А.И. БЕЛЕНКОВ, М.А. МАЗИРОВ, А.В. ЗЕЛЕНЕВ
АДАПТИВНО-ЛАНДШАФТНЫЕ СИСТЕМЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
УЧЕБНИК
Москва
ИнФРА-М
2017
УДК 631.58
ББК
Б 43
Авторы:
А.И. Беленков
М.А. Мазиров
А.В. Зеленев
Рецензенты; П.Н. Балабко, доктор биол. наук, профессор, заведующий кафедрой общего земледелия факультета почвоведения МГУ имени М.В. Ломоносова; О.В. Рухович, кандидат биол. наук, ведущий научный сотрудник лаборатории Геосети ВНИИА имени Д.Н. Прянишникова
Беленков А.И.,
Б-43 Адаптивно-ландшафтные системы земледелия: учебник / А.И. Беленков, М.А. Мазиров, А.В. Зеленев. - М.: ИНФРА-М, 2017. - 247 с.
В учебнике даны методические и практические основы адаптивно-ландшафтных систем земледелия, представлена характеристика составных звеньев, включающих системы севооборотов, обработки почвы, удобрений, интегрированной защиты растений, селекции и семеноводства, технологии возделывания сельскохозяйственных культур. Раскрывается сущность и механизм формирования адаптивно-ландшафтных систем земледелия в условиях современного сельскохозяйственного производства.
Предназначено для магистров, обучающихся по программе «Адаптивные системы земледелия», направление: 35.04.04 - «Агрономия».
УДК 631.58
ББК
© Коллектив авторов, 2017
ВВЕДЕНИЕ
Система земледелия – основная составная часть системы ведения сельского хозяйства, призванная обеспечивать население продуктами питания, а перерабатывающую промышленность – сырьем.
Системы земледелия включают решение следующих задач: оптимизация соотношения и структуры угодий; экологически и экономически обусловленная организация территории; рациональное размещение культур и сортов; разработка севооборотов, систем обработки почвы, удобрения и защиты растений; обоснование оптимальных размеров полей и производственных участков; создание и использование сенокосов и пастбищ; обоснование мелиоративных и почвозащитных мероприятий; разработка пакетов агротехнологий для четырех уровней интенсификации (экстенсивной, нормальной, интенсивной, высокоинтенсивной).
Для современных систем земледелия характерны рост затрат на получение дополнительного урожая, все большая зависимость продуктивности и экологической устойчивости агроэкосистем от применения антропогенной энергии и все возрастающие масштабы разрушения и загрязнения природной среды.
Дальнейшее развитие систем земледелия связано с адаптивным направлением, которое ориентировано на сохранение среды обитания и повышение качества жизни человека. Основными факторами адаптации земледелия являются биологизация и экологизация интенсификационных процессов; дифференцированное использование природных, биологических, техногенных, трудовых и других ресурсов; конструирование экологически устойчивых и высокопродуктивных агроландшафтов; повышение продукционной и средообразующей роли культивируемых видов и сортов растений. Этим требованиям в полной мере отвечают адаптивно- ландшафтные системы земледелия (АЛСЗ).
Адаптивно-ландшафтные системы земледелия разрабатываются для различных агроэкологических групп земель и разных уровней интенсификации производства на альтернативной основе, позволяющей товаропроизводителю принимать оптимальное решение.
Дисциплина «Адаптивно-ландшафтные системы земледелия» является вариативной частью профессионального цикла подготовки магистров сельского хозяйства по направлению 35.04.04 – Агрономия. Дисциплине отводится особое место в перечне изучаемых дисциплин, поскольку она является связующим и обобщающим звеном по программе «Адаптивные системы земледелия». Магистры приобретут знания в области современных систем земледелия и высокоинтенсивных агротехнологий, основанных на достижениях передовой сельскохозяйственной науки и практики. Основу дисциплины составляют ГИС – технологии, базирующиеся на использовании современной сельскохозяйственной техники, компьютерного и программного
обеспечения. В результате изучения и освоения дисциплины обучающиеся получат возможность самостоятельного принятия решений в быстро меняющейся обстановке сельскохозяйственного производства, комплексной оценки преимуществ новейших технологий, в т. ч. и высокоинтенсивных (точных), формирования нестандартных представлений и подходов.
Изучение дисциплины позволит привить практические умения и навыки, а именно:
- распознавать сущность и механизм построения адаптивно-ландшафтных систем земледелия;
- представлять и оценивать современные технологии возделывания полевых культур на основе АЛСЗ;
- проектировать АЛСЗ и давать комплексную оценку их эффективности;
- определять особенности и механизмы построения АЛСЗ;
- использовать ГИС-технологии в ходе проектирования АЛСЗ и представления технологий возделывания сельскохозяйственных культур.
Рис. 1. Дифференцированное выполнение операций
Адаптивно-ландшафтные системы земледелия реализуются пакетами агротехнологий для различных агроэкологических типов земель при разных уровнях производственно-ресурсного потенциала (экстенсивные, нормальные, интенсивные, высокие). Чем выше уровень интенсификации агротехнологий, тем больше учитывается агротехнологических параметров и детальнее землеоценочная основа.
Современные агротехнологии представляют собой комплексы технологических операций по управлению продукционным процессом сельскохозяйственных культур в агроценозах с целью достижения планируемой урожайности и высокого качества продукции при обеспечении экологической безопасности агроландшафта и определенной экономической эффективности. Агротехнологии связаны в единую систему управления агроландшафтом через севообороты, системы обработки почвы, удобрения и защиты растений, то есть являются составной частью адаптивно-ландшафтных систем земледелия. При этом они имеют индивидуальное значение, определяемое прежде всего особенностями сорта, поскольку каждому типу сорта (по назначению, интенсивности и другим параметрам) соответствует определенная система управления продукционным процессом и структурная модель агроценоза.
Важнейшие принципы формирования агротехнологий включают:
- альтернативность, возможности выбора;
- адаптированность к природным условиям на основе агроэкологической оценки земель, к различным уровням интенсификации производства на основе технологических нормативов, к хозяйственным укладам;
- динамический подход к созданию и управлению агроценозами путем последовательного устранения лимитирующих условий;
- формирование пакетов агротехнологий с учетом системных связей, выявляемых в многофакторных полевых экспериментах;
- открытость новейшим достижениям научно-технического прогресса;
- преемственность.
Методология формирования агротехнологий заключается в последовательном преодолении факторов, лимитирующих урожайность культуры и качество продукции. Формирование и проектирование агротехнологий осуществляется в рамках адаптивно-ландшафтных систем земледелия, обусловленных совокупностью природных и социально-экономических факторов, среди которых:
1) общественные (рыночные) потребности (рынок продуктов, потребности животноводства, требования переработки продукции);
2) агроэкологические требования культур и их средообразующее влияние;
3) агроэкологические параметры земель (природно-ресурсный потенциал);
4) производственно-ресурсный потенциал, уровни интенсификации;
5) хозяйственные уклады, социальная инфраструктура;
6) качество продукции и среды обитания, экологические ограничения.
По совокупности природных и производственных условий разработана классификация агротехнологий (таблица 2). Исходной позицией данной классификации является точный экологический адрес агротехнологии. Это агроэкологический тип земель, составляемый из элементарных ареалов агроландшафта в пределах агроэкологической группы земель, для которой разрабатывается адаптивно-ландшафтная система земледелия. Например, в пределах группы эрозионных земель выделяются слабоэрозионные, среднеэрозионные, сильноэрозионные типы земель; в группе солонцовых – слабосолонцовые, сильносолонцовые и т.д., которым соответствуют различные агротехнологии.
Рис. 2. Структура спутниковой навигационной системы
Для точных технологий необходимы:
1. Навигационная система – глобальная система позиционирования (ГСП) с вводом данных в бортовой компьютер.
2. Комбайны для уборки урожая с постоянным измерением его величины, в соответствии с которой бортовой компьютер задает скорость движения агрегата, оборотов молотильного барабана и другие необходимые параметры. Использование таких комбайнов – первый шаг в переходе к точному земледелию.
3. Аппаратура для исследования изменчивости характеристик почвы в пределах поля с использованием автоматизированных средств, размещаемая на самом движителе, или на прицепном устройстве к нему.
4. Рабочие органы сельскохозяйственных машин с компьютерным управлением технологическими операциями (норма высева, дозы внесения удобрений и средств защиты растений).
5. Стационарный компьютер с программным обеспечением, выполняющий следующие функции:
- ведение картотеки полей с использованием геоинформационных систем (ГИС);
- анализ вариабельности характеристик почвенного и растительного покровов;
- формирование программы и ее запись на диск, дискету и др.
6. Бортовой компьютер с программным обеспечением, реализующим программу управления, осуществляющий:
- прием сигналов от ГСП и других датчиков в процессе движения агрегата по полю;
- накопление данных с использованием ГИС-технологии;
- управление технологическими операциями.
В базе данных накапливается и хранится вся информация, относящаяся к хозяйству, состоянию сельскохозяйственных полей, возделываемых культурах и их сортах, а также архивная и текущая метеорологическая информация, необходимая для выработки технологических решений. Данные, по каждому полю, формируются в системе географических координат, позволяющих осуществлять «привязку» ГСП-сигнала в процессе реализации технологии. Управление в рамках ТЗ осуществляется следующим образом: например, зерноуборочный комбайн, оборудованный ГСП - приемником, движется по полю, его положение определяется и фиксируется с точность до нескольких метров. Если комбайн оборудован также оптическим датчиком учета потоков зерна, то при объединении этих двух параметров (координат комбайна и количества зерна, поступающего в единицу времени) можно получить карту варьирования урожая. При этом отбор образцов почвы для химического анализа, а также анализ данных дистанционного зондирования проводят с точной привязкой местоположения образца к карте урожая с использованием базы данных ГИС.
Далее разрабатывается стратегия обработки поля на следующий год, при этом решаются вопросы о том, какие удобрения следует вносить и как должно изменятся их количество внутри участка. Генерация оптимальной стратегии обработки поля осуществляется с помощью специального программного обеспечения, интегрированного в среду ГИС и использующего базу данных этой системы. Стратегия обработки формируется в среде ГИС в виде тематической карты обработки.
Весной следующего года полученная карта загружается в ГИС бортового компьютера сельскохозяйственной машины, вносящей органические и минеральные удобрения. Прибыв на обрабатываемое поле, тракторист включает ГСП - приемник для определения своего местоположения, а компьютер отдает команду на внесение того удобрения, которое запланировано в необходимом количестве, как только трактор достигает требуемой точки на поле. Компьютерная система фиксирует движение трактора и какие участки поля остались необработанными.
Приемники глобальных позиционных систем, установленные в любом объекте (машине, агрегате) пеленгуют сигналы со спутников. Точность при этом может составлять от нескольких метров до сантиметров. Другое необходимое условие – наличие программного обеспечения, позволяющего обрабатывать и показывать пространственную информацию. Предполагается, что ГИС содержит всю информацию о содержании гумуса, фосфора, калия, кислотности, агрофизических характеристиках поля. Там, где по данным ГИС плодородие участка высокое, норма внесения удобрений автоматически уменьшается, и наоборот, там, где ожидается недобор урожая – доза удобрений увеличивается. Техника для внесения ядохимикатов оборудована автоматической системой контроля сорной растительности на поле, поэтому средства защиты вносят автоматически в местах появления сорняков.
Одной из важнейших предпосылок внедрения ТЗ является наличие подробных почвенных карт и банка данных по почвенному блоку. Измерение изменчивости в агроценозе и управление им основывается на картах урожайности, которые создаются путем фиксации текущих значений урожая.
Рис. 2.2. Схема классификации сельскохозяйственных ландшафтов
Рис. 3. Схема классификации сельскохозяйственных ландшафтов
2. Пятнистости – микрокомбинации неконтрастных почв обусловленные микрорельефом. Ввиду меньшей контрастности отличаются, как правило, более благоприятными условиями для сельскохозяйственного использования.
3. Сочетания – мезокомбинации, обусловленные мезорельефом. В них регулярно чередуются довольно крупные (га и десятки га) ареалы контрастно различающихся почв, которые могут иметь свое особое хозяйственное использование. Связь между компонентами однонаправленная: почвы пониженных элементов рельефа находятся под влиянием почв более высоких участков из-за перераспределения веществ со стоком.
