Содержание к диссертации
Введение
1 Обзор литературы. влияние систем обработки почвы и удобрений на элементы плодородия, величи ну и качество урожая 7
1.1 Значение органического вещества в повышении плодородия 9
1.2 Влияние обработки и удобрений на агрохимические показатели плодородия почв 14
2 Условия почвообразования, объекты и методы исследований 25
2.1 Климат 25
2.2 Рельеф 26
2.3 Растительность 28
2.4 Почвообразующие породы 28
2.5 Объекты и методы исследований 31
3 Результаты исследований 33
3.1 Анализ взаимосвязей урожайности основных сельскохозяйственных культур с почвенно-климатическими условиями южной лесостепной зоны 33
3.2 Почвенный покров, баланс гумуса и элементов питания, динамика внесения органических и минеральных удобрений и определение их потребности в перспективу в южной лесостепной зоне 46
3.3 Совершенствование системы сохранения и повышения плодородия почв на адаптивно-ландшафтной основе 69
Выводы 92
Рекомендации производству 92
Литература 94
Приложения 116
- Влияние обработки и удобрений на агрохимические показатели плодородия почв
- Почвообразующие породы
- Почвенный покров, баланс гумуса и элементов питания, динамика внесения органических и минеральных удобрений и определение их потребности в перспективу в южной лесостепной зоне
- Совершенствование системы сохранения и повышения плодородия почв на адаптивно-ландшафтной основе
Введение к работе
Актуальность темы. Южная лесостепная зона Республики Башкортостан объединяет левобережье и предгорную правобережную часть р.Белой, Бакалинско-Шаранскую равнину и северную часть Белебеевской возвышенности. В структуре почвенного покрова более 50% приходится черноземам выщелоченным. В сельскохозяйственном производстве длительное время считалось, что черноземы это кладовая природы, из которой можно без больших затрат исчерпать энергетические ресурсы для жизнедеятельности человека. Исследования последних лет показывают, что это далеко не так.
Интенсивная эксплуатация черноземов в течение трех веков без соответствующих компенсационных мер привела к их сильной антропогенной деградации (Хазиев и др., 1995, 1997; Добровольский, 1998; Карманов, Булгаков, 1988).
Дальнейшая эксплуатация почвенного богатства без должного возмещения, извлекаемого вещественно-энергетического потенциала, будет способствовать устойчивому переходу почвы на более низкий энергетический уровень гомеостаза и, соответственно, снижению плодородия. Наибольший ущерб плодородию черноземов наносят эрозия, агрогенная деградация, локальное переувлажнение, осолонцевание. Значительная потеря ценных сельскохозяйственных земель происходит в процессе добычи полезных ископаемых открытым способом и т.д. Деградацию черноземов вызывает также применение экстенсивного, нерационального земледелия, которое не позволяет стабилизировать экологическое состояние почв.
Следовательно, исследование причин деградации черноземов и разработка приемов восстановления их плодородия является актуальной задачей современного земледелия.
Цель и задачи исследований. Целью исследований являются выявление современного состояния и дальнейшее усовершенствование приемов сохранения и повышения плодородия черноземов выщелоченных Южной лесо-
степной зоны Республики Башкортостан на принципах адаптивно-ландшафтного земледелия,
В задачу исследований входило решение следующих вопросов;
Оценка современного состояния плодородия черноземов выщелоченных Южной лесостепной зоны
Анализ и установление взаимосвязи между урожайностью сельскохозяйственных культур и почвенно-клим этическими условиями Южной лесостепной зоны
Расчет баланса гумуса, азота и фосфора и определение потребности в удобрениях
Экспериментальная разработка некоторых приемов сохранения и повышения плодородия почв с использованием элементов биологизации земледелия на примере Учхоза БГАУ и ОПХ «Уфимское» БНИИСХ
Научная новизна исследований. Обоснование экологически ориентированных приемов сохранения и повышения плодородия черноземов выщелоченных Южной лесостепной зоны впервые рассматривается во взаимосвязи с разработкой адаптивно-ландшафтных систем земледелия (АЛСЗ) на зонально-провинциальном уровне по агроэкологическим группам земель. В работе рассматриваются наиболее реализуемые с точки зрения экономики и соответствующие требованиям экологического императива и продовольственной безопасности приемы повышения плодородия почв.
Защищаемые положения:
Оценка современного состояния почвенного покрова Южной лесостепи Республики Башкортостан.
