Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Эколого-стабилизирующее значение кормовых культур в растениеводстве

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, доктора сельскохозяйственных наук, Парахин, Николай Васильевич, Москва: Изд-во "Колос"

/1

ó L/i*

■O

-X,:......

! I : ■ r

! / 1 Л,

ч c?_

Ф

Л /!

а

( '

( ! ■ - / * I

Э

Н.в.парахин

коло го*

стабилизирующее значение кормовых культур в растениеводстве

Ф

МОСКВА «КОЛОС* 1997

УДК 633.2/4 ББК 42.2 П18

Рецензенты : член-корреспондент РАСХН, профессор В. А. Тюльдюков

(МСХА); заслуженный работник сельского хозяйства, профессор В. Е. Шевченко

и доктор с.-х. наук, профессор В. А. Федотов (Воронежский ГАУ)

Редакторы: А. А. Белоусова, Н. К. Петрова Парахин Н. В.

П18 Эколого-стабилизирующее значение кормовых культур в растениеводстве. — М.: Колос, 1997. — 176 е.: ил.

ISBN 5-10-003429-7.

Оценено влияние кормовых культур на устойчивость агроландшафтов и продуктивность растений. С точки зрения экологического земледелия обоснована необходимость размещения и оптимизации посевов кормовых культур в структуре севооборота. Проанализированы результаты многочисленных опытов, в постановке которых участвовал автор. На примере Орловской области предложены направления выхода из кризисного положения отрасли растениеводства с учетом использования биологических особенностей кормовых культур.

Для научных работников в области земледелия, кормопроизводства, растениеводства, экологии.

Таблиц — 75. Иллюстраций — 9. Библиография — 154 названия.

ББК 42.2

йнал ^

ISBN 5-10-003429-7 ^ v ^} - г v - © Н. В. Парахин, 1997

UDK 633.2/4 G 5 3 J / ~

ВВК 42.2 А

Р18 и

Reviewers: ProfF. V. A. Tyuldyukov, Corresponding member of Russion Academy of

Agricultural Sciences, Moscow Agriculture Academy; Proff. V. E. Shevtchenko, Honored

Worker of Agriculture, Voronezh State Agricultural University, Rector; Proff., D. Sc.

(Agriculture) V. A. Fedotov, Voronezh State Agricultural University

Editors: A. A. Belousova, N. K. Petrova

Parakhin N. V.

P18 Ecologo-stabilizing significance of fodder crops in plantgrow-ing. - M.: Kolos, 1997. - 176 pp.: ill.

ISBN 5-10-003429-7.

The influence of fodder crops on sustainability of agrolandscapes and plant productivity is estimated. The necessity of laying out and optimisation of fodder crops in the structure of croprotation is grounded from the écologie viewpoint. The results of numerous experiments with the author's participation are analized. By the example of the Orel region the author ofifers solution to the critical situation in the cropgrowing sector considering biologic pecularities of fodder crops.

Audience: Research scientists in agriculture, fodder production, plant growing, ecology.

Tables — 76. Illustrations — 8. Bibliography — 154 titles.

BBK 42.2

ISBN 5—10—003429—7 © N. V. Parakhin, 1997

ПРЕДИСЛОВИЕ

Экология и экономика находятся в теснейшей взаимосвязи. Без соблюдения экологических требований не может формироваться здоровая экономика. К сожалению, из-за экономических проблем в последнее время не получают должной оценки естественно-научные аспекты земледелия, без которых немыслимы выход из кризисного состояния и развитие растениеводства. Прежде всего это вопросы воспроизводства плодородия почв, рационального их использования, стабилизации функционирования агроландшафтов. Поэтому появление монографии проф. Н. В. Парахина, которая посвящена рассмотрению эколого-стабилизи-рующей роли кормовых культур в растениеводстве, весьма своевременно. Работа основана на глубоком понимании того, что кормовые культуры, особенно многолетние травы, необходимы не только для удовлетворения потребностей животноводства, но и ддя экологической сбалансированности систем земледелия.

