ПУТИ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ И ОПТИМИЗАЦИИ АГРОТЕХНОЛОГИЙ

Правильная агротехнология должна быть комплексной и дифференцированной. Комплексная дифференцированная агротехнология - эго система приемов возделывания растений, выполняемых своевременно, в определенной последовательности и находящихся во взаимной связи друг с другом, с требованиями культуры и с условиями произрастания.

Методология формирования технологии заключается в последовательном преодолении факторов, лимитирующих урожайность культуры и качество продукции.

Различают четыре уровня интенсивности технологий: 1) экстенсивные технологии — ориентированы на использование естественного плодородия почв без удобрений и химических средств или с очень ограниченным их использованием; 2) нормальные (обычные) технологии - обеспечены минеральными удобрениями и пестицидами в том минимуме, который позволяет поддерживать средний уровень урожайности и окультуренности почв, устранять дефицит элементов минерального питания и давать удовлетворительное качество продукции; 3) интенсивные технологии

• нацелены на обеспечение растений всеми факторами жизни; 4) высокоинтенсивные технологии - рассчитаны на достижение продуктивности культуры, близкой к ее биологическому потенциалу, с помощью современных достижений науки и техники.

Агротехнологии в зависимости от уровня интенсификации отличаются не только количеством применяемых удобрений, пестицидов и других средств, но и содержанием агроприемов, элементов земледелия и их соотношением (доля чистого пара; способ, глубина, частота обработки почвы; сроки и способы посева; нормы высева), которые находятся в системном взаимодействии. Выбор категории агротехнологий зависит от обеспеченности хозяйства производственными ресурсами.

Нормальные (обычные) агротехнологии базируются на паро- зерно-пропашных севооборотах, умеренном применении мине

ральных удобрений и агротехнических способах защиты посевов от сорняков, болезней и вредителей с протравливанием семян и эпизодическим использованием пестицидов. Эти технологии обеспечивают умеренный уровень урожайности.

Интенсивные технологии отличаются от обычных тем, что они в большей мере учитывают особенности и потребности культуры и удовлетворяют их на всех этапах производства продукции. Интенсивные технологии предусматривают применение оптимальных доз удобрений, интегрированной (в том числе химической) защиты растений с целью резкого увеличения урожайности (на 40-50% в сравнении с обычной агротехнологией), улучшения качества продукции и повышения экономической эффективности производства.

Высокоинтенсивные технологии являют собой качественный скачок и в создании сортов, и в подготовке почвы, и в насыщенном технологическими операциями уходе за посевами. Данные технологии требуют больших финансовых вложений, применения передовой техники и оборудования, современных препаратов и высокой квалификации специалистов.

Однако неумелая интенсификация агротехнологий приводит к загрязнению окружающей среды и продукции. Поэтому в настоящее время наряду с интенсификацией прослеживается переход к биологизации земледелия, позволяющей вести экологически безопасное сельскохозяйственное производство без нарушения экологического баланса в природе.

Биологизация агротехнологий предусматривает переход к альтернативным ресурсосберегающим технологиям, суть которых — возделывание сельскохозяйственных культур без применения или при ограничении доз минеральных удобрений, ядохимикатов, регуляторов роста и др. Основная проблема при внедрении биологизироваиных технологий - управление режимом питания растений. Полностью за счет биологических факторов (кроме азотфиксации бобовых культур) она не может быть решена. Улучшение обеспечения растений фосфором и калием может быть достигнуто за счет увеличения их возврата нетоварной частью урожая, применением микроорганизмов и органических удобрений.

бовых культур, применения сидератов, улучшения условий для развития свободноживущих азотфиксаторов и др.

Адаптивные технологии наиболее полно реализуют потенциал природы и сельскохозяйственной культуры. Адаптивность - это способность организма к приспособлению к определенным условиям возделывания. Основные постулаты адаптивной стратегии интенсификации сельского хозяйства по А.А Жученко таковы:

• увеличение продуктивности сельхозугодий на основе более рационального использования местных почвенноклиматических условий, сохранения и повышения плодородия почвы;
• агроэкологическое районирование культур и сельхозугодий, оптимизация структуры посевных площадей, дифференцированное использование макро- и микроусловий и адаптивного потенциала возделываемых культур и сортов;
• биологизация земледелия, создание сортов и гибридов с высокой продуктивностью наряду с устойчивостью к неблагоприятным факторам;
• создание устойчивых агроэкосистем и агроценозов;
• дифференцированное использование средств химизации в зависимости от складывающихся условий, комплексное применение техногенных средств, ресурсосберегающая и природоохранная направленности технологий.

В последние годы в мире получила распространение очень близкая к адаптивному растениеводству система Sustainable agriculture development, которая предусматривает удовлетворение возрастающих потребностей человечества, более эффективное использование природных ресурсов и создание равновесия с окружающей средой.