4. Вариации – мезокомбинации с чередованием средне- и крупноконтурных ареалов неконтрастных почв с односторонней генетической связью.
5. Мозаики – контрастные комбинации почв, обусловленные изменениями в пространстве состава и свойств почвообразующих пород.
6. Ташеты – неконтрастные комбинации почв, обусловленные сменой пород или различными типами растительности.
Почвенные микрокомбинации (комплексы, пятнистости, микромозаики и микроташеты) являются элементарными почвенными структурами (ЭПС).
Агроландшафт – это геосистема, выделяемая по совокупности ведущих агроэкологических факторов (определяющих применение тех или иных систем земледелия), функционирование которой происходит в пределах единой цепи миграции вещества и энергии. С точки зрения агроэкологической типологии земель агроландшафт соответствует агроэкологической группе земель. С позиций генетико-морфологической структуры он может соответствовать ландшафту, местности, урочищу или подурочищу. Например, при сильной расчлененности территории агроландшафт чаще всего будет соответствовать ландшафту, в пределах которого потребуется противоэрозионная система земледелия. В случае крупных форм мезорельефа агроландшафты могут соотноситься с подурочищами. Использование морфологических единиц природного ландшафта (подурочище, урочище, местность) при структуризации агроландшафтов имеет значение для организации территории и для экологического нормирования территории.
Наименьшей структурной единицей ландшафта является фация, представляющая собой природно-территориальный комплекс, на протяженности которого сохраняется одинаковая литология поверхностных пород, одинаковый характер рельефа и увлажнения, один микроклимат, одна почвенная разность и один биоценоз. Первичная структурная единица агроландшафта включает одну или несколько фаций составляющих единое целое с точки зрения земледельческого использования рассматривается элементарный ареал агроландшафта (ЭАА).
Подурочище состоит из группы фаций, тесно связанных генетически и динамически вследствие их общего положения на одном из элементов мезорельефа, склона одной экспозиции.
Урочище состоит из сочетания подурочищ и фаций, совмещающийся обычно с формой мезорельефа и вследствие этого обладающей ярко выраженным генетическим единством и динамической сопряженностью составляющих его морфологических частей.
Местность – это система урочищ, сформированная на определенном комплексе форм рельефа одинакового генезиса и характеризующаяся однотипным геологическим фундаментом.
Для разработки адаптивно-ландшафтных систем земледелия необходимо формировать ландшафно- и агроэкологические классификации и регистры агроэкологических видов земель на основе обобщения материалов крупномасштабного почвенного картографирования и научно-производственных изысканий (рис. 4). Агроэкологическая оценка земель осуществляется по отношению к каждому элементарному ареалу агроландшафта (ЭАА), под которым понимается участок на элементе мезорельефа, ограниченный элементарным почвенным ареалом или элементарной почвенной структурой при одинаковых геологических, литологических и микроклиматических условиях.
Оценка ЭАА проводится на основе ландшафтно-экологической классификации земель, раскрывающей всю совокупность факторов, с которыми нужно считаться при формировании системы земледелия. Далее, близкие по условиям возделывания сельскохозяйственных культур ЭАА объединяют в агроэкологические типы земель, т.е. участки, однородные по агроэкологическим требованиям культуры или группы культур и условиям возделывания. Результаты агроэкологической оценки земель отображаются в виде карты агроэкологических типов и групп земель.
| Зонально-провинциальный Агрокомплекс (совокупность адаптивно-ландшафтных систем земледелия) |
| Агроэкологическая группа земель по определяющему агро- экологическому фактору (плакорные, эрозионные, переувлажненные, засоленные, солонцовые, литогенные) |
| Адаптивно-ландшафтная система земледелия (соотношение угодий, структура пашни, организация территории, система севооборотов-сенокосо- оборотов-пастбищеоборотов) |
| Агроэкологический тип земель (экологически однородная территория для культуры или группы культур) |
| Севообороты, сенокосообороты, пастбищеобороты, агротехнологии |
| Агроэкологический вид земель (элементарный ареал агроландшафта) |
| Технологические операции |
| Природно-сельскохозяйственная Провинция зоны |
Рис. 4. Схема агроэкологической типизации земель.
Возможности использования типов земель рассматриваются с позиций последовательного преодоления лимитирующих агроэкологических условий и адаптации. Часть их поддается регулированию или даже управлению, часть можно регулировать ограниченно, а часть условий не поддается направленному изменению вообще, к ним можно лишь адаптироваться.
В соответствии с этими условиями типы земель ранжируются по степени пригодности для возделывания сельскохозяйственных культур в виде группировки, включающей категории и группы земель.
I категория. Земли, пригодные для возделывания всех сельскохозяйственных культур без особых ограничений, за исключением управляемых факторов, которые оптимизируются с помощью удобрений и обычных агротехнических мероприятий.
II категория. Земли, пригодные для возделывания всех сельскохозяйственных культур с ограничениями, которые могут быть преодолены простыми агротехническими, мелиоративными и противоэрозионными мероприятиями. Делятся на две группы.
II1. С ограничениями, преодолеваемыми с помощью простых агротехнических и культуртехнических мероприятий. Это равнинные ландшафты, не подверженные эрозии и дефляции. В числе ограничивающих факторов преобладают регулируемые (повышенное содержание обменного натрия, умеренная засоленность, каменистость, закустаренность). В числе ограниченно регулируемых факторов имеют место умеренная комплексность почвенного покрова, обусловленная микрорельефом, кратковременное переувлажнение, пониженное содержание гумуса. Из нерегулируемых факторов – неконтрастные почвенные комбинации, обусловленные различной литологией почвообразующих пород.
II2. С ограничениями, преодолеваемыми с помощью агротехнических мелиораций и противоэрозионных (противодефляционных) агротехнических мероприятий. В группу входят земли, которые помимо ограничений, характерных для группы II1, отличаются склонностью к проявлению эрозионных процессов. Располагаются в эрозионном рельефе умеренной сложности. Преодоление эрозионных процессов достигается с помощью обработки почвы поперек склона; щелевания, бороздования; безотвальной системы обработки почвы с сохранением на поверхности пожнивных остатков, оставлением соломы, полосного размещения культур, паров и многолетних трав и других агротехнических мероприятий при соответствующей противоэрозионной организации территории.
III категория. Земли, пригодные для возделывания сельскохозяйственных культур с ограничениями, которые могут быть преодолены среднезатратными гидротехническими, химическими, лесными, комплексными мелиорациями. Делятся на три группы.
III1. Переувлажненные земли, которые могут быть улучшены путем осушения с помощью относительно простых дренажный устройств. Это почвы с глеевыми горизонтами в комплексах с автоморфными почвами.
III2. Земли, требующие затратных агротехнических химических, комбинированных мелиораций. Это солонцовые другие почвы с плотными горизонтами в различных комплексах. Могут быть улучшены мелиоративными обработками (плантажными, ярусными и др.), сплошной химической или комбинированной мелиорацией (гипсование на фоне плантажа и др.)
III3. Земли, интенсивное использование которых возможно на фоне противоэрозионных гидротехнических и лесомелиоративных мероприятий при контурной организации территории. Расположены в сложных эрозионных ландшафтах, используются в контурно-мелиоративных системах земледелия.
IV категория. Земли, мало пригодные для возделывания сельскохозяйственных культур вследствие неустранимых ограничений по условиям литологии почвообразующих пород, рельефа, мелиоративного состояния и весьма ограниченных возможностей адаптации.
V категория. Земли, потенциально пригодные для возделывания сельскохозяйственных культур после сложных гидротехнических мелиораций. Это болотные, сильно засоленные почвы, использование которых возможно лишь при создании сложных оросительных или осушительных систем.
VI категория. Земли, непригодные для возделывания сельскохозяйственных культур из-за неустранимых ограничений и незначительных возможностей адаптации. Используются под пастбища, лесохозяйственные угодья и для других целей.
Вопросы для самоконтроля
1. Сущность адаптивно-ландшафтной системы земледелия (АЛСЗ).
2. Методологические принципы современных адаптивно-ландшафтных систем земледелия.
3. Место агротехнологий в системах земледелия, связь между ними.
4. Классификация адаптивно-ландшафтных систем земледелия и агротехнологий.
5. Проектирование высоких агротехнологий на примере точного земледелия.
6. Требования к землеоценочной основе для проектирования агротехнологий различных уровней интенсификации.
7. Группировка земель сельскохозяйственного назначения,
8. Система агроэкологической оценки с.-х. культур.
9. Требования культур и сортов к почвенно-климатическим условиям.
10. Влияние агротехники на выбор культур. Стрессовые ситуации и их преодоление.
Рис. 5. Почвозащитная эффективность сельскохозяйственных культур и паров (в скобках – коэффициент эрозионной опасности)
На наиболее эродированной пашне почвозащитные севообороты осваиваются по принципу полосного (рис. 6) и буферного (рис. 7) земледелия. Полосы располагают поперёк склона или по его горизонталям, или поперёк господствующих ветров (рис. 8). Ширина их на склонах колеблется от 20-30 до 40-50 м и более, на дефлируемых землях – от 30-50 до 100-150 м. Размещение и ротация культур на чётных и нечётных полосах должны быть такими, чтобы полосы почвозащитных культур защищали пары и пропашные, неустойчивые к эрозии.
Рис. 6. Полосное размещение посевов и паров
Рис. 7. Намывы почвы у буферных
Рис. 8. Чередование на освоенном склоне полосных посевов люцерны и сорго
Когда почвозащитные культуры в севообороте занимают менее 50%, их размещают в виде буферных полос шириной 3,6 или 7,2 м и более через 25-100 м.
Вопросы для самоконтроля
1. Особенности формирования севооборотов в различных агроландшафтных условиях.
2. Проектирование полей севооборотов и производственных участков
3. Особенности структуры посевных площадей и севооборотов в интенсивном земледелии.
4. Требования к предшественникам при разном уровне интенсификации агротехнологий.
5/ Критерии применения чистых, занятых и сидеральных паров.
6. Назначение чистого пара, его преимущества и недостатки.
7. Значение многолетних трав в севооборотах.
8. Специализация севооборотов в зависимости от почвенно-климатических и производственно-экономических условий.
9.Агроэкологические и почвозащитные задачи севооборотов в условиях АЛСЗ.
10. Комплексная оценка севооборотов в адаптивно-ландшафтном земледелии.
Вопросы для самоконтроля
1. Принципы обработки почвы и их реализация в современных системах земледелия.
2. Проектирование системы обработки почвы под отдельные культуры и в севообороте
3. Альтернативные системы обработки почвы в севооборотах современного земледелия.
4. Место обработки почвы в технологическом цикле возделывания с. – х. культур на природоохранной основе
5. Приемы, способы основной обработки почвы и их сочетание в севооборотах.
6. Минимизация обработки почвы как глобальная тенденция экологизации систем земледелия.
7. Особенности нулевой обработки почвы и ее освоение на почвозащитной основе.
8. Условия и предпосылки освоения «No-till».
9. Обработка почвы в технологии точного земледелия.
10. Экологическая оценка систем обработки почвы в условиях современных систем земледелия и высоких агротехнологий..
Рис. 9. Основные элементы блоков технологии дифференцированного применения удобрений
Внесение удобрений осуществляется дифференцировано на основе карты-задания, полученной в результате координатной оценки содержания питательных элементов в почве, потенциальной урожайности, а также программы применения удобрений, которая может находиться в базе данных.
Точное земледелие предполагает два режима внесения удобрений - off - line и on - line . Режим off - line предусматривает предварительную подготовку на стационарном компьютере карты-задания, в которой содержатся пространственно привязанные с помощью GPS дозы удобрений для каждого элементарного участка поля. Для этого осуществляется сбор необходимых данных о поле, на основании которых проводится расчёт дозы для каждого элементарного участка поля, тем самым формируется (в специальной программе) карта-задание. Затем она переносится на чип-карте (носителе информации) на бортовой компьютер сельскохозяйственной техники, оснащённой GPS-приёмником, и выполняется заданная операция. Трактор, оснащенный бортовым компьютером, двигаясь по полю, с помощью GPS определяет свое местонахождение. Компьютер считывает с чип-карты дозу удобрений, соответствующую месту нахождения и посылает сигнал на контроллер распределителя твердых удобрений или опрыскивателя. Контроллер же, получив сигнал, выставляет нужную дозу.
