Р А С Т Е Н И Е В О... Вводная. Лектор
реклама
РАСТЕНИЕВОДСТВО Лектор – Карпук Василий Васильевич 1 лекция: Вводная. Растениеводство как отрасль производства и как наука Растениеводство как отрасль производства продуктов питания, кормов, сырья для легкой и пищевой промышленности. Критические периоды в развитии растениеводства. Особенности растениеводства. Пути решения зерновой проблемы. Растениеводство как отрасль науки. Предмет и задачи. Краткая история растениеводства. Методы исследования. Связь с др. науками. Агроклиматические зоны. Системы земледелия. Законы земледелия. Растениеводство – прикладная отрасль ботаники, имеющая главной задачей разработку научных основ современного аграрного производства. Растение занимает центральное место в сельскохозяйственном секторе производства, является основным средством этого производства. Цель растениеводства – выращивание растений для получения растениеводческой продукции, обеспечивающей население продуктами питания, животноводство кормами, перерабатывающую промышленность сырьем. Объектами растениеводства как отрасли производства и как науки являются растения и требования, предъявляемые ими к основным факторам среды, а также методы, приемы максимального удовлетворения этих требований для получения высоких и стабильных урожаев хорошего качества. РАСТЕНИЕВОДСТВО Растениеводство как основная отрасль с.- х производства и как наука 1. Сельское хозяйство как отрасль производства продуктов питания человека, кормов для животных и сырья для легкой и пищевой промышленности. ■ Перспективы производства сельскохозяйственной продукции на современном этапе. Особенности сельскохозяйственного производства. Растениеводство и животноводство как основные отрасли сельскохозяйственного производства. Рациональное сочетание этих отраслей необходимое условие повышения производительности труда в сельском хозяйстве. 2. Растениеводство как наука. Краткая история развития науки, центры растениеводства в Республике Беларусь. Связь сельскохозяйственных наук с биологическими, химическими и др. науками. Роль науки в развитии сельскохозяйственного производства. Системы земледелия. Задачи растениеводства на современном этапе. Законы земледелия. Сущность главных законов земледелия (автотрофности растений, незаменимости и равнозначности факторов жизни растений, возрастания плодородия почв) и их роль в растениеводстве. Сельское хозяйство – старейшая и важнейшая отрасль народ. хоз-ва Республики Беларусь. Оно имеет жизнеопределяющее, стратегическое значение для хозяйства страны: здесь создаются продукты питания для населения, корма для сельскохозяйственных животных и сырье для многих отраслей промышленности – в первую очередь, пищевой и легкой. Причем значение сельскохозяйственного производства не уменьшается. Производство продуктов растениеводства, как процесс биологический, основывается на использовании трех природных средств этого производства: 1) живых растений, 2) почвы, 3) климата. Сельскохозяйственные растения – непосредственные и единственные производители органической продукции, создающие ее в процессе фотосинтетической деятельности за период вегетации. Почва – главный источник снабжения растений минеральными веществами и влагой. Климатические ресурсы среды, окружающей растения, оказывают непосредственное влияние на фотосинтез, поглощение воды и минеральных веществ из почвы и определяют характер и интенсивность биохимических процессов, протекающих у вегетирующих растений. Задача получения высоких устойчивых урожаев культурных растений решается путем приведения в наиболее эффективное взаимодействие всех вышеназванных условий растениеводства. В свете агробиологической науки урожай культурных растений – это результат развития их в определенных условиях, результат взаимодействия растений со средой под влиянием деятельности человека. Продуктивность и свойства сельскохозяйственных растений (в частности, рост и развитие) обусловлены как наследственностью, так и средой. Поэтому для получения наивысшей продуктивности сельскохозяйственных культур необходимо: 1) совершенствовать природу самих растений (селекция лучших сортов), 2) создавать оптимальные условия для их роста и развития. Критические исторические периоды в развитии сельскохозяйственного производства. Сельскохозяйственное растениеводство зародилось не вчера, и население Беларуси традиционно занималось этим делом на протяжении многих сотен и тысяч лет. Со временем менялись уклады жизни, орудия труда, системы земледелия, да и основные культуры: вместо доминирующих зерновых – ржи, пшеницы, ячменя, овса, проса, бобовых, капусты, репы, брюквы, появились картофель, томаты, свекла, кукуруза, подсолнечник и др. Величайшее напряжение и разорение сельскохозяйственного производства наблюдалось в период войн, которых на Беларуси было немало. Но именно благодаря сельскому хозяйству народ выживал в лихолетье, выстаивал, хозяйство восстанавливалось, край возрождался и развивался дальше. Важнейшее значение для Беларуси в ее новой истории имела Октябрьская революция в России, в которую в этот период входила и Беларусь. Революция вызвала небывалые преобразования в области сельскохоз. производства. Известно, что в результате проведенной коллективизации мелких крестьянских хозяйств – социально болезненного процесса, который Беларусь пережила в целом не столь драматично и трагично, как Черноземные области России и Украины, – наша Республика стала одной из наиболее передовых в СССР сельскохозяйственных производителей с преобладающим крупными высокомеханизированными агропредприятиями, составляющими базу животноводства, перерабатывающей и легкой промышленности. Важное значение для развития сельскохозяйственного производства в Беларуси имели также осушение болот (мелиорация), строительство дорог, электрификация, благодаря которым в значительной мере изменился патриархальный уклад деревенской жизни, на селе появились учителя, врачи и стали востребованными новые специалисты: механизаторы, электрики, агрономы и т.