CC BY
78
йО!: 10.24411/0235-2451-2018-10501 УДК 631.111.1(571)
АГРОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ АДАПТИВНО-ЛАНДШАФТНЫХ СИСТЕМ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ В УСЛОВИЯХ СРЕДНЕЙ СИБИРИ
А. А. ШПЕДТ, доктор сельскохозяйственных наук, зам. директора1, профессор2(e-mail: shpedtaleksandr@ rambler.ru)
Ю. Ф. ЕДИМЕИЧЕВ3, доктор сельскохозяйственных наук, профессор (e-mail:[email protected])
Ю. Н. ТРУБНИКОВ1, доктор сельскохозяйственных наук, директор (e-mail: [email protected])
красноярский научно-исследовательский институт сельского хозяйства Федеральный исследовательский центр «Красноярский научный центр СО РАН», просп. Свободный, 66, Красноярск, 660041, Российская Федерация
2Сибирский федеральный университет, просп. Свободный, 79, Красноярск, 660041, Российская Федерация
3Красноярский государственный аграрный университет, просп. Мира, 90, Красноярск, 660049, Российская Федерация
Резюме. Земледелие на территории Средней Сибири ведется преимущественно в агроландшафтах трех почвенно-климатических зон: таежно-лесной, лесостепной и степной. Они различаются по строению литогенной основы, структуре, рельефу, почвам, растительности и климату. На лесостепные агроландшафты в Красноярском крае приходится 70 % пашни, или около 2 млн га. При этом сегодня из общих 3,1 млн га заброшено или находится в залежном состоянии около 1 млн га земель. Для решения вопросов проектирования адаптивно-ландшафтных систем земледелия необходима типизация сельскохозяйственных земель, определение границ и площадей агроландшафтов, которые одновременно бы совмещали структурные единицы природных ландшафтов, размеры хозяйств и их подразделений с учетом специализации. В этом случае с позиций агроэкогеологии появляются прочные взаимосвязи между элементами и объектами природной иерархии систем по схеме «ландшафтные провинции - ландшафтные области - ландшафтные районы - ландшафты-местности». На этом фоне возникает возможность увидеть на картах разного масштаба структуру агроландшафтов, их положение и взаимосвязи с другими природными, природно-антропогенными и природно-техногенными ландшафтами, их влияние и взаимодействие на уровне природных зон и высотной поясности. Причиной такого методического подхода по поиску природных рубежей и выделению целостностей природного ландшафта и агроландшафта послужили своеобразные, достаточно суровые природно-климатические условия земледельческой зоны Средней Сибири. Эффективность организации землепользования необходимо оценивать через ее соответствие природно-ресурсному потенциалу земель (ПРП). Интегральная оценка всей совокупности климатических, почвенных, гидрологических, геоморфологических и геологических компонентов позволяет утверждать, что наиболее высоким ПРП обладают землепользования типичной лесостепи. Средний уровень ПРП характерен для землепользований таежно-лесной зоны и пониженный - для открытой лесостепи. Ключевые слова: агроландшафт, адаптивное землеустройство, природно-ресурсный потенциал, система земледелия, тип земель, бонитировка почв.
Для цитирования: Шпедт А. А., Едимеичев Ю. Ф., Трубников Ю. Н. Агроэкологические аспекты проектирования адаптивно-ландшафтных систем земледелия в условиях Средней Сибири // Достижения науки и техники АПК. 2018. Т. 32. № 5. С. 5-10. DOI: 10.24411/0235-2451-2018-10501.
Разработка и освоение систем земледелия были и остаются актуальными на всех этапах развития агроно-
мической науки и, как правило, носят дискуссионный характер. Так, в истории земледелия рассматривали положительные и отрицательные стороны господства зернопаровой (1930-1945 гг.), травопольной (19451954 гг.), пропашной (1954-1959 гг.), почвозащитной (1955-1960 гг.), контурно-мелиоративной (19701990 гг.), зональной (1980-1985 гг.) и адаптивно-ландшафтной (1990-2017 гг.) систем земледелия.