Кормовые растения, как правило, рассматривались в агрономической литературе лишь как средство удовлетворения потребностей в кормах, что обусловливало стремление к совершенствованию технологии их возделывания и повышению урожайности. В данной книге впервые показана эколого-стабилизирующая роль кормовых растений на системном уровне. Автор рассматривает кормовые растения как фактор стабилизации агроландшафтов, повышения плодородия и эрозионной устойчивости почв с учетом рельефных условий и микрозональности.

Монография отличается от ранее изданных книг еще и тем, что автор не ограничивается изложением общих теоретических положений. На примере конкретных условий Орловской области он предлагает свой подход к определению площади посева кормовых культур, необходимой для стабилизации функционирования и повышения продуктивности агроландшафтных систем данного региона. Это имеет особое значение еще и потому, что природные ландшафты центральных районов России практически разрушены в результате интенсивной земледельческой и другой деятельности. Поддержание экологического равновесия в таких условиях невозможно без использования агрофитоценозов, обладающих эколого-стабилизирующими свойствами, — кормовых культур, в первую очередь многолетних трав.

Значимость этой монографии придает и то, что при рассмотрении многих актуальных проблем современного земледелия ав-

тором использованы результаты работы отрасли кормопроизводства. В условиях недостаточного ресурсного и финансового обеспечения повышается роль биологических факторов воспроизводства почвенного плодородия. С их помощью не только осуществляется экологизация использования земли, но и достигается экономия антропогенных ресурсов.

Важнейший фактор активизации биологических процессов в земледелии — бобовые кормовые культуры. Рационально используя их почвоулучшающие способности, в условиях Орловской области можно более чем в 3 раза увеличить потребление наиболее ценного биологического азота, уменьшить дефицит гумуса и элементов минерального питания.

В монографии доказана необходимость рационального баланса отраслей в сельском хозяйстве. Это очень важно в современных условиях, поскольку значение животноводства оценивают лишь по частным экономическим критериям, без учета его комплексного эколого-экономического влияния на другие отрасли, в первую очередь на земледелие. Не случайно страны с высокой эффективностью растениеводства, как правило, имеют высокоразвитое животноводство.

На примере кормовых растений в книге рассмотрена еще одна важная для растениеводческой отрасли проблема — значение гетерогенности в повышении устойчивости функционирования агроэкосистем. На основании анализа многочисленных данных сделан исключительно важный вывод о том, что в растениеводстве следует применять наборы сельскохозяйственных культур разных видов и сортов, различающихся требованиями к почве и технологиями возделывания. Это важнейшее условие устойчивого развития растениеводства.

В книге приведены интересные и чрезвычайно важные заключения о естественно-научных принципах реформирования аграрного сектора экономики, значении крупного производства в растениеводстве. Рассмотрены также научные основы совершенствования технологий возделывания кормовых культур. При этом автор совершенно справедливо полагает, что эколого-стабилизирующее значение кормовых культур будет тем больше, чем выше их продуктивность.

Теоретические положения и практические рекомендации монографии предназначены для конкретного региона России — Орловской области. Здесь расположены многие крупные научные учреждения, внесшие большой вклад в развитие отечественной агрономии. В монографии удалось отразить результаты деятельности этих учреждений, что делает работу оригинальной и интересной для широкого круга ученых. Предложенные автором выводы помогут определить правильный курс аграрных реформ в России.

Первый вице-президент РАСХН академик А- Н. Каштанов

ВВЕДЕНИЕ

В современных экономических условиях возрастает значение повышения эффективности растениеводства на основе максимального использования агроэкологических ресурсов. Эту сложную проблему можно решать различными способами.

Выполненные ранее научные исследования были направлены в основном на разработку и совершенствование отдельных технологий и агротехнических приемов преимущественно с учетом антропогенных факторов. Однако следует отметить недооценку способов повышения эффективности и устойчивости растениеводства на основе рационального использования средообразую-щей способности растений.

