UniversityAgro.ru » Земледелие » Земледелие Поволжья

Земледелие Поволжья

Поволжье — один из крупнейших сельскохозяйственных регионов России, включающий более 48 млн га сельскохозяйственных угодий, из которых около 30 млн га — пашни.

Основная отрасль растениеводства — зерновое хозяйство. Именно в Поволжье выращивают знаменитые сильные и твердые пшеницы, качество которых признано лучшим в мире.

Поволжье можно разделить на 4 крупные почвенно-климатические подзоны:

  • лесостепь — включает Ульяновскую, Пензенскую области, северные районы Самарской области;
  • засушливая черноземная степь — центральные и южные районы Самарской и Саратовской областей (левобережье), северные и центральные районы Волгоградской области;
  • сухая степь — юго-восточные районы Самарской и Саратовской областей, центральные и часть южных районов Волгоградской области;
  • полупустынная степь — Астраханской области (кроме Ахтубы), районы юго-востока Саратовской, правобережья и Заволжья Волгоградской области.

Природно-климатические условия

Климат

Климат лесостепной части Поволжья умеренный. Среднегодовое количество осадков около 400 мм. Коэффициент влагообеспеченности (по Селянинову) составляет 0,7-0,8. Количество осадков за вегетационный период может меняться, но засухи бывают реже, чем в степной части. Особенно резко может отличаться количество атмосферных осадков во второй половине вегетационного периода. В целом в течение теплого периода года дефицит осадков составляет около 100 мм. Неравномерность увлажнения почвы увеличивается вследствие значительной расчлененности рельефа. От недостатка влаги больше страдают склоны с южной экспозиций.

Засушливая черноземная степь характеризуется среднегодовым количеством осадков 300-350 мм, дефицит влаги в теплый сезон может составлять 200 мм. Иссушение корнеобитаемого слоя может достигать до 50 см глубины. Повторяемость сухих лет около 70-75%. Зимы, как правило, малоснежные. В летний период температура воздуха выше, чем в лесостепи, чаще отмечаются засухи и суховеи. Гидротермический коэффициент колеблется от 0,5 до 0,7; относительная влажность воздуха в июне—июле снижается до 15-20%.

Весной до посева яровых культур почва промачивается на полную глубину корнеобитаемого слоя только в годы с достаточным количеством осадков. Поэтому из-за частого недостатка осадков в летний период после уборки большинства культур в метровом слое запасы влаги составляют 20-30 мм. Достаточные запасы влаги бывают только на чистых парах.

Сухая степь характеризуется среднегодовым количеством осадков 275-350 мл. Дефицит влаги только в мае-июне достигает 250 мм. Коэффициент влагообеспеченности не более 0,4-0,5. Осенью и зимой осадков, как правило, не достаточно для увлажнения всего корнеобитаемого слоя. Отмечаются частые суховеи и периоды с относительной влажностью воздуха до 15-20%. Засухи повторяются в среднем через каждые 2-3 года, иногда несколько лет подряд.

Климат полупустынной части Поволжья острозасушливый. Среднегодовое количество осадков составляет на севере 250-300 мм, на юге — 180-200 мм. Дефицит влаги за вегетационный период достигает 350-400 мм. В отдельные годы осадки в летний период могут отсутствовать. Количество засушливых лет достигает 80-90%.

Уже в июне естественная растительность выгорает, поэтому большое значение приобретает искусственное орошение.

Почвы

В лесостепи преобладают выщелоченные и мощные черноземные, в сочетании с серыми лесными и бурыми песчаными почвами. Встречаются подзолы. Выщелоченные черноземы преобладают преимущественно на северо-востоке Пензенской, в Ульяновской и Самарской областях. Содержание гумуса в них составляет от 4 до 9%, толщина перегнойного горизонта — до 100 см. Мощные черноземы с содержанием гумуса 10-12% распространены на юге и юго-западе Поволжья, с мощностью гумусового горизонта до 110-120 см.

В засушливой степи преобладают обыкновенные южные черноземы, глинистые и суглинистые почвы. В острозасушливой степи — каштановые, светло-каштановые, бурые, солонцеватые почвы в сочетании с солонцами. Характеризуются высоким естественным плодородием, содержат гумуса в пахотном слое составляет от 4 до 8%, мощность перегнойного горизонта — 40-80 см. Солонцовые почвы в естественных условиях малоплодородны, для их окультуривания применяют различные способы мелиорации.