Режим реального времени ( on - line ) предполагает предварительное определение агротребований на выполнение операции по внесению удобрений и мелиорантов, а соответствующая доза определяется непосредственно во время выполнения операции. Агротребования в данном случае - это количественная зависимость дозы агрохимикатов от показаний датчика, установленного на сельскохозяйственной технике, выполняющей операцию, и сканирующего посев. Результаты выполнения операции (дозы и координаты, обработанная площадь, время выполнения и фамилия исполнителя) записываются на чип-карту.
Комплектация технического обеспечения реализации агроприемов в системе точного земледелия существенно зависит от режима их выполнения. В этой связи точные (прецизионные) технологии предполагают использование различной информационной и технической базы.
Далее на примере внесения минеральных удобрений рассмотрим две прецизионные технологии, реализация которых осуществляется в режимах off - line и on - line .
Первая технология предусматривает внесение минеральных удобрений в режиме off - line и имеет в качестве информационно-технической базы мобильный автоматизированный комплекс для создания электронных карт полей и агрохимического обследования. Он состоит из следующих функциональных компонентов:
- движитель;
- автоматический почвенный пробоотборник;
- спутниковая система позиционирования (GPS);
- бортовой компьютер;
- программное обеспечение.
Движитель - автомобиль типа «Нива», или любой другой джип, подходящий по критериям мобильности. Движитель оснащен специальной оснасткой для крепления автоматического пробоотборника на задней части автомобиля. Специальная оснастка включает в себя, помимо железной рамной конструкции для непосредственной навески пробоотборника, также розетку, соединенную с аккумуляторной батареей автомобиля.
Автоматический почвенный пробоотборник представляет собой агрегат, смонтированный как навесное оборудование на задней части рамы движителя; он работает от электрического двигателя, питающегося от аккумуляторной батареи автомобиля. Электрический двигатель приводит в действие гидравлическую систему, непосредственно производящую отбор проб посредством двух спаренных агрохимических буров. Пробоотборник оснащен блоком управления, управляющей электроникой, датчиком и регулятором рабочего давления. Почвенные пробы берутся на глубину 25 см. Почва автоматически собирается в специальный контейнер на пробоотборнике и пересыпается в отдельную маркированную тару по окончании отбора объединённой пробы, то есть пробы с одного элементарного участка поля.
В качестве системы позиционирования на местности используется американская Global Position Sistem (GPS) или глобальная система позиционирования, точнее - ее космический сегмент, представляющий собой созвездие из 24 спутников. Система GPS работает при любых погодных условиях по всему миру 24 часа в сутки. С ее помощью можно с высокой степенью точности определять координаты и скорость подвижных объектов. В качестве GPS-приёмника можно выбраать AgGPS-132 фирмы Tpimble ввиду своей многофункциональности, так как он специально предназначен для установки на транспортные средства, обеспечивая субметровый уровень точности в дифференциальном режиме.
GPS-приёмник (на примере AgGPS-132) объединяет приемник GPS сигналов. приемник поправок от морских MSK и приемник поправок от спутникового дифференциального сервиса (Omnistar Rakal), при этом используется одна комбинированная антенна. Такая конфигурация значительно повышает точность (до 0,5м) и надежность определения места, а также упрощает реализацию дифференциального режима.
Бортовой компьютер (например Fujitsu PenCentra 200) соединен с GPS-приёмником кабелем стандарта RS-232 для получения текущей координаты. Он оснащён специальным программным обеспечением.
Программное обеспечение бортового компьютера позволяет сразу же на поле создавать электронный контур обследуемого участка, определение точек отбора проб и навигацию по этим точкам. Также предусмотрено подключение внешних датчиков для непрерывного (сплошного) обследования экспериментальных участков.
Основные функции программного обеспечения: создание электронных карт обследуемых полей, возможность ведения базы данных с привязкой атрибутов к идентификаторам топографических объектов, отображение текущих географических координат, возможность навигации в заданную точку, возможность отображения длины, расстояний, площади геообъектов, работа с несколькими слоями отображения информации, наложение сетки на полигон, отображение текстовых атрибутов полигонов, линий, точек, возможность создания и отображение легенды для геообъектов на основании атрибутов этих объектов.
Разработка агрохимических картограмм и карт-заданий.
Разработка картограмм обеспеченности почв элементами питания, кислотности, солонцеватости почв осуществляется с использованием крупномасштабных карт структур почвенного покрова и карт урожайности.
Отбор почвенных проб производится пробоотборником по нормативам, которые разрабатываются научными учреждениями для различных почвенных условий. Каждая взятая проба привязывается к единой системе позиционирования. При отборе проб оператор делает 10-20 уколов автоматическим пробоотборником, останавливаясь при каждом уколе. На панели бортового компьютера записывается пройденный путь и сохраняется в памяти компьютера.
Программное обеспечение должно гарантировать навигацию к любой отмеченной в бортовом компьютере оператором точке на поле. Это удобно при движении к месту последней взятой пробы для продолжения работ или к проблемному участку, где необходимо провести дополнительные исследования.
После проведения лабораторных исследований отобранных образцов ведомость с результатами заносится в ПО стационарного компьютера соответственно точкам отбора проб, импортированным из бортового компьютера комплекса. После этого одним из методов интерполяции получаем карту распределения по полю каждого агрохимического параметра, определенного в агрохимической лаборатории. База данных хранит в себе всю информацию, введенную в программу ранее, что позволяет проводить мониторинг агрохимических характеристик по каждому полю от обследования к обследованию.
При создании карты-задания программа в диалоговом режиме запрашивает необходимые сведения: ширину захвата техники, тип бортового компьютера, обрабатываемую культуру, тип удобрений и метод расчета дозы внесения. После этого стационарный компьютер генерирует пространственно-ориентированную карту-задание на внесение минеральных удобрений. Программа стационарный компьютер имеет множество функций, предназначенных для анализа геоинформационной и агрономической информации, выдачи различных отчетов и статистического анализа.
Контролер параллельного вождения необходим для точного вождения техники по полю, с точностью, которую позволяет выдерживать GPS-приемник. Точное вождение по полю необходимо во избежание разрывов и перекрытий полос внесения минеральных удобрений, что само по себе дает ощутимый экономический и экологический эффект.
Так, при традиционном внесении удобрений механизатор ориентируется по пенному маркеру (если он есть), но при большой ширине захвата сельскохозяйственной техники это достаточно проблематично, тем более когда работы ведутся в темное время суток. Контролер параллельного вождения позволяет решить эту проблему.
Встроенный специальный редактор формул позволяет программировать достаточно сложные методы расчета удобрений, которые впоследствии применяются для создания карты-задания на внесение минеральных удобрений. Редактор формул позволяет вести базу удобрений: создавать новые схемы удобрения и редактировать старые. В базе удобрений указывается процентное содержание действующих веществ, стоимость и название. Стоимость позволяет рассчитать полную стоимость удобрений, внесенных на конкретное поле по созданной карте-заданию.
Бортовой компьютер размещается в кабине трактора и подключается к аккумуляторной батарее (12 V). Подсоединение к компьютеру полевого опрыскивателя и распределителя удобрений производится при помощи пульта управления через 48-полюсный штекерный соединитель. При помощи этого штекера компьютер получает информацию сдатчиков, переключателей распределительных линий и главного выключателя. Кроме того, компьютер распознаёт тип сельскохозяйственного оборудования. Предназначенная для агрегата программа и введённые однократно характеристики агрегата выбираются автоматически: ширина захвата, количество распылителей, контрольное число расходомера и прочие, вводятся однократно, при первом подключении. Установка дозы удобрения может вестись тремя способами: установка одной фиксированной дозы на бортовом компьютере с помощью клавиатуры; использование заранее подготовленной на стационарном компьютере карты-задания с пространственной привязкой к местности (режим off-line);управление дозой удобрения на основании данных, получаемых в процессе движения трактора по полю и агротребований при работе в режиме on-line.
После проведения лабораторных исследований полученную ведомость заносят в ПО, установленное на стационарном компьютере. Перед этим в него импортируется созданный контур поля (разбитого на элементарные участки), сохраненный в виде набора файлов на переносимой чип-карте. В ПО стационарного компьютера создается электронные карты поля по каждому агрохимическому показателю. Для этого применяется один из методов интерполяции, заложенных в программе. Далее в специальном редакторе выбирается метод расчета дозы удобрения.
Генерация карты-задания на внесение удобрений производится автоматически для каждого элементарного участка поля, который представляет собой квадрат со стороной равной ширине захвата сельскохозяйственной техники Amazone, для которой формируется карта-задание. При генерации карты-задания указывается также тип контроллера, используемого Amazone.
Карта-задание записывается на чип-карту и преносится на бортовой компьютер сельскохозяйственной техники Amazone - Amatron II А. Бортовой компьютер Amatron, используя данные GPS-приемника AgGPS 132 и карты-задания, автоматически регулирует дозу внесения удобрений по ходу движения техники.
Одновременно контролер параллельного вождения AgGPS PSO указывает механизатору с помощью дисплея-курсоуказателя точную траекторию движения по полю.
Режим реального времени ( on - line) предполагает предварительно определить агротребования на выполнение операции, а доза удобрений определяется непосредственно во время выполнения операции. Агротребования, в данном случае, это количественная зависимость дозы удобрения от показаний датчика, установленного на сельскохозяйственной технике, выполняющей операцию. Результаты выполнения операции (дозы и координаты, обработанная площадь, время выполнения и фамилия исполнителя) записываются на чип-карту,
Гидро- N -сенсор - оптический прибор, позволяющий оптимизировать внесение минеральных удобрений при азотных подкормках растений. N-сенсор устанавливается на крыше трактора и имеет четыре оптических датчика по углам, обеспечивая обзор с четырех сторон. Эти датчики улавливают отраженный свет от листовой поверхности в красном и инфракрасном диапазоне света. Данные анализируются каждую секунду, и по ним определяется содержание хлорофилла в листьях и биомасса. Пятый датчик направлен вверх, в небо. Он измеряет интенсивность света, позволяя системе корректировать данные в соответствии с различными условиями освещенности, что дает возможность проводить работу в пасмурную погоду.
Информация от датчиков передается на бортовой компьютер Hydro, который соединён кабелем с бортовым компьютером Amatron II А, который, в свою очередь, управляет дозирующей системой распределителя минеральных удобрений или опрыскивателя Amazone. В зависимости от интенсивности окраски листьев, сенсор повышает или снижает норму внесения азотных удобрений.
После определения дозы азота в действующем веществе на контрольном участке включается N-сенсор и бортовой компьютер Hydro, переходим в режим «калибровка», вводим полученную дозу и проходим контрольный участок. Таким образом, бортовой компьютер ставит в соответствие дозу, которую необходимо внести на контрольном участке и показатели, полученные с датчиков N-сенсора на этом участке при сегодняшней погоде. Такую калибровку нужно проводить каждый раз, выезжая на поле или при резкой смене погоды. После проведения калибровки необходимо включить все бортовые системы (Amatron II A, GPS, Amazone), нажать кнопку «Старт» на Hydro и начинать работу.
В ходе движения по полю датчики N-сенсора фиксируют разные показания и посылают соответствующий сигнал на бортовой компьютер Hydro, который в свою очередь передает сигнал компьютеру Amatron. Бортовой компьютер Amatron посылает сигнал на контроллер техники Amazone, который устанавливает нужную дозу внесения. Отметим, что перед работой необходимо ввести в компьютер Hydro процентное содержание азота в удобрении, с которым мы будем работать. Компьютер пересчитает дозу в действующем веществе на туки и будет посылать корректирующий сигнал на контроллер. Результаты работы (дозы и координаты) сохраняются на чип-карте в бортовом компьютере и впоследствии обрабатываются на стационарном компьютере. Данная технология позволяет нам проводить азотные подкормки, экономя удобрения и избегая передозировки, что позволяет уменьшить стоимость операции и повысить экологическую безопасность. Также предотвращается полегание зерновых и понижается содержание вредных веществ в картофеле.
Вопросы для самоконтроля
1. Понятие о системе удобрений в севообороте и под отдельную культуру.
2. Сроки и способы внесения минеральных и органических удобрений.
3. Практика применения удобрений в зависимости от изменяющихся агроэкологических и производственных условий.
4. Значение припосевного и послепосевного удобрения и способы их внесения.
5. Листовая диагностика с целью выявления целесообразности некорневой подкормки азотом и критерии целесообразности азотной подкормки по данным листовой диагностики
6. Внесение минеральных удобрений в точных агротехнологиях
7. Режимы внесения удобрений и мелиорантов off line и on line, их особенности.
