Адаптивное земледелие и организация территории
20.12.2022 22:08:00
В соответствии с приказом ФАНО от 28.09.2017 №629 Курский НИИ агропромышленного производства реорганизован в форме присоединения к нему ВНИИ земледелия и защиты почв от эрозии (ВНИИЗиЗПЭ) и Российского НИИ сахарной промышленности с последующим переименованием в Курский федеральный аграрный научный центр (Центр).
Целью и предметом деятельности Центра являются проведение фундаментальных, поисковых и прикладных научных исследований, опытно-конструкторских работ, внедрение достижений науки и передового опыта, направленных на получение новых знаний в сфере АПК, способствующих его техническому, технологическому, экономическому и социальному развитию.
ВНИИЗиЗПЭ – лидер в области земледелия и защиты почв от эрозии. Ученые института стояли у истоков зарождения и развития ландшафтного земледелия в России. За 1990-2000 гг. коллективом института разработаны, опубликованы и апробированы «Концепция формирования высокопродуктивных экологически устойчивых агроландшафтов и совершенствования систем земледелия на ландшафтной основе» (1992, 1993), «Методические рекомендации по разработке ландшафтных систем земледелия в многоукладном сельском хозяйстве» (1993) и «Методика разработки систем земледелия на ландшафтной основе» (1996) и др. Сотрудники института разработали методики обоснования мероприятий по защите почв от водной эрозии по зонам страны для Генсхемы использования земельных ресурсов, проектирования противоэрозионных комплексов на расчетной основе, проектирования противоэрозионной организации территории, дождевания стоковых площадок для исследования эрозионных процессов, модели с программным обеспечением для прогнозирования смыва почв и дождевой эрозии почв с пахотных земель.
В настоящее время коллективом института разработаны и апробированы методика проектирования базовых элементов адаптивно-ландшафтных систем земледелия, компьютерные алгоритмы; регистры технологий возделывания зерновых, масличных культур, программа автоматизированного проектирования системы машин в адаптивно-ландшафтном земледелии, программа формирования систем и способов основной обработки почв, выбора технологий возделывания зерновых культур и другие, адаптивно-ландшафтные системы земледелия Курской области, др. регионов и конкретных хозяйств.
Методологической и методической основой этих работ послужил ряд многофакторных агрономических экспериментов – длительных полевых опытов. Они расположены в лесостепной зоне Среднерусской возвышенности. Территория опытных участков достаточно типична для Центрально-Черноземного региона, что позволяет проводить довольно обширные исследования и апробировать полученные результаты на территории данного региона. В настоящее время их пять: 1) многофакторный полевой стационарный опыт по физическому моделированию систем земледелия; 2) научно-производственный опыт по изучению ресурсосберегающих приемов в агротехнологиях различного уровня интенсивности; 3) опыт по контурно-мелиоративному земледелию; 4) опыт по разработке эффективных сочетаний биологических и антропогенных средств повышения продуктивности пашни; 5) опыт по технологии освоения залежных земель.
Опыт по контурно-мелиоративному земледелию был заложен в 1982 г. В его состав входят 5 ложбинно-балочных водосборов в Медвенском районе области с колебаниями от 45 до 88 га (общая площадь 271 га). Фоновой почвой пахотных земель на участке являются типичные и выщелоченные черноземы с содержанием гумуса 4,5 – 6,0%, крутизна склонов 0,1-8,0º, а эродированность почв 16,5-27,3%.
Закладка и НИР на опыте проведены в три этапа (первый – 1982-1985 гг.; второй – 1986-2000; третий – 2001-2014 гг.). В настоящее время осуществляется четвертый этап этой масштабной работы. На первом этапе были проведены: 1) топографическая съемка в масштабе 1:5000 с сечением рельефа через 2,5 м; 2) обследования (почвенно-эрозионные, гидрологические, лугомелиоративные и др.) 3) составлен экспериментальный проект контурно-мелиоративной организации территории опытных водосборов и рабочие техпроекты на строительство валов-террас, посадку ЛП, прудов и др., которые перенесены в натуру и освоены.
Схема опыта включает несколько блоков. На первых двух вариантах изучались напашные валы-террасы с расстояниями 216 м (водораздел 2) и 108 м (водораздел 1), на третьем – (водораздел 5) через 216 м посажены узкие двух рядные лесополосы с канавами, а на четвертом – (водораздел 4) к таким же лесным полосам добавлены валы-террасы через 54 м. На контроле (водораздел 3, пятый вариант) отсутствуют и валы, и лесополосы.
