По материалам сайта дистанционного обучения Крас гау земледелие введение
| Вид материала | Документы |
- Программа москва «Природное земледелие» Введение в тему. Земледелие и здоровье. Земля,, 43.25kb.
- Методические рекомендации содержание введение 3 начало работы с системой дистанционного, 125.41kb.
- Методические и технологические аспекты разработки дистанционных учебных курсов., 1580.37kb.
- Популярность систем дистанционного обучения порождает высокий спрос и предложение, 190.83kb.
- Учебное пособие для студентов дистанционного обучения кгну бишкек 1998, 2283.5kb.
- Особенности Дистанционного обучения, 72.39kb.
- Поэтапное развертывание системы дистанционного обучения с последовательным наращиванием, 38.93kb.
- Методические рекомендации по созданию информационной базы дистанционного обучения (первый, 144.74kb.
- Задачи, обеспечивающие реализацию функций управления мероприятием «Развитие дистанционного, 69.68kb.
- Методическое пособие для студентов обучающихся с использованием дистанционных образовательных, 126.28kb.
По материалам сайта дистанционного обучения Крас ГАУ
Земледелие
ВВЕДЕНИЕ
Словосочетание "земледелие" в основе означает возделывание земли. Под этим подразумевается система приемов воздействия на почву для выращивания сельскохозяйственных культур.
Задачи земледелия. Сельскохозяйственное производство является одной из важнейших отраслей хозяйства нашей страны. Оно обеспечивает потребности населения в жизненно важных и ничем не заменимых продуктах питания. "Производство пищевых средств является самым первым условием жизни непосредственных производителей и всякого производства вообще" [ 1 ].
Главная задача сельского хозяйства - производство продуктов питания для удовлетворения растущих потребностей населения и промышленности в сырье.
В земледелии основной задачей являются увеличение производства зерна высокого качества, повышение устойчивости зернового хозяйства на основе совершенствования структуры посевных площадей, роста урожайности, эффективного использования минеральных и органических удобрений, внедрения высокоурожайных сортов и гибридов, интенсивных технологий возделывания зерновых культур. Получение высоких устойчивых урожаев кормовых культур направлено на удовлетворение животноводства всеми видами кормов.
Для выполнения указанных задач необходимо, чтобы важнейшие средства производства, сельскохозяйственные растения синтезировали органическое вещество с наибольшей производительностью. Синтез органического вещества происходит в зеленом растении с поглощением солнечной энергии. Результаты исследований показывают, что под Москвой при использовании только 2% фотосинтетически активной радиации (ФАР) в течение вегетационного периода можно получать по 10 т сухой массы органического вещества с гектара [ 3 ]. Степень использования энергии Солнца зависит от обеспеченности растений другими факторами жизни: водой, пищей, воздухом, которые они получают из почвы и приземного слоя атмосферы. Источником этих факторов является земля, которая в земледелии выступает как основное средство производства. Земля, точнее почва, - верхний, рыхлый слой земной коры нашей планеты, в зависимости от ее происхождения, воздействия микроорганизмов, растений, климата, рельефа и земледельческой культуры обладает различным плодородием.
Одной из задач земледелия является правильное использование плодородия почв с таким размещением возделываемых растений, при котором они могли бы создавать наибольшее количество органического вещества, а с каждого гектара можно было бы получать высокие устойчивые урожаи всех сельскохозяйственных культур с необходимым качеством.
^ Земледелие как наука. В руководствах по земледелию первых отечественных ученых-агрономов излагались все агрономические науки: растениеводство, удобрение, мелиорация, сельскохозяйственные машины и орудия и т. д. Только в начале XIX века в труде немецкого ученого А.Д. Тэера "Основы рационального сельского хозяйства" наметилось деление науки земледелия на две части [ 3 ]. В одной из них излагались общие вопросы возделывания сельскохозяйственных культур (позднее она получила название общего земледелия), в другой давалась характеристика отдельных растений и приемы их возделывания (частное земледелие или растениеводство).