8. Разработка агрохимических картограмм и карт-заданий.
Культура
Площадь, тыс. га
Урожай ность, т/га
Вопросы для самоконтроля.
1 Мониторинг и прогноз фитосанитарного состояния посевов
2 Методологические принципы управления фитосанитарным состоянием агроценозов
3 Перспективы повышения роли устойчивости сортов против сорняков, болезней и вредителей в защите растений.
4 Оптимизация инфраструктуры агроландшафтов по фитосанитарным условиям.
5 Классификация мер борьбы с вредными организмами в современном адаптивно-ландшафтном земледелии
6 Преимущества применения биологических средств защиты растений перед химическими методами и их недостатки.
7 Влияние засоренности посевов на развитие болезней и вредителей
8 Особенности формирования защиты растений в агротехнологиях различного уровня интенсификации.
9 Управление внесением гербицидов на основе сенсорной идентификации в режимах off-line и on-line.
10 Особенности дифференцированного внесения пестицидов в точном земледелии.
Вопросы для самоконтроля
1. Сортосмена и сортообновление.
2. Критерии выбора сорта разной интенсивности.
3. Подготовка семян к посеву, основные составляющие.
1. Способы обеззараживания семян и показатели качества протравливания.
2. Роль сорта в обеспечении качества продукции.
3. Организация внутрихозяйственного семеноводства
4. Сортовой контроль, полевая апробация.
9. Внутрихозяйственный и государственный контроль качества семян.
10. Особенности влияния технологий возделывания полевых культур на семена.
Вопросы для самоконтроля
1. Особенности лесо- и снегомелиоративных мероприятий в системе экологического мониторинга.
2. Значение лесных полос в борьбе с ветровой эрозией и их роль в снегозадержании.
3. Гидротехнические меры по борьбе с эрозией почвы..
4. Фитомелиоративные мероприятия по предотвращению водной и ветровой эрозии
5. Системы специальных агротехнических мероприятий на мелиорируемых землях.
6. Особенности почвозащитных агротехнологий на склоновых и дефлируемых землях.
7. Способы и орудия обработки почвы на склонах и её организация на топографической основе.
8. Приёмы уменьшения поверхностного стока.
9. Почвозащитная агротехнология на дефлируемых землях.
10. Приёмы уменьшения скорости ветра в приземном слое воздуха.
Рис. 11. Плуг ПЛН-5-35
Плуги импортного производства: навесные, многоцелевого назначения, высокомощные, передненавесные PR-7, полунавесные Для предотвращения образования на поле развальных и свальных борозд, снижения затрат на оборачивание, повышения рабочих скоростей движения последующих операций, выполнения одновременно со вспашкой других операций необходимо использовать оборотный плуг. На рисунке 12 представлен оборотный плуг EurOpal.
Рис. 12. Оборотный плуг EurOpal
Орудия безотвальной основной обработки почвы. С целью сокращения затрат, уничтожения плужной подошвы, обработки почвы, подверженной ветровой эрозии с оставлением на поверхности поля стерни стали применять безотвальную обработку безотвальными плугами, плоскорезами -глубокорыхлителями, плоскорезами -культиваторами, сибирскими стойками (рис. 13), чизелями (рис. 14), фрезой и др. орудиями.
Рис. 13. Плоскорезная стойка (стойка СибИМЭ)
Рис. 14. Плуг ПЧВ-5-40М
Под поверхностной обработкой понимают обработку почвы на небольшую глубину до 14-16 см, с целью создания оптимальных условий для роста и развития растений. Ее проводят перед посевом, при посеве и после посева и соответственно называют предпосевная, припосевная и послепосевная. К орудиям, выполняющим указанные виды поверхностной обработки почвы, относят бороны, дискаторы, лущильники культиваторы, катки, фрезы, комбинированные агрегаты.
Боронование производится орудием, носящим название борона. Различают несколько видов борон: зубовые, сетчатые, ротационные, игольчатые, дисковые.
Наиболее распространенными являются зубовые бороны, рабочим органом которых является зуб, которые, в свою очередь, делят на прямые, лапчатые, изогнутые с пружинной стойкой. Также с квадратным, круглым и прямоугольным сечениями. Зуб бороны выполняет следующую работу: рыхлит верхний слой (от 3 до 10 см); выравнивает поверхность поля, разрушает почвенную корку; измельчает комки (до 5 и менее см); вычесывает сорняки и отмершие растения; перемешивает верхний слой. В зависимости от давления на один зуб различают бороны тяжелые (20-30 Н), средние (10-20 Н) и легкие (5-10 Н). Первые два вида снабжены квадратным зубом, третьи – круглым (рис. 15).
Сетчатая борона БСО-4 предназначена для рыхления верхнего слоя почвы и уничтожения сорняков до и после посева и посадкиэ
Рис. 15. Зубовая борона ЗБЗЛ-1 (лёгкая)
Ротационные бороны имеют вращающийся рабочий орган, снабженный прутками или зубьями. Бороны с рабочим органом диск с вогнутыми зубьями представляет собой разновидность игольчатой бороны. (рис. 16). Рабочий орган – пассивно вращающийся игольчатый диск. Они применяются для закрытия влаги в районах, подверженных дефляции, а также для лущения стерни вместо дисковых лущильников для сохранения стерни на поверхности.
Рис. 16. Борона игольчатая гидрофицированная БИГ-3
Дисковые бороны имеют рабочий орган сплошной или вырезной заостренный сферический диск диаметром от 450-500 до 650-700 мм. Угол между плоскостью вращения диска и линией направления движения бороны называют углом атаки и он изменяется в пределах от 10 до 25° (рис. 17).
Рис. 17. Борона дисковая БДТ-7А
Несколько дисков, смонтированных на общей оси, образуют батарею, также можно располагать диски индивидуально, на отдельных стойках Различают дисковые бороны: а) навесные; б) прицепные в) тяжелые прицепные; г)садовые.
В отечественном и зарубежном машиностроении последние годы увеличивается выпуск дискаторов, отличительной особенностью которых от выпускаемых дисковых борон является то, что каждый диск дискаторов располагается на отдельной оси, вращается независимо и имеет возможность регулировки угла атаки. Дискатор предназначен для минимальной основной и предпосевной обработки почвы под отдельные культуры. За один проход дискатор измельчает и заделывает остатки культурных и сорных растений, создает взрыхленный, выровненный слой почвы, заделывает внесенные удобрения (рис. 18).
Рис. 18. Дискатор БДМ-4*2
Поверхностную обработку почвы, с целью ее рыхления, заделки удобрений, растительных остатков, вредителей и возбудителей болезней, заделки и провокации семян сорняков на последующее прорастание, облегчения последующей основной обработки, проводится орудием, которое назывется лущильник. У дисковых лущильников глубина обработки может изменяться от 4 до 10 см, угол атаки от 15 до 35° (рис. 19).
Рис. 19Лущильник дисковый гидрофицированный ЛДГ-10Б
Лемешные лущильники работают на глубину от 4-6 до 12-14 см (рис. 20).
Рис. 20Лемешный плуг-лущильник ППЛ-10-25
Для подрезания сорняков, разрыхления и выравнивания почвы, создания ложа для семян служит прием обработки почвы – культивация и орудие его выполняющее носит название культиватор. Рабочие органы культиваторов: а)универсальные стрельчатые лапы; б)”гусиные” лапы; в) рыхлительные лапы с долотообразными наральниками; г) лапы с пружинными дугообразными и S – образными и жесткими стойками; д) вращающаяся штанга.
Для создания ровного семенного ложа и качественной обработки почвы лапы располагаются с взаимным перекрытием, для снижения забивания – ярусами в шахматном порядке.
Разновидности культиваторов: прицепные (рис. 21); широкозахватные; комбинированные прицепные; навесные; садовые; противоэрозионные; культиватор – растениепитателей.
Рис. 21. Культиватор КПС-4
Культиваторы для междурядной обработки почвы используются для ухода за пропашными культурами в период вегетации (рис. 22).
Рис. 22. Культиватор междурядный навесной КРН-5,6
С целью создания оптимальных условий прорастания семян поле после посева, а в отдельных случаях, и до него, обязательно прикатывают. При этом почва выравнивается, уплотняется, глыбы разрушаются. Оптимальными считаются условия, когда уплотняется подповерхностный слой (для подтягивания к семенам влаги и питательных веществ из нижних слоев) и разрыхляется верхний слой почвы (для снижения испарения воды).
Различают виды катков: а) кольчато-зубчатые кольчато-клинчатые, для послепосевного прикатывания культур с небольшой глубиной заделки (свекла, овощные, многолетние травы); б) кольчато-шпоровые, для послепосевного прикатывания на культурах с большой глубиной заделки семян (рис. 23); в)гладкие водоналивные, для уплотнения верхнего слоя почвы до посева; г) резиновые катки способствуют меньшему налипанию, а небольшие ребра на поверхности катка разрыхляют верхний слой почвы; д) трубчатые катки используются в комбинированных агрегатах; е) планчатые катки, для большего перемешивания и крошенгия при относительно небольшом уплотнении почвы; ж) спиральные катки занимают промежуточное положение между кольчато-клинчатыми и трубчатыми. Встречаются и другие сочетания различных видов катков, например кольчато-клинчатых и кольчато-шпоровых.
Рис.23. Каток кольчато-шпоровый тяжёлый У10-ЗККШ-6
Рабочий орган фрезы ротор или барабан, вращающийся от ВОМ трактора. На роторе закреплены прямые ножи с заостренными режущими кромками, расположенными параллельно оси вращения, на бараьане – Г-образные ножи. По назначению различают болотные, полевые, садовые, пропашные фрезы. Среди которых: болотные.
Комбинированные машины для совмещения основной и дополнительной обработки почвы (рис. 24):
Рис. 24 Полунавесной оборотный плуг Vari - Diamant в агрегате с катками
Комбинированные агрегаты по совмещению операций предпосевной подготовке почвы (рис. 25, 26).
Рис. 25. Культиватор комбинированный Smaragd
Рис. 26. Агрегат комбинированный почвообрабатывающий Лидер-4
Машины для совмещения основной и предпосевной обработки почвы с внесением удобрений: (рисунок 27).
Рис. 27. Почвообрабатывающая посевная машина «Обь»-4 (ППМ-4, СКТ-4К)
Машины для совмещения предпосевной обработки и посева: (рис. 28)
Рис. 28. Универсальная высокопроизводительная пневматическая сеялка прямого посева « DMC Airstar Primera » (Amazone)
Проведение допосевной, предпосевной, припосевной и послепосевной мероприятий по возделыванию с. – х. культур в рамках современных технологий предполагает механизированное внесение удобрений и использование химических средств защиты растений от сорняков, вредителей и болезней. Указанные приемы связаны с применением различных машин и орудий по внесению удобрений и ядохимикатов.
Машины для внесения удобрений используются в предпосевной, припосевной периоды и в период подкормки культур.
Арсенал современных машин для внесения удобрений включает:
а) машины для внесения твердых минеральных удобрений (рис. 29);
Рис.29. Внесение минеральных удобрений с учетом пестроты почвенного плодородия на поле Центра точного земледелия
Рис. 30. Опрыскивание картофеля на поле Центра точного земледелия
Рис. 31. Сеялка-культиватор СЗС-2,1
Современные посевные комплексы: ПК-6,0; 6,6; 12,0 «Ставрополье», «Horsch – Агро-Союз».
При технологии «No-Till» предпосевная обработка проводится также одновременно с посевом, но обрабатывается только непосредственно зона рядка, а междурядья остаются необработанными. Для этого используются сеялки прямого посева с сошниками различной конструкции, которые заглубляются в почву силой давления пружин (до 400…500 кг/см2) - сеялки Morris (рис. 32), Amazone, Horsch-Агросоюз (рис. 33), Агромастер (рис. 34).
Рис. 32. Пневматическая сеялка-культиватор Morris Concept -2000
Рис. 33. Посевной комплекс ATD 11.35 (Horsch-Агросоюз)
Рис. 34. Посевной комплекс « AGROMASTER 4800»
В последние годы на базе пневматических сеялок созданы посевные комплексы, соединяющие в себе сеялку и культиватор на одной раме. Пример посевной комплекс «Терминатор».