Все они оказали существенное влияние на повышение уровня продуктивности земель и качества сельскохозяйственной продукции. Например, в Красноярском крае урожайность зерновых культур выросла почти в 3 раза с 8,4 ц/га в 1961-1965 гг. до 23,0...25,0 ц/га в 2010-2017 гг. Несмотря на достигнутые положительные результаты от освоения зональных систем земледелия, им все же присущи некоторые недостатки:
стремление к максимальной продуктивности отдельных культур не всегда было экономически оправданным, не отвечало требованиям рынка и порождало экологические проблемы;
применяемые технологии не обеспечивали воспроизводства почвенного плодородия, приводили к эрозии и дефляции почв;
зональные системы создавали в рамках прямолинейного шаблонного землеустройства, без учета компонентов и особенностей ландшафтов;
само понятие «зональная» не имело достаточной определенности, так как включало различные природно-территориальные категории, не учитывающие конкретные участки поля - внутреннюю и внешнюю структуру агроландшафтов.
Возникла необходимость перехода на новую модель ведения земледелия, базирующуюся на детальном изучении всех компонентов ландшафта [1, 2, 3]. В современных условиях созданы основы теоретической концепции адаптивно-ландшафтных систем земледелия (АЛСЗ) - нового этапа совершенствования стратегии и тактики управления агроланд-шафтами, модернизации технологий возделывания сельскохозяйственных культур. АЛСЗ формируют на основе комплексного взаимодействия природных компонентов и производственных ресурсов с учетом социально-экономических условий в конкретных агроэкологических группах или подгруппах земель с целью получения оптимально высокой продуктивности культур, обеспечения устойчивости сельскохозяйственных угодий и улучшения окружающей среды.
Организация территории землепользования предусматривает, прежде всего, оптимизацию структуры и соотношения земельных угодий и посевных площадей, систему полевых, кормовых и почвозащитных севооборотов, введение полосных посевов в совокупности с лесными массивами (лесополосами) и водными объектами. Рациональное сочетание рабочих участков, полей севооборотов и естественных природных пространств - один из важнейших факторов оптимизации агроландшафтов [4].
Цель исследований - оптимизация функционирования землепользований таежно-лесной и лесостепной зон Средней Сибири на основе оценки природно-ресурсного потенциала (ПРП), бонитировки почв и типизации сельскохозяйственных земель.
Условия, материалы и методы. Согласно при-родно-сельскохозяйственному районированию и использованию земельного фонда страны [5] земледельческую территорию Средней Сибири подразделяют на три основные зоны: южно-таёжно-лесную (подтаёжную), лесостепную и степную. В качестве объекта исследований выбраны хозяйства, расположенные в основных земледельческих зонах Красноярского края. Подтайгу представляет СПК «Зареченское», типичную лесостепь - ООО «ОПХ Солянское» и «Огур-ское» отделение ЗАО «Сибирь», открытую лесостепь -ФГБУ «Минино».
Агроклиматические показатели основных природных провинций земледельческой зоны Средней Сибири в пределах Красноярского края, используемые при расчете ПРП землепользований, сильно различаются (табл. 1). При этом агроклиматические условия определяют набор адаптивных культур и сортов, а также выбор наиболее эффективных технологических приёмов их возделывания, что непосредственно влияет на степень антропогенной нагрузки на агроландшафт.
широта - 5604'35'; долгота - 92°4Ч9". Территория хозяйства представляет равнинную южную открытую достаточно теплую часть Красноярской лесостепи, с выраженными остепненными участками, удобными для пашни. Почвы активно эксплуатируют на протяжении трех с половиной столетий, поэтому, на фоне ландшафтных особенностей, они находятся в эродированном состоянии. Почвенный покров землепользования в основном представлен черноземами выщелоченными, обыкновенными и серыми лесными почвами.
Отделение «Огурское» ЗАО «Сибирь» размещено в восточной части Чулымо-Енисейского природного округа. Географические координаты: широта - 55°21'18''; долгота - 91°52'08''. Хозяйственное направление отделения - производство молока и зерна, что характерно для предприятий типичной лесостепи. Средняя урожайность зерновых составляет 2,0...2,5 т/га, среднегодовой надой на фуражную корову - около 4,4 тыс. кг молока. Почвенный покров отделения представлен в основном тяжелосуглинистыми разной степени гуммусированности черноземами выщелоченными оподзолёнными и, в меньшей степени, приуроченными к южным и западным склонам обыкновенными подтипами черноземов. На северных и восточных склонах сформированы серые и темно-серые почвы.