Наилучшие условия для формирования высокого урожая других культур создают кормовые растения. К сожалению, сокращение объемов заготовки кормов и уменьшение площадей посева кормовых культур не позволяют в полной мере проявиться эко-лого-стабилизирующему значению кормовых культур в повышении эффективности растениеводства. По мнению автора, такое развитие событий обусловлено экономическими и экологическими причинами.

В условиях России через кормопроизводство решают вопросы обеспечения населения продуктами питания не только в силу сложившихся национальных традиций, но и потому, что кормовые угодья, в том числе и на пахотных землях, имеют большую энергетическую и белковую продуктивность, чем, например, культуры прямого продовольственного потребления. При этом животные через цепочку кормовые растения + животные -» органические удобрения переносят энергию и вещество на поля для повышения урожайности самих кормовых и продовольственных культур.

Кормовые растения, особенно бобовые культуры и многолетние травы, имеют большое значение в экологизации земледелия. Во-первых, они позволяют оптимизировать севообороты, уменьшая при этом удельный расход удобрений, пестицидов, техники и других ресурсов и сохраняя плодородие почвы. Во-вторых, кормовые культуры способствуют очистке почвы и пищевой цепочки от вредных веществ, в том числе от нитратов, тяжелых металлов, радионуклидов. В-третьих, при выращивании кормовых растений и особенно многолетних трав достигается уменьшение эрозии и техногенной нагрузки на почву.

Однако далеко не все аспекты исследуемой проблемы изучены. Практически не обоснована необходимость эколого-эконо-мического подхода к решению проблемы повышения устойчивости и эффективности растениеводства с учетом биологических особенностей кормовых культур.

В данной работе в определенной мере для конкретных ситуаций развиты положения об экологизации, интенсификации и стабилизации кормопроизводства и растениеводства, которые освещались ранее в работах [42, 43, 100].

Цель исследований, результаты которых публикуются в этой монографии, — разработка на основе эколого-экономического подхода научных основ создания адаптированной к природно-экономическим условиям стабильной кормовой базы, положительно влияющей на продуктивность и экологическую сбалансированность растениеводства за счет рационального использования средовосстанавливающей способности кормовых растений.

В процессе исследований были решены следующие конкретные задачи:

обоснованы адаптивные принципы размещения кормовых культур с учетом природно-климатических и производственных условий сохранения окружающей среды;

изучена роль кормовых растений, особенно многолетних трав, в биологизации земледелия и почвообразовательном процессе;

проанализированы баланс энергии и вещества в агроэкосисте-мах и зависимость его от агротехнических факторов при возделывании кормовых культур;

обоснованы оптимизация агрофитоценозов, структура севооборотов на основе агробиологоэкологических особенностей кормовых культур с целью повышения эффективности растениеводства.

На основании результатов теоретических исследований в работе по-новому представлены следующие положения: кормовые угодья способствуют устойчивости агроландшафтов; кормовые культуры на пашне представляют собой не только объект, но и фактор повышения уровня адаптивности и продуктивности растениеводства; кормовые растения являются фактором биологизации земледелия.

Объектом исследования были компоненты территориального размещения, использования и организации кормовых угодий Орловской области как средства производства и органическая часть ландшафта, а их предметом — закономерности развития объективно существующей эколого-экономической системы использования кормовых ресурсов в связи с процессом формирования устойчивости агроландшафтов и повышения их эффективности.

Природные и экономические условия Орловской области типичны для многих центральных регионов Российской Федера

ции, относящихся к Центрально-Черноземной и Нечерноземной зонам.

В Орловской области реформирование аграрного сектора экономики осуществляется наиболее успешно и проводится в течение продолжительного периода. Этот регион одним из первых начал внедрять бригадный и семейный подряды, хозрасчетные отношения, создавать крестьянские хозяйства, принимать меры по развитию индивидуального подворья.