В сухой степи преобладают темно-каштановые, каштановые, комплексные почвы различной степени солонцеватости, гранулометрического состава и эродированности. Распространены суглинистые и тяжелосуглинистые разности. На пашне пятна солонцов могут охватывать до 20-25% площади. Вдоль крупных рек (Волга, Дон) большие площади заняты песчаными и супесчаными почвами, подверженные высокому риску ветровой и водной эрозий. Каштановые почвы содержат до 3-4% гумуса, мощность перегнойного горизонта — 30-40 см. Склонны к уплотнению и ухудшению водного режима.

Полупустынная степь характеризуется резко выраженной комплексностью почвенного покрова. Распространены каштановые, светло-каштановые, бурые почвы и пятна степных солонцов. На долю последних приходится от 15-20 до 40-50% всей площади пашни. Содержание гумуса в светло-каштановых и бурых почвах — 1,5-3%, мощность перегнойного слоя — 13-25 см. Естественное плодородие солонцеватых светло-каштановых и бурых почв небольшое.

Рельеф

Территория Поволжья характеризуется расчлененным рельефом, сформировавшимся под воздействием многовековой деятельности реки Волги и ее притоков. Рельеф Правобережья более расчленен, чем Левобережья. Согласно данным А.И. Шабаева (1985), в Саратовской области более 80% сельскохозяйственных угодий размещаются на склонах; в правобережной части преобладают склоновые земли с крутизной 3-9°, в левобережной — 1-3°. Горизонтальное расчленение территории на западе Правобережья составляет 0,5-0,6 км/км2, восточной части — 0,5-0,9, в прибрежной к Волге полосе — до 2,5 км/км2. Такая характеристика определяет предрасположенность почв к водной и ветровой эрозиям.

В Самарской области на склоновых землях 1-3° расположено 65,6% пашни, 3-5° — 26,3%, 5-10° — около 3%. Расчлененность территории гидрографической сетью — 0,5-0,96 км/км2.

В Волгоградской области почти половина площадей сельскохозяйственных угодий размещается на склонах и подвержена риску водной и ветровой эрозий. Под оврагами занято более 63 тыс. га.

Потери почвы от эрозии в Поволжье достигают до 20-25 т/га, потери воды за счет стока — 200-500 м3/га, что сказывается резким снижением урожайности, особенно в правобережной части. В ряде районов происходит оврагообразование, что приводит к сильному дренированию и иссушению земель.

Растительный покров

В связи с сельскохозяйственным освоением земель растительный покров претерпел существенные изменения и значительно утратил свои почвозащитные свойства. Облесенность территории Поволжья низкая и очень низкая. Травянистая растительность представлена посевами культурных растений, в основном яровых. На долю многолетних трав приходятся небольшие площади. Естественная травянистая растительность представлена разнотравно-типчаково-ковыльная ассоциацией среднего (лесостепного) и южного (степного) типов.

Наиболее бедная растительность в сухостепной и полупустынной подзонах. Распространены белополынно-ромашковая, ковыльно-типчаковая, гречишки, типчаково-белополынная, прутняково-белополынная, чернополынная, кермеково-гречишковая, разнотравно-типчаково-пырейная, лебеда бородавчатая, полынь, солянки, солончаковая, злаково-ситниковая, чернополынно-прутняковая, ромашко-чернополынная ассоциации.

Низкая почвозащитная и почвоулучшающая способность естественной и культурной растительности требует соответствующего подхода в проектировании системы земледелия Поволжья.

Основные задачи системы земледелия

Ведущим направлением земледелия Поволжья является производство зерна, главным образом пшеницы, крупяных и овощных культур. В связи с достаточно развитым животноводством значение имеет кормопроизводство.

Основные задачи системы земледелия в Поволжье:

  • борьба с засухой;
  • ежегодное получение стабильных урожаев;
  • защита почвы от водной и ветровой эрозий;
  • регулирование водного режима;
  • борьба с засолением;
  • внесение органических и минеральных удобрений;
  • травосеяние;
  • применение прогрессивных способов обработки почвы, направленных на повышение плодородия;
  • повышение эффективности чистых паров и орошаемых земель;
  • защита посевов от сорной растительности, возбудителей болезней и вредителей.

