Земледелие Нечернозёмной зоны
Нечернозёмная, или таёжно-лесная, зона.
Природно-климатические условия
Климат
Климат умеренно континентальный, с нарастанием с запада на восток континентальности. Среднее годовое количество осадков уменьшается от избыточного на северо-западе до недостаточного на востоке и юго-востоке. В западных районах выпадает 700-750 мм осадков в течение года, сумма активных температур за период вегетации достигает 2000-2200 °С, продолжительность вегетационного периода — 140 дней. В восточных районах зоны количество осадков в течение года — до 400-500 мм, сумма активных температур — до 1400-1500 °С, продолжительность вегетационного периода — 100 дней.
По годам и в течение года количество осадков сильно меняется. Отклонения от среднегодовой нормы в отдельные годы достигают 50-60%. Часто их бывает слишком мало в первой половине лета, то есть в наиболее ответственные фазы роста растений, и слишком много — во второй, то есть во время уборки урожая.
В восточных, юго-восточных и южных районах бывают засухи. По этой причине система агротехнических мероприятий должна предусматривать приёмы по обеспечению посевов влагой в критические периоды развития и по борьбе с избытком влаги во второй половине лета, в западных и северо-западных районах — весной и летом.
Большое количество осадков в зимний период, обуславливает большие запасы воды весной во время таяния. Поэтому обязательно учитывают противоэрозионные мероприятия против водной эрозии.
Высокий снежный покров, часто более 20 см, надёжно защищает озимые культуры от морозов. Средний температурный минимум почвы на глубине узла кущения для большинства районов составляет —5…—8 °С, то есть близок к оптимальному значению.
Почвенный покров
Почвенный покров отличается разнообразием. Преобладают дерново-подзолистые почвы разной степени оподзоленности и мощности дернового слоя. На севере и северо-западе таёжно-лесной зоны распространены болотные, подзолисто-болотные, подзолисто-глеевые, торфяно-глеевые и луговые почвы. На юге — серые и тёмно-серые лесные почвы. В поймах рек — пойменные аллювиальные почвы.
Почвы Нечернозёмной зоны характеризуются низким естественным плодородием: кислой реакцией, небольшой обеспеченностью элементами питания, наличием в пахотном и подпахотном слоях подвижного алюминия. На таких почвах большое значение приобретает известкование кислых почв, максимальное применение органических удобрений, внесение высоких доз минеральных удобрений. Почвы Нечернозёмной зоны по гранулометрическому составу представлены суглинками, супесями и песчаными почвами. Что определяет способы основной обработки почвы и технологий возделывания культур. Часто глубина пахотного слоя составляет 18-20 см и нуждается в окультуривании.
Большинство почв Нечернозёмной зоны содержат небольшое количество гумуса, что определяет их низкую микробиологическую активность, плохие физические свойства и питательный режим. Дерново-подзолистые, подзолистые и дерново-глеевые почвы бедны прежде всего азотом и фосфором, а также кальцием, калием, магнием и др. Песчаные и супесчаные почвы содержат ещё меньше органического и минеральных питательных веществ, чем тяжёлые.
Дерново-подзолистые почвы содержат 0,8-2% гумуса, кислотность pH 4,0-5,5, насыщенность основаниями — до 80%, бедны азотом, фосфором, кальцием. Биологическая активность неокультуренных дерново-подзолистых почв низкая. Значительные площади естественных кормовых угодий и пашни в северо-западном и северо-восточном районах засорены камнями.
Содержание гумуса в серых лесных почвах — от 2 до 4%, менее оподзолены, чем дерново-подзолистые.
Рельеф
Таёжно-лесная зона характеризуется неоднородным рельефом. На севере, западе и центре зоны он относительно спокойный, на юге и юго-востоке — более расчленённый, эрозионно опасный. Сильная расчленённость рельефа приводит к большим стокам талых и ливневых вод до 700-1000 м3/га, смыву до 25-50 т/га и размыву почвы, ускоренному оврагообразованию, дренированности и иссушению полей, снижению плодородия и недобору урожая.
Большим недостатком землепользования предприятий этой зоны, особенно на севере и северо-западе, является мелкоконтурность угодий, которая осложняет механизацию полевых работ.
Растительный покров
Таёжно-лесной зоне характерна высокая до 70-90% облесенность, особенно в северных и северо-восточных районах, что способствует защите почвы от водной и ветровой эрозии.