В структуре адаптивно-ландшафтных систем земледелия севообороты, минеральные и органические удобрения, способы обработки являются радикальными приемами повышения плодородия почв.
Использование сидератов и соломы способствует сохранению и повышению содержания гумуса и питательных элементов в почве.
6 Практическая значимость. Плодородие почв сельскохозяйственного назначения напрямую зависит от уровня применения средств химизации. Использование их с учетом уровня плодородия почв и планируемой урожайности сельскохозяйственных культур позволили наметить путей сохранения и восстановления плодородия черноземов Южной лесостепной зоны Республики Башкортостан. В условиях дефицита минеральных удобрений и резкого сокращения их применения в сельском хозяйстве, обоснована целесообразность широкого использования органических удобрений (навоза, сидератов и соломы) на фоне извести для достижения бездефицитного баланса гумуса и устранения избыточной кислотности. Результаты исследований использованы при разработке «Рекомендаций по сохранению и повышению плодородия почв Республики Башкортостан на 2001 - 2004 годы на основе адаптивно-ландшафтного земледелия» (Уфа, 2000). Теоретические и практические положения диссертации используются в Башкирском государственном аграрном университете при чтении лекций по агрохимии, почвоведению и земледелию.
Апробация работы и публикации. Материалы диссертации доложены на научно-практической конференции «Создание высокопродуктивных агро-экосистем на основе новой парадигмы природопользования», посвященной 95-летию со дня рождения профессора С.Н.Тайчинова (Уфа, 2001), Всероссийской научно-практической конференции «Повышение эффективности и устойчивости развития агропромышленного комплекса» (Уфа, 2005), на совместном заседании кафедр агрономического факультета БГАУ. Результаты исследований опубликованы в трех печатных работах.
Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 146 страницах компьютерного текста, состоит из введения, трех глав, выводов и предложений производству, содержит 33 таблицы, 4 рисунка, 15 приложений. Список литературы включает 262 наименований, в том числе 4 на иностранных языках.
1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ. ВЛИЯНИЕ СИСТЕМ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ И УДОБРЕНИЙ НА ЭЛЕМЕНТЫ ПЛОДОРОДИЯ, ВЕЛИЧИНУ И КАЧЕСТВО УРОЖАЯ.
Почва - непревзойденный субстрат для произрастания растений. Она содержит значительную долю органического вещества в виде гумуса и свежих растительных остатков, что создает условия для постоянного взаимодействия ее с микроорганизмами. Наличие в почве органического вещества, обилие грибов, бактерий и мезофауны, непрерывные биологические и сложные биохимические процессы дают основание квалифицировать почву как живое тело (Сдобников, 1994).
В.И. Вернадский (1965) обосновал важнейшее теоретическое положения современного почвоведения о том, что почва - это место сильнейшей миграции атомов в биосфере и в ней в течение короткого времени значительная масса вещества проходит через живые организмы.
П. А. Костычев (1949) представлял почву как природное тело, образующееся в результате совокупной деятельности природных факторов, среди которых исключительная роль принадлежит растительности и деятельности живых организмов.
В своем фундаментальном труде "Основы учения о почвах" В.А. Ковда (1973) дал определение почве как основного компонента биосферы, представляющего собой среду обитания сухопутной растительности, животных и микроорганизмов. Именно в почве между живым и неживым осуществляется в широких масштабах обмен веществ и энергии.
Одним из важнейших свойств почвы является ее плодородие. Материальную основу плодородия почвы составляют три основные группы факторов: биологические, агрофизические и агрохимические, К биологическим факторам относятся: содержание и качественный состав органического вещества, почвенная биота, наличие сорняков, вредителей и болезней. В группу агрофизических факторов следует отнести механический состав, структуру и строение пахотного слоя, мощность пахотного и гумусового горизонтов,
водный режим почвы. Группу агрохимических факторов составляют: содержание и режим питательных веществ, щелочно-кислотные и поглотительные свойства почв (Каштанов и др., 1983).
Наиболее эффективным средством воздействия на агрофизические, химические и биологические процессы, происходящие в почве, является механическая обработка. На ее долю приходится около 40 % энергетических и 25 % трудовых затрат от всего объема полевых работ (Воробьев и др., 1991).