Почвообрабатывающие посевные машины типа «Обь» (рис.35).
Рис.35. Почвообрабатывающая посевная машина «Обь»-4
Прямой посев без обработки почвы специальными сеялками (рисунок 36).
Рис. 36. Универсальная высокопроизводительная пневматическая сеялка прямого посева « DMC Airstar Primera »
Для посадки картофеля используют картофелесажалки со специальным высаживающим аппаратом. Он представляет собой диск или транспортер с ложечками для захвата клубней. На современных картофелесажалках устанавливают «аппликатор», для протравливания клубней картофеля от вредителей и почвенных болезней.
Рис. 37.Уборка ячменя самоходным комбайном «Сампо»
с использованием электронной карты урожайности на поле Центра точного земледелия РГАУ–МСХА им. К.А. Тимирязева
Качество комбайнов оценивается по уровню потерь зерна за жаткой и молотилкой, чистоте и дроблению зерна, собранного в бункер. Пропускная способность молотилки (кг/с) – предельное количество хлебной массы, которую может обработать комбайн за 1 с соблюдением агротехнических требований. Производительность комбайна определяется по намолоту зерна (т/ч) или площади поля, убранной за 1 час.
Солому после уборки убирают волокушами. Для разрезания скирд соломы, сена и буртов силоса используют СНТ-7Б.
Перед уборкой картофеля удаляется ботва косилкой - или ботводробителями Для уборки картофеля используют картофелекопалки КТН и картофелеуборочные комбайны
В зависимости от вида кормовой культуры, заготавливаемого корма, специфики их выращивания определяется набор и перечень уборочной техники. Различают следующие виды кормов: сено, сенаж, травяная мука, силос, зеленый корм. В связи с этим выделяют:
а) машины для скашивания растений – однобрусная косилка; ;полунавесная косилка; ротационная навесная косилка; самоходная косилка - плющилка; ротационная прицепная косилка - плющидка.
б) грабли – полунавесные грабли; роторная грабли – ворошилка; колесно-пальцевые полунавесные горно-равнинные грабли.
в) машины для заготовки рассыпного сена – подборщик-; погрузчик – стогометатель.
г) машины для заготовки прессованного сена – пресс-подборщик крупногабаритных тюков; пресс-подборщик; рулонный безременный пресс-подборщик; рулонный пресс - подборщик.
д) машины для уборки трав и силосных культур с измельчением – самоходный кормоуборочный комбайн; кормоуборочный комплекс; самоходный кормоуборочный комбайн; прицепной кормоуборочный комбайн; скоростной силосоуборочный комбайн; косилки - измельчители; прицепная косилка – измельчитель.
Техническая и навигационная обеспеченность технологии точного земледелия. Применение на практике технологии точного земледелия (ТЗ) на практике требует наличие двух взаимосвязанных составляющих: физико-технического и программно-математического. Для реализации системы ТЗ, с одной стороны, необходима современная сельскохозяйственная техника, управляемая бортовой ЭВМ и способная дифференцированно проводить агротехнические операции. Нужны приборы точного позиционирования на местности (GPS-приемники), технические системы, помогающие выявить неоднородность поля: автоматические пробоотборники, различные сенсоры и измерительные комплексы, уборочные машины, оборудованные приборами для автоматического учета урожая, техника дистанционного зондирования и другие атрибуты. С другой стороны, все современные компоненты физико-технического базиса для своей работы требуют наличия специализированного программного обеспечения по их эксплуатации. В частности, комплексы программ в ТЗ для управления аппаратурой и мобильными системами по сбору данных, регистрации и первичной обработке информации, а также управлению агротехнологическими воздействиями по ходу движения сельскохозяйственных агрегатов на поле.
При возделывании с. – х. культур используются современные тракторы типа МТЗ-1221 оборудованный дизельным двигателем Д-260 мощностью 96 (130) кВт (л.с.) и Джон Дир 6920 мощностью от 150 л.с. Дополнительно к этому в ходе проведения полевых работ применяют системы: параллельного вождения, Автопилот, для внесения жидких материалов, картирования урожайности, пробоотборник для отбора почвенных образцов, для дифференцированного внесения удобрений.
Техническими средствами, обеспечивающими выполнение полевых работ ТЗ, служат с. – х. машины и орудия импортного и отечественного производства, в частности, выпускаемые совместной германско-российской компанией «AMAZONE». Техника AMAZONE имеет выгодное соотношение цены и качества, работает точно, обладает большим запасом прочности, проста в обслуживании и позволяет выполнять работу профессионально при высокой производительности.
Ниже приводится перечень и характеристика техники, используемой в технологиях точного земледелия компании AMAZONE (таблица 9).
9. Перечень с.-х. техники и ее характеристика, используемая в технологии точного земледелия
| № п/п | С.-х. машина | Характеристика технологического приема |
| 1 | Eur Opal | Плуг навесной оборотный для вспашки челночным способом с полосовым отвалом. Рабочая ширина 120 - 180 см, число корпусов 4, расстояние между корпусами 90 см. |
| 2 | Pegasus | Навесной дисковый культиватор – альтернатива плугу, хорошо рыхлит, выравнивает и, одновременно, прикатывает почву. Ширина захвата от 3 до 6 м. |
| 3 | Catros | Навесная дисковая борона для интенсивной неглубокой обработки. Уплотненные бороздки обеспечивают закрытие падалицы и семян сорняков. Ширина захвата 3 м, количество дисков 2х12, масса 1700 кг. |
| 4 | UF-901 | Навесной опрыскиватель со штангами 15 м и арматурой управления бортовым компьютером. Рабочий захват15-28м. |
| 5 | ZAM-900 | Разбрасыватель минеральных удобрений. Оснащен «Tronic» - регулирует раздельную норму внесения. Оборудован бортовым компьютером. Медленно вращающиеся высокопроизводительные мешалки обеспечивают равномерный поток удобрений. Рабочая ширина 10-36 м, объем бункера 900-1600 л. |
| 6 | Д 9/30 S | Навесная сеялка с дисковыми сошниками, загартачи, маркеры, устройство для создания технологической колеи. Норма высева от 2 до 400 кг/га, ширина захвата 3 м, ширина междурядья 12 см |
| 7 | DMС-3 | Сеялка для прямого и мульчированного посева. Семена заделываются в стерню, долотообразные сошники копируют почву. Ширина захвата 6 м, междурядье 18,75 см. |
| 8 | КЕ-303 | Ротационная вертикально-фрезерная борона. Ширина захвата 3 м, количество роторов 10. |
| 9 | GL- 34T | Картофелесажалка 4-х рядная, 75 см междурядья, с приспособлением для протравливания клубней при посадке. |
| 10 | GF 75-4 | Окучник – гребнеобразователь, 4-х рядный, с гребнеобразующей плитой для взошедшего картофеля. Ширина междурядья 75 см, ширина захвата 3 м, число обрабатываемых рядков – 4. |
| 11 | Сампо 2010 | Малогаборитный селекционный комбайн, жатка 1,5 м с установкой системы картирования урожайности, поточной системы взвешивания и определения влажности зерна |
| 12 | FCT-1050 | Кормоуборочный комбайн с подборщиком и измельчителем кормов, травяная жатка 2,4 м. |
| 13 | Bolko-s | Прицепной картофелеуборочный комбайн, однорядный с шириной 70 – 75 см. |
Приведенные системы работают на основе использования сигналов спутников GPS. Система повышает эффективность и точность всех сельскохозяйственных операций, позволяет до минимума сократить пропуски и перекрытия рядков, что приводит к экономии семян, удобрений и ГСМ. Система дает возможность работать в условиях плохой видимости (ночью, в тумане, в пыли и т.д.).
Система GPS состоит из курсоуказателя с монохромным дисплееми рядом светодиодов, встроенного GPS-приемника и антены. Курсоуказатель крепится на вакуумной присоске к стеклукабины, антена монтируется на крыше. При необходимости систему можно дополнять внешним приемником, позволяющим повысить точность выполняемой работы до 5-10 см от к ряду. Машина может быть оборудована подруливающим устройством, которое ведет ее по заданной траектории.
Вопросы для самоконтроля
1. Потребность агротехнологий и сельскохозяйственных предприятий в технике.
2. Характеристика машин и орудий для основной обработки почвы,
3. Характеристика машин и орудий для поверхностной обработки почвы
4. Характеристика машин для посева и посадки с.-х. культур.
5. Машины для внесения удобрений и защиты растений.
6. Комплекс машин для проведения противоэрозионных и мелиоративных мероприятий
7. Навигационная система, устанавливаемая на сельскохозяйственной технике
8. Техника точного земледелия: особенности, характеристика, ассортимент.
Рис. 39. Подруливающее устройство
За счёт автоматической системы вождения облегчается работа механизатора, улучшается качество полевых работ и диспетчеризация управления. Дифференцированное, а не обычное равномерное, внесение расходных материалов (удобрений, пестицидов, семян и пр.) более экономично и экологично, так как исключает их избыточное применение (рис. 40).
Рис. 40.Навигационный прибор параллельного вождения (маршрутоуказатель)
Порядок выполнения работ по внедрению такой системы следующий:
¨ составление подробных карт земельных угодий хозяйства;
¨ составление карт урожайности, по которой поля разбиваются на более или менее однородные по урожайности земельные участки;
¨ обследование этих участков (почвенного покрова, агрохимического состояния, эродированности, рельефа, засорённости) и определение на каждом лимитирующих урожаеобразующих факторов;
¨ разработка агротехнологии по каждому участку и её введение в компьютерную программу.
Принцип работы машин с системой параллельного вождения следующий: первый ряд водитель проходит вручную и задает начальную и конечную точки движения и ширину захвата агрегата. Затем система автоматически размечает плоскость поля, вычерчивая линии, параллельные и отстоящие от первой на величину равную ширине захвата агрегата. Далее механизатору нужно двигаться по этим параллельным рядам, отображаемым на дисплее курсоуказателя и управлять машиной, ориентируясь на светящиеся световоды. При достижении конца гона ему остается вывести машину на новый ряд и снова подключить механизм, который передает усилие через резиновый валик на рулевое колесо, облегчая вождение агрегата. Система дифференцированного внесения удобрений позволяет в сжатые сроки при помощи почвоотборника отобрать образцы почвы с больших площадей, при этом компьютер записывает координаты и номер каждой точки взятия проб. Мобильная лаборатория агрохимического экспресс-анализа определяет содержание в слое почвы 0-30 см содержание азота, рН и др.
Данные от почвоотборника, лаборатории и GPS прибора анализируются в программе. Программа формирует рекомендации по внесению удобрений в виде карты внесения. При работе такого комплекса по внесению удобрений получается экономия 30% минеральных туков, ГСМ, равномерно распределяются удобрения, увеличивается производительность техники, работа может проводиться ночью и в условиях плохой видимости, снижается вредное влияние на экологию.
Рассмотрим в таблице 12 использование современной техники в технологиях точного земледелия на примере полевого опыта Центра точного земледелия (ЦТЗ) РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева.
Вопросы для самоконтроля
1. Техническое обеспечение технологий возделывания зерновых, кормовых культур и картофеля.
2. Комплекс машин для проведения противоэрозионных и мелиоративных мероприятий
3. Навигационная система, устанавливаемая на сельскохозяйственной технике
4. Техника точного земледелия: особенности, характеристика, ассортимент.
5. Технология возделывания культур в рамках технологии точного земледелия.
6. Технология возделывания культур в рамках технологии точного земледелия.
7. Особенности технологии точного земледелия в полевом опыте ЦТЗ
Формирование АгроГИС
Применительно к задачам почвенно-ландшафтного картографирования геоинформационная система (ГИС) представляет собой программно-аппаратный комплекс, основой которого являются цифровые карты с привязанными к ним базами данных.
ГИС состоит из 2 больших блоков: электронные карты с базами данных и средства обеспечения функционирования ГИС. Последние разделяются на аппаратные (компьютеры, локальные сети, мониторы, принтеры, плоттеры, сканеры, GPS-системы и т.п.), программные (программы для построения ГИС – MapInfo, ArcView, ArcInfo, Ergas Imaging и др.) и человеческие (операторы, создающие и поддерживающие ГИС).
Применение ГИС для агроэкологической оценки земель позволяет перевести на новую качественную основу решение этой сложной проблемы, особенно при проектировании интенсивных систем земледелия и агротехнологий, не говоря уже о высоких агротехнологиях и адаптивно-ландшафтных системах земледелия высокой точности. Создание землеоценочной основы для точных систем земледелия практически невозможно без ГИС-технологий.