Экономичные технологии (бесплужные, консервирующие, сберегающие) применяют в мировой практике довольно широко. Суть их сводится к сокращению затрат на единицу произведенной продукции при стабильно высоких урожаях. Новые методы предполагают минимизацию (mini-till) или даже полное исключение (no-till) высокозатратных и энергоемких операций по обработке почвы.

Прецизионные и высокоточные технологии обеспечивают конкурентоспособность продукции растениеводства на мировом рынке за счет снижения издержек производства, возделывания выгодных в экономическом отношении культур, внедрения прогрессивных ресурсосберегающих технологий.

Суть сберегающих технологий сводится к сокращению затрат на единицу произведенной продукции при стабильно высоких урожаях. В основе ресурсосбережения лежит поиск путей снижения затрат на обработку почвы через объединение и сокращение технологических операций, используя комбинированнные многофункциональные агрегаты. Технологии сберегающего земледелия

• это технологии минимальной и нулевой обработки почвы и др.

Минимальная обработка почвы обеспечивает снижение энергетических и финансовых затрат путем уменьшения числа и глубины обработок, совмещения операций и приемов в одном рабочем процессе или уменьшение обрабатываемой площади при использовании гербицидов.

Важным условием высокой эффективности минимализации обработки почвы являются высокий уровень агротехники, строгая технологическая дисциплина, использование эффективных средств защиты растений, внесение удобрений на планируемую урожайность.

Нулевая (No-till) технология не предусматривает механическую обработку почвы. Так называемый «прямой высев» проводят специальными стерневыми сеялками в необработанную почву, а для борьбы с сорняками, болезнями и вредителями используют пестициды. Для нулевой обработки и прямого высева используют агрегата ГШК Обь-4 ЗТ, СРП-2, ПК «Кузбасс» 8,5, СЗС-2ДА, John Deere 1820, Horsch Airseeder, KTS 4, Amazonen DMS-Primera 601 и др. Неотъемлемой частью минимальной и нулевой систем обработки почвы являются глубокое рыхление почвы (чизелевание) один раз в 4-5 лет и обеспеченность агрохимическими ресурсами.

Преимущества технологии No-till:

• экономия топлива, времени и затрат на технику, т.к. вместо 12- 16 операций при традиционной технологии проводится 3-5 операций при no-till. При этом требуется меньше техники, уменьшаются затраты на амортизацию, текущий ремонт;
• в засушливые годы увеличивается урожайность по сравнению с традиционной технологией, поскольку мульча на поверхности почвы сохраняет влагу и улучшает рост растений.
  Однако в первые годы внедрения No-till урожайность может быть меньше, чем при традиционной обработке;
• уменьшается плотность почвы. Невспаханная почва под давлением тракторов меньше деформируется по сравнению с обработанной почвой;
• снижается потенциальная засоренность почвы, поскольку прорастающие на поверхности почвы семена сорняков легко уничтожаются гербицидами. Почва физически не повреждается, не переворачивается, а сорняки под слоем мульчи плохо прорастают;
• сохраняется и накапливается почвенная влага. Влагосберегающую функцию выполняют стерня и мульча, которые снижают скорость ветра у поверхности почвы и уменьшают высушивание. Стерня обеспечивает задержание снега на поле;
• оптимизируется температурный режим почвы. Под мульчей температура почвы летом ниже, чем при традиционной обработке, а зимой, наоборот, выше - из-за малой теплопроводности растительных остатков. Тому же способствует и большой слой снега на полях;
• улучшается структура почвы, поскольку исключается механическая обработка почвы, разрушающая ее структуру;
• активизируется биогенность почвы, чему способствует наличие влаги и органического вещества. Увеличивается численность дождевых червей, которые являются «биопахарями», и другой почвенной микрофлоры;
• увеличивается содержание гумуса в почве, начиная после 5-7-го использования no-till;
• почва лучше защищена от эрозии. Наличие стерни и мульчи препятствует ветровой и водной эрозии почвы. Улучшается инфильт

  рация влаги по естественным порам почвы, уменьшаются поверхностный сток воды и смыв почвы.

Точное (прецизионное) земледелие учитывает неоднородность участков каждого поля по рельефу, почвенному покрову, агрохимическому содержанию и подразумевает применение на каждом участке поля разных агротехнологий. На основании полученных объективных данных на конкретное место поля вносится в соответствии с потребностью растений строго нормированная доза удобрения (гербицида, пестицида) и только там, где это необходимо.

В точном земледелии широко применяют GPS-прибор для параллельного вождения сельскохозяйственных машин в процессе ухода за растениям. Его использование значительно экономит минеральные удобрения и средства защиты растений, снижает потери урожая за счет «пропусков» и «перекрытий», возникающих при традиционной обработке. Общий экономический эффект от применения системы точного земледелия составляет до 15% от оборота предприятия.