Таблица 1. Агроклиматические показатели в основных природных провинциях земледельческой зоны Красноярского края
Показатель Метеостанция
Тюхтет (подтайга) Канск (типичная лесостепь) Красноярск (открытая лесостепь) Балахта (типичная лесостепь)
Среднегодовая температура воздуха, оС -1,0 -0,3 +0,5 -0,7
Сумма активных температур, оС 1692 1818 1794 1569
Температура июля, оС 17,8 19,4 18,2 18,4
Температура января, оС -19,0 -19,7 -16,8 -17,4
Осадки, мм: за год 495 359 378 456
за вегетацию 228 182 160 214
Устойчивый снежный покров 21.10...22.04 25.10...16.04 28.10...12.04 5.11...26.04
Период вегетации 25.05...08.09 20.05...11.09 23.05...11.09 1.05...26.09
СПК «Зареченское» находится в Ачинско-Боготоль-ском природном округе. Географические координаты: широта - 56°59'47''; долгота - 89°17'32''. Хозяйство типично для южно-таёжно-лесной зоны. Основной пахотный фонд представлен дерново-подзолистыми (19,5 %) и серыми лесными (43,° %) почвами. Средняя урожайность зерновых культур составляет 1,4...1,8 т/га. Технологическая ориентация хозяйства - экстенсивная.
ООО «ОПХ Солянское» расположено в Канском природном округе, в типичной лесостепи. Географические координаты: широта - 56°°'19''; долгота - 95°12'14''. В составе почвенного покрова преобладают чернозёмы выщелоченные тяжелосуглинистые. Направление хозяйственной деятельности - первичное семеноводство, растениеводство и животноводство. Средняя урожайность зерновых составляет 2,4...2,8 т/га, среднегодовой надой на фуражную корову - около 5,° тыс. кг молока. В технологическом отношении хозяйство ориентировано на интенсификацию производства с активным применением химических средств (удобрения, пестициды) и расширение площади сельхозугодий.
ФГБУ «Минино» находится в Красноярском природном округе, в непосредственной близости от города Красноярска. Географические координаты:
Расчет и оценку ПРП проводили на основе подхода изложенного в научной публикации [6]. Оценивали частные оценочные индексы, варьирующие от ° до 1: 1 - эколого-климатическая комфортность, балл; 2 - черноземы, % площади; 3 - почвы смытые эрозионно-опасные, % площади; 4 - реки, % площади; 5 - заболоченные земли, % площади; 6 - овражный рельеф, % площади; 7 - закарстованность, среднее количество карстовых объектов на 1°° км2; 8 - оползни, средняя плотность км/км2; 9 - зоны тектонических нарушений, % площади; 1° - способность геологических пород к радиоактивному накоплению, балл. Для перевода частных индексов в интегральные показатели использовали метод взвешенных балльно-рейтинговых оценок и формулу: 1инт= (X1.N1 + Х2^2 + ... + Х1-№) : I, где 1инт - интегральный индекс; Х - значение частного индекса; N - «вес» соответствующего показателя; I - число показателей.
Оценку интегрального индекса ПРП осуществляли по следующей шкале: 1,27...1,41 - низкий; 1,42...1,56 -пониженный; 1,57...1,71 - средний; 1,72...1,86 - повышенный; 1,87...2,°1 - высокий.
Аспекты проектирования адаптивно-ландшафтных систем земледелия основаны на оценке агроэколо-гического и ландшафтно-экологического исполь-
зования. Такой подход служит одним из основных направлений адаптивной интенсификации и био-логизации земледелия [7, 8]. Исследования проводили по методике, разработанной академиком В. И. Кирюшиным [3, 9, 10], учеными Сибирского научно-исследовательского института земледелия и химизации сельского хозяйства [11], Красноярского научно-исследовательского института сельского хозяйства и Красноярского государственного аграрного университета [12]. Для решения поставленной задачи использовали топографические и почвенные карты, план землеустройства хозяйства в масштабе 1:25000, данные по климату, агрохимической характеристике и бонитировке почв, растительности и другим экологическим параметрам.
При разработке методов и подходов агроэко-логического районирования учитывали зонально-котловинный характер земледельческой территории Средней Сибири, высотную поясность, естественные природные рубежи, типы почв, экспозицию склонов и гидротермические условия. Границы территориальных типов земель часто совпадают с границами элементарных ландшафтов, дифференцируемых по комплексу геохимических процессов и приуроченных к определенным элементам мезорельефа, которые, в свою очередь, диагностировали по характеру
структуру сельскохозяйственного производства, где гармонично с природными условиями, компонентами, процессами и свойствами взаимодействуют антропогенные, техногенные и природные объекты;
эколого-ландшафтное соответствие доли пашни, сенокосов и пастбищ с лесными массивами, лесными полосами, прудами и болотами;
применение адаптивных ресурсосберегающих технологий растениеводства и животноводства.