д. Сильнейший удар по сельскому хозяйству Беларуси был нанесен аварией на Чернобыльской АЭС в мае 1986 года, в результате которой треть сельскохозяйственных угодий на юго-востоке республики были загрязнены радионуклидами. После развала СССР в Беларуси сложившаяся основная структура с.-х. производства сохранилась, но подверглась реформированию. Колхозы и совхозы в их советской форме были преобразованы в сообщества, товарищества, кооперативы, появились и частные фермерские хоз-ва. Получила развитие специализация предприятий по производству наиболее эффективной, рентабельной, прибыльной сельскохозяйственной продукции и зачастую также – ее частичной переработке. Радиационная обстановка на территории Республики Беларусь после аварии на Чернобыльской АЭС в 1982 г. Масштаб 1 : 3000000 К сожалению, в постсоветское время стали появляться новые негативные тенденции, которые подкреплялись экономическими и научными рекомендациями. Например, нам советовали не тратить дорогое топливо для тракторов и комбайнов на полях Нечерноземья и не выращивать пшеницу и кукурузу на зерно в Беларуси, поскольку нужное количество зерна выгоднее купить в Украине, Молдове или Краснодарском крае России, специализирующихся на выращивании этих культур. Однако такие рекомендации не учитывают возможных природных катаклизмов в зерносеющих регионах и быстро меняющиеся экономические и политические ситуации на мировом рынке продовольствия и подрывают развитие собственного агропромышленного комплекса. В качестве второго примера можно назвать доведенную до абсурда идею «минимизации» обработки почвы, которую назвали «ленивкой», поскольку новые посевы предлагали проводить по стерне без культивации и вспашки верхнего слоя земли. Такие рекомендации под флагом необходимой экологизации растениеводства мы рассматриваем как неоправданное упрощенчество систем обработки почвы по причинам дефицита средств производства или недостаточно грамотного подхода к проблеме. В нынешней ситуации резкого подорожания углеводород ного топлива представляется важным и своевременным еще раз «проинвентаризировать» и выявить резервы экономии в растениеводстве и земледелии. Одним из реальных путей снижения затрат в сельском хозяйстве является разработка и активное внедрение современных ресурсосберегающих и экологически чистых технологий производства растениеводческой продукции. Государственная система земледелия предусматривает оптимизацию землепользования; структуру посевных площадей, организованную в севообороты; развитие зональных систем земледелия, основу которых должны составлять рентабельные технологии возделывания определенных сельскохозяйственных культур; инновационные технологии возделывания культур, включая новые сорта, семена, обработку почвы, удобрения, защиту растений от действия неблагоприятных факторов среды, сорняков, вредителей и болезней. Пути решения зерновой проблемы в Республике Беларусь практически те же, что и в мире: интенсификация сельскохозяйственного производства. Ее достигают обычно селекционным путем, высокой агрокультурой с повсеместным использованием механизации, автоматизации, компьютеризации агротехнологических процессов, а также все более широким применением разнообразных физиологических регуляторов, эффективных химических средств, молекулярной генетики, биотехнологии, выведением генно-модифицированных культур. От решения этих вопросов зависит обеспечение населения не только хлебом, но и молоком и другими продуктами животноводства, поэтому повышение производства зерна остается ключевой проблемой растениеводства. В первую очередь, требуется увеличение площади под высокоурожайными культурами и так же сократить под низкоурожайными. Это особенно важно потому, что площадь земель, используемых для с.-х. нужд, в расчете на душу населения постепенно уменьшается, а продуктов сельского хозяйства требуется все больше и больше. В связи с этим первостепенное значение приобретает эффективное использование факторов интенсификации, связанных с основными направлениями научно-технического прогресса в сельском хозяйстве. В первую очередь это комплексная механизация и электрификация производства, химизация – широкое применение минеральных удобрений, средств защиты растений, мелиорация земель, использование достижений науки, мирового опыта. Основные приоритеты – повышение урожайности всех культур и увеличение выхода продукции с каждого гектара при наименьших затратах труда и средств в последние годы дополняются необходимостью энерго- и ресурсосбережения, повсеместной экологизации сельскохозяйственного производства. Увеличив производство зерна, можно успешно обеспечить население продуктами питания, повысить продуктивность животноводства, создать государственный резерв зерна и обеспечить продовольственную безопасность страны. Особенности сельскохозяйственного производства 1) сезонный характер, 2) приходится иметь дело как с машинами, так и с природой (растения, почва, климат и пр.) 3) растения и способы их агротехники очень разнообразны, 4) главная направленность деятельности – создание условий для непрерывного обеспечения растений основными факторами жизни в оптимальных количествах, 5) постоянная угроза стихий и гибели урожая, 6) зональные особенности, кадастр почв. Растениеводство и животноводство – основные отрасли с.-х. производства. В товарном значении животноводство дает 2/3, а растениеводство 1/3 с.