В настоящее время в мировом земледелии утвердились две основные принципиально различные технологии обработки почвы - вспашка и обработка почвы без оборота пласта. Изучению и сравнению этих технологий посвящено много работ отечественных и зарубежных ученых (Мальцев, 1969; Бараев, 1971; Прокофьев, 1978; Киреев, 1979; Старовойтов, 1981; Титов, 1983; Кирдин, 1984; Калимулин, 1995; Веретенников, 1996 и др.)
Еще в 1774 году в "Трудах Вольного экономического общества «Болотов писал ... «Перевороченная земля через зиму прозябнет и весною рыхлее будет, к тому же жнивье соломенное и трава с кореньями перегнивают и от этого земля улучшается, сделается сочнее"
Видные отечественные ученые В.Р. Вильяме (1930), К.А. Тимирязев
(1948), А.И.Стебут (1956) указывали, что наиболее эффективным приемом
увеличения потенциального плодородия почвы является глубокая вспашка.
Но еще в 80-х годах прошлого столетия Д.И. Менделеев (1965) и П.А.Костычев (1937) предупреждали, что частая вспашка по меньшей мере бесполезна, а часто и вредна. Первым экспериментатором и активным пропагандистом мелкой бесплужной обработки в России был И.Е. Овсинский (1911).
К настоящему времени сельскохозяйственная наука накопила огромный материал, отражающий эффективность применения того или иного
способа обработки почвы. Но при этом следует отметить, что приводимые в
литературе данные и выводы нередко оказываются самыми неожиданными, а
порою противоречивыми. Так, по мнению Н.М.Тулайкова (1963),
Т.С.Мальцева (1969), А.И.Бараева (1971) и др. преимущества безотвальной
обработки очевидны.
Г. И. Казаков (1984), В. Калашников, А.. Витер (1975) и другие считают лучшей обработкой в севообороте отвальную вспашку.
Влияние обработки и удобрений на агрохимические показатели плодородия почв
Почвенное плодородие выступает как единая, целостная и динамическая система, в структуре которой важное место принадлежит агрохимическим свойствам. Естественные экосистемы характеризуются устойчивой сбалансированностью звеньев круговорота веществ, где явления синтеза и десинтеза находятся в равновесии и протекают согласно почвооб разовательному процессу. Введение почв в сельскохозяйственное производство приводит к глубокому преобразованию процессов почвообразования, резкому и значительному изменению их генетических свойств, сопровождающихся ухудшением показателей плодородия и агрохимических свойств в том числе. При этом в Нечерноземной зоне подзолообразова-тельный процесс характерен как для целинных, так и старопахотных почв (Долотов.,1963; Кауричев, 1967). Его проявление выражается в ухудшении физико-химических свойств почв в пахотном и особенно подпахотном горизонтах (Пономарева, 1964).
Одним из факторов, изменяющих агрохимические показатели плодородия почв, является возделываемая культура. Длительное выращивание полевьх культур сопровождается значительными потерями в содержании подвижных форм фосфора и калия и ухудшением реакции почвенной среды (Амиров, 1970; Кудрявцева, 1970; Осин, 1982; Клименко , 1984; Лютая , 1988; Башир Ахмед Али, 1991; Бакун, Любинецкий , 1992; Кирпичников , 1993; Амралин , 1995; Полин , 1995 и др.). Потери фосфора и калия значительно изменяются в зависимости от культуры. Возделывание пропашных культур сопровождается большими потерями, чем зерновых.