К.А. Тимирязев главной задачей научного земледелия считал изучение требований культурных растений и разработку способов их удовлетворения. Д.Н. Прянишников, развивая учение Тимирязева о связи физиологии с земледелием, подчеркивал, что земледелие должно тесно связываться с почвоведением и метеорологией, так как названные науки изучают свойства окружающей среды, а земледелие - способы согласования свойств растений со свойствами окружающей среды путем воздействия преимущественно на почву и растение. В.Р. Вильямс писал, что основной задачей земледелия является "...обеспечение культурных растений непрерывно, в течение всего периода их жизни одновременным максимальным наличием в почве усваиваемой воды и усваиваемой пищи" [ 4 ].
В настоящее время земледелие как наука разрабатывает способы наиболее рационального использования пахотной земли и повышение эффективности плодородия почвы с целью достижения возрастания урожайности сельскохозяйственных культур, наибольшего выхода продукции с единицы площади с наименьшими затратами. В содержание научного земледелия входит повышение эффективного плодородия почвы с применением преимущественно биологических и физических методов, таких, как воздействие растений и микроорганизмов, обработка почвы, а также борьба с сорной растительностью [ 5 ].
Современное земледелие базируется на опыте и достижениях многих наук, например, биологии, агрофизики, агрохимии, агропочвоведения, агрометеорологии, физиологии растений, микробиологии, мелиорации, сельскохозяйственных орудий и машин, экологии, экономики. На базе объективно действующих экономических законов и закономерностей развития почв земледелие изучает их изменение под влиянием деятельности человека. Оно объясняет, каким образом возможно систематическое повышение плодородия почвы при постоянно растущих урожаях и производительности труда, и служит руководством к действию [ 6 ].
Земледелие основывается на научных знаниях и практическом опыте. При исследованиях используют полевой, лабораторно-полевой, лабораторный и вегетационный опыты. Для изучения поведения растений в зависимости от тех или иных приемов изменения почвенных условий в естественной обстановке применяется полевой опыт. Он является главным методом исследования в земледелии. Для выявления закономерностей взаимодействия растений с почвой и для изучения процессов, происходящих в почве, проводят вегетационный, лабораторный и лабораторно-полевой опыты. В зависимости от поставленных задач используют физические, химические и микро-биологические методы исследований. После научного обоснования и производственной проверки разработанные приемы внедряют в производство. Современное земледелие - это наука о наиболее рациональном, экономически, экологически и технологически обоснованном использовании земли [ 7 ].
Земледелие изучает и передовой практический опыт. Внедрение передового опыта в разнообразных сельскохозяйственных предприятиях является одной из главных задач земледелия. Значительно возрастает роль земледелия как экспериментально-прикладной, зональной науки с широким использованием местного регионального опыта. Адаптация земледелия к местным условиям - исторический процесс. Так или иначе адаптация земледелия к природным условиям развивается. Наиболее серьезные и трудно разрешимые проблемы земледелия связаны с тем, что территория Восточной Сибири расположена в экстремальных условиях севера, где почти вся земледельческая зона находится в зоне рискованного земледелия. Изменившаяся социально-экономическая обстановка и обострившиеся экологические противоречия вызывают необходимость дальнейшей адаптации земледелия уже не только к природным условиям, но и к новым производственным отношениям стоит "задача создания адаптивно-ландшафтного земледелия и экологизации агропромышленного производства в целом" [ 8 ].
Курс земледелия состоит из шести разделов
- Введение. Почвенно-климатическое районирование.
- Научные основы земледелия.
- Учение о севооборотах.
- Сорные растения и научные основы борьбы с ними.
- Учение об обработке почвы.
- Системы земледелия.
Почвенно-климатическое районирование Восточной Сибири
Восточная Сибирь - один из крупнейших регионов страны, в него входят Красноярский край, Иркутская и Читинская области, Республики Тыва, Бурятия и Хакассия. Общая площадь 4173 тыс. км2. Природные условия весьма разнообразны, но в то же время имеют некоторые общие черты.