Главная задача системы земледелия для большинства районов Поволжья — мероприятия по максимальному накоплению и сохранению почвенной влаги в течение всего года на каждом поле севооборота. Агрокомплекс по влагонакоплению и защите почв от эрозии разрабатывают на весь севооборот с учетом биологических особенностей культур и влагосберегающих технологий.

Система севооборотов

В Поволжье применяются следующие севообороты:

  • зернопаропропашные:
  • зернопропашные:
    • 6-польный: 1 — зерновые бобовые, 2 — озимая или яровая пшеница, 3 — ячмень или просо, 4 — яровая пшеница, 5 — кукуруза, 6 — ячмень;
    • 8-польный: 1 — зернобобовые, 2 — озимая или яровая пшеница, 3 — ячмень или просо, 4 — яровая пшеница, 5 — кукуруза, 6 — озимая или яровая пшеница, 7 — ячмень или овес, 8 — подсолнечник.

В центральном Правобережье с учетом специализации хозяйств и почвенно-климатических условий рекомендуются следующие полевые севообороты:

  • 6-польный: 1 — пар чистый, 2 — озимые, 3 — яровая пшеница, 4 — кукуруза, 5 — яровая пшеница, 6 — ячмень;
  • 7-польный: 1 — пар чистый, 2 — озимые, 3 — просо или ячмень, 4 — зерновые бобовые, 5 — озимые или яровая пшеница, 6 — ячмень, 7 — подсолнечник или 1 — пар чистый, 2 — озимые, 3 — яровая пшеница, 4 — просо, 5 — яровая пшеница, 6 — кукуруза, 7 — ячмень;
  • 8-польный: 1 — чистый пар, 2 — озимые, 3 — яровая пшеница, просо, 4 — кукуруза, 5— ячмень, 6 — зернобобовые, 7 — озимые или яровая пшеница, 8 — подсолнечник;
  • 9-польный: 1 — чистый пар, 2 — озимые, 3 — яровая пшеница, просо, 4 — зернобобовые, 5 — озимые или яровая пшеница, 6 — ячмень, 7 — кукуруза, 8 — овес, 9 — подсолнечник.

При продвижении на юг и юго-восток засушливость климата возрастает, поэтому удельный вес чистых паров в зернопаровых севооборотов увеличивается. Типичная схема зернопарового севооборотов для юго-восточной части Поволжья: 1 — пар чистый, 2 — озимые или яровая пшеница, 3 — яровая пшеница, 4 — просо, 5 — ячмень, 6 — горчица.

В наиболее засушливых районах Поволжья, где количество осадков составляет 200-250 мм, применяют зернопаровые севообороты с короткой ротацией: 

  • 1 — пар чистый, 2 — озимая пшеница, 3 — просо или ячмень;
  • 1 — пар чистый, 2 — озимая пшеница, 3 — яровая пшеница или просо, 4 — ячмень.

В районах, расположенных вблизи крупных административных центров, в связи с развитием молочного животноводства и хозяйств с овощекортофельной специализацией в севооборотах увеличивается удельный вес кормовых и овощных культур. Здесь также применяют специальные овощные, овощекартофельные и овощекормовые севообороты с орошением.

Система обработки почвы

Учитывая почвенно-климатические особенности Поволжья к системе обработки почвы предъявляют следующие требования:

  • обеспечение максимального накопления и сохранения влаги;
  • предотвращение водной и ветровой эрозий;
  • очищение полей от сорной растительности, уничтожение вредителей и возбудителей болезней;
  • создание оптимальных условий для роста и развития растений;
  • получение высоких стабильных урожаев.

Несмотря на большое разнообразие почвенно-климатических условий Поволжья, для этой зоны характерна устойчивая погода. Поэтому система обработки почвы должна соответствовать местным почвенно-климатическим, погодным условиям, типу почв, рельефу, степени засоренности полей, особенностям предшественников и требованиям культур.

В Поволжье применяют три системы обработки почвы, основанные на вспашка, безотвальном рыхлении и их сочетании (комбинированная обработка).