-х. продукции РБ. Поэтому хорошо организованное животноводство дает возможность эффективно использовать некоторые продукты земледелия и отходы их пищевой переработки в корма для животных непосредственно в хозяйстве, а технологические отходы животноводства применять в качестве удобрений, вносимых в почву. Сейчас уже есть способы учета кормовых единиц и элементов питания, характеризующих ценность биологических кормов для животных и птиц, с одной стороны, и трофические качества навоза и других отходов животноводства и рекомендации по их внесению как удобрений перед посевом конкретных культур, с другой. В целом, рациональное сочетание животноводческой и растениеводческой отраслей – одно из важнейших и необходимых условий повышения производительности труда в сельском хозяйстве. В практике растениеводство тесно ассоциировано с земледелием, поскольку они реально взаимосвязаны и представляют одну отрасль сельскохозяйственного производства – агробиологическую. Растениеводство как наука и ее роль в развитии с.-х.производства Основу современной агрономии составляет растениеводство,агробиология,агрохимия,почвоведение,земледелие и др. науки. Растениеводство изучает отдельные с.-х. культуры, их биологические особенности, условия жизни и приемы выращивания, завершающиеся получением высоких урожаев. Земледелие как учебная дисциплина изучает общий комплекс условий и приемов возделывания растений и повышения их урожайности в агрокультуре. Растениеводство интегрирует знания фундаментальных и прикладных сопутствующих наук: математики, физики, химии, ботаники, физиологии, биохимии, генетики, селекции, биотехнологии, фитопатологии, экологии, энтомологии, химической защиты растений, микробиологии, почвоведения, агрохимии, геологии, геодезии, метеорологии, семеноводства, технологии хранения и переработки урожая, механизации технологических процессов, животноводства, маркетинга, менеджмента, экономики, компьютерного программирования и др. Силы и источники развития растениеводства, как и всей агрономической науки, тесно взаимосвязаны с практикой с.-х. производства. Опирающееся на данные других наук растениеводство в своих исследованиях широко использует и методы этих наук. Но также имеет и свои методы исследования: таковыми, прежде всего, являются вегетационный и полевой опыты. Вегетационный опыт – аналитический метод лабораторного типа. Далее обычно следуют вегетационно-полевой опыт, выполняемый обычно на небольших делянках и при малой повторности. Вегетационные опыты используют для изучения влияния отдельных факторов на рост и развитие растений. Такие опыты ставят как в открытом грунте, так и в закрытом (теплицы, вегетационные домики, фитотроны, камеры искусственного климата), а также в условиях вводно-минеральной культуры (гидропоники) и др. В зависимости от количества исследуемых факторов, влияющих на рост и развитие растений, опыты бывают одно- и многофакторными. Иногда проводятся массовые опыты – на разных испытательных участках в нескольких повторностях с целью получения статистически достоверных результатов. Наконец, производственный опыт – это завершающий этап исследований; он проводится либо на с.-х. участках, либо на специально отведенных площадях в агрохозяйствах, фермерских усадьбах и т.п. Проведение производственных испытаний – необходимый этап перед внедрением новых сортов или новой культуры в широкое производство. Техническое перевооружение с.-х. производства, рост фондооснащенности, совершенствование организационных форм эксплуатации,обслуживания, ремонта и хранения сельскохозяйственной техники невозможно без специалистов высокой квалификации. В Республике Беларусь различные стороны научного обеспечения растениеводства определяют ученые Горецкой сельскохозяйственной академии, Гродненского аграрного ун-та, Белорусского аграрного технического ун-та, Белорусского государственного ун-та, институтов НАН Беларуси: земледелия и селекции, проблем Полесья, защиты растений, плодоводства, овощеводства, картофелеводства, льна, леса, почвоведения, мелиорации, агрохимии, науч.опыт.станции по сахарн.свекле. Среди ученых, внесших вклад в развитие аграрных наук, отметим академиков Купревича В.Ф.(1897– 1969), Жебрака А.Р.(1901 –1965), Годнева Т. Н. (1893–1982), Альсмика П. И. (1907–1992), Дорожкина Н. А.(1905–1993), Гончарика М.Н.(1899-1986),Амбросова А.Л.(1912–1984), Турбина Н.В.(1912–1998), Хотылеву Л.В. (1928),Ламана Н.А. (1941),Шлапунова В.Н.(1932),Богдевича И.М. (1937),Кукреша Л.В.(1938),Иванюка В.Г.(1941–2010),Гриба С.И. (1944) и др. Происхождение культурных растений По археологическим данным первые сохранившиеся предметы сельскохозяйственной культуры и происхождение культурных раст-й можно отнести к последнему ледниковому периоду каменного века (к концу палеолита и началу неолита – примерно к периоду 10-12 тыс. лет назад). Это уже было сопряжено с заселением человеком всех континентов и некоторой оседлостью отдельных племен, когда добывание съедобных растений в лесах, степях, а также охота и рыбная ловля не могли служить верным источником существования и выживания. Центры происхождения культур Вопросы о местах и условиях происхождения культурных растений постав-лены давно. Их решали в основном поиском возможных предков и сородичей в местах их естественного произрастания. Из описанных Декандолем 247 видов культурных растений в диком виде было найдено 194 вида, в полудиком – 27 видов и 26 видов были известны только в культуре. Но в начале 20 в., когда вещественная природа наследственных факторов только начала изучаться, и в СССР эти исследования проходили в немыслимо трудных условиях, были развернуты работы по изучению видового состава и сортового разнообразия главных родов культурных растений и их распределению по географическим областям мира. Н.И. Вавилов, который возглавил и направлял эти исследования, в 1926 г. впервые назвал 5 очагов формирования культурных растений, а в 1935 г. к ним добавил еще 3. П.