На ее территории выделяют земледельческие зоны тайги, подтайги, лесостепи и степи. Климат резко континентальный. В зонах южной тайги и подтайги сумма активных температур - 1200-1800°С. Здесь могут выращиваться озимая рожь, овес, пшеница, горох, многолетние и однолетние травы, кормовые корнеплоды, овощи. Лесостепная и степная зоны, где размещено основное сельскохозяйственное производство, имеют сумму положительных температур 1800-2400°С. В этих зонах можно выращивать различные зерновые и зернобобовые культуры, кукурузу на силос, корнеплоды, многолетние и однолетние травы. В степной зоне благоприятные условия для возделывания высокопродуктивных сортов яровой пшеницы с высоким содержанием белка.
По количеству тепла и суровости зимы земледельческий пояс не везде одинаков. С запада на восток среднегодовые температуры понижаются. Средние температуры июля возрастают с севера на юг, с запада на восток они изменяются слабо. Зима суровая и продолжительная (180-200 дней). В конце зимнего периода, в начале весны и лета увеличивается число ветреных дней. Ветры в ряде районов иссушают почвы, которые подвергаются ветровой эрозии. В некоторые годы наблюдаются пыльные бури, особенно в степных районах. Снежный покров распределяется неравномерно, высота его 8-50 см. Весна короткая, холодная и сухая. В южных степных и лесостепных районах она наступает на 7-10 дней раньше, чем в подтайге и тайге. Лето жаркое и сухое, продолжается 85-100 дней. Много солнечных дней, число их увеличивается с запада на восток.
Для Восточной Сибири характерны относительно небольшое количество осадков и неравномерное их распределение в течение года. Разные зоны обеспечены неодинаково: южная тайга и подтайга относятся условно к влажной зоне (450-500 мм осадков); более засушлива западная островная лесостепь Красноярского края - Ачинская и Красноярская лесостепи, где выпадает 360- 380 мм осадков, Канская лесостепь и лесостепные участки Минусинской котловины, Республик Тыва и Бурятия, Иркутской и Читинской областей относятся к зоне недостаточного увлажнения (300-350 мм). Наиболее засушливы степные районы Минусинской котловины, Республик Тыва и Бурятия и Читинской области (190- 300 мм) [ 1 ]. На большей части территории основное количество осадков (около 2/3) выпадает в теплый период, причем наблюдается увеличение увлажнения от лета к осени. Растения испытывают недостаток влаги в начале лета, в самый критический для зерновых культур период - в фазу кущения. Обилие осенних дождей часто мешает уборке урожаев.
Почвенный покров земледельческой части Восточной Сибири очень разнообразен. Почвы значительно отличаются от соответствующих почв европейской части России, что обусловливается суровостью климата, наличием многолетней и сезонной мерзлоты.
В зонах южной тайги и подтайги Красноярского края преобладают дерново-подзолистые почвы, представляющие различные подтипы и виды подзолистого типа [ 2 ]. Наряду с ними распространены серые лесные и оподзоленные черноземы. В южной тайге Иркутской области - дерновые лесные неоподзоленные, серые лесные и дерново-карбонатные почвы. В южной тайге Забайкалья преобладают горные мерзлотно-таежные дерновые почвы, темно-серые лесные.
Почвенный покров лесостепи более разнообразен. Здесь распространены почвы от дерново-подзолистого типа до обыкновенных черноземов. В северной части Ачинско-Боготольской лесостепи преобладают серые лесные почвы, в южной - оподзоленные и выщелоченные черноземы, в Лено-Ангарской лесостепи на водоразделах - дерново-лесные, дерново-карбонатные и серые лесные, на пониженных местах - луговые, болотные, солонцеватые и солончаковые почвы. В Красноярской, Канской и Тулуно-Иркутской лесостепях господствуют выщелоченные черноземы и темно-серые лесные. Встре-чаются обыкновенные и оподзоленные черноземы. В Чулымо-Енисейской и Назаровской лесостепях распространены выщелоченные, обыкновенные и реже оподзоленные черноземы средне- и тяжелосуглинистого гранулометрического состава. В почвенном покрове Минусинской лесостепи преобладают выщелоченные и обыкновенные черноземы среднесуглинистого гранулометрического состава. Имеются оподзоленные черноземы, серые лесные, дерново-карбонатные и дерново-подзолистые почвы боровых песков. В Забайкалье почвенный покров на южных склонах представлен черноземами и темно-серыми почвами. В Восточном Забайкалье доминируют мерзлотно-лугово-лесные почвы, встречаются мерзлотно-черноземные почвы. В степной зоне Республик Тыва, Бурятия и Хакассия и южной части Читинской области широко распространены каштановые почвы и южные маломощные и малогумусные черноземы легкого гранулометрического состава.