Важнейшие достоинства ГИС:
Ø легкость обработки больших объемов информации. (ГИС представляет широкие возможности по комбинации, сортировке, выборке данных; легко рассчитываются площади и параметры контуров);
Ø большая наглядность представления информации, достигаемая созданием большого числа тематических карт;
Ø возможность автоматизации процесса создания карт;
Ø легкость внесения изменений, возможность создания систем автоматического внесения изменений в базу данных;
Ø возможность широкого использования информации, поступающей от средств дистанционного зондирования Земли (авиационных и космических);
Ø большая точность карт, особенно при использовании систем глобального позиционирования (GPS);
Ø возможность создания диалоговых справочно-консультативных систем;
Ø удобство хранения, копирования, воспроизводства информации на любых носителях, более высокая надежность хранения информации.
Использование ГИС-технологий при почвенно-ландшафтном картографировании связано прежде всего с оцифровкой картографического материала. Используется несколько методик оцифровки, в зависимости от имеющегося оборудования, программного обеспечения и квалификации персонала. Общей позицией является сканирование топографической основы и присвоение координат получившемуся растровому изображению. Выбор координатной системы зависит от топографической основы. Если на основе имеется координатная сетка, проектирование ведут в координатной системе топографической основы, при использовании GPS-систем применяют значения, полученные с помощью GPS-приемников.
Одновременно сканируется и регистрируется план внутрихозяйственного землеустройства.
Далее создается электронная геоморфологическая карта. Существует несколько вариантов ее создания: оцифровка топографической основы с получением трехмерной цифровой карты рельефа либо оцифровка предварительно изготовленной вручную на бумажной топографической основе карты форм и элементов рельефа. Первый вариант более точен и нагляден, в перспективе он открывает широкие возможности по автоматическому проектированию, однако он, как правило, значительно более трудоемок и предъявляет высокие требования к программно-аппаратному обеспечению и квалификации персонала. Второй вариант менее точен, но значительно проще в исполнении. Оцифровка бумажного оригинала может осуществляться также двумя способами - либо ручной отрисовкой контуров на зарегистрированной топографической основе или зарегистрированной отсканированной карте, либо автоматически с применением векторизаторов, оцифровывающих отсканированную с кальки сетку контуров. Одновременно с картой форм и элементов рельефа оцифровывается полученная в результате проведенного картирования почвенная карта, а также на базе плана внутрихозяйственного землеустройства создаются электронные карты существующих полей севооборота, границ хозяйства, посторонних землепользователей, дорог, лесополос, гидрографической сети и водоемов, сенокосов и пастбищ, производственных площадей.
Результаты этой работы представляются в виде комплекса электронных карт:
Ø мезорельефа (с показом мезоформ рельефа, форм склонов);
Ø крутизны склонов;
Ø экспозиции склонов (теплые, холодные, нейтральные);
Ø микрорельефа (с показом контуров с преобладанием тех или иных форм микрорельефа, имеющих агрономическое значение);
Ø микроклимата;
Ø уровня грунтовых вод, их минерализации и состава;
Ø почвообразующих и подстилающих пород;
Ø микроструктур почвенного покрова;
Ø содержания гумуса в почве;
Ø обеспеченности подвижными формами элементов минерального питания растений и микроэлементами;
Ø значения рН почв;
Ø физических свойств почв;
Ø загрязнения тяжелыми металлами, радионуклидами и другими токсикантами;
Ø эродированности почв, подверженности эрозии и другим видам физической деградации (оползней, селей и др);
Ø переувлажнения и заболоченности почв, в том числе вторичного гидроморфизма, подтопления, мочарообразования и др.
Ø засоленности почв (типов и степени засоления);
Ø солонцеватости почв;
Ø растительного покрова с оценкой состояния естественных кормовых угодий;
Ø лесной растительности с оценкой состояния природных лесов и лесных насаждений;
Ø распределения полезных видов животных, птиц, полезных энтомофагов, оценкой их территориального влияния;
Ø фитосанитарного состояния посевов; и других.
Количество электронных тематических карт-слоев зависит от сложности ландшафтно-экологических условий и уровня интенсификации производства.
Каждая электронная карта имеет базу данных, содержащую соответствующую тематике карты информацию по каждому контуру. Например, база данных электронной карты микроструктур почвенного покрова может содержать следующую информацию: номер контура; индекс почвенной комбинации; полное название почвенной комбинации; соотношение почв в СПП, степень сложности и контрастности, положение в геохимическом ландшафте, геохимические барьеры, агроэкологические параметры почв.
Все электронные карты имеют единую систему координат, привязанную к отсканированной топографической основе масштаба 1:10000.
Путем взаимного наложения тематических электронных карт-слоев формируется комплексная карта агроэкологических групп и видов земель, то есть элементарных ареалов агроландшафта.
Сначала выделяют группы земель по условиям рельефа, накладывая на почвенную карту карту распределения склонов по уклонам; затем накладывают карты переувлажненных и солонцовых земель, выделяя группы по степени переувлажнения и степени развития солонцового процесса. Аналогично могут выделятся группы засоленных, литогенных и других земель. Далее, используя карты эродированных, переувлажненных, солонцеватых земель, карты распределения склонов по формам и экспозициям, карту развития форм микрорельефа, внутри агроэкологической группы выделяют виды земель. К отрисованной карте агроэкологических групп и видов земель привязывается база данных.
Эта карта сопровождается пояснительной запиской, в которой помимо разъяснительных комментариев, дается анализ современного использования земель и экологических последствий. При этом особое внимание уделяется идентификации очагов деградации: оврагообразования, дегрессии пастбищ, различных проявлений вторичного гидроморфизма и засоления почв, оползней, карстов, селей, загрязнения токсичными веществами, отходами производства и быта, промышленного нарушения почвенного покрова и т.д. Дается оценка состояния гидрографической сети, хозяйственных водоемов, заиления рек и озер, загрязнения поверхностных и грунтовых вод, характеристика поверхностного и грунтового стока. Эта оценка сопровождается анализом причин деградации и загрязнения ландшафтов, влияния хозяйственного использования земель на состояние водных источников. Указываются источники загрязнения земель и вод. Анализируют влияние осушительных и оросительных мелиораций на состояние мелиорируемых земель и смежных ландшафтов. Дается характеристика лесистости, состояния лесных насаждений, их влияния на посевы с точки зрения микроклимата, фитосанитарных условий, урожайности в связи с различным их состоянием. Дается анализ состояния естественных кормовых угодий в связи с их использованием. Характеризуются переложные, залежные участки земель, выявляется состояние водоохранных зон, прибрежных полос.
Карта агроэкологических групп и видов земель с базой данных и пояснительной запиской является основным заключительным документом изыскательских работ. В ней содержится вся необходимая информация для принятия проектных решений по размещению сельскохозяйственных культур, дифференциации технологий их возделывания при различных уровнях интенсификации производства, оптимальной организации территории с учетом ландшафтных связей, то есть формирования систем земледелия. Эта информация необходима и достаточна также для проектирования животноводства, решения социально-экологических задач, то есть для разработки проекта внутрихозяйственного землеустройства (проекта сельскохозяйственного производства).
Применение ГИС-технологий для агроэкологической оценки земель и почвенно-ландшафтного картографирования требует соответствующего базового и аппаратного обеспечения. Из существующего разнообразия программного обеспечения ГИС выделяются 2 пакета, имеющие наиболее широкое распространение как в России, так и в мире. Это пакеты Arclnfo ( и его сильно облегченная версия Arc View) и Maplnfo. В настоящее время представляется более предпочтительным использование программы Maplnfo, отличающейся большими возможностями по созданию различных ГИС, относительно невысокой стоимостью, удачной русификацией, совместимостью с другими распространенными программами ГИС и всеми распространенными версиями операционной системы Windows, широкой поддержкой и частым выходом новых версий. Необходимо отметить, что в России Maplnfo во многом стала стандартом "де-факто" в области создания ГИС. Кроме программы ГИС, необходима соответствующая операционная система (MS Windows 2000/XP Pro или другими), офисный пакет (как правило, MS Office), графический редактор (как правило, Adobe Photoshop), программа для записи дисков и антивирус. Значительно облегчают работу по оцифровке карт программы-векторизаторы (например, Easy Trace).
Вопросы для самоконтроля
1. Проектирование и освоение АЛСЗ в конкретных почвенно-климатических условиях
2. Агрогеоинформационное обеспечение почвенно-ландшафтного картографирования и построения АгроГИС.
3. Отражение почвенно-ландшафтных связей в АгроГИС.
4. Программное обеспечение и структура АгроГИС.
5. Базовые электронные карты АгроГИС.
6. Агроэкологические виды, типы и группы земель в АгроГИС.
7. Методика формирования агроэкологических карт пригодности для возделывания сельскохозяйственных культур.
8. Агроэкологическая оценка и оптимизация базовых звеньев АЛЗС.
9. Информационно-аналитическое обеспечение АЛСЗ и высоких агротехнологий.
10.Использование дистанционных методов и геоинформационных систем для управления продукционными процессами с.-х. культур.
ГЛОССАРИЙ
Агроландшафт, ландшафт сельскохозяйственный - антропогенный ландшафт с преобладанием в его биотической части сообщества живых организмов, искусственно сформированных человеком (антробиоценозов). В более узкой трактовке под агроландшафтом понимают ландшафты, на большей части которых естественная растительность заменена посевами и посадками с.-х. растений. Подразделяются на типы: полевые, лугопастбищные, садовые и смешанные
Агрономия - комплекс наук о возделывании растений, повышении плодородия почвы и урожайности, рациональном использовании с.-х. угодий.
Агротехника - технология растениеводства, система приемов возделывания с.-х. культур, выполняемых своевременно в определенной последовательности и в соответствии с требованиями конкретной культуры в конкретных почвенно-климатических условиях.
Агротехнология интенсивная, индустриальная -технология возделывания с.-х. растений на основе комплексной механизации, химизации и мелиорации земледелия с широким использованием высокоурожайных хорошо адаптированных сортов интенсивного типа, научно обоснованных севооборотов, программирования урожайности с оптимизацией питания и регулированием роста растений, интегрированной системы защиты растений от вредителей, болезней и сорняков, почвы – от эрозии, окружающей среды – от загрязнения
Агротехнология биологизированная, экологически безопасная -технология возделывания с.-х. культур без применения или при значительном ограничении применения минеральных удобрений, пестицидов, химических регуляторов роста и при широком использовании органических удобрений - навоза, торфа, зеленого удобрения, соломы, рациональных севооборотов с посевами многолетних трав, зернобобовых культур, с использованием биологических средств защиты растений.
Агротехнология высокоинтенсивная, высокая - высшая форма развития интенсивных агротехнологий, представляющая собой качественный скачок в использовании сортов, созданных на основе генной инженерии, при подготовке почвы к посеву, при посеве, в насыщении приемов по уходу за посевом, и за качеством уборки урожая
Агрофитоценоз - сообщество совместно произрастающих культурных и сорных растений, конкурирующих за факторы жизни.
Апробация сортовых посевов – оценка сортовой чистоты семеноводческих посевов для определения пригодности урожая с них на семенные цели.
Баланс гумуса - состоит из приходной части гумуса, образующегося из растительных остатков и органических удобрений в результате их гумификации, и расходной части гумуса, состоящей из минерализации гумуса и его потерь с эрозией почвы.
Биомасса - общая масса особей одного вида, группы видов или сообщества в целом, приходящаяся на единицу поверхности или объема местообитания. Выражается в массе сырого или сухого вещества на единицу площади (г/м2 , кг/га,).
Биота почвенная - совокупность живых организмов, населяющих почву (животных, растительных, микроорганизмов, насекомых и пр.).
Бороздование почвы - нарезка борозд на поверхности почвы.
Боронование посевов - прием поверхностной послепосевной обработки почвы, обеспечивающий разрушение почвенной корки, уничтожение всходов малолетних сорняков и создание благоприятных условий для появления дружных всходов растений.
Боронование почвы - прием обработки почвы боронами, обеспечивающий рыхление, крошение и выравнивание поверхности почвы, а также уничтожение проростков и всходов сорняков, разрушение почвенной корки, снижение потерь почвенной воды.