В 1986-2000 гг. изучалось влияние вариантов сочетания противоэрозионных приемов и одного пятипольного зернотравопропашного севооборота. На водосборах оценивали эффективность 12 км валов-террас (высота 0,4-0,5 м). Так же посажено 5,2 км узких лесных полос; создано 1,5 км залуженных водотоков, построено 3 пруда и 5 гидрометрических сооружений по учету поверхностного стока воды и смыва почвы; оборудован метеопост, созданы ландшафтно-экологические контурные полосы шириной 54, 108 и 216 м, длиной от 300 м до 1500 м с радиусом кривизны рубежей от 70 м до 300 м. На третьем этапе изучались модели контурной организации территории севооборотов, сочетание с дифференцированными севооборотами: а) пятипольный зерно-паро-пропашной (верхняя часть водосборов, пашня крутизной 0,1-2,0º); б) пятипольный зерно-травяной (средняя и нижняя часть пашни водосбора); в) ТЗ (залужение пашни вокруг овражно-балочной сети).
В основу исследований положены рекомендации ВАСХНИЛ (1985), разрабатываемые программы и методики ВНИИЗиЗПЭ за изучаемые годы с учетом необходимости внесения дополнений особенностей года, финансовых возможностей института и фермеров. Проводились следующие наблюдения: а) сбор сведений на метеопосту; б) изучение промерзания и влажности почвы; в) наблюдения за снегораспределением, стоком талых вод и учет смыва почвы; г) наблюдения за засоренностью посевов и развитием растений; д) проведение учета урожая возделываемых сельхозкультур и урожайностью зеленой массы травостоя на залуженных участках; е) наблюдения за динамикой роста лесных полос и параметрами валов-террас; ж) эколого-экономическая оценка.
Результаты полевых наблюдений – уникальная база для создания и внедрения адаптивно-ландшафтных систем почвозащитного земледелия с контурно-мелиоративной организаций территории. Данный эксперимент многократно посещали отечественные и зарубежные ученые, специалисты и руководители агропроизводств.
5-7 октября в Курском ФАНЦ прошла VI Международная научно-практическая «Современные проблемы почвозащитного земледелия», посвященная 40-летию опыта по контурно-мелиоративному земледелию ВНИИЗиЗПЭ, организованная Минобрнауки России, РАН, ОСХН РАН, Комитетом АПК области.
Среди участников – ведущие ученые в сфере земледелия, агропочвоведения и защиты почв от эрозии. Представили свои доклады ученые и специалисты 18 НИУ Минобрнауки и 3 ВУЗов из Москвы, Санкт-Петербурга, Улан-Уде, Омска, Челябинска, Пскова, Воронежа, Белгорода, Обнинска, Владимира, Волгограда, Ульяновска, Саратова, Астрахани, Сочи, Краснодарского края, Курска, а также Казахстана, Молдовы.
В работе конференции, проходившей в on-line и off-line формате, приняли участие 102 человека: ученые и специалисты Минобрнауки, Минсельхоза России и стран ближнего зарубежья: Беларуси, Молдовы, Казахстана, Узбекистана. Участниками конференции было сделано 49 докладов на пленарном и секционных заседаниях, из них: в on-line – 14, стендовых - 8.
Открыл конференцию директор Центра, д.с.-х.н. А. Гостев. С приветственным словом выступил руководитель секции ОСХН РАН, академик А.А. Завалин.
На пленарном заседании с докладами выступили Д.М. Хомяков, профессор кафедры общего земледелия и агроэкологии факультета почвоведения МГУ, заслуженный профессор МГУ, д.т.н., к.б.н.; А.А. Завалин, академик РАН (ВНИИ агрохимии им. Д.Н. Прянишникова); А.А. Агеев, и.о. директора, к.с.-х.н. Челябинского НИИСХ; И.В. Подлесных, руководитель опыта по контурно-мелиоративному земледелию, к.с.-х.н. Курского ФАНЦ; С.С. Деревягин, к.с.-х.н., замдиректора ФАНЦ Юго-Востока (г. Саратов); Е.С. Кухарук, д.с.-х.н. (Международная ассоциация Eco-TIRAS, Кишинёв); В.В. Демидов, проф. кафедры эрозии почв факультета почвоведения МГУ, д.б.н.; Л.Г. Смирнова, д.б.н. Белгородского ФАНЦ РАН; А.Т. Барабанов, д.с.-х.н. ФНЦ агроэкологии РАН (г. Волгоград). Рассмотрены потребность в почвенных ресурсах и агрохимических средствах для устойчивого земледелия в России и обеспечения продовольственной безопасности страны, ресурсосберегающие технологии, перспективы контурно-мелиоративного земледелия, геоинформационные основы современного контурно-мелиоративного земледелия в Поволжье, противоэрозионная организации территории в бассейне реки Бэлцата, влияние полимера-структурообразователя на изменение почвозащитных свойств эродированной дерново-подзолистой почвы, прогнозирование весеннего склонового стока и др.