Роль разных полевых культур в изменении кислотно-поглотительных свойств почв оценивается одинаково, то есть не зависимо от вида культурного растения кислотность возрастает (Башир Ахмед Али, 1991; Полин , 1995). Чередование культур также сказывается на агрохимических показателях плодородия почв. Причем по сравнению с бессменным возделыванием, количество фосфора и калия в почве севооборота меньше. Это отмечается как на дерново-подзолистой (Кудрявцева , 1970; Полин , 1995), так и на черноземной почвах (Амиров , 1970). По-видимому, этот факт объясняется большим выносом питательных элементов с высокими урожаями культур в севообороте (Закуан Тарабиши, 1989). Однако на серых лесных почвах в зернотравяно-пропашном севообороте снижение происходит только по фосфору, в то вре мя как количество калия почти не изменяется (Сдобникова, Яговенко, 1987), Необходимо также отметить, что не всегда устанавливается снижение количества питательных веществ в почве при сельскохозяйственном использовании. Исследования Долгопруднинской агрохимической опытной станции в различных севооборотах показали, что длительное сельскохозяйственное использование почвы заметно не отразилось на содержании Р2О5 и КгО в пахотном горизонте (Хлыстовский, 1992). Так же не зависимо от вида севооборота на дерново-подзолистой тяжело-суглинистой почве без удобрений на протяжении 40...50 лет шло постоянное нарастание кислотности. В среднем для 4 опытов за этот период в почве величина гидролитической кислотности увеличилась на 2 мг-экв. на 100 г почвы. При этом нарастание кислотности по отдельным периодам было неравномерным. Сильнее всего реакция почвенной среды изменялась в первом 20-летии исследований. В последующие 20 лет рост кислотности замедлился. В. Д. Полин (1995) отмечает, что севооборот "...не имеет преимущества в отношении кислотности по сравнению с бессменным возделыванием". С. В. Кудрявцева (1970) приходит к выводу, что научно обоснованное чередование культур имеет преимущество перед бессменным возделыванием. Она объясняет увеличение кислотности под бессменной озимой пшеницей в сравнении с севооборотом тем, что происходит "...значительное уменьшение поступления органического вещества с растительными остатками в связи с резким падением урожая и слабой минерализацией этих остатков в почве под ней1 . Причину различий в содержании фосфора между бессменными посевами и севооборотом для сходных по гранулометрическому составу почв И. М. Богдевич (1992) объясняет тем, что "..доступность почвенных элементов питания растениям зависит от многих факторов - степени кислотности и насыщенности основаниями, содержания гумуса, емкости поглощения и других показателей плодородия почв, биологических особенностей культур и сортов, уровня агротехники". В отношении калия, отмечая те же причины, что и для фосфора, он указывает еще и на динамичность форм калия.
В связи с тем, что в агрофитоценозах с урожаем культур отчуждается значительное количество элементов питания растений, появляется необходимость в их восполнении. Систематическое применение органических и минеральных удобрений как под бессменные культуры, так и в севообороте, решающим образом влияет на изменение агрохимических показателей плодородия почвы. Их применение способствует повышению содержания в почве Р2О5 и КгО. Не удобренная почва отличается невысоким количеством элементов питания растений и низкой величиной рНксь Обобщенные результаты исследований 15 опытов, проведенных на дерново-подзолистой почве разного гранулометрического состава, показали, что при длительном ее использовании без удобрений содержание Р2О5 колебалось в пределах 2,5...7,5, К2О - 4,0... 10,0 мг/ЮОг почвы, а гидролитическая кислотность - на уровне 2,5...7,1 мг.экв./ЮОг почвы (Минеев, Шевцова, 1978; Минеев и др., 1980). Количество обменного калия в почве контрольных вариантов несколько выше, чем фосфора. Это связано, по-видимому, с динамическим равновесием между отдельными формами калия. Поэтому потребность в нем наступает позднее, чем в азоте и фосфоре и без применения удобрений дольше сохраняется на исходном уровне (Жукова, Панкова,1985).
Действие минеральных и органических удобрений на агрохимические свойства почвы различно. Это объясняется положительным или отрицательным эффектом их на данные свойства почвы, а также величиной эффекта. Минеральные удобрения способны значительно повысить кислотность почвы за довольно короткий срок (Хлыстовский, 1992). При этом немалую роль играет вид и форма удобрения. Н, 3. Милащенко (1993), обобщая данные многочисленных исследований, разделяет их на следующие группы: подкисляющие, нейтральные и подщелачивающие почвенный раствор.
Почвообразующие породы
Западная платформенная часть Предуралья представлена в основном отложениями пермской системы палеозоя. В основании этих напластований лежат осадки нижнепермского моря в виде известняков артинского и гипсов кунгурского ярусов. Уфимский ярус представлен отложениями континентального периода: песчаниками, красноцветными глинами, мергелями, конгломератами. Наступившее в верхнепермский период Казанское море возобновило образование морских отложений в виде песчаников, глинистых сланцев, мергелей, доломитов казанского яруса. В Левобережном Прибелье преобладают делювиальные четвертичные и элювиально-делювиальные отложения. Они могут быть карбонатные и бескарбонатные.