Высокотехнологичное земледелие включает в себя использование современных информационных технологий. Применяя их, можно гибко, дифференцированно использовать различные средства производства (семена, удобрения, пестициды, орошение) в зависимости от складывающихся условий поля и отдельного участка. Основой всех используемых методов в ВТЗ является современная технология точного определения координат на местности. Координаты расположения конкретного участка поля позволяют организовать систематический сбор, анализ и использование всей необходимой информации.

В последние годы функцию определения координат на местности выполняет спутниковая Система глобального позиционирования (GPS), а в сельском хозяйстве она чаще всего используется в качестве усовершенствованной технологии clGPS, которая позволяет с более высокой степенью точности определять местонахождение людей, тракторов, комбайнов, другой сельскохозяй

ственной техники, оросительных систем и т. п. В России действует аналогичная система спутниковой навигации ГЛОНАСС (ГЛОбальная ИАвигационная Спутниковая Система), принцип работы которой во многом подобен GPS.

Геоинформационная система (ГИС) представляет собой систему компьютерного программного обеспечения, которая служит универсальным инструментом сбора, хранения, обработки, анализа и представления информации в различной форме (преимущественно в виде карт, таблиц и графиков). Ее успешное использование в растениеводстве требует большого объема исходной информации, в том числе такой, как карты урожайности за прошлые годы, результаты исследований проб почв, данные аэрофотосъемки, снимки, произведенные со спутника, и др.

Постоянный мониторинг погодных условий дает возможность оценивать степень и характер воздействия погоды на урожайность культур в зависимости от фаз их развития. Информацию можно получать в виде графических карт, отображающих потенциальную урожайность, состояние растений, влажность почв и другие показатели.

ГИС позволяет расширить информацию о почвах, состоянии растений в каждый из периодов вегетации. Раннее обнаружение различий в состоянии посевов позволяет своевременно определить те участки полей, на которых необходимо дополнительное внесение удобрений.

Внедрение прецизионных и ГИС-технологий предусматривает использование технологий глобального позиционирования, дистанционного зондирования, картирования урожайности, переменного нормирования внесения химикатов и др. Первый этап внедрения точного земледелия - введение системы параллельного вождения (трактор может двигаться на 13-20 % быстрее), второй — картирование сельскохозяйственных угодий и составление карт полей, третий — отбор почвенных проб и составление почвенных карг, четвертый — картирование урожайности.

Комплексная ГИС наиболее часто включает в себя цифровые карты содержания минеральных веществ в почве, типов и характеристик почв, карты уклонов (с цифровой моделью рельефа) и экспозиций склонов, погодных, климатических и гидрологиче

ских условий, урожайности, распределения болезней и вредных насекомых.

Использование ГИС требует больших вложений в покупку программного обеспечения, обрудования, цифровых карт, обучение кадров и реорганизацию всех этапов производства и управления.

Этапы внедрения ресурсосберегающих технологий:

• проведение организационно-хозяйственных мероприятий (крупноблочные поля, круглосуточная работа техники, прогрессивные системы оплаты труда, заблаговременное заключение договоров по поставкам и продажам и т.п.);
• выбор экономически целесообразных культур и сортов;
• проектирование экономически и агротехнически целесообразных севооборотов);
• подбор широкозахватных многофункциональных комбинированных агрегатов. Внедрение технологий точного земледелия;
• разработка научно обоснованной и экономически целесообразной системы обработки почвы;
• система удобрения культур в севообороте с использованием минеральных и альтернативных форм удобрений (сидерация и др.);
• разработка технологии посева (i годготовка семян к посеву, сроки посева, нормы высева, способы посева, глубина посева семян);
• уход за посевами;
• интегрированная система защиты посевов (использование самоходных опрыскивателей, гербицидов различного спектра действия и т.д.);
• уборка (сроки и способы уборки, использование широкозахватных роторных жаток и жагок чесального типа, логистика уборки, уборка влажного зерна, современные способы хранения зерна).

Экологически безопасные технологии. Интенсивное использование химической защиты растений, а также применение высоких норм минеральных удобрений сильно обостряют экологическую напряженность и повышают актуальность мер, предупреждающих загрязнение окружающей среды и производимой растительной продукции.

Экологически безопасная технология производства продукции растениеводетва исключает загрязнение почвы, поверхностных и грунтовых вод и воздуха токсическими веществами. Она предусматривает использование главным образом биологического азота, но не исключает возможности применения небольших доз дробных азотных подкормок, не загрязняющих окружающую среду и продукцию нитратами. Эта технология не исключает также применение быстро детоксицируемых пестицидов, не накапливающихся в почве и растениях, хотя она базируется на широком использовании биологических и механических средств защиты посевов. Экологически безопасные технологии производства биологически чистой продукции должны быть с элементами биологиза- ции, энерго- и ресурсосбережения.