^ Основные климатические особенности земледельческих зон
Анализ климатических условий Восточной Сибири показывает, что весна короткая и засушливая, первая половина лета засушливая, вторая более увлажненная, часто повторяются засухи, нередко они следуют два-три года подряд [ 3 ]. Характерная особенность теплового режима Восточной Сибири - быстрое нарастание тепла весной и рез-кое похолодание осенью. Отрицательно на развитие культурных растений влияют поздневесенние и раннеосенние заморозки. Осень короткая, период между уборкой урожая и замерзанием почвы небольшой, устойчивое наступление низких температур наблюдается в октябре. Зима малоснежная (за исключением зоны тайги и подтайги), холодная, продолжительная - от 5 до 7 месяцев, самый холодный месяц - январь. Устойчивое промерзание почвы наступает в первой декаде ноября. Наибольшее промерзание отмечается в зоне степей, где снежный покров незначительный. Характерна длительная сезонная мерзлота, при которой почвы полностью оттаивают лишь в конце июня - первой половине июля, что отрицательно влияет на развитие культурных растений, так как в первой половине лета в почве ощущается недостаток тепла.
Осадков выпадает недостаточно, распределение их неравномерное, особенно в степной и лесостепной зонах. В зимний период, затем весной (в марте, апреле, мае), нередко в июне часто бывают пыльные бури, которые уносят с полей верхний слой и резко снижают почвенное плодородие. Зимой выпадает от 5 до 25% годового количества осадков, весной жидкие осадки составляют 15-20%, наибольшее количество осадков выпадает летом, их максимум приходится на июль - август. Летние осадки носят преимущественно ливневый характер [ 4 ].
Неблагоприятным явлением для земледелия региона являются засуха и суховеи. Часто наблюдается майско-июньская, реже майско-июньско-июльская засуха, особенно в Республиках Тыва, Бурятия, Хакасия и в Читинской области [ 5 ].
Восточная Сибирь - регион рискованного ведения земледелия. Необходимо учитывать разнообразные природные условия. Весь комплекс агромероприятий в зависимости от них должен носить четко выраженный зональный характер.
Почвенно-климатическое районирование Восточной Сибири, например, биоклиматический потенциал природных земледельческих зон Красноярского края (табл. 1), ярко свидетельствует об этом.
-
Таблица 1. Биоклиматический потенциал природных земледельческих зон Красноярского края
Зона
Cумма положи-
тельных температур › 10 ° C
Сумма осадков за год,
мм
^ Гидро-
терми-
ческий
коэффи-
циент
Запасы продук-
тивной
влаги,
мм
Продолжи-
тельность
периода
с t › 10 ° C,
дни
Почвы
^ Фактор,
лимити-
рующий,
урожай
Южная тайга и подтайга
1400-1600
600-300
1,6-1,0
175-250
90-105
Дерново-подзолистые, серые лесные, черноземы
Недос-
таток тепла, pH, N, P
Лесостепь
1600-1800
300-450
1,0-1,4
125-175
100-115
Черноземы выщелоченные, обыкновенные, оподзоленные, серые лесные
Недос-
таток влаги, тепла, P, N
Степь
1800-2100
250-350
< 0,8-1,2
60-125
115-125
Черноземы выщелоченные, обыкновенные, каштановые
Недос-
таток влаги, P, N, эрозия почв
Основные направления сельского хозяйства Восточной Сибири - производство продукции животноводства, зерна и кормов. Главная зерновая культура - яровая пшеница, наряду с которой соответствующее место должно отводиться возделыванию озимой ржи, ячменя, овса, гороха в сочетании с кормовыми культурами: однолетними и многолетними травами, особенно бобовыми, подсолнечником, кукурузой на силос, рапсом, картофелем, корнеплодами и овощами. С учетом специализации хозяйств и размещения в различных природных зонах региона такой комплексный состав полевых культур позволит каждому хозяйству правильно и рационально использовать землю.