Эффективность организации любого землепользования необходимо оценивать через ее соответствие ПРП земель. В идеальном случае (при полном соответствии) ПРП земель используется максимально полно, отсутствует необходимость дополнительных вложений на поддержание устойчивости землепользования, вероятность возникновения нежелательных экологических последствий стремится к нулю. Как правило, такое состояние редко достигается из-за специфики социально-экономическихусловий,поскольку использование агроландшафта любого региона во многом предопределяет экономическая конъюнктура. Чем дальше организация землепользования стоит от полного соответствия ПРП земель, тем больше вложений необходимо на борьбу с различными ограничениями, преодоление рисков деградации почв и земель, повышении их продуктивности.
Таблица 2. Значения частных и интегральных индексов ПРП землепользований
Объект Природно-ресурсные факторы* ПРП (интегральный индекс)
климатические почвенные гидрологические геоморфологические геологические
СПК «Зареченское» 1,60
(подтайга) 0,40 0,10 0,95 0,60 0,50 0,45 1,00 0,85 1,00 0,90 (средний)
ООО «ОПХ Солянское» 1,87
(типичная лесостепь) 0,45 0,80 0,60 0,60 0,65 0,80 1,00 0,90 1,00 0,70 (высокий)
ФГБУ «Минино» 1,43
(открытая лесостепь) 0,50 0,57 0,25 0,60 0,61 0,20 0,80 0,80 0,80 0,50 (пониженный)
Отделение «Огурское»
ЗАО «Сибирь» 1,75
(типичная лесостепь) 0,50 0,70 0,4 0,65 0,65 0,53 1,00 1,00 0,95 0,70 (повышенный)
*1 - эколого-климатическая комфортность; 2 - площадь черноземов; 3 - площадь почв смытых и эрозионно-опасных; 4 -площадь водоемов; 5 - площадь заболоченных земель; 6 - площадь оврагов; 7 - закарстованность; 8 - оползни; 9 - площадь тектонических нарушений; 10 - способность геологических пород к радиоактивному накоплению.
кривизны поверхности и присущим им почвенным структурам.
Бонитировку почв проводили по методике [13], позволяющей оценить каждый рабочий участок земли.
Результаты и обсуждение. Знание внутренней структуры естественного ландшафта дает возможность разрабатывать систему агротехнических и природоохранных мероприятий, которые поддерживали бы высокий природный потенциал земельных ресурсов. Ландшафтные условия и агроэкологическое качество земель определяют объемы, специализацию и интенсивность производства, площади полей севооборотов, состав и стоимость природоохранных мероприятий. Наибольший эффект достигается в случае, соблюдения законов земледелия и экологии, комплексного подхода к определению всех элементов агротехнологии. В связи с изложенным адаптивно-ландшафтная организация землепользования и земледелия должна базироваться на экологических и экономических представлениях о связях и взаимодействии природных и антропогенных нагрузок на окружающую среду. Основой таких систем служит, прежде всего, выделение агроландшафтов, определение их ПРП и геоэкологической ситуации, и уже на этом фундаменте можно планировать:
Интегральная оценка всей совокупности климатических, почвенных, гидрологических, геоморфологических и геологических компонентов позволяет утверждать, что в пределах земледельческой территории Средней Сибири высоким и повышенным ПРП обладают землепользования типичной лесостепи. Средний уровень ПРП характерен для землепользований таежно-лесной зоны и пониженный - для открытой лесостепи, вблизи крупного мегаполиса (табл. 2). Все землепользования пригодны для возделывания районированных сельскохозяйственных культур, но доходность земледелия, в зависимости от природной зоны и местоположения, будет различаться. Распределение индекса ПРП в зональном аспекте хорошо согласуется с результатами моделирования урожайности яровой пшеницы. В соответствии с математическими моделями [14] наивысший урожай может быть получен в условиях типичной лесостепи, а таежно-лесная зона признана более благоприятной для возделывания культуры, чем открытая лесостепь.
Земледельческая зона Средней Сибири расположена возле географического центра Азии с холодным и резко-континентальным климатом. За длительное геологическое время формирование современной земледельческой территории происходило таким
образом, что она оказалась в центре сочленения крупных тектонических структур - Сибирской платформы (Средне-Сибирское плоскогорье), ЗападноСибирской плиты (Западно-Сибирская низменность) и новейшей складчатости Алтай-Саянской горной системы. Общая закономерность для сельскохозяйственных районов юга Средней Сибири - распространение земледелия в котловинах разного размера и уровня иерархии, что прослеживается на юге Красноярского края, Иркутской области, Хакасии и Туве. Обрамлением котловин служит равнинная и горная подтайга.
