Интенсификация земледелия вформировании урожая сельскохозяйственных культур
Карашаева Ареза Султанбековна, кандидат сельскохозяйственных наук, старший преподаватель
Кабардино-Балкарский государственный аграрный университет имени В. М. Кокова
В статье рассматривается комплекс вопросов разработки и освоения оперативного управления минеральным питанием растений, формированием величины и качества урожая сельскохозяйственных культур. Это направление в современной науке заслуживает интенсивного ускоренного развития. Широкое использование прогнозов и методов математического моделирования позволит не только поднять урожайность, но и придать ей необходимую стабильность по годам, обеспечить внесение на строго научной основе дорогостоящих и небезопасных средств химизации земледелия.
Ключевые слова: земледелие, минеральное питание, сельскохозяйственные культуры, удобрение, почва, формирование урожая.
В настоящее время интенсификации земледелия нет альтернативы. Рост народонаселения, увеличение продолжительности жизни, при одновременном сокращении площади пашни, приходящейся на одного жителя земли, ограниченные ресурсы пресной воды на нужды орошения диктуют необходимость разработки таких приемов ведения земледелия, которые обеспечивали бы рост производительности каждого гектара пашни. Это невозможно осуществить без интенсификации земледелия, без существенного увеличения вложений в землю за счет ее разумной мелиорации, химизации и механизации. Интенсификацию земледелия следует рассматривать как разработку и освоение практикой комплекса агротехнических, агрохимических, биологических и других приемов, которые должны обеспечить оптимальные условия для роста и развития сельскохозяйственных культур, наибольшую их продуктивность, высокое качество продукции растениеводства, высокий уровень окупаемости затрат и экологическую безопасность для природной среды.
Исследования и передовой опыт показывают, что умелое применение всего комплекса факторов, из которых и слагается интенсивная технология, позволяет повысить урожайность зерновых культур в 2–3 и более раз [1].
Интенсификация земледелия требует использования всего комплекса физических, агрохимических, морфофизиологических и биологических методов контроля почв и растений, а также агрохимических и биологических приемов регулирования условий выращивания сельскохозяйственных культур. Комплекс таких методов и приемов составляет в совокупности систему управления формированием урожаев, успешное внедрение которой в производство осуществляется легче с помощью математических методов и ЭВМ. Подобные системы успешно функционируют в большинстве стран с развитым агропромышленным комплексом. Широко используются в практике хозяйств компьютерные программы, с помощью которых можно регулировать рост и развитие культур, включая минеральное питание, в интенсивных технологиях возделывания зерновых и других культур для почвенно-климатических зон.
Применение средств химизации в интенсивных технологиях, а на сегодняшний день это центральный их блок, не должно строиться жестко с обязательным предписанием выполнения всех работ вне зависимости от конкретно складывающихся условий каждого года на каждом поле. Средства химизации должны применяться в строгом соответствии с диагностическими показателями обеспеченности растений элементами питания, в соответствии с прогнозами погоды, появления вредителей, болезней и сорняков. Учет всех этих показателей и обеспечит научно обоснованное их применение, позволит отказаться от внесения неоправданно высоких доз удобрений, исключить ненужные обработки пестицидами и регуляторами роста растений. Другими словами, сделает блок химизации значительно более рациональным с точки зрения экономики и, что особенно важно, экологии [2].
В указанном комплексе мероприятий, на базе которых должно строиться грамотное и эффективное применение удобрений, особое место принадлежит развитию диагностики минерального питания сельскохозяйственных культур в процессе формирования урожая и его качества. В нашей стране азотно-минеральный метод достаточно широко изучается и используется для зерновых культур. Однако было бы ошибочно полагаться только на этот метод во всех случаях. Он не дает достаточно надежного отражения уровня азотного питания растений в процессе всей вегетации культур. Значительные ошибки при этом обусловливаются минерализацией азота почвы. Известно, что интенсивность минерализации в процессе разложения органического вещества и нитрификации, а также степень использования азота почвы зависят от условий погоды, предшественника, гумусового состояния почвы, доз вносимых удобрений и других причин. Существуют десятки методов определения минерализации азота почвы с использованием различных экстрагентов и различных экспозиций, имитирующих гидролиз органического вещества и нитрификацию азота в естественных условиях. Такие методы характеризуют, как правило, лишь азотминерализующую способность почвы и не отражают динамических процессов минерализации и потребления минерального азота растениями в различных почвенно-климатических условиях.
Виды и формы минеральных удобрений, их дозы, соотношение азота, фосфора и калия в удобрении и почве оказывают значительное влияние на поглощение из почвы других макро- и микроэлементов растениями, часто вызывают их дисбаланс, что ограничивает продуктивность культур и ухудшает качество продукции. Отрицательное влияние дисбаланса минерального питания усиливается в экстремальных условиях роста и развития культур. Известно, что многие стрессовые ситуации препятствуют нормальному процессу питания культурных растений. К их числу относятся недостаток влаги, механическое сопротивление почвы, анаэробиозис, неблагоприятные температуры, токсические вещества. Все эти факторы необходимо учитывать, многие из них поддаются регуляции, и одной из задач интенсивных технологий является как раз устранение или ограничение их действия на растение и величину урожая.