Разнообразная травянистая растительность представлена бобовыми, злаковыми, разнотравьем, хорошо адаптированными к местным условиям произрастания, способствует повышению плодородия почв.
Задачи системы земледелия
Природные и экономические условия позволяют вести в таёжно-лесной зоне европейской части России высокоразвитое интенсивное земледелие, что доказывается стабильно высокими урожаями, получаемые в Московской и Ленинградской областей, например, зерновых до 3-6 т/га, картофеля до 20-30 т/га, овощей до 30-40 т/га, силосных до 40-50 т/га, многолетних трав — до 5-6 т/га сена.
Основные возделываемые культуры: озимые (пшеницу, рожь), яровые (ячмень, овёс, пшеница), зернобобовые (горох, люпин и др.), кормовые (многолетние травы, вико- и горохо-овсяные смеси, кукуруза на силос, корнеплоды и др.), картофель, конопля, овощные, в южной части — плодоводство. В таёжно-лесной зоне сосредоточено основное производство льна-долгунца.
В животноводстве главные направления специализаций предприятий Нечернозёмной зоны — интенсивное молочное и мясное, птицеводство.
Основные задачи системы земледелия для таёжно-лесной зоны:
- обеспечение рационального и эффективного использования земель на основе обоснованного землеустройства, организации территории, оптимальной структуры посевных площадей, введения соответствующих севооборотов, подбор продуктивных для данных почвенно-климатических условиях культур, сортов, гибридов и использования прогрессивных технологий возделывания;
- создание условий стабильного получения запланированных урожаев культур с высоким качеством продукции, обеспечение максимальной производительности каждого гектара земли при наименьших затратах труда и энергии на единицу продукции;
- обеспечение расширенного воспроизводства плодородия почв за счёт интенсивного окультуривания, устранения излишней кислотности, применения органических и минеральных удобрений, создания оптимальных физико-химических свойств пахотного горизонта, предупреждения водной эрозии, предотвращения переуплотнения, борьбы с сорной растительностью, возбудителями болезней и вредителей растений;
- ввод мелиорированных земель за счёт освоения интенсивных севооборотов с посевом наиболее продуктивных культур и использования методов программированного выращивания урожаев;
- повышение продуктивности естественных кормовых угодий на основе применения удобрений, мелиораций, коренного и поверхностного улучшения, посева многолетних трав;
- исключение ухудшения природных ландшафтов, загрязнения почвы и водных источников агрохимикатами.
Основная задача системы земледелия и всех её звеньев — улучшение и повышение плодородия почв, естественное плодородие и окультуренность которых в этой зоне довольно низкие.
Организация территории землепользования предприятий в данной зоне в большинстве случаев контурная или контурно-мелиоративная, на равнинных и осушаемых землях — прямоугольная.
Система севооборотов
Системы севооборотов в Нечернозёмной зоне, как правило, имеют зерновую специализацию до 70% зерновых в структуре посевных площадей. Высокие урожаи дают яровые зерновые после озимой ржи, идущей по чистым и занятым парам. Посевы пшеницы совмещаются с овсом — санитарной культурой в севообороте.
При молочной специализации предприятий с развитым производством картофеля рекомендуются следующие севообороты:
- 1 — яровые зерновые + многолетние травы (клевер с тимофеевкой), 2 — многолетние травы, 3 — картофель, 4 — силосные, 5 — картофель, 6 — силосные и корнеплоды;
- 1 — однолетние травы + многолетние злаковые травы, 2-5— многолетие травы, 6 — озимые на зелёный корм + силосные, 6-7 — силосные.
Площадь посадок картофеля в севообороте возможно увеличить до 30-40% при условии внесения повышенных доз удобрений, прежде всего органических.
При овощеводческой специализации предприятий рекомендуют следующие овощные севообороты:
- 1 — однолетние кормовые культуры, 2 — морковь, 3 — капуста, 4 — столовая свёкла и кормовые корнеплоды, 5 — картофель, 6 — капуста (килоустойчивые сорта; овощных культур в севообороте 50-60%);
- 1 — однолетние кормовые культуры, 2 — капуста, 3 — морковь, 4 — капуста (килоустойчивые сорта), 5 — столовая свёкла и кормовые корнеплоды (овощных культур в севообороте 70%).