М. Жуковский в 1971 г. довел их количество до 12, и это число сохраняется до настоящего времени: Китайско – Японский – родина сои,проса,чумизы,пайзы,мягк.пшеницы, гречихи; Южно-Китайский – Индонезийский – родина многих тропических плодовых и овощных культур, некоторых видов сахарного тростника, овса; Австралийский – родина многих тропических древесных растений, эвкалипта, табака, некоторых диких видов риса и хлопчатника; Индостанский – родина риса, пшеницы-круглозернянки, некоторых видов хлопчатника и сахарного тростника, ряда овощных и плодовых культур; Среднеазиатский (Афганистан, Туркменистан, Узбекистан, Таджикистан, Кыргызстан) – родина ржи афганской, гороха, кормовых бобов, нута, чечевицы, маша, конопли, дыни, сафлора, некоторых видов хлопчатника; Переднеазиатский (Малая Азия, Кавказ, Иран, Ирак, Аравия) – родина большинства видов ржи, некоторых пшениц, ячменя, овса, гороха, люцерны; Средиземноморский (Сирия, Египет, Тунис, Италия, Греция) – родина некоторых видов пшениц, овса, ячменя, клевера, большинства бобовых, свеклы, капусты, брюквы, редьки, горчицы, моркови, лука, чеснока, льна; Африканский (Эфиопия, Судан и др. страны) – родина некоторых видов хлопчатника, пшениц, африканского риса, проса, сорго, клещевины, кунжута, некоторых бобовых, кофе, орехов кола, масличной пальмы; Европейско – Сибирский – родина льна-долгунца, клевера гибридного и ползучего, люцерны посевной и изменчивой, конопли, кендыря, хмеля, некоторых овощных и плодовых растений; Северо-Американский – родина некоторых видов ячменя, подсолнечника, люпина, многих овощных, ягодных, плодовых культур; Центрально-Американский (Мексика – Панама) – родина кукурузы, некот. видов картофеля, фасоли, тыквы, кабачков, перца, батата, длинноволокнист.хлопчатника; Южно-Американский (или Андский: Перу – Боливия – Чили) – родина картофеля, томатов, табака, лопающейся кукурузы, некоторых видов ячменя). Краткая история развития растениеводческой науки Иссл. в области археологии привели к заключ., что земледелие зародилось в долинах рек Нила, Тигра и Ефрата и датируются 9-10 тыс. лет до н.э. Точных данных, как в те времена обрабатывалась почва, пока нет, но орудия были очень простыми. Между 7 и 3 тысячелетиями до н.э. земледелие появилось и распространилось в Передней Азии – от побережья Средиземного и Каспийского морей до Персидского залива, а в 3-2 тыс. лет до н.э. – в древних Индии и Китае. Во 2-1 тыс. лет до н.э. зародились очаги земледелия в Америке – Мексике, Гватемале, Перу, Боливии. На Европейской территории земледелие возникло намного позднее и основывалось на интеграции с животноводством. Здесь археологами изучены земледельческие районы «железного века» (5 век до н.э. – 5 век н.э.), характеризующиеся удобренными пашнями, отгороженными лугами и пастбищами, поселениями в виде ферм или хуторов. В Европе, как и в Азии, Африке, Центр. и Южной Америке, люди очень быстро перешли к подсечно-огневой системе земледелия, объединяющей большую цепь технологических процессов. Возникли первые представления о роли зоны в плодородии почв и его значении в питании растений. Существовали определенные правила, которые устно передавали от поколения к поколению. Это был период традиционного земледелия. Развитие же земледелия как науки началось знач. позднее – с появлением письменности. Первые трактаты по возделыванию растений появились у античных греков. Агрономический опыт обобщался в трудах Гесиода, Ксенофонта (3-5 вв. до н.э.), но расцвета учение о почве достигло в 5-4 вв. до н.э. во времена Эмпедокла, Аристотеля, Теофраста и Геродота. Определенный вклад в развитие агрономической науки сделали древнеримские ученые – Колумелла, Лукреций, Катон, но со 2 в. н.э. наблюдается спад земледельческой деятельности и науки. Период феодализма (5-12 вв. н.э.) характеризуется двумя особенностями: 1) сосредоточением всей земледельческой собственности в руках господствующего класса; 2) наличием у зависимого крестьянина самостоятельного хозяйства на господской земле. В Византии в 10 в. появляется сельскохозяйственная энциклопедия. В 11-13 вв. происходит массовый подъем сельского хозяйства: расширяются посевные площади, усиливается освоение новых земель, зачастую сопровождаемое мелиоративными мероприятиями. Изобретается и быстро находит широкое применение тяжелый плуг с железным отвалом, способствующим не только подрезанию, но и переворачиванию верхнего пласта почвы. Плуг на конно-воловой тяге революционизировал все сельскохозяйственное производство. Появляются и первые земельные кадастры. Особенно большими у спехами отличалось сельское хозяйство Германии, Франции, Англии, Нидерландов, США. Следует отметить труды Альбрехта фон Гольштедта «О растениях» (Германия), Вальтера Хенли «О хозяйстве» (Англия), Петра Кресценция «О выгодах сельского хозяйства» (Италия). Последнее сочинение стало первым печатным изданием агрономического характера, в нем дан агрономический календарь сельскохозяйственных работ. Это сочинение, увидевшее свет в 4 в., переиздавали 61 раз, оно являлось актуальным до 18 в. Большую популярность получили работы француза О. Декандоля (1855) «Ботаническая география», (1883) «Происхождение культурных растений». 4 5 г 3 2 1 в Развитие орудий обработки почвы: а – мотыга (кирка) из дерева, кости или камня; б – деревянная соха с металлическим наконечником-лемехом; в – рало из дерева или железа; г – железный плуг из на конно-воловой тяге (1 – лемех, 2 – отвал, 3 – нож для прорезания дернины, 4 – рама, 5 – ручки пахаря для управления плугом). В России до 18 в. земледельческая наука не была развита, а первые сведения в этой области – заимствования из греков, римлян, византийцев, германцев. Особенно это проявлялось по окраинам России, в том числе в Беларуси. У древних славян, начиная с 7-8 вв., было развито пашенное земледелие, но после конца Киевской Руси (с нашествием монголо-татар) оно находилось, в целом, на невысоком уровне. С 13 в. начался захват общинных земель боярами, монастырями, возрос интерес к оценке земель. Появился кадастр, более совершенный, чем в Западной Европе. Но сочинений по сельскому хозяйству не было, у богатых помещиков пользовался популярностью трактат П.