Геоморфология территории, размещение и состояние развития аграрного производства позволило рассмотреть теоретически и подтвердить практически общность и разнообразие ландшафтов, их структуру, мозаичность и типизацию, а также совместить границы между агроландшафтами и природными ландшафтами. Главная задача при решении вопросов агро-ландшафтного районирования - определение границ и площадей агроландшафтов, которые одновременно бы вмещали и совмещали структурные единицы природных ландшафтов и размеры хозяйств с учетом их специализации. В этом случае с позиций агроэко-геологии появляются прочные взаимосвязи между элементами и объектами природных систем по схеме «ландшафтные провинции - ландшафтные области -ландшафтные районы - ландшафты-местности». На таком фоне стало возможным увидеть на картах
рельефообразования, литологией отложений, естественной дренированностью территории и, вследствие этого, интенсивностью пространственного перераспределения тепла и влаги, вещества и энергии, что обусловливает различия природно-ресурсного потенциала и биологической ёмкости.
Дальнейшее совершенствование системы земледелия возможно путем рационального использования равнинных и склоновых элементов морфоскульптур рельефа. С позиции адаптивно-ландшафтного землеустройства необходима дифференциация разных по экспозиции, крутизне, степени деградации склонов и использование их в составе различных сельскохозяйственных угодий. На платообразных вершинах лучше применять высокий уровень интенсификации, а на склоновых элементах рельефа - агротехнологии среднего и компенсационного уровня, что обеспечивает экономию затрат труда на единицу продукции и получение более высокой прибыли. Такой подход положительно сказывается на общей продуктивности землепользования.
В качестве примера приведем агроэкологическую типизацию земель отделения «Огурское» ЗАО «Сибирь» Балахтинского района Красноярского края. Всего на площади 3970,2 га было выделено 135 рабочих участков 6 агроэкологических типов земель размером от 0,8 (мелкие лощины) до 145,0 га, имеющих различный бонитет почв и потенциал урожайности зерновых культур (табл. 3).
Таблица 3. Балл бонитета почв и потенциальное плодородие агроэкологических типов земель отделения «Огурское»
Агроэкологиче-ский тип земель
Площадь
га
%
Индекс почв*
Гумус, %
Мощность гумусового горизонта, см
рн
со
Сумма частиц <0,01 мм, %
Бонитет почв, балл
Урожайность зерновых, т/ га
Плакорно-
равнинные, < 1о 2336,3 58,8 Плакорно-
ложбинные, 1...30 889,5 22,4 Склоново-
равнинные, 1...3о 171,7 4,3 Склоново-
ложбинные, 3...5о 257,7 6,5 Балочно-
овражные, 5...8о 272,7 6,9
Крутосклонные, > 8о 42,3 1,1
Всего 3970,2 100
Чв" Чоп"
Чв33', Чоп33', Чв3", Чоп3" Чв32|, Чоп32|, Чв3", Чоп2"
Чв' Л'"
Чв22, Чо'
2Л" 2 2
Ч 11
10,6...11,2 49...59 5,8...5,9 42 85...97 4,0...4,5
9,4...8,7 45...65 5,9...6,8 43 86...95 3,5...4,0
9,0...7,4 40...45 5,8...6,8 42 93...94 3,5...4,0
8,2...8,9 32...35 5,6...6,8 43 72...78 2,5...3,0
7,4...4,7 29...31 5,8...6,1 43 52...79 _
10,2 60 5,9 41 98 -
*Чв,
3 чернозем выщелоченный тучный среднемощный; Чоп3!!
чернозем оподзоленный тучный среднемощный; Чв2" -
чернозем выщелоченный среднегумусный среднемощный; Чоп2" - чернозем оподзоленный среднегумусный среднемощный; Чв^ - чернозем выщелоченный среднегумусный маломощный; Л3" - темно-серая лесная мощная; Чо2' - чернозем обыкновенный
среднегумусный маломощный; Л2" -
серая лесная среднемощная; Ч " -лугово-черноземная среднемощная
разного масштаба структуру агроландшафтов, их положение и взаимосвязи с другими природными, природно-антропогенными и природно-техногенными ландшафтами, их влияние и взаимодействие на уровне природных зон и высотной поясности. Подобная работа [15] была выполнена в Белгородской области, с выделением на территории 9 типов склонов мезорельефа.