В интенсивных полевых льняных севооборотах для предотвращения льноутомления почвы лён-долгунец размещают по пласту или обороту пласта многолетних трав, а также по пропашным или озимым зерновым культурам. В севооборотах на долю льна приходится до 14% пашни. При использовании сортов, устойчивых к фузариозу, и средств химической защиты его удельный вес в севообороте можно увеличить.
Благодаря животноводческому направлению сельского хозяйства зоны, широко распространены кормовые севообороты. Рекомендуется на предприятии иметь два основных типа кормовых севооборотов: прифермский и травянопропашной, на сенокосах и пастбищах — сенокосно-пастбищный. В прифермских севооборотах преобладают культуры с малотранспортабельной продукцией, иногда картофелем, с широким использованием промежуточных культур, например, кормовых капусты и брюквы, турнепса, рапса, редьки масличной, озимой ржи на зелёный корм, однолетних трав. Продуктивность прифермских севооборотов достигает до 8,5 т/га кормовых единиц.
Включение многолетних трав в прифермские севообороты делает их транянопропашными. После многолетних трав высевают пропашные культуры. Например, в Московской области рекомендуются следующие кормовые севообороты:
- 1 — однолетние травы + многолетние бобовые или бобово-злаковые травы, 2-4 — многолетние травы, 5 — силосные культуры;
- 1 — однолетние травы + многолетние бобовые или бобово-злаковые травы, 2-4 — многолетние травы, 5 — озимые зерновые + пожнивные посевы, 6 — корнеплоды;
- 1 — вико-овсяная смесь с подсевом многолетних трав (клевер + люцерна + кострец), 2-4 — многолетние травы, 5 — силосные и корнеплоды;
- 1 — вико-овсяная смесь с подсевом многолетних трав, 2-4 — многолетние травы, 5 — озимые на зелёный корм (поукосные кормовые), 6 — силосные и корнеплоды.
Примерная схема сенокосно-пастбищного севооборота: 4-6 лет — многолетние травы, 1-2 года — однолетние кормовые культуры. Достоинствами такого севооборота являются высокие почвозащитные свойства и выход кормовых единиц с 1 га достигает 7-7,5 тыс.
В ряде предприятий Нечернозёмной зоны применяют различные комбинированные овощекормовые, зернокормовые и другие севообороты.
Система обработки почвы
Основные требования к системе обработки почвы в таёжно-лесной зоне:
- ускоренное окультуривание;
- предотвращение развития и распространения отрицательных почвенных процессов, например, эрозии, повышения кислотности, ухудшения водного, питательного и воздушного режимов, переуплотнения, засорённости;
- создание условий для расширенного воспроизводства плодородия почв;
- рост продуктивности растений за счёт формирования оптимальных агрофизических, агрохимических свойств и эффективного использования удобрений.
Приёмы системы обработки почвы должны учитывать местные особенности, например, тип почвы, риск развития эрозии, рельеф местности, погодные условия, структуры посевных площадей и технологии возделывания, систему удобрения, засорённость, наличие возбудителей болезней и вредителей.
Система удобрения
Разработку системы удобрения в севообороте в Нечернозёмной зоне начинают с определения места известкования и дозы известковых удобрений. Известкование должно предшествовать применению удобрений.
Основное удобрение
Система удобрения отдельных культур в севообороте в Нечернозёмной зоне включает основное внесение, припосевное и подкормки. В основное удобрение под зябь вносят органические удобрения, известковые, фосфорные и калийные. При возделывании яровых зерновых и пропашных культур азотные удобрения вносят весной при культивации, под озимые — в подкормку. При внесении повышенных доз азотных удобрений (90-120 кг/га) на суглинистых почвах 1/3 нормы вносят под зябь. Удобрение, внесенное весной также относится к основным.
Особенно важно определить дозы азотных удобрений для озимых и яровых культур, под покров которых подсеваются бобовые травы. Мощный хлебостой и высокие урожаи зерна покровной культуры ухудшают условия водного и питательного режимов трав, а также солнечной инсоляции, что ослабляет их рост, приводит к изреживанию и снижению урожаев. В Нечернозёмной зоне внесение высоких доз азота более 90 кг/га в один срок или приём нецелесообразно. Дробное внесение повышает коэффициент использования азотных удобрений, их эффективность и улучшает качество сельскохозяйственной продукции.
