением резко ограниченного (10-25 % от необходимого) объема отдельных видов удобрений и средств защиты, предусматривает:

• экспертный анализ агроэкологического состояния земель;
• выбор оптимального для данных условий сорта (гибрида) культуры;
• применение рассчитанной на планируемый урожай и уровень рентабельности агротехнологии;
• соблюдение технологической дисциплины выполнения основных технологических операций и возможность их корректировки – согласно разработанной системе кризисных показателей.

Реальные возможности интенсификации земледелия ограничены не только финансово-экономическими возможностями хозяйств и их потенциальных инвесторов, но и провинциально-зональными (подзональными) и агрогенно-деградационными условиями конкретных агроэкологических групп и типов земель. При сильном уровне проявления ресурсных или лимитирующих факторов земледелия отмечается существенное сужение потенциала его экономически эффективной интенсификации.

Очевидны направления ее дифференциации с учетом противоположно направленных тенденций расширения или сужения специализации ведения хозяйства, набора применяемых севооборотов и культур, машинного парка и агротехнологий, степени закрытости (самодостаточности) или открытости внутрихозяйственной системы ведения хозяйства, рационального уровня его механизации и структуры землепользования.

Введение дифференцированных по этому фактору количественных показателей с учетом природно-хозяйственных особенностей основных регионов и зон, подзон земледелия России нуждается в серьезном теоретическом и/или практическом обосновании и, значит, в проведении специальных исследований.

Сочетание экономической эффективности и экологической безопасности разрабатываемых систем земледелия. Адаптивно- ландшафтные системы земледелия должны быть рассчитаны на достаточно высокий уровень рентабельности и быструю (насколько это возможно в сельском хозяйстве) отдачу вложений при безусловном соблюдении экологической безопасности как современного производства и получаемой продукции, так и долгосрочных последействий разрабатываемой системы земледелия на экологическое состояние агроландшафта, его отдельных элементов (почв, вод, лесополос и т.д.) и сопредельных сред (соседних водоемов, атмосферы и т.п.).

Полная реализация данного принципа формирования адаптивно- ландшафтных систем земледелия потребует значительного развития и регионально-типологической (для основных природно-сельскохозяйственных регионов и агроэкологических классов, и типов земель) дифференциации нормативной базы эталонных показателей экономической эффективности разных уровней систем земледелия, и экологических ограничений на сельскохозяйственное землеустройство, и уровень общей и частной интенсификации агротехнологий.

Формирование подобной системы экологических и экономических нормативов возможно только при организации мультидисциплинарных исследований, результаты которых должны найти законодательное решение в региональных системах контроля и регулирования сельскохозяйственного землепользования. Соответствие степени детальности разрабатываемых систем земледелия уровню решаемых при их реализации задач.

Так, разработка систем земледелия с применением экстенсивных агротехнологий потребует не очень детального набора и пространственной дифференциации исходной информации по агроэкологическому состоянию земель, поскольку ее реальные технологические возможности адаптации к различным агроэкологическим условиям землепользования резко ограничены.

Они предусматривают высокие объемы финансовых вложений и техногенных нагрузок на земли. Достижение планируемой эффективности вложений и экологической безопасности земледелия становятся возможными только при детальном учете пространственного разнообразия земель и сезонной динамики их функционирования.

Формами организации земельной территории могут быть прямоугольная, контурная, контурно-полосная, контурно-мелиоративная. В различных природных зонах страны соотношение площадей основных угодий (пашни, естественных кормовых угодий, леса, водоисточников) неодинаковое.

В южных районах с большей (до 80-90 %) распаханностью земель преобладает пашня, в более северных (до 60-70 %) лесные и естественные кормовые угодья. В зависимости от площадей, занятых пашней и естественными кормовыми угодьями, специализации хозяйства разрабатывают структуру посевной площади и систему севооборотов.

Успешное расчленение больших водосборов на малые связано, прежде всего, с организацией территории. Наиболее полным выражением адаптивноландшафтного земледелия являются контурная и контурно-мелиоративная организация территории. Такая организация территории лучше других учитывает почвенные и рельефные особенности каждого земельного массива и является наиболее ярко выраженной формой дифференцированного подхода в земледелии к созданию условий формирования целых экосистем и агроландшафтов.

При контурной организации повышается эффективность отдельных противоэрозионных мероприятий и их комплексов. Принципы и основы контурного, контурно-мелиоративного земледелия необходимо разрабатывать и проектировать с учетом основных факторов формирования талого и ливневого стока и закономерностей проявления эрозионных процессов. Одним из обязательных условий противоэрозионной мелиорации на пашне является соответствие величины задержания талого и ливневого стоков оптимальной потребности растений во влаге.