На трех секциях было заслушано 24 очных докладов и 8 on-line, представлено 8 стендовых докладов. Важное внимание уделено ресурсосберегающим и почвозащитным технологиям в земледелии. Представлены результаты мониторинга эрозионных процессов на склоновых землях, использование цифровых технологий при агроэкологической оценке земель в склоновом агроландшафте, ранжирование пашни по степени пригодности для выращивания различных сельхозкультур. Предложены способы регулирования почвозащитных свойств эродированных почв. Рассмотрены перспективы контурно-мелиоративного земледелия, противоэрозионной организации территории с использованием цифровых технологий.
Было принято Постановление конференции. В нем отражен, что в условиях возрастающего антропогенного воздействия все системы земледелия должны иметь почвозащитный характер. Основа почвозащитного земледелия – мероприятия по повышению противоэрозионной устойчивости почв, снижению стока воды, увеличению устойчивости почв к дефляции и др., а также др. противодеградационные меры по сохранению и восстановлению плодородия и качества почв, повышение продуктивности земель. Главная цель – сохранение, а в ряде случаев восстановление экологического баланса в ландшафтах.
В рамках многолетнего полевого стационарного опыта по контурно-мелиоративному земледелию по изучению эффективности почвозащитных мероприятий, заложенном в Курском ФАНЦ 40 лет назад, установлено, что на вариантах опыта с контурно-мелиоративной организацией территории практически прекращены процессы водной эрозии, урожайность сельскохозяйственных культур повысилась на 10-15%. В настоящее время для охраны почв от эрозии актуально развитие проектирования, картографирования, моделирования противоэрозионных комплексов с использованием новейших ГИС-технологий и методов цифровизации.
Рассмотрев и детально обсудив в ходе пленарного и секционных заседаний широкий круг вопросов, посвященных современным проблемам почвозащитного земледелия, конференция постановляет:
1. Стратегия развития земледелия и растениеводства в нашей стране должна строиться на принципах рационального землепользования, почво- и ресурсосбережения.
2. НИИ Минобрнауки России, выполняющим НИР по направлениям науки «Земледелие» и «Растениеводство» в соответствии с «Программой фундаментальных научных исследований на долгосрочный период (2021-2030 гг.)» рекомендовать усилить научные исследования по разработке современных подходов, методов, приемов, технологий, обеспечивающих защиту почв от деградации, рациональное использование природных и материальных ресурсов и повышение эффективности производства.
3. Активизировать исследования, направленные на разработку новых и совершенствование существующих ресурсосберегающих приемов и технологий, позволяющих минимизировать механическую обработку почвы (поверхностная обработка, прямой посев (No-till), комбинированная обработка), уменьшить глубину обработки.
4. Развивать исследования по проектированию почвозащитных систем контурно-мелиоративного земледелия, включая луго- и лесомелиоративные мероприятия, на основе результатов многолетних опытов с использованием новейших ГИС-технологий, цифрового картографирования для предотвращения деградации почвы.
5. Продолжить исследования, направленные на поиск новых методов воспроизводства и сохранения почвенного плодородия, разработку рекомендаций по использованию растительных остатков на поверхности почвы для повышения ее плодородия.
6. Рекомендовать развивать научные исследования в области оценки эрозионных процессов и защиты почв от эрозии.
7. Активизировать исследования по оптимизации питания растений с учётом потребности растений в элементах питания (точное питание); определить оптимальные уровни, соотношения, формы, способы внесения удобрений для конкретных почвенно-климатических условий, обеспечивающие эффективность удобрений и безопасность для экосистем.
8. Продолжить исследования по изучению использования севооборотов, включающих культуры, улучшающие плодородие почв и позволяющие повысить рентабельность производства; рекомендовать интегрированный подход в борьбе с вредителями и болезнями.
9. Создавать высокопродуктивные сорта и гибриды, адаптированные к природно-климатическим условиям зернопроизводящих регионов и хозяйств и отзывчивые к ресурсосберегающим технологиям.
10. Усилить исследования по разработке новой системы машин, комбинированных агрегатов, позволяющих совместить операции за один проход.
11. Считаем необходимым внесение изменений в ФЗ «О государственном регулировании обеспечения плодородия земель сельскохозяйственного назначения» в части определения понятий «почва», «плодородие почвы», «рациональное использование почв» «рациональное использование агрохимикатов».
12. Довести до руководства научных организаций Минобрнауки России, работающих в сфере земледелия и растениеводства, Минсельхоза России, региональных органов управления АПК, Казахстана, Молдовы Постановление данной конференции.
В наше время геополитической турбулентности и новых вызовов, стоящих перед страной, следует пожелать успехов ученым и специалистам Курского ФАНЦ. Они разрабатывают стратегические вопросы устойчивого земледелия будущего, основанного на агроэкологических принципах и ESG-парадигме ведения хозяйственной деятельности. Результаты их работ реально демонстрируют, что почва является уникальным национальным богатством России, а почвенные ресурсы – основа ее будущего экономического «зеленого» развития.
Д.М. ХОМЯКОВ, проф. кафедры
общего земледелия и агроэкологии
факультета почвоведения МГУ