Кресценция. Впоследствии на развитие земледелия стали оказывать влияние работы М.В. Ломоносова (1711-1765), А.Д. Тэйера (1752-1828), А.Т. Болотова (1738-1832), И.М. Комова (17501792), Ю. Либиха (1803-1873) и др. В Беларуси и в Нечерноземной России в земледелии с 17 в. утвердилось трехполье. Системы земледелия и севообороты (исторический обзор). Впервые определение системы земледелия дал А.В. Советов в 1866 г. в работе «О системах земледелия»: «Различные формы,в к-рых выражается тот или другой способ землевозделывания, называют системами земледелия». В настоящее время под системой земледелия понимают комплекс взаимосвязанных агротехнических, мелиоративных и организационных мероприятий,направленный на эффективное использование земли и других ресурсов, сохранение и повышение плодородия почвы, получение высоких и устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур. Системы земледелия имеют богатую историю развития. Они возникали и сменялись в зависимости от развития производительных сил общества и научно-технического прогресса. Системы земледелия подразделялись ранее по признакам основных мероприятий, направленных на повышение плодородия почвы, или же они назывались по характеру севооборота, так как именно в нем осуществляются важнейшие организационные и агротехнические мероприятия. Эти системы подразделяются на 4 группы: примитивные, экстенсивные, переходные и интенсивные. Примитивные системы земледелия характеризуются очень малой площадью земли, обрабатываемой под посевы культур (25% и меньше).Восстановление плодородия почв в этих системах возлагалось полностью на естественные процессы природы. К примитивным относятся: подсечно-огневая, лесопольная, залежная и переложная системы земледелия. Подсечно-огневая система земледелия возникла при первобытнообщинном строе в лесной зоне умеренного климата. Осваивая земли, заросшие лесом, человек использовал стихию огня. Путем сжигания леса или остатков деревьев почва обогащалась золой, содержащей питательные вещества для растений, а также нейтрализовалась избыточная кислотность, что способствовало повышению ее плодородия. На таких почвах в течение 2-3-х лет получали урожай (зерновых, льна). Плодородие падало, ухудшались физико-химические свойства почвы, затухали микробиологические процессы. Затем участок бросали, и сжигали другой массив. Это было варварское земледелие, уничтожающее леса. Сгорала при этом лесная подстилка и органическое вещество почвы. Подсечно-огневая система земледелия сохранялась до конца XIX в. Подсечно-огневая постепенно сменилась лесопольной системой земледелия, основу которой составляло чередование посевов однолетних растений с лесом. Подсечно-огневая и лесопольная системы земледелия имелись на территории Беларуси. В степных районах, где под пашню осваивались земли, занятые травянистой растительностью с высоким естественным плодородием, сложилась залежная и переложная системы земледелия. При залежной системе земледелия участки целины распахивались под зерновые культуры (пшеницу, ячмень, просо и др.) и лен. Они возделывались бессменно в течение 3-4 лет. Повторные посевы на одном и том же поле и низкая агротехника приводили к засорению, одностороннему истощению почвы питательными веществами и снижению урожайности сельскохозяйственных культур. С ростом населения и появлением частной собственности на землю резервы целинных земель с каждым годом уменьшались и человек был вынужден прибегать к распашке ранее обрабатываемых участков. Это привело к переходу залежной системы в переложную. Она основана на сознательной смене земель, находящихся под культурой,на угодья, временно оставляемые под перелог, для восстановления утраченного плодородия. Как и при залежной, при переложной системе земледелия восстановление плодородия почвы происходило естественным путем без вмешательства человека. При этой системе земледелия появились более совершенные мотыги и лопаты, деревянная соха заменилась плугом с железным лемехом и отвалом. Вместо мелкой безотвальной обработки почвы начала появляться глубокая и отвальная. Развитие переложной системы земледелия относят к рабовладельческому и феодальному строю. В отдельных районах Украины и Средней Азии она сохранялась до XIX в. Экстенсивные системы земледелия (паровая и многопольно-травяная) характеризуются тем,что все пахотопригодные земли или большая их площадь превращают в пашню, значительная часть к-рой отводится под пары′. Высеваются при этих системах в основном зерновые культуры; кормовые и технические культуры не высевают или они занимают незначительные площади. Плодородие почвы поддерживается природными факторами, направляемыми в той или иной мере человеком (обработка пáра, посев трав) и в меньшей мере – промышленными средствами производства (машинами, удобрениями и др.), а также мелиорацией. Паровая система земледелия возникла при рабовладельческом строе, но более широкое распространение получила при феодализме, заменив во многих местах переложную систему. Недостаток свободной земли привел к тому, что срок перелога в землепользовании постепенно стал сокращаться до 15, 10, 5 лет, а затем до 1 года. Этот одногодичный перелог обрабатывали для борьбы с сорняками, мобилизации питательных веществ, накопления в почве влаги и часто удобряли. Такое поле начали называть пáром (отдых земли). Восстановление и повышение плодородия почвы с помощью пара называлось паровой системой земледелия. При ней появились 2-польные и 3-польные парозерновые