По карто-схеме почвообразующих пород (Хазиев, Мукатанов и др., 1995) в долинах рек, надпойменных террасах почвы формировались на аллювиальных и аллювиально-делювиальных отложениях. Это - древнеаллюви-альные и четвертичные глины, суглинки, пески, галечники. Поскольку ОПХ «Уфимское» БНИИСХ, где проводились основные полевые эксперименты расположена на территории Уфимского района относящегося по почвенно-экологическому районированию к седьмому Левобережному Прибельскому волнисто-равнинному лесостепному почвенно-экологическому округу (Или-шевский, Дюртюлинский, Чекмагушевский, Кушнаренковский, Уфимский, Чишминский, Кармаскалинский, Аургазинский районы) и к 2 5-ому Базы-Чермасанскому равнинному лесостепному почвенно-экологическому району Предуральской степной провинции (Мукатанов, 1999) природные условия почвообразования рассмотрим в более широком плане, но ближе к данной провинции.
Территория левобережного округа протянулась с северо-запада от границы Республики Башкортостан с Республикой Татарстан на юг, включая Аургазинский район в виде полосы, охватывая современную долину р.Белой и прилегающую левобережную водораздельную равнину. По физико-географическому районированию Башкортостана (Кадильникова, 1964) округ отнесен к Южно-лесостепной подзоне Лесостепной зоны, а С.Н.Тайчиновым (1973) - к Переходной лесостепи. Оба эти подхода принципиально не отличаются. Поэтому А.Х.Мукатанов (1999) также рассматривает данный округ как переходной от лесостепных ландшафтов к антропогенным степным. В этом плане в нашей работе, кроме только лесостепной части и приводятся сравнительные материалы других прилегающих к основному округу информации. В Левобережном Прибельском округе в общеландшафтном плане выделяются долина р.Белой и водораздельная левобережная равнина. Первая достигает ширины 10-12 км. В ней выделяются пойма шириной до 5 км, луга, старицы, заболоченные понижения. Первая надпойменная терраса имеет волнистый характер, вторая достигает ширины 6-7 км, поверхность ее относительно ровная. Именно здесь сосредоточены самые потенциально богатые черноземы республики. Вторая надпойменная терраса постепенно переходит к плиоценовой поверхности выравнивания.
В геологическом строении территории принимали участие осадочные породы пермской, третичной и четвертитчной систем. Особое место среди них занимают морские акчагыльские отложения. Они перекрыты четвертичными отложениями: аллювиальными суглинками, песками, галечниками, ал-лювиально-делювиальными суглинками с вкраплениями элювиального щебня. Сельскохозяйственная освоенность территории составляет 72%, распа-ханность - 54%, пашни в составе сельскохозяйственных угодий занимают 82,4%. Леса составляют около 17% площади.
Черноземы, имеющие голоценовый послеледниковый возраст, отличаются высоким потенциальным плодородием средне- и тяжелосуглинистого механического состава, запасы гумуса в профиле почв достигают 500-600 т/га, мощность гумусового горизонта доходит до 60-70 см, запасы влаги 4500-5000 т/га. Содержание гумуса в пахотном слое до 9%. Реакция среды почв преимущественно нейтральная. Эти данные свидетельствуют о возможности получения здесь богатых урожаев зерновых и других культур. Лимитирующими факторами плодородия могут быть содержание подвижного фосфора и почвенная влага.
Почвенный покров, баланс гумуса и элементов питания, динамика внесения органических и минеральных удобрений и определение их потребности в перспективу в южной лесостепной зоне
Республика Башкортостан богата почвенными ресурсами. Общая площадь земельных угодий составляет 14,3 млн га, из них 7,3 млн га приходится на сельскохозяйственные. Пахотные почвы занимают 4337 тыс, га. Классификационный список почв Башкортостана (Богомолов, 1954; Хазиев и др., 1995) показывает, что на территории республики сформировались различные типы, подтипы, роды, виды и разновидности почв (от подзолистых, серых лесных и черноземных, аллювиальных и болотных до субальпийских и тундровых высокогорных), которые пространственно образуют различные неоднородные комбинации - комплексы, сочетания, мозаики (рис.4). Такая сложная структура почвенного покрова обусловлена разнообразием геоморфологических, биоклиматических, гидрологических условий, свойств почвообразующих пород и т.д. В структуре пахотных почв на дерново-подзолистые приходится 168 тыс.га (3,6%), светло-серые и коричневые лесные почвы - 1096 тыс.га (23,4%), черноземы различных подтипов - 3370 тыс.га (71,9%), перегнойно-карбонатные - 30 тыс.га (0,6%), солонцы - 8 тыс.га (0,2%) и аллювиальные 18 тыс.га (0,4%)(Хабиров, Мухаметдинов, Габбасова, 1997). Характеристика почв и анализ современного состояния плодоро дия черноземов выщелоченных В почвенном покрове Южной лесостепной зоны черноземам выщелоченным принадлежит ведущее место. Почвообразующими породами для них служат делювиальные суглинки.