Борьба с сорняками - уничтожение сорняков или снижение их вредоносности допустимыми способами и средствами.
Введение севооборота - перенесение разработанного проекта севооборота на территорию землепользования хозяйства.
Ветровая эрозия почвы - разрушение почвы под действием ветра определенной скорости.
Воспроизводство плодородия почвы - сохранение и повышение плодородия почвы посредством систематического проведения агротехнических, агрохимических, мелиоративных, фитосанитарных, противоэророзионных и других мероприятий.
Воспроизводство плодородия почвы простое - восстановление плодородия почвы в процессе ее использования к исходному уровню.
Воспроизводство плодородия почвы расширенное - восстановление почвенного плодородия выше исходного уровня.
Вспашка - прием обработки почвы плугами, обеспечивающий оборачивание обрабатываемого слоя не менее, чем на 135° и выполнение других технологических операций - крошение, рыхление, перемешивание почвы, подрезание сорняков, заделка в почву пожнивных остатков, удобрений и семян сорных растений. Улучшает строение пахотного слоя, оптимизирует водно-воздушный, тепловой и питательный режимы почвы.
Вспашка гладкая - вспашка поля плугом с отвалом пласта в одну сторону без образования борозд и гребней. Применяют на равнинных и склоновых землях, используя оборотные, фронтальные, челночные, поворотные, клавишные и балансирные плуги.
Вспашка плантажная - вспашка специальным (плантажным) плугом на глубину более 40 см. Применяется для предпосадочной вспашки почвы под сады, виноградники, лесополосы, для создания слоистого профиля легких почв, при улучшении солонцов с внесением мелиорантов, высоких доз органических, минеральных удобрений.
Вспашка с прерывистым бороздованием - противоэрозионный прием обработки на склонах крутизной 5-8°, обеспечивающий за счет установки приспособления ПРНТ- 70.000 формирование борозд длиной 100-120 см, прерываемых валиками высотой до 20 см. Способствует дополнительному накоплению 350-400 м3/га воды.
Вспашка трехъярусная - обработка почвы, обеспечивающая частичное или полное перемещение трех слоев (горизонтов), их крошение и рыхление. Специальный прием для окультуривания дерново-подзолистых почв и солонцов.
Выравнивание поверхности почвы - технологическая операция, обеспечивающая уменьшение размеров неровностей поверхности почвы с целью равномерной заделки семян, уменьшения испарения влаги, подготовки участка к орошению, улучшения условий работы посевных и уборочных машин. Осуществляют боронами, волокушами, катками, планировщиками, шлейфами и другими орудиями.
Гербициды - химические вещества, предназначенные для уничтожения сорняков.
Гипсование - прием по улучшению свойств солонцов путем внесения кальцийсодержащих химических средств (гипс). В результате гипсования происходит замена поглощенного натрия кальцием и уменьшается щелочность почвы.
Глубина обработки почвы - расстояние от поверхности необработанного поля до уровня заглубления в почву рабочих органов машин и орудий.
Глубина посева - расстояние от поверхности почвы до высеянных семян.
Гребневание - прием обработки почвы, обеспечивающий создание гребней на поверхности почвы.
Гумификация - превращение растительных и животных остатков в почве при недостатке кислорода с образованием темно-окрашенных веществ (гуминов, гуминовых кислот).
Гумус - часть органического вещества почвы, представленная совокупностью специфических и неспецифических органических веществ почвы, за исключением соединений. входящих в состав живых организмов и их остатков. Образуется в результате гумификации органических остатков.
Дискование почвы - прием обработки почвы дисковыми орудиями, обеспечивающий крошение, рыхление, частичное перемешивание и оборачивание почвы, разрезание дернины и уничтожение сорняков.
Доза удобрения (мелиоранта, пестицида и др.) - количество удобрения, мелиоранта, пестицида и т.п., выраженного в весовых или объкмных единицах на единицу обрабатываемой площади (кг/га, т/га, г/га, л/га и т.д.) или на единицу веса обрабатываемого вещества (кг/т, г/т. и т.д).
Засоренность полей - численность или масса вегетирующих сорняков на единицу площади.
Засорённость посева - количество сорняков или величина их массы на единице площади посева.
Защита растений - комплексная система мероприятий по предотвращению и устранению вреда, причиняемого растениям вредителями, болезнями и сорняками, основанная на сочетании различных методов и средств (организационных, агротехнических, селекционно-генетических, химических)
Защита посевов интегрированная - система мероприятий, обеспечивающая высокий экологический и экономический эффект уничтожения или подавления вредителей, болезней и сорных растений в посевах сельскохозяйственных культур.
Звено системы земледелия - часть системы земледелия (система севооборотов, система обработки почвы, система удобрений и др.), объединяющая определенный комплекс агротехнических, мелиоративных и других приемов или мероприятий по выполнению одной или нескольких задач системы земледелия. Звенья объединены в блоки.
Земледелие - 1. Отрасль с.-х. производства, основанная на рациональном использовании земли с целью выращивания с.-х. культур. 2. Земледелие как наука является частью агрономии, изучающей общие приемы возделывания с.-х. культур и повышения плодородия почвы.
Земледелие почвозащитное - земледелие с использованием комплекса агротехнических и других приемов, обеспечивающего защиту почвы от эрозии.
Земледелие точное - Интенсивное экологически чистое земледелие с использованием точных технологий и новейших технических средств на основе принципов программирования урожайности, точных знаний местных почвенно-климатических и экологических условий, биологических и технологических требований с.-х. культур.
Землеустройство ландшафтное – внутрихозяйственная организация территорий с системой мероприятий по сохранению природных ландшафтов, изменению при необходимости целей и методов использования ландшафтов, по обеспечению наиболее эффективного выполнения ландшафтом его социально-экономических функций при сохранении воспроизводящих и средообразующих свойств.
Зональное (экологическое) сортоиспытание – испытание, проводимое в различных экологических условиях для всесторонней и быстрой оценки новых, лучших сортов.
Известкование - прием улучшения плодородия кислых почв и повышения урожайности с.-х. культур. Под влиянием извести нейтрализуется почвенная кислотность, повышается содержание в почве кальция.
Карта засоренности полей - карта, составленная на основе данных учета степени засоренности посевов.
Качество обработки почвы - совокупность показателей, характеризующих соответствие состояния почвы после ее обработки агротехническим требованиям.
Классификация систем земледелия -по способам использования земли, повышения плодородия почвы и степени интенсификации земледелия системы земледелия прошлого и настоящего делятся на примитивные, экстенсивные, переходные и интенсивные.
Количество пестицида в почве остаточное - количество пестицида после установленного срока ожидания с момента его применения.
Конкурсное сортоиспытание – завершающее испытание новых перспективных сортов перед передачей лучших из них в Государственное сортоиспытание.
Критический уровень гумусированности почв - содержание гумуса, при котором происходит снижение продуктивности агроценозов, значительно увеличиваются производственные затраты на получение продукции. Для дерново-подзолистых почв он составляет 1,3 -1,4 % , черноземов - 3,3 - 4,0 %.
Кротование почвы - прием обработки почвы, обеспечивающий образование горизонтальных дрен-кротовин, которые имеют диаметр 6-8 см и закладываются на глубине 35-40 см. для отвода с полей избыточной воды.
Мониторинг земель - система регулирующих наблюдений за состоянием земельных угодий, их трансформацией по использованию, уровню плодородия и т.п.
Монокультура - единственная культура, возделываемая в хозяйстве.
Мульчирование - прием оптимизации водного и теплового режимов почвы путем покрытия поверхности почвы рыхлыми пористыми материалами, пропускающими дождевую воду и препятствующими испарению почвенной влаги. Мульчирование предохраняет почву от перегрева (укрытие светлым материалом – солома, опилки и т.п.) или способствует быстрому ее прогреванию (укрытие темными материалами – торфяная крошка, навоз-сыпец и т.п.). В земледелии широко применяют мульчирующие поверхностные обработки почвы, при которых сама почва с растительными остатками служит мульчирующим материалом.
Норма высева (посадки) - количество или масса высеваемых (высаживаемых) на одном гектаре семян (вегетативных органов) с учетом их хозяйственной годности (всхожести и чистоты), обеспечивающая оптимальную площадь питания растений. Выражается количеством всхожих семян (млн. или тыс га).
Оборачивание почвы - технологическая операция, обеспечивающая частичный или полный оборот обрабатываемого слоя почвы.
Оборот пласта – Вспашка с оборачиванием пласта до 1800. 2.Повторная вспашка почвы на поле, где в предшествую-щий год произведена была распашка пласта многолетних трав.
Обработка почвы - воздействие на почву рабочими органами почвообрабатывающих машин и орудий с целью улучшения почвенных условий жизни для с.-х. культур и уничтожения сорняков. С помощью обработки почвы усиливают круговорот питательных веществ, заделывают в почву удобрения, растительные остатки, защищают почву от эрозии, а окружающую среду от загрязнен.
Обработка почвы безотвальная - обработка почвы без оборачивания обрабатываемого слоя. Прием основной обработки почвы, обеспечивающий ее рыхление, частичное крошение, подрезание сорняков, сохранение на поверхности почвы растительных остатков.
Обработка почвы глубокая - обработка почвы различными орудиями на глубину более 24 см.
Обработка почвы зяблевая - основная обработка почвы в летне-осенний период под посев или посадку с.-х. культур в следующем году. Как составная часть системы обработки почвы под яровые культуры обычно состоит из лущения и последующей вспашки на глубину пахотного слоя при появлении массовых всходов сорняков.
Обработка почвы комбинированная - сочетание отвального и безотвального способов обработки почвы поперек склонов крутизной более 5-60. Система противоэрозионной обработки почвы, создающая полосное чередование стерни с гребнями вспаханной почвы.
Обработка почвы контурная - обработка почвы сложных склонов в направлении, близком к горизонталям местности.
Обработка почвы междурядная - обработки почвы между рядами растений с целью улучшения почвенных условий их жизни и уничтожения сорняков.
Обработка почвы мелкая - обработка почвы различными орудиями на глубину от 8 до 16 см.
Обработка почвы минимальная - обработка почвы, обеспечивающая уменьшение энергетических, трудовых или иных затрат путем уменьшения числа, глубины и площади обработок, совмещение операций, применения гербицидов.
Обработка почвы мульчирующая - сочетание механической обработки почвы и оставления на ее поверхности измельченных растительных остатков.
Обработка почвы основная - наиболее глубокая сплошная обработка почвы под с.-х. культуру.
Обработка почвы обычная - обработка почвы на глубину от 16 до 24 см.
Обработка почвы отвальная - обработка почвы отвальными орудиями с полным или частичным оборачиванием ее слоев.
Обработка почвы плоскорезная - безотвальная обработки почвы плоскорежущими орудиями с сохранением большей части послеуборочных остатков на ее поверхности. Обеспечивает рыхление, частичное крошение почвы и подрезание сорняков на эрозионно опасных землях и взасушливых районах.
Обработка почвы предпосевная - обработка почвы, выполняемая перед посевом или посадкой с.-х. культур.
Обработка почвы поверхностная - обработка почвы различными орудиями на глубину до 8 см. Выполняется с помощью зубовых, дисковых, сетчатых борон, ротационных мотыг, культиваторов, лущильников, шлейф – борон и других машин и орудий.
Обработка почвы послепосевная - обработка почвы, проводимая после посева или посадки с.-х. культур.
Обработка почвы чизельная - прием безотвальной обработки почвы орудиями чизельного типа, обеспечивающий ее рыхление, крошение и частичное перемешивание. Применяют для рыхления уплотненных пахотных и подпахотных слоев при возделывании культур с глубоко проникающей корневой системой, а также на эрозионноопасных склонах для перевода поверхностного стока во внутрипочвенный.
Объект исследования в системах земледелия -объектом исследования в системах земледелия являются разнообразные связи ее элементов между собой, агроландшафтами, материально-техническим и финансовым обеспечением хозяйствующих субъектов, погодными условиями, спросом продукции на рынке и т. д
Окультуривание почвы - повышение плодородия почвы физическими, химическими и биологическими методами воздействия на нее.
Окучивание растений - приваливание почвы к основанию стеблей растений. Прием междурядной обработки почвы, обеспечивающий увеличение объема почвы для формирования корнеклубнеплодов и придаточных корней.
Органическое вещество почвы - совокупность всех органических веществ, находящихся в почве в форме гумуса, остатков животных и растений.