Многоукладная экономика в сельском хозяйстве области сформировалась еще в 80-е годы. Преобразованиям аграрного сектора здесь стремились придать разумный характер, считая мнение крестьянина определяющим. В результате в то время область имела ежегодные темпы прироста сельскохозяйственной продукции более 10 %, а весь агрокомплекс был экономически рентабельным. Начиная с 1990 г. этот подъем прекратился, что во многом связано с непоследовательностью общей реформы в стране и недостаточностью финансовой поддержки со стороны государства. С 1995 г. аграрная реформа в области вступила в такой этап, когда начала ощущаться потребность в разработках научного характера.

В данной работе предложены направления выхода из кризисного положения кормопроизводства, которые позволят повысить экологическую устойчивость и. экономическую эффективность растениеводства. Это и определило содержание настоящей монографии.

Автор выражает искреннюю признательность ученым и преподавателям, сотрудникам и студентам Орловской государственной сельскохозяйственной академии, участвовавшим в проведении научных исследований, и благодарит всех, кто своими консультациями, советами, ценными замечаниями и предоставленной возможностью сбора фактического материала оказал неоценимую помощь в подготовке этой работы.

1. ПРИРОДНЫЕ И ЭКОНОМИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ КОРМОВЫХ КУЛЬТУР В ОРЛОВСКОЙ ОБЛАСТИ

1.1. АГРОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ

Функционирование агрофитоценозов связано с их обеспеченностью почвенными, атмосферными и космическими факторами жизни. В связи с этим вопрос об оценке условий для возделывания кормовых культур имеет зональную специфику и должен быть конкретизирован для той или иной местности. В качестве базового региона для решения данного вопроса избрана Орловская область, которая из-за своего географического положения имеет условия для возделывания кормовых культур, характерные для многих областей Центрального Черноземья и Нечерноземной зоны. Прежде всего это связано с почвенными условиями.

Орловская область расположена в северо-западной части Центрального Черноземья, ее территория составляет 24,7 тыс. км . Она занимает северный и западный склоны Среднерусской возвышенности. Область расположена в лесостепной зоне, для которой характерны почвы двух типов: лесостепные черноземы и серые лесные. На основании характеристики природных условий территории Орловщины И. К. Фрейберг [125] делает вывод, что здесь перемешаны многие признаки степи, лесостепи и области северных лесов, и поэтому «местность представляет собой как бы нарочно созданный почвенный музей, где встречается полнейшая коллекция всех переходов от вполне нормального чернозема степного происхождения к злостному подзолу искони лесных участков».

Почвообразующими породами служат осадки четвертичного периода — лёссовидные и частично покровные суглинки, пески и супеси. Почвенный покров формировался под воздействием дернового и подзолистого процессов почвообразования. Лесная растительность северных районов области обусловливала развитие подзолистого процесса, а луговая травянистая растительность степей юго-восточных районов обеспечивала высокое накопление гумуса и интенсивное проявление дернового процесса в почвах черноземного типа.

По комплексу природных факторов (рельеф, климат, почвенный покров) на территории области выделено три агропочвен-ных района: западный, центральный и юго-восточный. В западной зоне преобладают светло-серые, серые лесные и темно-серые лесные почвы (85 % пашни). Центральная зона характеризуется наличием в почвенном покрове серых и темно-серых лесных почв и оподзоленных черноземов (86,1 % площади

пахотных земель). В этом агропочвенном районе серые лесные почвы составляют 58,4 %, а оподзоленные черноземы — 27,1 %. Юго-восточная зона характеризуется преобладанием оподзолен-ных и выщелоченных черноземов (75,4 %).

Лугово-черноземные почвы встречаются небольшими пятнами по всей области, но чаще всего в западной и центральной части области. В восточной и юго-восточной части преобладают тяжелосуглинистые почвы, в центральной и западной — среднесугли-нистые, в западной (особенно в северо-западной) — легкосуглинистые, супесчаные и песчаные, т. е. почвы легкого механического состава.

Как видно из таблицы 1, в области наиболее распространены оподзоленные черноземы и темно-серые лесные почвы, которые занимают 46 % общей площади сельскохозяйственных угодий. Значительно меньшую площадь занимают выщелоченные черноземы и лугово-черноземные почвы (11,5 %), серые лесные (19,5 %), светло-серые и дерново-