Рельеф ландшафтов земледельческой части Средней Сибири преимущественно равнинный, местами увалистый, увалисто-холмистый с волнистыми и платообразными водоразделами, с пологими, слабопокатыми и покатыми склонами. Например, в Красноярском крае на склонах от 1 до 3° расположено 47 % пахотных земель, до 5° - 14,5 %, до 7° и более - 9,9 % [16]. Морфоструктуры различаются между собой не только строением поверхности, но и особенностями
Полученная оценка плодородия почв варьирует от 52 до 98 баллов, или почти в 2 раза. Наименее плодородны серые лесные почвы (52 балла) и обыкновенные маломощные черноземы (57...59 баллов). Черноземы обыкновенные расположены на отдельных полях в комплексе с другими, более плодородными черноземами, занимая не более 10...15 % площади. Самые плодородные это тучные среднемощные виды оподзоленных и выщелоченных черноземов. Несколько уступают им среднегумусные виды черноземов. По причине высокого содержания гумуса в лугово-черноземных почвах их бонитировочный балл равен 98.
Первый тип плакорно-равнинных земель (58,8 % общей площади отделения) определен на выровненных участках и пологих склонах крутизной до 1°. Почвенный покров представлен черноземами
выщелоченными и оподзоленными тучными средне-мощными. Возделывать можно все районированные сельскохозяйственные культуры. Здесь приемлемы интенсивные и высокоинтенсивные технологии, обеспечивающие урожайность зерновых культур не менее 4,0...4,5 т/га. Для достижения такой продуктивности предложены высокопродуктивные сорта пшеницы и ячменя высших репродукций, оптимальная подготовка семенного материала, размещение по чистому пару двух зерновых культур, внесение удобрений в дозах ^0Р60К60 кг/га д. в. под вторую зерновую культуру, обработка посевов гербицидами и фунгицидами, оптимальные способы обработки почвы (минимальные и нулевые) и посев с использованием современной отечественной и зарубежной техники.
Ко второму типу плакорно-ложбинных земель относятся тучные и среднегумусные среднемощные слабосмытые черноземы выщелоченные и оподзо-ленные, залегающие на склонах 1...3° и занимающие 22,4 % площади отделения. Эрозионная опасность -определяющий фактор в выборе комплекса агротехнических мероприятий для этого типа земель. Здесь необходимы основная обработка почвы поперек склона, безотвальная обработка с оставлением стерни, щелевание. Рекомендуем в севооборотах с чистым паром для защиты почвы от водной эрозии в конце июля проводить сплошной разреженный посев рапса или овса, а также частично заменять чистый пар на занятый и сидеральный. В качестве парозанимающих культур можно использовать донник, горохо-овсяную смесь, рапс и горчицу.
Применение под вторые зерновые культуры вла-госберегающих агротехнологий (комбинированная отвально-плоскорезная обработка почвы) и комплекса средств химизации с учетом обеспеченности почв элементами питания обеспечиваетурожайностьзерновых культур на уровне 3,0...3,5 т/га.
Третий тип склоново-равнинных (1...3°) земель занимает небольшую площадь (4,3 %) и представлен таким же комплексом почв, как и второй. Здесь предусмотрено использование почвозащитной системы земледелия. На этих землях при соблюдении почвозащитной влагосберегающей технологии возделывания растений можно собирать урожаи зерновых культур на уровне 3,5...4,0 т/га.
Четвертый тип склоново-ложбинных (3...5°) земель объединяет менее плодородные почвы - черноземы выщелоченные среднегумусные маломощные и темно-серые лесные почвы, часто среднесмытые. На его долю приходится 6,5 % территории отделения. Здесь предусмотрено освоение почвозащитной системы земледелия с контурно-мелиоративной обработкой почвы (по горизонталям) с использованием чизелевания, щелевания. На этих землях при соблюдении почвозащитной влагосберегающей технологии возделывания растений с использованием минеральных удобрений урожаи зерновых культур могут достигать 2,5...3,0 т/га.
Пятый тип балочно-овражных земель приурочен к склонам крутизной 5...8°, на которых сформированы среднегумусные, маломощные, средне- и сильнос-мытые черноземы выщелоченные, обыкновенные и серые лесные почвы. Наиболее целесообразно, с экономической и экологической позиций, провести здесь сплошное залужение или залесение, создав периодически омолаживаемые сенокосы или регулируемые пастбища с ограниченным выпасом скота.