Критерии аттестации производства продукции растениеводства по экологически безопасной технологии следующие:

• удаленность полей не менее чем на 25-30 км от крупных промышленных центров и на 5-7 км - от автострад, загрязняющих атмосферу выбросами;
• отсутствие применения средств, химической защиты растений и больших доз минеральных удобрений в последние три года:
• отсутствие остаточных количеств пестицидов и радионуклидов в почве; наличие специального биологизированного севооборота для производства растениеводческой продукции по экологически безопасной технологии;
• наличие документа (сертификата), подтверждающего выращивание культур без применения экологически опасных доз пестицидов и минераиьных удобрений.

Основные мероприятия по обеспечению экологически безопасной технологии производства продукции растениеводства следующие:

• создание диагностической комиссии по обследованию полей и проведению экологического, радиологического и агрохимического изучения почв хозяйства. На поля необходимо получить сертификат соответствия, паспорт или другой документ, удостоверяющий экологическое, агрохимическое и агрофизическое состояние и пригодность поля для производства биологически чистой продукции;

• выбор необходимых полей на основе проведенных анализов и их сертификация (паспортизация);
• разработка и освоение специализированного севооборота для производства биологически чистой продукции;
• разработка биологизированной системы удобрений;
• разработка системы ресурсосберегающей обработки почвы;
• разработка экологически безопасной системы мер борьбы с сорняками;
• разработка экологически безопасной системы машин, обеспечивающей полную механизацию технологий возделывания культур;
• разработка экологически безопасных агротехнологий;
• создание системы агроконтроля, обеспечивающего успешное внедрение агротехнологий получения экологически безопасной продукции.

На полях с повышенным содержанием двухвалентных катионов тяжелых металлов (кобальт, никель, цинк, кадмий, ртуть) снизить их поступление в растения можно искусственным повышением антагонизма двухвалентных катионов за счет известкования почвы. Поступление в растения одновалентных тяжелых металлов можно снизить внесением калийных удобрений в повышенных нормах.

Производство продукции, свободной от избытка нитратов, возможно при максимальном использовании биологического азота. Микробиологическая фиксация атмосферного азота — экологически чистый и малозатратный способ снабжения растений азотным питанием. Модель этой технологии включает переход на биологический азот за счет:

• увеличения доли бобовых культур в севообороте;
• создания условий для бобово-ризобиалной фиксации азота

воздуха;

• использования бобовых сидератов;
• активизации ассоциативной биологической азотфиксации;
• применения биологических препаратов;
• дробного внесения азотных удобрений в умеренных нормах под зерновые, картофель и корнеплоды.

Насыщая почву органикой и полезной почвенной микрофлорой, можно оптимизировать азотное и фосфорное питание растений, обеспечить их биологически активными соединениями, улучшить структуру почвы и др. Микроорганизмы быстро размножаются, живут недолго и, разлагаясь, обогащают почву. В растениеводстве применяют препараты почвенных микроорганизмов (агрика, байкал ЭМ-1, азотовит, бактофосфин, азолен, никфан, ризоагрин-Б, экофит, микробиологическое удобрение на основе ризосферных бактерий и др.), препараты на основе гуминовых кислот (агрифул, биоэнергия, вива, гумат. гумат натрия, гумат калия, гуми, гумимакс, гумистим, лигнас, росток, сила жизни. флора-С, эдагум СМ, экоорганика и др.) и регуляторы роста (альбит, агат- 25К, амбиол, гиберсиб, завязь, иммуноцитофит, эпин-экстра, эль- 1, мивал, крезацин, новосил, силк, энергия-М и др.).

Чтобы снизить пестицидную нагрузку на почву и растения, в первую очередь необходимо использовать агротехнические приемы:

• соблюдать севооборот, снижающий запасы вредных насекомых, болезней и сорняков;
• своевременно и качественно обрабатывать почву;
• механически уничтожать сорняки; использовать сидеральныс и чистые пары; вводить в севооборот промежуточные сидераль- ные культуры;
• устраивать ловушки и приманки для вредных насекомых и т. п.;
• применять пестициды с узкой избирательной способностью и коротким периодом детоксикации;
• строго соблюдать нормы, сроки и способы применения пестицидов.

На почвах, уже загрязненных пестицидами, имеет смысл возделывать культуры на техническую переработку.

Следует шире применять биологические методы борьбы: использовать паразитов вредных насекомых, организмы, вызывающие болезни вредителей, устраивать ловушки, в том числе феро- монные. Защитным эффектом от болезней обладают ряд микробиологических препаратов-регуляторов, такие как альбит, план- риз, триходермин, псевдобактерин, флоритан, иммуноцитофит, агат-25 К, экстрасол, глиокладин и др., а инсектицидным - лепи- доцид, битоксибациллин, бикол и др.