На песчаных и супесчаных почвах азотные удобрения под яровые колосовые и пропашные культуры вносятся только весной. Под озимые культуры на всех типах почв 1/3 нормы азотных удобрений (30-40 кг/га) вносят до посева. При размещении озимых в севообороте после зернобобовых культур и бобовых трав, внесение азота до посева часто не приводит к положительному результату.
При наличии в хозяйстве достаточного количества фосфорно-калийных удобрений в системе удобрения можно предусмотреть внесение под многолетние травы «в запас», то есть на 3-4 года, так как фосфор и калий хорошо закрепляются в почве и при поверхностном внесении в подкормку менее эффективны. Особенно это относится к фосфоритной муке.
Для обеспечения положительного баланса гумуса на дерново-подзолистых почвах необходимо вносить ежегодно от 15 до 20 т/га и более органических удобрений, на песчаных — до 30 т/га и более. Бесподстилочный полужидкий навоз промышленных животноводческих комплексов используют для непосредственного внесения в почву и приготовления компостов. Бесподстилочный куриный помёт необходимо компостировать с соломой, торфом, отходами растениеводства или землей. Жидкие органические удобрения используют при поливе культур в кормовых севооборотах, расположенных рядом животноводческих комплексов.
Припосевное удобрение
Припосевное удобрение предусматривается для внесения в рядки при посеве яровых и озимых культур гранулированного суперфосфата, аммофоса, нитрофосок и других сложных удобрений. На хорошо удобренных почвах эффективность этого приёма снижается, однако остаётся целесообразным, так как внесенные при посеве удобрения способствуют получению хороших всходов, усилению кущения и перезимовке озимых.
Таблица. Оптимальные и максимальные дозы (кг/га д. в.) и состав припосевного удобрения основных культур в Нечернозёмной зоне.
Культура | Оптимальные дозы | Максимальные дозы |
---|---|---|
Зерновые колосовые | Р10 | P20, N10P20 |
Зернобобовые | Р10, N10P10 | P20, N15P15 |
Травы | Р10, N10P10 | P15, N10P15 |
Кукуруза | Р7, N3P7 | P10, N5P10 |
Картофель | Р20, N20P20 | P30, N30P30 |
Свёкла (все виды) | N10P10K10 | N15P15K15 |
Лён | Р10 | Р15 |
Овощи | P10, N10P10, N10P10K10 | P15, N15P15, N15P15K15 |
Подкормка
Подкормка азотными удобрениями предусматривается в первую очередь для озимых культур, которые после перезимовки выходят ослабленными и нуждаются в первую очередь в азоте. Подкормка фосфорно-калийными удобрениями проводится тогда, когда культура получила недостаточное количество этих удобрений при основном внесении. Подкормка азотом многолетних трав с большой долей бобовых нецелесообразна. По мере уменьшения доли бобового компонента в травосмеси менее 50%, что бывает во второй год пользованиями травами, предусматривается весенняя подкормка азотом N40-60.
В севооборотах со льном под эту культуру вносится полное минеральное удобрение, однако доза азота значительно меньшей, чем фосфора и калия. Избыток азота приводит к полеганию льна, ухудшает качество льноволокна. Особенно это важно при размещении льна после высокоурожайных многолетних трав с преобладанием клевера. В этом случае доза азота должна быть не более 30 кг/га. По другим предшественникам, в том числе и по обороту пласта, доза азота составляет не более 40-60 кг/га. На окультуренных почвах, где имеется риск полегания льна, посевы льна по пласту клевера с урожайностью сена 5 т/га не обеспечат получения урожая хорошего качества. В этом случае лён размещается по обороту пласта или другим предшественникам.
В севооборотах на песчаных и супесчаных почвах большая доля приходится на посевы бобовых культур: люпина на корм и зерно, зелёное удобрение, а также сераделлы. Эти растения обладают хорошей азотфиксирующей способностью и нуждаются в фосфорно-калийном удобрении. На эффективность макроудобрений, особенно при повышенных дозах, влияет обеспеченность микроэлементами.
Система удобрения культур, возделываемых на торфяно-болотных почвах, обладающих высокой продуктивностью, основана на использования запасов почвенного азота и внесении фосфорных и калийных удобрений. Азотные удобрения применяют для подкормки озимых зерновых и многолетних злаковых трав, особенно на менее мощных слабоокультуренных торфяно-болотных почвах.