Шестой тип крутосклонных (>8°) земель представлен мелкими лощинами, которые служат временными водотоками и водосбросами с соседних распаханных участков. Здесь находятся тучные среднемощные лугово-черноземные почвы, отличающиеся высоким потенциальным плодородием, но из-за избытка влаги, недостатка тепла, оглеения, медленного поспевания почвы и созревания зерновых культур на таких элементах рельефа имеет место недобор урожая. Лощины способствуют проявлению водной эрозии. Наиболее целесообразно высокоплодородные почвы земель этого типа залужать с периодической (один раз в 5... 7 лет) почвозащитной обработкой и подсевом многолетних трав с целью закрепления склонов.
Выделенные типы земель стали основой для разработки плана землеустройства территории отделения и адаптивно-ландшафтной системы земледелия. Ее освоение позволило увеличить общий выход продукции в 1,4 раза, продуктивность пашни - на 46,0 % и коэффициент использования сельскохозяйственных угодий - на 44,3 %, по сравнению с зональной системой земледелия.
Выводы. В пределах земледельческой части Средней Сибири высоким и повышенным ПРП, рассчитанным через интегральную оценку почвенных, гидрологических, геоморфологических и геологических компонентов, обладают землепользования типичной лесостепи. Средний уровень ПРП характерен для землепользований таежно-лесной зоны и пониженный - для открытой лесостепи.
Типизация сельскохозяйственных земель отделения «Огурское» ЗАО «Сибирь» Балахтинского района Красноярского края на основе картографических материалов, с использованием данных по климату, агрохимической характеристике почв, бонитировке почв и др. позволила выделить 6 агроэкологических типов земель плакорно-равнинные, < 1о; плакорно-ложбинные, 1...3о склоново-равнинные, 1...3о; склоново-ложбинные, 3...5°; балочно-овражные, 5...8о; крутосклонные, > 8о.
Типизация сельскохозяйственных земель - предварительный, но обязательный этап разработки адаптивно-ландшафтных систем земледелия. На ее основе можно рассчитать сбалансированную структуру посевных площадей и пара, определить соотношение зерновых и кормовых культур, а также площади пашни и естественных кормовых угодий. Применительно к каждому типу земель разрабатывают и используют наиболее близкие к оптимальным элементы адаптивно-ландшафтной системы земледелия и агротехнологии возделывания сельскохозяйственных культур.
Литература.
1. Каштанов А. Н., Щербаков А. П. Ландшафтное земледелие. Ч. 2. Методические рекомендации по разработке ландшафтных систем земледелия в многоукладном сельском хозяйстве. Курск: ВНИИЗиЗПЭ, 1993. 54 с.
2. Агроэкологическая оценка земель, проектирование адаптивно-ландшафтных систем земледелия и агротехнологий: методическое руководство / под ред. В. И. Кирюшина, А. Л. Иванова. М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2005. 784 с.
3. Кирюшин В. И. Теория адаптивно-ландшафтного земледелия и проектирование агроландшафтов. М.: Колос, 2011. 443 с.
4. Конструирование экологически устойчивых агроланд шафтов - новый этап в развитии землеустройства и земледелия/ М. И. Лопырев, В. Д. Постолов, Д. И. Чечин и др. // Землеустройство, кадастр и мониторинг земель. 2008. № 3. С. 20-26.
5. Природно-сельскохозяйственное районирование и использование земельного фонда СССР/под ред. А. Н. Каштанова. М.: Колос, 1983. 336 с.
6. Куролап С. А., Федотов В. И., Куприенко В. Ю. Интегральная оценка природно-ресурсного потенциала//Эколого-географический Атлас-книга Воронежской области. Воронеж: Воронежский государственный университет, 2013. С. 236-239.
7. Жученко А. А. Адаптивный потенциал культурных растений: эколого-генетические основы. Кишинев: Штиинца, 1988. 767 с.
8. Жученко А. А. Стратегия адаптивной интенсификации сельского хозяйства: концепция. Пущино: отделение НТИ Пущин. науч. центра РАН, 1994. 148 с.
9. Кирюшин В. И. Концепция адаптивно-ландшафтного земледелия. Пущино: Пущин. науч. центр, 1993. 63 с.
10. Кирюшин В. И. Экологизация земледелия и технологическая политика М.: Изд-во МСХА, 2000. 473 с.
11. Агроэкологическая оценка и типизация земель как базовый элемент проектирования адаптивно-ландшафтного земледелия: методические рекомендации. Новосибирск: ИП Родичев В. Е., 2011. 55 с.
12. Крупкин П. И., Едимеичев Ю. Ф. Элементы агроландшафтов - основа адаптивных систем земледелия// Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. 2012. № 1. С. 14-23.