севообороты: 1) пар, 2) озимые и 1) пар, 2) озимые, 3) яровые. На территории Беларуси преобладали 3-польные севообороты. Паровая система земледелия по сравнению с залежной, переложной и подсечно-огневой позволяла значительно увеличить посевные площади под зерновыми хлебами. Животноводство имело много кормов с обширных лугов и пастбищ. С увеличением населения естественные кормовые угодья постепенно начали распахивать и включать в трехпольные полевые севообороты. При этом количество корма скоту уменьшилось, кормовые культуры в севооборотах не возделывались, в результате чего снижалось производство животноводческой продукции и накопление навоза в хоз-вах. Плодородие почвы не повышалось, средний урожай зерновых был на уровне 5–7 ц с 1 га, а в засушливые годы не собирали даже семян. Паровая система земледелия господствовала в России до 30-х годов XX в. В ряде мест из паровой системы сформировалась выгонная (многопольнотравяная) система земледелия, где половину площади пашни выделяли под сеяные многолетние травы, к-рые использовали на сено и выпас, а на остальной площади возделывали зерновые. Появились переходные от экстенсивных к интенсивным системам земледелия: травопольная, зернотравяная и паропропашная. В нечерноземной зоне паровая система земледелия сменилась зернотравяной, а в черноземной – паропропашной. Обобщив труды своих предшественников, академик В.Р. Вильямс разработал травопольную систему земледелия, к-рая в 20-е годы XX в. получила распространение во всех почвенно-климатических зонах СССР. Главное положение травопольной системы земледелия следующее: высокое плодородие почвы обеспечивается лишь наличием в ней мелкокомковатой и водопрочной структуры, к-рая может создаваться только при выращивании смеси многолетних злаковых и бобовых трав. Травосеяние в любых условиях рассматривалось как наиболее надежное средство восстановления почвенного плодородия (обогащение гумусом, оструктуривание, дезинфекция и обогащение связным азотом). Только на структурной почве считали возможным получать устойчиво высокие урожаи. Возделывание же любых 1-летних растений в полевых условиях связывалось с неизбежным ухудшением структуры, а, следовательно, и снижения плодородия почвы. Задаче поддержания почвы в мелкокомковатом и водопрочном состоянии подчинялись структура посевов и вся агротехнология (севообороты, обработка почвы, мелиоративные приемы). Роль травосеяния в общем окультуривании почвы бесспорна. И в настоящее время приведение почв в структурное состояние имеет большое значение, однако решение этого вопроса нельзя ограничивать только травосеянием. Зернотравяная система земледелия, или улучшенная зерновая, возникла при внедрении в паро-зерновые севообороты многолетних кормовых трав 2- и 3хгодичного пользования. Зерновые культуры в зернотравяных севооборотах занимали от половины до 2/3 пашни, 15-20% ее отводилось под чистые пары и 20-30% – под многолетние травы. Пропашные и зернобобовые или отсутствовали, или занимали незначительные площади. Плодородие почвы поддерживалось при помощи многолетних трав, паровой обработки, применения удобрений, преимущественно навоза. Эта система земледелия использовалась в Беларуси. Недостаткам ее является то, что четвертая часть площади пустует, и отсутствуют пропашные культуры. Из них наиболее распространена плодосменная система. Она возникла со сменой феодального строя на капиталистический, создавший новые условия в общественной жизни и требования к земледелию. Для этой системы характерно то, что чисто зерновое хозяйство уступило место хозяйству с развитым животноводством, с возделыванием пропашных и бобовых культур. Зернопропашная система возможна в районах в условиях орошения.На долю зерновых в ней приходится 60-70%, а остальная площадь отводится под пропашные и незерновые культуры. Пропашной (промышленно-заводской) можно назвать систему земледелия, в которой большая часть пашни используется под пропашные культуры. Она относится к наиболее интенсивным. Ее применяют в хозяйствах, выращивающих высокопродуктивные кормовые и технические культуры (кукурузу, сою, кормовую морковь, сахарную свеклу, хлопчатник, подсолнечник и др.), а также в специализированных картофельных хозяйствах. Здесь широко используются повторные посевы пропашных и выращивают промежуточные культуры. Чистых паров в ней нет. Для повышения плодородия почвы в пропашной системе большое значение имеет интенсивная обработка почвы, высокие дозы органических и минеральных удобрений, своевременное уничтожение сорняков, осушение избыточно увлажненных земель, орошение в засушливых районах, борьба с эрозией почвы, особенно с водной. Системы земледелия в Беларуси В настоящее время в Республике Беларусь преобладают следующие системы земледелия: зернотравяная, зернопропашная, пропашная, плодосменная, сидеральная и почвозащитная зернокормовая. Зернотравяная система используется в хоз-вах зерно-животноводческого направления. Основой ее является зернотравяной севооборот с наличием двух групп культур – зерновых и многолетних трав. При включении в такие севообороты пропашных культур эта система может переходить в более интенсивную плодосменную систему земледелия. Зернопропашная система, как и зернотравяная, применяется в хоз-вах зерно-животноводческого направления. Основу ее составляют зернопропашные севообороты, в которых 6070% площади занимают зерновые и 30-40% пропашные и другие незерновые культуры. Пропашная система земледелия чаще встречается в пригородных овощеводческих и специализированных картофельных хозяйствах. Это наиболее интенсивная из всех систем. В севооборотах ее большая часть пашни отводится под пропашные культуры. Наиболее распространена плодосменная система. Она применяется в хоз-вах с разнообраз. набором культур (кормовые, зерновые, картофель, овощные