Известкование
Известкование проводят полными дозами в районах с сильно- и среднекислыми почвами. На слабокислых почвах осуществляют планомерное поддерживающее известкование, которое компенсирует естественную убыль карбонатов, не допуская большого разрыва во времени между известкованиями. В районах, где площадь кислых почв составляют 30-60% общей площади пашни, наряду с поддерживающим известкованием проводят интенсивное известкование сильнокислых почв. В полевых и кормовых севооборотах известь оптимально вносить под покровные культуры.
Районы Нечернозёмной зоны
Северо-запад
Почвы северо-западного района Нечернозёмной зоны отличаются невысоким плодородием, избыточным увлажнением и склонностью к заболачиванию. В условиях недостатка тепла и плохой аэрации почвы необходимо проведение агромелиоративных приёмов для устранения избыточного увлажнения, улучшения аэрации и теплового режима.
Для устранения избыточного увлажнения применяют узкозагонную вспашку, создание гребневой и грядкообразной поверхностей, глубокое чизелевание, щелевание.
Подпахотное рыхление — один из приёмов улучшения водного и воздушного режимов нижних слоёв почвы.
В условиях риска развития водной эрозии применяют вспашку поперёк склона, глубокое рыхление, щелевание, лункование.
Северо-восток
Значительная часть дерново-подзолистых почв Северо-Востока Нечернозёмной зоны сформирована на покровных суглинках, более насыщенных основаниями и подстилаемых пористыми карбонатными породами. Окультуренность их невысокая.
К наиболее эффективным приёмам основной обработки слабоокультуренных дерново-подзолистых почв с повышенной кислотностью является вспашка плугами с почвоуглубителями и плугами с вырезными корпусами. Эффективность подпахотного рыхления тем выше, чем меньше мощность пахотного слоя и ниже степень окультуренности почвы. На слабоокультуренных дерново-подзолистых почвах для повышения плодородия используют минеральные удобрения и известь.
При достаточно глубоком окультуривании пахотного слоя, систематическом применении органических, минеральных удобрений и извести позволяет чередовать в севообороте приёмы отвальной, безотвальной, глубокой и поверхностной обработок.
Для борьбы с водной эрозией применяют вспашку поперёк склона, глубокое рыхление, щелевание, лункование.
Центральный район
Центральный район Нечернозёмной зоны имеет более продолжительный тёплый период, доля окультуренных почв выше, чем в северо-западном районе. Поэтому земледелие более интенсивное с большим ассортиментом возделываемых культур, севооборотов и применяемых технологий.
Система основной обработки почвы в центральном районе предусматривает регулярное оборачивание пахотного слоя. Наряду с вспашкой на глубину 20-22 см под зерновые и на 25-27 см под пропашные культуры, систему обработки почвы в севооборотах дополняют поверхностным и глубоким рыхлением (чизелеванием).
После уборки зерновых культур и льна выполняют зяблевую обработку почвы, включающую послеуборочное лущение жнивья и последующую через 2-3 недели вспашку плугами с предплужниками на глубину пахотного слоя с углублением.
На чистых от сорной растительности полях после пропашных культур вспашку заменяют поверхностной обработкой под озимые рожь и пшеницу, вико-овсяные и горохоовсяные смеси. На лёгких супесчаных и песчаных почвах перспективно применение безотвальной обработки, способствующей защите почв от ветровой эрозии, накоплению органических и минеральных веществ.
Для центрального района наиболее эффективна ранняя зяблевая обработка почвы, которую в зависимости от задач и условий можно дополнить последующими культивацией, лущением, созданием водозадерживающих устройств, рыхлением, бороздованием, щелеванием и т. п.
Литература
- Баздырев Г. И., Лошаков В. Г., Пупонин А. И. и др. Земледелие. Учебник для вузов. М.: Издательство «Колос». 2000
- Никляев В. С. Основы технологии сельскохозяйственного производства. Земледелие и растениеводство. М.: «Былина». 2000
- Минеев В. Г., Сычёв В. Г., Гамзиков Г. П. и др. Агрохимия. Учебник. / Под ред. Минеева В. Г. М.: Изд-во ВНИИА им. Д. Н. Прянишникова. 2017