Для получения высоких и устойчивых урожаев всех сельскохозяйственных культур в Восточной Сибири главными зональными агромероприятиями должны быть следующие: научно обоснованные севообороты, рациональная обработка почвы, влагонакопление и утепление почв снегозадержанием, устранение ветровой, водной и комплексной эрозии, очищение полей от сорных растений, широкое применение паров, органических и минеральных удобрений.
^ РАЗДЕЛ I. НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
ГЛАВА 1
ОБЩЕБИОЛОГИЧЕСКИЕ ЗАКОНЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ И ИХ ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ
Тысячелетиями земледелие велось на накоплении и передаче опыта от одного поколения к другому без каких-либо теоретических обобщений. Накопленный опыт описывали и рекомендовали для практического использования новым поколением земледельцев [ 1 ].
Первобытному земледельцу не было известно, что зеленое растение имеет основой превращение кинетической солнечной энергии в потенциальную энергию органического вещества. Первые попытки выяснить взаимосвязь растений с окружающей средой были сделаны за несколько столетий до нашей эры. В III-I в. до н.э., когда был достигнут высокий уровень сельскохозяйственной практики, впервые в трудах Катона, Варрона, Вергилия, Колумеллы, Плиния-старшего и других авторов подведен теоретический итог накопленным знаниям по земледелию и животноводству.
Примитивные представления о жизни растений господствовали в течение многих столетий - до конца ХVIII - начала XIX столетия. Агрономической науки в современном понимании не было, опыты, как правило, не проводились, а гипотезы и теории выдвигались на основе чисто умозрительных или недостаточно проанализированных фактов. Таковы были теории флогистона, гумусного питания и других. К началу XIX века во всех отраслях стали широко применяться экспериментальные исследования. Было сделано много открытий в биологии, химии, физике, механике. Совершенствовались и изобретались приборы, которые позволяли проводить точные анализы и измерения, развивались материалистические взгляды на природу. Земледелие на научной основе достигло больших успехов. Рост урожаев и общая продуктивность сельского хозяйства в XIX-XX столетиях во много раз превысили показатели предыдущих тысячелетий. На той площади, с которой в XVII-XVIII столетиях с трудом мог прокормиться один человек, в настоящее время во многих странах производится такое количество продуктов питания, которое достаточно для 8-10 человек и более. Затраты труда на получение одинакового урожая в XVIII столетии в современном правильно организованном и обеспеченном техникой хозяйстве оказываются в десятки раз меньшими [ 2 ].
Технический прогресс "...дает возможность, - писал В.И. Ленин, - уменьшающемуся относительно (а иногда даже абсолютно) сельскому населению производить увеличивающееся количество земледельческих продуктов на увеличивающуюся массу населения" [ 3 ].
Наука о развитии сельскохозяйственного производства имеет особое значение. Обусловливается это многими факторами, прежде всего многообразием и сложностью процессов, обеспечивающих фиксацию солнечной энергии и превращение ее в органическое вещество. Процесс создания урожая связан с наличием определенных внешних условий, с их динамикой во времени, с различной способностью растений использовать почвенные и климатические условия и противостоять неблагоприятным воздействиям. Важнейшее условие для получения высоких и устойчивых урожаев культурных растений - это обеспечение их одновременно и в оптимальном количестве всеми факторами жизни. Для жизнедеятельности любого зеленого растения необходимы следующие условия (факторы жизни): свет, тепло, вода, питательные вещества (в том числе зольные элементы и углекислота), воздух и рН среды. Согласно общебиологическим законам земледелия, продуктивность растения зависит от их наличия и оптимального сочетания. Одним из таких законов является закон незаменимости и равнозначимости факторов жизни.