13. Крупкин П. И., Топтыгин В. В. Совершенствование способов бонитирвки почв (на примере Красноярского края)//Почвоведение. 1999. № 2. С. 1481-1491.
14. Система земледелия Красноярского края на ландшафтной основе: научно-практические рекомендации. Красноярск: Издательство Поликор, 2015. 224 с.
15. Анализ распределения типов склонов на региональном уровне с использованием методов топографического моделирования /Л. Г. Смирнова, П. А. Украинский, А. Г. Нарожняя и др. // Достижения науки и техники АПК. 2017. Т. 31. № 11. С. 17-21.
16. Лисунов В. В. Противоэрозионный агрокомплекс на склонах//Земледелие. 2001. № 1. С. 14-15.
AGROECOLOGICAL ASPECTS OF THE DESIGN OF ADAPTIVE-LANDSCAPE SYSTEMS OF AGRICULTURE UNDER CONDITIONS OF CENTRAL SIBERIA
A. A. Shpedt12, Yu. F. Edimeichev3, Yu. N.Trubnikov1
'Krasnoyarsk Agricultural Research Institute, Federal Research Center "Krasnoyarsk Scientific Center of the SB of the RAS", prosp. Svobodnyi, 66, Krasnoyarsk, 660041, Russian Federation
2Siberian Federal University, prosp. Svobodnyi, 79, Krasnoyarsk, 660041, Russian Federation 3Krasnoyarsk State Agrarian University, prosp. Mira, 90, Krasnoyarsk, 660049, Russian Federation
Abstract. Agriculture in the territory of Central Siberia is carried out mainly in agricultural landscapes of three soil and climatic zones: taiga-forest, forest-steppe, and steppe. They differ in the composition of the lithogenic base, structure, topography, soils, flora, and climate. The forest-steppe agricultural landscapes occupy 70% of arable land in Krasnoyarsk Krai, or about 2 million hectares. At the same time, about 1 million hectares of land have been abandoned or are in the fallow state from the general 3.1 million hectares. To solve the problems of designing adaptive landscape systems of agriculture, it is necessary to typify agricultural lands, determine the borders and areas of agricultural landscapes that simultaneously accommodate and combine the structural units of natural landscapes, the size of farms, their divisions, taking into account specialization. In this case, from the positions of agricultural ecology, there are strong relationships between elements and objects of the natural hierarchy of systems according to the scheme "landscape provinces - landscape areas - landscape regions - landscapes-terrains". Against this background, it is possible to see the structure of agricultural landscapes, their position and interrelations with other natural, natural-anthropogenic and natural-technogenic landscapes on maps of different scales, their influence and interaction at the level of natural zones and altitude zonality. The reason for this methodical approach to finding natural boundaries and highlighting the integrity of the natural landscape and agrolandscape was the peculiar, rather severe natural and climatic conditions of the agricultural zone of Central Siberia. The effectiveness of the organization of land use should be assessed through its compliance with the natural and resource potential of land (NRP). Integral assessment of the whole aggregate of climatic, soil, hydrological, geomorphological and geological components allows us to state that typical forest-steppe land use has the highest NRP. The average level of NRP is typical for land use in the taiga-forest zone and a lower one - for the open forest-steppe.
Keywords: agricultural landscape; adaptive land management; natural and resource potential; farming system; land type; soil classification.
Author Details: A. A. Shpedt, D. Sc. (Agr.), deputy director, prof. (e-mail: [email protected]); Yu. F. Edimeichev, D. Sc. (Agr.), prof. (e-mail: [email protected]); Yu. N. Trubnikov, D. Sc. (Agr.), director (e-mail: [email protected]).
For citation: Shpedt A. A., Edimeichev Yu. F., Trubnikov Yu. N. Agroecological Aspects of the Design of Adaptive-Landscape Systems of Agriculture under Conditions of Central Siberia. Dostizheniya nauki i tekhniki APK. 2018. Vol. 32. No. 5. Pp. 5-10 (in Russ.). DOI: 10.24411/0235-2451-2018-10501.
ВНИМАНИЮ СОИСКАТЕЛЕЙ УЧЕНЫХ СТЕПЕНЕЙ И ДРУГИХ ЗАИНТЕРЕСОВАННЫХ ЛИЦ!
Редакция журнала «Достижения науки и техники АПК» издает монографии и другую книжную продукцию с редактированием и всеми выходными данными.
Цены договорные. Заявки отправлять по адресу: 101000, г Москва, Моспочтамт, а/я 166. Тел.: (963) 758-48-44. E-mail: [email protected]