и др.). Севообороты здесь без чистого пара. Около 1/2 площади их занимают зерновые, остальную – бобовые и пропашные культуры. Это позволяет осуществлять в них принцип плодосмена. Сидеральная система примен. в хоз-вах, расположенных на песчаных почвах. В севооборотах ее широко используют сидеральные культуры: люпин, сераделла, донник, пелюшка. Почвозащитная зернокормовая система встречается на осушенных торфяно-болотных почвах. Для охраны и рационального использ-я торфяных почв на них вводят специальные севообороты, 60-70% площади которых отводится под многолетние травы и 30-40% под зерновые сплошного сева. Научно обоснована следующая структура посевов: 50%, а в перспективе около 56% – зерновые и зернобобовые, примерно 10-12% – пропашные, около 12-25% – многолетние бобовые травы, 12,5% – другие культуры. Агрозоны Территория Беларуси разделена на 3 сельскохозяйственные зоны в пределах которых наблюдаются достаточно сходные природные условия и создаются свои особенности для сельскохозяйственного производства, что является основой для районирования сортов с.-х. культур. Через Республику Беларусь проходит граница Евроазиатской темнохвойной и Европейской широколиственной лесо-растительных зон. В них три подзоны: 1) северная – елово-широколиственных лесов, 2) централь ная – елово-грабовых дубрав, 3) южная – широколиственно-сосновых лесов. В этих трех подзонах еще выделяют районы: Западно-Двинский, ОшмянскоМинский, Оршанско-Могилевский, Березинско-Предполесский, Неманско-Предполесский, Бугско-Полесский и Приднепровско-Полесский. Южная граница распространения темнохвойных лесов приближенно совпадает с границей агроклиматической зоны с суммой активных температур больше 2200ºС и меньше этого значения, соответственно. Северная граница распростр нения широколиственно-сосновых лесов примерно соответствует линии, разделяющей территории с длительностью периода температуры воздуха выше 10ºС более 150 дней в году и менее. Природно-экономические зоны Беларуси отличаются благодаря этим природно-климатическим параметрам, а также благодаря характеру рельефа местности, почвенной структуры, типа растительности, гидро-экологическим условиям, климатическим, транспортны и др. особенностям. Иногда существенные особенности обнаруживаются межд отдельными субъектами хозяйства или даже внутри отдельного хозяйства. Основные агроклиматические зоны Республики Беларусь Законы земледелия В теории высоких урожаев важная роль принадлежит законам земледелия. Законы земледелия – это частное выражение законов природы, проявляющихся в земледельческом процессе. Они раскрывают закономерные связи развивающегося растения с условиями внешней среды: Закон автотрофности зеленых растений; Закон незаменимости (или равнозначности) различных факторов жизни; Закон минимума, максимума и оптимума; Закон совокупного действия факторов жизни растений и 3 его следствия (под-законы); Закон возврата питательных веществ. 1) Закон автотрофности зеленых растений состоит в том, что зеленые растения, используя солнечную энергию и поглощая из воздуха диоксид углерода, а из почвы минеральные вещества и воду, синтезируют все необходимые им органические вещества. Этот закон объединил две теории: фотосинтеза и минерального питания растений. Закон автотрофности растений гласит, что фотосинтез является основным процессом, фактически создающим урожай. Любой агротехнический прием, повышающий урожай, в конечном счете, действует на повышение использования энергии солнечной радиации, т. е. на усиление фотосинтеза. Формирование урожая зависит не только от площади листьев, но и от времени их функционирования. Фотосинтетический потенциал (ФП) объединяющий эти показатели, за какой-либо период времени представляет сумму величин площади листьев за каждые сутки периода. Чистая продукция фотосинтеза (ЧПФ) характеризует интенсивность фотосинтеза посева и измеряется количеством сухой органической массы в граммах, синтезируемое 1 м2 листовой поверхности за сутки. 2) Закон незаменимости (или равнозначности) различных факторов жизни. Сущность его в том, что растение не может развиваться без какого-либо фактора жизни. Все необходимые для растения факторы и условия должны быть в наличии. В природе все факторы жизни взаимосвязаны и взаимозависимы Недостаток или избыток какого-то одного фактора влечет за собой изменение действия всех остальных. Однако ни один из необходимых для развития растений факторов не может быть заменен другим. Например, сколько бы ни увеличивали приток воды на участок, она не сможет заменить недостаток тепла, так же как нельзя заменить фосфор азотом или калием. При выпадении любого фактора из необходимого комплекса жизнь растения прекращается. В том числе, потребность растения в каком-нибудь микроэлементе, если она не будет удовлетворена, может нарушать нормальный ход роста и развития или привести к гибели растительного организма. В этом отношении все факторы равнозначны и незаменимы. 3) Закон минимума, максимума и оптимума. Основоположник агрохимии Ю.Либих сформулировал первые количественные закономерности действия факторов, названные им законом минимума, который гласит: урожай (продукция) зависит от фактора, находящегося в минимуме. Например, в различных зональных условиях (например, Беларуси) ведущее, или критическое, значение будет приобретать фактор, которого в первую очередь там недостает. Впоследствии Р. Сакс расширил и преобразовал этот закон в закон минимума, максимума и оптимума, согласно которому наибольший урожай осуществим при среднем (оптимальном) наличии данного фактора При минимальном и максимальном значениях этого фактора урожай становится невозможен вообще. 