Характерными морфологическими признаками черноземов выщелоченных являются наличие относительно мощного гумусового горизонта, четко выраженной структуры, несколько уплотненного иллювиального горизонта, отсутствие признаков оподзоливания и пониженный уровень горизонта вскипания. Верхний горизонт А характеризуется хорошо выраженной зернистой структурой и темно-серой окраской, в горизонте АВ - заметно появление буроватого оттенка и укрупнение структуры до комковато-зернистой и комковатой. Ниже располагается заметно уплотненный горизонт В, который условно можно подразделить на два подгоризонта, верхний из которых В1 имеет бурую окраску с темно-бурыми затеками гумуса по трещинам и ходам корней и мелкопризматическую или призматическую структуру, и нижний В2 - желто-бурого цвета с призмовидной структурой и глянцем на ее гранях. Выделение карбонатов обнаруживается почти на одной глубине с началом вскипания (80-100см) (Хазиев и др., 1995). По мощности гумусового горизонта черноземы выщелоченные в основном среднемощные и глубина их составляет 65-75 см. За последние 35 лет наблюдается некоторое уменьшение мощности гумусового горизонта, проис ходящего в основном за счет развития эрозионных процессов, в среднем на 8-10 см.
Через 100 лет после В.В.Докучаева вновь исследовались черноземы Башкортостана А.Ш.Ишемьяровым (1988). В результате отмечено, что за указанный срок мощность гумусового профиля уменьшилась на 20 см (на 30% за 100 лет) Периодические наблюдения за изменением средней мощности гумусового горизонта почв, не подвергнутых явной эрозии, показывают общую тенденцию, уменьшения мощности в среднем на 5 см с колебаниями 1-10 см за 18-20 лет (Комплексная программа ..., 1990; Проблемы антропогенной эволюции почв Башкортостана, 1996).
Совершенствование системы сохранения и повышения плодородия почв на адаптивно-ландшафтной основе
Адаптация земледелия к местным условиям - исторический процесс, который складывался веками. Ее научные основы заложены в работах В.В, Докучаева, А.А. Измаильского, П.А. Костычева, Д.Н. Прянишникова, Н.М. Тулайкова и др. Ландшафтный подход землепользованию это путь к рациональному природопользованию. В нашей стране накоплен научный и практический опыт ведения земледелия на ландшафтной основе, адаптированной к местным природным и экономическим условиям.
Наиболее полное использование научного потенциала и обобщение практического опыта было достигнуто при составлении и освоении зональных систем земледелия. Импульсом к этой работе послужило создание почвозащитной системы А. И. Бараева, интегрировавшей достижения североамериканского и опыт сибирского земледелия, приумноженный работами Т.С. Мальцева, а также инициативы многочисленных зональных научно-исследовательских центров. Принципиально новые направления исследований по системам земледелия, развивающие эти основы, представлены в работах А.А. Жученко, А.Н. Каштанова, В.К Кирюшина, А.М. Лыкова, А.П. Щербакова и др.
Сущность ландшафтного земледелия заключается прежде всего в рациональном использовании всех природных ресурсов, установлении равновесия круговорота веществ между составляющими элементами природной системы, обеспечивающей расширенное их воспроизводство. Ландшафтное земледелие определяется как система использования земли, обеспечивающая экономически обусловленную продуктивность в соответствии с общественными потребностями, природными и производственными ресурсами при определенном способе производства, предполагающем наряду с получением качественной продукции предотвращение деградации и загрязнения природ ной среды и воспроизводство почвенного плодородия. Такая система реализуется в условиях природно-территориального комплекса, характеризующегося близкими климатическими, геоморфологическими, почвенными, гидрологическими условиями и соответственно определенным направлением хозяйственного использования, т.е. применительно к той или иной категории агроландшафта.
При всем значении пространственного дифференцирования систем земледелия по ландшафтным условиям не меньшее значение имеет адаптация его применительно к различным уровням интенсификации агропромышленного производства, формам организации труда, в большей мере определяющим специализацию, структуру использования земли, технологии. Таким образом, на смену понятия зональной системы земледелия приходит понятие адаптивно-ландшафтной, имея в виду адаптацию не только к природным, но и производственным факторам (Хабиров, Исмагилов, Мага-фуров, Азнаев, 1999; Кирюшин, 2000).