На севере, северо-западе и западе правобережных районов применяют систему обработки почвы, основанную на вспашке. Рекомендуется разноглубинная вспашка с учетом типа почв, предшественника и культуры: под зерновые на глубину 20-22 см, под пропашные — на 30-32 см.

В более засушливых лесостепной части в севооборотах используют комбинированную основную обработку почвы. В звене с чистым паром выполняют рыхление (чизелевание), а в звеньях с многолетними травами и пропашными — вспашку на глубину 30-32 см. На смытых склоновых землях применяют безотвальное рыхление.

В острозасушливых степных районах Поволжья, особенно на легких почвах, используется безотвальная (плоскорезная, чизельная) обработка с оставлением стерни на поверхности почвы. Такая обработка наиболее эффективна по влагонакоплению и в борьбе с засухой и эрозией почв.

Предпосевная подготовка почвы по обычной вспашке заключается в бороновании ранней весной в 2-3 следа, с последующей по мере прорастания сорняков, культивацией и перед посевом прикатыванием. На стерневых фонах после плоскорезной обработки используют бороны БИГ-3 и кольчато-шпоровые катки ЗКК-6А. Предпосевную культивацию выполняют одновременно с посевом сеялками-культиваторами СЗС-2,1. Такое совмещение может не всегда давать удовлетворительное качество работы, поэтому при повышенной влажности верхнего слоя почвы культивацию и посев проводят раздельно, но без разрыва во времени.

Система удобрения

В лесостепи, особенно северной её части, эффективность удобрений выше, чем в остальных районах Поволжья. Все возделываемые культуры хорошо реагируют на внесение органических и минеральных удобрений. Озимые и яровые зерновые наиболее отзывчивы на азотные удобрения, а при посеве озимых после занятых паров — на полное минеральное удобрение.

Органические удобрения вносят осенью под обработку черного пара в дозе 20-30 т/га, под парозанимающие культуры, свеклу, кукурузу и картофель.

Минеральные удобрения применяют как основное, при посеве или в виде подкормок. Основное удобрение вносят при основной обработке почвы в пару или зяби. Эффективно внесение минеральных удобрений, особенно фосфорных, в рядки при посеве и локально.

В степной части Поволжья эффективно внесение фосфорных удобрений. Действие навоза в первый год проявляется слабее, чем в лесостепи, но последействие более длительное.

Внесение органических и минеральных, прежде всего фосфорных, удобрений необходимо на каштановых почвах.

Фосфорные удобрения наиболее важны в Поволжье, так как улучшают питание растений, повышают засухоустойчивость, у озимых также зимостойкость.

Хорошие результаты дает дробное внесение азотных удобрений при подкормках озимых зерновых в дозах по 30 кг/га д.в. осенью и весной.

Лучшее место в севообороте для внесения навоза в степных районах Поволжья — чистый пар. 

Дозы органических и минеральных удобрений в степи выше, чем в лесостепи. Высокая эффективность удобрений в степи возможна только при достаточном увлажнении почвы. Поэтому эффективность системы удобрения сильно зависит от приемов, улучшающих водный режим.

На почвах, подверженных эрозии, дозы органических и минеральных удобрений увеличивают на 20-30%.

Применение микроудобрений должно соответствовать требованиям возделываемых культур. Так, сахарная свекла и бобовые выносят микроэлементы в больших количествах, чем зерновые.

Система мер по регулированию водного режима, борьбе с засухой и эрозией почв

Общая площадь эродированных земель в Поволжье составляет более 10 млн га. Ежегодно смыву в различной степени подвергается до 60% пашни. Самая большая площадь смытых земель более 4,5 млн га приходится на Саратовскую область. Ветровая эрозия проявлена на площади 1100-1300 тыс. га, из которых 800-900 тыс. га в Волгоградской области.

Эрозия почвы чаще всего проявляется при несоблюдении требования почвозащитной организации территории и агротехники. Правильная и научно обоснованная организация земельной территории — основа противоэрозионного комплекса.

На пахотных землях со склонами 1-3° и слабосмытыми почвами вводят обычные полевые, кормовые или специальные севообороты с противоэрозионной агротехникой.

Среднесмытые пахотные почвы на склонах с крутизной 3-5° и почвах легкого гранулометрического состава отводят под почвозащитные полевые и кормовые севообороты.