4) Закон совокупного действия факторов жизни растений. Отдельные факторы жизни действуют не изолированно, а в тесном взаимодействии друг с другом. Растения испытывают непрерывно влияние всего комплекса факторов. Они в наибольшей степени проявляют свою силу только при совместном действии. Позже Э. Митчерлих дал этому закону математическое выражение. Основное следствие из з-на совокупного действия факторов – нельзя наивысшую эффективность использования земли обеспечить каким-то одним агротехническим приемом, необходимо осуществлять комплекс необходимых мероприятий. Другим следствием закона совокупного действия факторов является закон адекватной взаимообусловленности фитоценоза и биотопа (упрощенно: единства организмов и среды). Этот закон установлен и подтвержден многочисленными исследованиями геоботаников и экологов. Сущность закона адекватной взаимообусловленности фитоценоза и биотопа состоит в следующем. В естественных условиях на каждой конкретной территории формируется определенное растительное сообщество (фитоценоз). Образующаяся в сообществе органическая масса, как и содержащиеся в ней различные минеральные элементы, полностью остаются на месте произрастания (экотоп). Под воздействием вегетирующих растений и почвообитающих организмов место произрастания, а не только его часть – почва, трансформируется в среду местообитания (биотоп), его продуктивные способности достигают естественного максимума. Сообщество приобретает новое уникальное свойство: способность к авторегуляции, самовоспроизводству в полном объеме, в т.ч. по составу и структуре и переходит в качественно новое состояние, называемое биоценозом или экосистемой. В сравнении с природными сообществами посевы с.-х. культур имеют особенности: они обычно одновидовые, представлены однолетними растениями, вынос элементов минерального питания с урожаем превышает поступление их в почву с незначительным кол-вом растительных остатков, неуклонно снижается плодородие почвы, нарастает пораженность посевов вредными организмами из-за возделывания одной культуры 2 и > года подряд на одном поле, урожайность растений падает и сильно колеблется по годам. Простейшим решением проблемы – высевать на одном поле совершенно разные по биологии культуры. Изложенное выше В. Д. Панников положил в основу важнейшего принципа земледелия – плодосмена (севооборота). Сущность его заключается в чередовании культур в пространстве и во времени, что позволяет при прочих равных условиях получать более высокий урожай, чем при повторных посевах культуры на одном поле (монокультура). 5) Закон возврата питательных веществ. Его открытие К. Маркс назвал одной из величайших заслуг Ю. Либиха. Согласно закону, при нарушении баланса усвояемых питательных в-в в почве вследствие выноса их с урожаем или в результате др. причин его необходимо восстановить путем внесения в почву соответствующих удобрений. Это имеет огромное значение для сохранения плодородия почвы, достижения высоких урожаев и для получения продукции нужного качества. В ХХ в. закон возврата питательных в-в был преобразован в закон возрастания плодородия почв, или прогрессивного роста эффективного плодородия почв по мере интенсификации земледелия. Действие этого закона проявляется при соблюдении др. законов земледелия, особенно з-на возврата питательных веществ, поскольку значительная часть этих веществ ежегодно отчуждается с урожаем, что дало повод Р. Мальтусу говорить об убывающем плодородии почв. Но при рациональном нехищническом подходе к почве в результате интенсификации земледелия, обусловленном механизацией и химизацией технологических процессов, внесением удобрений и снижением численности и вредного действия сорняков, болезней и вредителей, наоборот, происходит повышение продуктивности почв полей. Список литературы Карпук В.В. Растениеводство/ В.В. Карпук, С.Г. Сидорова. – Мн.: БГУ, 2011. – 350 с Бадина Г.В. Основы агрономии./ Г.В. Бадина. – М.: 1988. – с. Ващенко И.М. Основы сельского хозяйства./ И.М. Ващенко, В.Г. Лошаков, Б.А. Ягодин и др.; под ред. И.М. Ващенко. – М.: Просвещение, 1987. – 576 с. Долгачева В.С. Растениеводство./ В.С. Долгачева. – М.: Академия. 1999. – 368 с. Интенсивная технология возделывания сельскохозяйственных культур./ Под ред. Г.В. Коренев. – М. 1988. – с. Евтефеев Ю.В. Основы агрономии./ Ю.В. Евтифеев, Г.М. Казанцев. – М.: Форум, 2008. – 368 с. Ермоленков В.В. Земледелие./ В.В. Ермоленков, П.И. Никончик, А.А. Дудук и др.; под ред. В.В. Ермоленкова В.Н. Прокоповича. – Минск: ИВЦ Минфина, 2006. – 463 с. Ковалев Н.Д. Основы земледелия и растениеводства./ Н.Д. Ковалев, М.Д. Атрошенко, А.В. Деконнор, А.Н. Литвиненко.– М.: изд-во сельскохозяйств.литературы, журналов и плакатов.– 1963.– 567 с. Козловская И.П. Основы растениеводства./ И.П. Козловская, Л.А. Веремейчик, Т.М. Дайнеко и др.: под ред. И.П. Козловской. – Минск: Беларусь, 2010. – 328 с. Коренев Г.В. Растениеводство с основами селекции и семеноводства./ Г.В. Коренев, П.И. Подгорный и др. – М.: 1983. – с. Коренев Г.В. Растениеводство./ Г.В. Коренев и др. – М.: 1999. – с. Майсурян И.А. Растениеводство./ И.А. Майсурян, В.Н. Степанов, В.С. Кузнецова, В.И. Лукьянюк, П.А. Черномаз. – М.: Колос, 1971. – 488 с. Минкевич И.А. Растениеводство (умеренной, субтропической и тропической зон)./ И.А. Минкевич. М.: Высш. шк., 1968. – 480 с. Подгорный П.И. Растениеводство./ П.И. Подгорный. – М.: изд-во сельскохоз. литературы, журналов и плакатов. – 1963. – 480 с. Посыпанов Г.С. Растениеводство./ Г.С. Посыпанов, В.Е. Долгодворов, Г.В. Коренев и др. – М.: КолосС: 1997. Посыпанов Г.С. Растениеводство./ Г.С. Посыпанов, В.Е. Долгодворов, Б.Х. Жеруков, Г.Г. Гатаулина и др. – М.: КолосС: 2007. – 612 с. Растениевдство./ Под ред. проф. П.И. Подгорного. – М.: Просвещение, 1967. – 558 с. Третьяков Н.Н. Основы агрономии./ Н.Н. Третьяков, Б.А. Ягодин, А.М. Туликов и др.; под ред. Н.Н. Третьякова. – М.: Академия, 2003. – 360 с.; 2009. – 464 с.