Структурно-функциональная иерархия агроландшафтов является методологической основой для дифференциации земледелия в соответствии с природно-ресурсным потенциалом. Реализация последнего зависит от адаптивного потенциала сельскохозяйственных растений, под которым понимается способность обеспечивать высокую и устойчивую продуктивность агро-фитоценозов в изменяющихся условиях внешней среды - пишет автор адаптивного подхода А. А. Жученко. Понятие адаптивного подхода в значительной мере имеет экономическую природу: возможность получить на единицу вводимой в агроэкосистему антропогенной энергии (все более дорожащей и, как правило, из исчерпаемых источников) максимальную отдачу фиксацией неисчерпаемой и "даровой" солнечной энергии в фотосинтезе и вторичной биологической продукции животноводства. В этом понятии отражается здравый смысл мужика, стремящегося сеять то, что лучше растет, и разводить ту "скотину", которая выгоднее (т.е. говоря языком экологии, в этих условиях обладает более высоким коэффициентом биоконверсии). Чисто экономиче скую природу адаптивного подхода (не используя, понятно, этого термина) подчеркивал В.Р. Вильяме, который писал, что задача земледелия - получить максимальный урожай при наименьших затратах.
Сопоставление требований растений и их адаптивных возможностей с фактическим состоянием агроландшафта, а также производственным потенциалом товаропроизводителя, способного влиять и на растение, и на ландшафт, определяет исходные позиции адаптации земледелия к природным и производственным условиям. Соответственно, объектом, для которого разрабатывается система земледелия, выступает не просто агроландшафт, а земля, являющаяся категорией природно-экономическои. Ее использование должно осуществляться на основе агроэкологической оценки, интегрирующей адаптивный потенциал растений, природно-ресурсный и производственный потенциалы, социально-экономические факторы (Кирюшин, 1993; 1996, 2000).
Особое место в решении задачи ландшафтного земледелия принадлежит всестороннему анализу почвенного покрова, почвам, поскольку они являются непосредственным и единственным объектом сельскохозяйственного производства и мелиорации. По существу элементарный почвенный ареал тождественен конечному звену ландшафтной иерархии. Это впервые сформулировал Б.Б.Полынов (1956), который подчеркивал, что "элементарный ландшафт можно определить как участок, на протяжении которого сохраняется не только тип, но разность почвы..." (стр. 495).
Таким образом, в общей системе построения иерархии ландшафтных выделов должны быть, прежде всего, отражены особенности почв. Именно поэтому конечным уровнем ландшафтной иерархии, несомненно, окажется элементарный почвенный ареал - ЭПА. В частности, такой подход имеет и определяющее природоохранное значение, поскольку ландшафт существует (или он может быть восстановлен после деградационного воздействия), если сохраняются почвы. Напротив, ландшафт гибнет, если необратимо дегради-рованы почвы. Следовательно, при агроландшафтном устройстве территории приоритет имеет конкретная почва, а не абстрактная земля.
В качестве первичного структурного элемента для построения адаптивных систем земледелия рассматривается элементарный ареал агроланд-шафта (ЭАА) - это участок на элементе мезорельефа, ограниченной элементарным почвенным ареалом или элементарной почвенной структурой при одинаковых геологических, литологических, гидрологических и других условиях. В процессе проектно-изыскательных работ элементарный ареал агро-ландшафта идентифицируется по природным условиям на основе классификаций рельефа, литологии, гидрологии, почв, климата. На основе агроэколо-гической классификации растений устанавливается пригодность его использования под различные культуры. При отсутствии таковой оценка производится экспертно, на основе обобщения практического опыта с учетом региональных шкал и группировок сельскохозяйственных культур по отношению к водному, тепловому, световому режимам, плотности, кислотности, засоленности, солонцеватости почв, условиям минерального питания и другим факторам. В соответствии с региональными классификациями земель по степени подверженности водной и ветровой эрозии, агромелиоративными группировками, нормативами экологических ограничений устанавливаются требования к использованию ЭАА по противоэрозионным, мелиоративным, природоохранным аспектам. Эти первичные характеристики заносятся в память компьютера. Далее, близкие по агроэкологическим требованиям возделывания сельскохозяйственных культур или групп культур ЭАА объединяются в технологические контуры, отвечающие типам земель.