На средне- и сильноэродированных землях со склонами и на дефлированных почвах вводят севообороты с полосной и контурно-буферной организацией территории.

При полосном размещении культуры с хорошими почвозащитными свойствами, например, многолетние травы или озимые, чередуют на каждом поле полосами через 50-150 м с культурами, обладающими плохими почвозащитными свойствами. Полосы размещают поперек направлению господствующих ветров, либо на склоновых землях — поперек склона или по горизонталям.

Сильносмытые или сильноразвеваемые земли при крутизне склона более 5° желательно отводить под почвозащитные севообороты с многолетними травами и 2-3 полями зерновых культур или полностью залужать.

На черноземных почвах, подверженных водной и ветровой эрозиям, (Правобережье) рекомендуется следующий почвозащитный севооборот: 1-4 — многолетние травы (травосмесь бобовых и злаковых), 5-6 — зерновые, 7 — просо с подсевом трав. На каштановых и светло-каштановых почвах, подверженных водной и ветровой эрозиям, (Левобережье) рекомендуется следующий почвозащитный севооборот: 1-5 — многолетние травы (травосмесь бобовых и злаковых), 6 — яровые колосовые, озимая рожь, 7 — ячмень.

Склоны крутизной от 8 до 16° залужают в системе окаймляющих лесных полос и кустарниковых кулис или залесяют. Систему защитных насаждений и гидротехнических сооружений связывают с дорожной сетью, скотопрогонами, оросительными каналами таким образом, чтобы дальнейшее использование исключало риск развития эрозионных процессов.

Агротехнические противоэрозионные мероприятия (комплексы) должны разрабатываться так, чтобы они предотвращали развитие водной и ветровой эрозии в любой период года. Их разрабатывают, прогнозируя возможное развитие эрозионных процессов на отдельных полях севооборота с учетом состояния почвы, рельефа и свойств высеваемых культур.

В условиях риска развития ветровой эрозии предусматривают уменьшение механического воздействия на почву, сохранение пожнивных остатков и стерни на ее поверхности. На всех полях севооборотов применяют почвозащитную технологию возделывания культур и систему противоэрозионных машин.

На почвах, подверженных водной эрозии, комплекс противоэрозионных агротехнических мероприятий должен предотвращать сток талых и дождевых вод, смыв и размыв почвы. Талые воды на зяби задерживают с помощью осенней вспашки с прерывистым бороздованием, лункования или плоскорезной обработки почвы поперек склона. На склонах более 2° используют вспашку с почвоуглублением и ступенчатую. При минимальной обработке проводят щелевание через 2-4 м и поперек склона или по горизонталям.

Для задержания стока в летний период на пахотных склонах проводят посев яровых поперек склона, щелевание междурядий пропашных и паров, создание буферных полос на посевах и парах.

На разносторонних и ложбинистых склоновых землях желательно проводить контурную вспашку вдоль горизонталей, направление которых определяют нивелиром.

Защитное лесоразведение во всех подзонах Поволжья предназначено для задержания, накопления и равномерного распределения снега, перевода поверхностного стока воды во внутрипочвенный, предотвращения смыва и оврагообразования, накопления и сохранения влаги в почве и водных источниках, снижения отрицательного воздействия суховеев и ветровой эрозии. Максимальный эффект полезащитного лесоразведения достигается при совместном использовании с почвозащитной агротехникой.

Гидротехнические сооружения создаются для того, чтобы в случае необходимости немедленно приостановить размыв почвы. К ним относятся распылители стока, водонаправляющие и водоотводящие канавы, валы-террасы, водозадерживающие и водоотводящие валы, вершинные и донные сооружения, пруды.

Орошение в условиях юга Поволжья является самым эффективным средством борьбы с засухой. Эффективность орошения зависимости от качества ирригационных систем, их технического уровня и состояния, правильности использования мелиорированных угодий.

Системы орошаемого земледелия, помимо соблюдения общих требований (соблюдение норм полива, предотвращение ирригационной эрозии и вторичного засоления и т.д.), должны сочетаться с интенсивными севооборотами с посевами люцерны, кукурузы на зерно и иными высокопродуктивными культурами.