Однако научные принципы сбалансированного минерального питания сельскохозяйственных культур разработаны недостаточно полно. Это во многом проистекает от того, что расширение числа контролируемых элементов питания усложняет количественную оценку при определении их сбалансированности и оптимизации параметров внесения элементов, лимитирующих урожай. Эмпирические методы в этом случае бессильны. Необходимы разработка и использование математических методов и ЭВМ, а также новых химических и физических методов анализа почв и растений, наиболее точно отражающих связь агрохимических свойств почвы, химического состава растений с урожаем и его качеством. С той же целью заслуживает внимания более глубокая разработка методов, которые бы отражали режим минерального питания растений по анализу почвы в ризосфере.
Имеются сведения, что одни и те же виды микроорганизмов могут осуществлять диаметрально противоположные процессы: азотфиксацию и денитрификацию. Активно фиксирующий штаммы при высокой концентрации нитратного азота в почве осуществляет только денитрификацию, при понижении ее культура переходит к азотфиксации. Вероятно этот процесс контролируется по принципу лимитирования субстратом для развития микроорганизмов, поскольку ферменты бактерий, осуществляющие процессы азотфиксации и денитрификации, имеют ряд схожих характеристик [3].
Интегральным показателем, отражающим условия минерального питания растений служит их зерновая продуктивность. Улучшение условий жизнедеятельности растений приводит к увеличению сбора зерна. Среди факторов, оказывающих влияние на урожайность зерна кукурузы, важнейшее значение принадлежит условиям минерального питания и погодным условиям вегетационного периода. Об этом свидетельствуют данные статистической обработки результатов опыта, выполненные по программе STAT. При повышенной температуре воздуха и недостатке атмосферных осадков, свидетельствующее о положительной их роли в улучшении жизнедеятельности растений при неблагоприятных факторах внешней среды отмечено максимальное взаимодействие азотного удобрения и биопрепаратов. Микроорганизмы способны продуцировать физиологически активные вещества, которые усиливают рост растений, а также подавляют патогенную микрофлору. Это усиливает процесс азотфиксации в ризосфере кукурузы и положительно отражается на формировании урожая зерна [4].
Незаслуженно заброшены агрохимической наукой исследования корневых систем растений и процессов корневого питания в новых условиях комплексного применения средств химизации на фоне повышенных и высоких доз минеральных удобрений. Нуждаются в значительном углублении и расширении исследования по физиологии и биохимии минерального питания на фоне использования ингибиторов и стимуляторов роста растений, антистрессовых препаратов и пестицидов.
При изучение методов растительной диагностики питания растений следует отдавать предпочтение экспресс-методам, основанным на реакции окрашивания сока растений различными реагентами. Назрела необходимость в возможно короткие сроки определить для большинства или даже всех культур параметры обеспеченности растений азотом, с помощью уже известных экспресс-методов, а также разработать прогнозы качества зерна, содержания нитратов в корнеплодах и овощах. Следует обратить внимание также на использование биометрических методов растительной диагностики — по приросту биомассы, потреблению питательных веществ, морфологической структуре растений по этапам органогенеза. Эти методы просты и оперативны в использовании [5].
Направление в современной науке вопросов разработки и освоения оперативного управления минеральным питанием растений заслуживает интенсивного ускоренного развития. Необходимо подчеркнуть, что освоение производством диагностических методов, широкое использование прогнозов, методов математического моделирования и электронизации дает в руки агрономического персонала хозяйств возможность оперативного управления состоянием посевов и формированием урожая на конкретных полях, что позволит не только поднять урожайность, но и придать ей необходимую стабильность по годам, обеспечить внесение на строго научной основе дорогостоящих и небезопасных средств химизации земледелия.
Литература:
- Научные основы системы земледелия / 2-е изд, перераб. и доп. — М.: Колос. — 1985 — с. 328.
- Анчишкин А. И. Наука, техника, экономика. — М.: Экономика. — 2008. с. 154–160.
- Карашаева А. С., Хаширов А. А. Продуктивность зерновой кукурузы в зависимости от условий минерального питания // Молодой ученый. — 2016. — № 5. с. 257–259.
- Карашаева А. С. Влияние биопрепаратов и азотного удобрения на продуктивность зерновой кукурузы на обыкновенном черноземе. Автореферат. Москва. — 2003. — с. 5–6.
- Ладонин В. Ф., Милащенко Н. З. и др. Диагностика минерального питания сельскохозяйственных культур. Бюллетень ВИУА. — 1990. — с. 88.