Сток талых и дождевых вод направляется по склонам перпендикулярно линейным рубежам, задерживается ими в расчетных объемах или безопасно сбрасывается по залуженным водотокам в прилегающие балки. В современных условиях ландшафтно-экологического земледелия агроэкологическая группировка земель в конкретных хозяйствах предусматривает их подразделение по основным свойствам рельефа (величина уклона, длина и экспликация склона, характер почвенного покрова, его степень смытости, гидрологический и температурные режимы и т. д.).

Эта система, снижая до допустимых пределов сток талых и ливневых вод и смыв почвы, лучше других форм землеустройства и землепользования учитывает почвенные и рельефные особенности каждого земельного массива (контура). Она является наиболее ярко выраженной формой дифференцированного (с учетом местных условий) подхода в земледелии к созданию условий формирования целых экосистем и ландшафтов (Севооборот, 2020).

Предусматривают сбалансированное размещение гумусоемких и гумусосберегающих культур на склонах крутизной 0-3°; исключение размещения любых пропашных культур на склонах крутизной более 3° и создание на этих землях системы полезащитных и стокорегулирующих лесных полос с водопоглощающими канавами; возделывание на почвах второй и третьей технологических групп культур сплошного посева.

К склонам крутизной более 5° приурочивают земли особо ограниченного использования. Их включают в травянозерновые севообороты с контурнобуферной организацией территории и максимальным (не менее 60%) насыщением многолетними травами.

Контурно-мелиоративная организация территории способствует воссозданию естественных условий противоэрозионного комплекса, обеспечивая высокую водопроницаемость и противоэрозионную устойчивость почв. Дифференцированное использование каждого земельного участка с учетом особенности его рельефа, (микроклимата, почвенного покрова, закономерности формирования склонового стока, смыва, гидрологического режима почвы и биоклиматического потенциала) – одно из важнейших условий реализации противоэрозионного и природоохранного содержания адаптивно-ландшафтной системы земледелия.

Важнейшими элементами проектирования организации территории являются дифференциация сельскохозяйственных угодий по группам использования, а также оптимальное размещение их и севооборотов, элементов инженернобиологического обустройства.

При организации территории необходимо обоснование способа размещения на склонах эколого-ландшафтных контурных полос, стокорегулирующих лесных насаждений и гидротехнических сооружений. На сложных склонах допускают некоторые отклонения от горизонталей, в результате чего сооружения и полосы на склоновых участках имеют небольшой уклон, обеспечивающий не размывающие скорости водных потоков.

На склонах с неравномерным уклоном при размещении контурных полос неизбежно образуются клинья, выключки различной величины. Их следует отводить под облесение или постоянное залужение многолетними травами. В годы с повышенным количеством осадков в мелиоративные сооружения будет поступать сток выше расчетного, который нужно отводить на дно балок.

Сложность контурной организации территории, насыщенность ее различными элементами зависят от характера рельефа, формы, крутизны и длины склонов. Наиболее полное выражение она получает в хозяйствах с большим преобладанием сложных склонов, сильно расчлененных крупными балками и оврагами.

С упрощением строения рельефа контурная организация территории также упрощается и может быть сведена в основном к проведению всех технологических приемов поперек простых односкатных склонов. Контурно- мелиоративная организация территории предусматривает создание системы гидротехнических сооружений линейного типа для задержания или отвода избыточного стока, стокорегулирующих лесных полос.

Суть приема состоит в том, что на склоне чередуются полосы из разных растений. Ширина полосы может быть различной от 30 до 100 метров. Разные полосы создаются не просто отличными сортами одной культуры или разными культурами, но близкими по агротехнике. Культуры сплошного посева чередуются с пропашными культурами. Как видно на рисунке полосы нарезают не вдоль склона, а поперек. Если же высевать по линии склона, то такая структура будет способствовать эрозии, разгонять воду.

Именно подчинение организации территории технологическому блоку земледелия (когда лесополосы и другие рубежи создавались эпизодически по границам существующих полей севооборотов, а сами поля выделялись крупными массивами и были заняты монокультурой без учета рельефа и почвенных условий, преобладали интересы удобства применения тяжелой тракторной техники и крупногабаритных агрегатов) – это было и есть главным недостатком созданных ранее концепций земледелия.