Система защиты растений

Поволжье характеризуется большим разнообразием видового состава вредителей и болезней сельскохозяйственных культур. На посевах пшеницы, ржи, овса и ячменя обитают более 40 видов насекомых. К наиболее распространенным относятся злаковые мухи, трипсы, тли, хлебные пилильщики, зерновые совки, проволочники, вредная черепашка. На больших площадях, особенно в годы засухи, пшеница и ячмень поражаются корневыми гнилями, снижающими урожайность на 0,1-0,25 т/га. В отдельные годы посевы пшеницы могут поражаться пыльной головней и ржавчиной.

В посевах люцерны обитает более 200 видов вредных насекомых. Всходы кукурузы часто повреждаются проволочниками. Картофелю значительный вред наносят колорадский жук, грибные и вирусные болезни.

В этой зоне насчитывается более 200 видов сорных растений, в том числе карантинные — амброзия трехраздельная, амброзия многолетняя, горчак розовый, подсолнечник сорный и повилика.

Ущерб посевам сельскохозяйственных культур наносят суслики, мышевидные грызуны, ложнопроволочники, подгрызающие совки, луговой мотылек.

В условиях орошения и во влажные годы возникают эпифитотии мучнистой росы и бурой ржавчины.

Большинство видов вредителей, болезней и сорных растений распространены во всех зоне, меньшая часть — в определенных районах. Например, в лесостепной части Поволжья наиболее распространены злаковые мухи, подгрызающие совки, злаковые тли, мучнистая роса и ржавчинные грибы. В степной части для зерновых культур наибольшую опасность представляют клопы-черепашки, хлебные жуки, злаковые мухи, хлебные пилильщики, зерновая совка, листовые и стеблевые хлебные блошки, злаковые трипсы и проволочники, из болезней — бурая ржавчина, головня, мучнистая роса, корневые гнили.

В сухой и полупустынной степи Заволжья посевы зерновых культур повреждаются сусликами и другими грызунами, насекомыми — зерновой совкой, злаковыми трипсами, хлебными стеблевыми пилильщиками. К наиболее опасным возбудителям болезней зерновых относятся корневые гнили, пятнистый и линейный бактериозы.

Агротехнические методы

Важным агротехническим приемом системы защиты растения является соблюдение севооборотов, правильное чередование и смена культур в сочетании с качественной основной и предпосевной обработкой почвы, соблюдение оптимальных сроков посева. Нарушение технологий приводит к потере влаги, иссушению почвы, плохому очищению от вредителей, возбудителей болезней и сорных растений.

Введение в севооборот бобовых, пропашных, кормовых культур и овса позволяет подавить возбудителей корневых гнилей.

Существенное значение имеет пространственное размещение культур. Так, удалении посевов яровой пшеницы от озимой на 1-1,5 км позволяет в 4-5 раз уменьшить поражаемость всходы яровой пшеницы шведской и гессенской мухами.

Биологические методы

Биологический метод может успешно использоваться в борьбе с вредителями сахарной свеклы, гороха, овощных и плодовых культур. Для этого необходимо осуществлять воспроизводство трихограммы. Фитосейулюс может быть эффективен против паутинного клеща на огурце в защищенном грунте.

Для борьбы с листогрызущими вредителями овощных культур могут использоваться бактериальные препараты, например, энтобактерин, дендробациллин, на картофеле против колорадского жука — боверин, битоксибациллин.

Бактороденцид и бактокумарин могут быть эффективны в борьбе с грызунами на полях, складских помещениях, парниках и садах.

Химические методы

Применение химических методов следует рассматривать, как исключительную меру, эффективность которых оценивают с учетом экономического порога вредоносности, наличия энтомофагов.

Посевной материал зерновых культур обеззараживают от всех видов головневых болезней и корневых гнилей за 3-6 месяца до посева.

Для предупреждения распространения мучнистой росы и ржавчины применяют некорневую подкормку яровой пшеницы в фазе кущения — выхода в трубку фосфорно-калийными удобрениями. Нормы внесения: хлористый калий — 8 кг/га, суперфосфат — 8-7 кг/га, расход рабочей жидкости — 100 л/га.

[INSERT_ELEMENTOR id="3654"]

Литература

Земледелие. Учебник для вузов/Г.И. Баздырев, В.Г. Лошаков, А.И. Пупонин и др. — М.: Издательство «Колос», 2000. — 551 с.