Оригинатор сорта – физическое или юридическое лицо, которое создало, вывело, выявило сорт сельскохозяйственного растения и (или) обеспечивает его сохранение и данные о котором внесены в Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию.
Освоение севооборота - выполнение плана освоения севооборота и переход к размещению с.-х. культур согласно схеме севооборота.
Очистка урожая - освобождение основной продукции от примесей.
Пар, поле паровое - поле, свободное от возделывания с.-х. культур в течение определенного периода и поддерживаемое в чистом от сорняков состоянии. Выполняет функции: накопления и сохранения почвенной влаги; мобилизации питательных веществ в почве; борьбы с сорняками, вредителями, болезнями. В пару проводят многократные механические обработки почвы, вносят гербициды, удобрения. Различают пары чистые (черные, ранние, култсные) и занятые (сплошные, пропашные, сидеральные).
Партия семян – определенное количество однородных по происхождению и качеству семян одного сорта (вида).
Пашня - сельскохозяйственное угодье, систематически обрабатываемое и используемое для возделывания с.-х. культур.
Период освоения севооборота - время от введения до освоения севооборота. За этот период необходимо, соблюдая новую структуру посевных площадей, в кратчайшие сроки выйти на размещение культур по предшественникам согласно схемы нового севооборота, создать условия для эффективной организации труда и использования техники и других средств производства, для получения плановой урожайности.
Перспективный сорт – новый ценный сорт, проходящий сортоиспытание и размножаемый, но еще не районированный.
Пестициды - химические препараты для борьбы с сорняками (гербициды), вредителями (инсектициды), болезнями (фунгициды) с.-х. растений, для уничтожения древесной и кустарниковой растительности (арборициды) и др.
План освоения севооборота - схема размещения возделываемых с.-х. культур и паров по полям на период освоения севооборота. При его составлении соблюдают структуру посевных площадей нового севооборота и размещают культуры по предшественникам согласно схемы нового севооборота, начиная с наиболее ценных культур, и стремятся к освоению нового севооборота в кратчайшие сроки.
Плодородие почвы - способность почвы удовлетворять потребность растений в элементах питания, влаге и воздухе, а также обеспечивать условия для их нормальной жизнедеятельности. Различают естественное, искусственное, эффективное, потенциальное плодородие почвы.
Плотность почвы - отношение массы сухой почвы, взятой без нарушения природного сложения, к ее объему. Выражается в г/см3.
Площадь посевная - площадь пашни, занятая посевами с.-х. культур.
Подкормка растений - внесение удобрений под с.-х. культуры в период их вегетации. При корневой подкормке удобрения вносятся в почву и их питательные вещества усваиваются корнями. При внекорневой подкормке посевы или посадки опрыскивают растворами удобрений, и их питательные вещества поступают в растения через листья.
Показатели плодородия почвы - агрофизические, химические и биологические свойства почвы, характеризующие ее как среду для жизни растений.
Поле сборное - поле севооборота, в котором раздельно возделывается несколько с.х. культур. В сборных полях обычно размещают культуры, сходные по требованиям к условиям произрастания, по технологии возделывания и срокам уборки.
Поля севооборота - равные по площади участки пашни, на которые она разбивается согласно схеме севооборота. Отклонение размера поля от средней площади севооборотного поля может достигать + 5%.
Посадка - размещение по площади пашни рассады, сеянцев, саженцев и органов вегетативного размножения растений на установленную глубину заделки.
Посев - размещение семян по площади пашни на установленную глубину их заделки.
Посев ленточный - рядовой посев, в котором два или несколько рядков (строчек), образующих ленты, чередуются с широкими междурядьями для прохода машинно-тракторных агрегатов. Используется при выращивании овощных и лекарственных растений.
Посев прямой - посев семян зерновых культур специальными почвообрабатывающими посевными агрегатами в необработанную почву с одновременным внесением в рядок комплексных удобрений.
Посев пунктирный - широкорядный посев с одиночным равномерным распределением семян в рядках, осуществляемый сеялками точного высева.
Посев рядовой обычный - рядовой посев с междурядьями от 10 до 25 см.
Посев узкорядный - рядовой посев с междурядьями не >10 см.
Посев широкорядный - рядовой посев с междурядьями 45 см и более. Используют при возделывании сахарной свеклы (45 см), картофеля, кукурузы, подсолнечника.
Последействие гербицидов - влияние гербицидов, внесенных в предыдущие годы, на рост и развитие культурных и сорных растений.
Почва - самостоятельное естественноисторическое органно-минеральное природное тело, возникшее на поверхности Земли в результате длительного воздействия биотических, абиотических и антропогенных факторов, состоящее из твердых минеральных и органических частиц, воды и воздуха, имеющее специфические, генетико-морфологические признаки, свойства, создающие для роста и развития растений соответствующие условия.
Почва эродированная - участки земли, почва которых в той или иной степени поражена водной или ветровой эрозией.
Почвоутомление - явление, наблюдаемое при монокультуре растений и выражающееся в уменьшении урожайности при достаточно высоком уровне плодородия почвы. Природа почвоутомления – биологическая, и связана с накоплением в верхнем слое почвы ядовитых корневых выделений, возбудителей болезней (фузариоза, парши, корневых гнилей), вредителей (нематод и т.п.).
Предварительное сортоиспытание – первоначальное испытание лучших селекционных номеров – будущих сортов, выделенных в контрольном питомнике.
Предшественник - сельскохозяйственная культура или пар, занимавшие данное поле в предыдущем году. По влиянию предшественников на плодородие почвы и урожайность последующих культур их объединяют в группы, приведенные здесь по степени убывания их ценности как предшественников: чистые и занятые пары, многолетние и однолетние травы, зернобобовые, пропашные, технические не пропашные, озимые и яровые зерновые культуры.
Прием обработки почвы - однократное воздействия на почву рабочими органами почвообрабатывающих машин и орудий с целью выполнения одной или нескольких технологических операций..
Прикатывание почвы - прием обработки почвы катками, обеспечивающий ее уплотнение, крошение глыб и частичное выравнивание поверхности почвы. Предпосевное прикатывание обеспечивает равномерную по глубине заделку семян, а послепосевное увеличивает капиллярный приток влаги к семенам, ускоряя их прорастание
Продуктивность пашни - выход сельскохозяйственной продукции с 1 га или на 100 га пашни.
Районирование – установление районов возделывания новых сортов и гибридов по результатам государственного сортоиспытания.
Растения - автотрофные организмы, использующие энергию солнца, т.е. способные к фотосинтезу.
Ротация севооборота - период времени, в течение которого с.-х. культуры и пар проходят через каждое поле в последовательности, предусмотренной схемой севооборота.
Сбор с.-х. продукции валовой - объем реально произведенной продукции на всей площади посева различных с.-х. культур.
Севооборот – научно-обоснованное чередование сельскохозяйственных культур и паров во времени (по годам) и в пространстве (по полям) или только во времени. Севооборот является организационно-технологической основой производства растениеводческой продукции.
Севооборот введенный - севооборот, проект которого перенесен на территорию землепользования хозяйств.
Севооборот освоенный - севооборот, в котором соблюдаются принятые границы полей, а размещение культур по полям и предшественникам соответствует принятой схеме чередования
Семенной контроль – система мероприятий по проверке посевных качеств семян в процессе их производства, хранения и реализации.
Семеноводство – специальная отрасль сельскохозяйственного производства, обеспечивающая массовой размножение сортовых семян и получение гибридных семян при сохранении их чистосортности, биологических и урожайных качеств.
Сертификат на семена – документ, выданный по правилам Системы сертификации семян, удостоверяющий сортовые и посевные качества семян и подтверждающий их соответствие требованиям государственных и отраслевых стандартов, а также другой нормативной документации.
Сидерат - растения, зеленая масса которых запахивается в почву для обогащения ее органическим веществом и легкодоступными для с.-х. растений элементами минерального питания. В качестве сидератов возделывают бобовые (люпин, сераделлу, донник, озимую вику, эспарцет), капустные (горчица, рапс, редька масличная) и другие растения.
Сидерация - Повышение плодородия почвы с помощью зеленого удобрения – внесения в почву зеленой массы растений – сидератов: люпина, эспарцета. клевера и других бобовых культур, а также рапса, горчицы белой, редьки масличной и других капустных культур.
Система ведения сельского хозяйства – совокупность региональных, организационно-экономических, технологических и технических приемов и средств ведения с.-х. производства.
Система защиты растений - составная часть (звено) агротехнического блока, представленная как комплекс методов защиты растений, адаптированный к агроландшафтным и хозяйственным условиям производства, обеспечивающий оптимальное фитосанитарное состояние агроценозов и продукции с.-х. культур, а также экологическую безопасность окружающей среды
Система земледелия - научно-обоснованный комплекс методов и технологий производства продукции растениеводства, адаптированный к агроландшафтам и ресурсно-энергетическому потенциалу с.-х. предприятия, обеспечивающий оптимальную агроэкологическую эффективность.
Системы земледелия зональные - системы земледелия, все звенья которой учитывают и реализуют почвенно-климатические, материально-технические и трудовые ресурсы конкретной зоны. Зональная система отражает возможности каждой природной зоны по производству продукции растениеводства и воспроизводству плодородия почвы
Системы земледелия интенсивные - современные системы земледелия, обеспечивающие рост урожаев и повышение плодородия почвы за счет интенсификации земледелия. Посевная площадь часто превышает площадь пашни за счет посевов промежуточных культур. Воспроизводство плодородия почв осуществляется через активное воздействие человека с помощью минеральных и органических удобрений, пестицидов, регуляторов роста, интенсивной обработки почвы, орошения, осушения и других средств интенсификации земледелия.
Системы земледелия переходные - системы земледелия, в которых все пахотно-пригодные земли находятся в обработке, в посевах преобладают зерновые культуры, которые сочетаются с многолетними травами или пропашными культурами и чистым паром. В воспроизводстве плодородия почвы возрастает участие человека с использованием природных факторов.
Системы земледелия примитивные - системы земледелия, в которых использовалось меньшая часть площади пахотно-пригодных земель. В посевах преобладали зерновые культуры, а воспроизводство плодородия почвы осуществлялось под влиянием природных процессов без участия человека.
Системы земледелия экстенсивные - системы земледелия, в которых от половины до двух третей и более площади пашни занимают посевы с пре- обладанием посевов зерновых культур и многолетних трав. Значительную часть пашни занимают чистые пары. Воспроизводство плодородия почвы осуществляется за счет природных процессов, направляемых человеком.
Система обработки почвы - составная часть (звено) агротехнического блока систем земледелия, представленная как совокупность научно-обоснованных приемов обработки почвы в севообороте.
Система почвозащитных мероприятий - составная часть (звено) системы земледелия, представленная совокупностью взаимосвязанных организационных, землеустроительных, мелиоративных. агротехнических, гидротехнических и других мероприятий по защите почвы от водной или ветровой эрозии.
Система севооборотов - составная часть (звено) агротехнического блока системы земледелия, представленная как совокупность различных типов и видов севооборотов, адаптированных к различным агроландшафтам с.-х. предприятия и обеспечивающих рациональное использование энергетических, материальных и трудовых ресурсов в соответствии со специализацией хозяйства.
Система удобрения - составная часть (звено) агротехнического блока системы земледелия, представленная как комплекс агротехнических и организационно-хозяйственных мероприятий по рациональному применению удобрений и мелиорантов с целью получения экономически обоснованных урожаев, воспроизводства плодородия почвы при сохранении экологической безопасности агроландшафта.
Создание микрорельефа - формирование на поверхности поля борозд, гряд, гребней, лунок, щелей, микролиманов с целью снижения стока воды и смыва почвы на эрозионно-опасных склонах за счет уменьшения скорости водного потока и перевода его с поверхностного во внутрипочвенный. Создается на склонах крутизной 5-8° специальными орудиями или приспособлениями к серийным с.-х. машинам
Сорт – группа растений, которая независимо от охраноспособности определяется по признакам, характеризующим данный генотип или комбинацию генотипов, и отличается от других групп растений того же ботанического таксона одним или несколькими признаками.
Сортообновление – замена семян лучшими семенами того же сорта.
Сортосмена – замена старых семян новыми районированными сортами
Сохранение стерни на поверхности поля - технологическая операция, выполняемая при безотвальных приемах обработки почвы с оставлением стерни на поверхности почвы для снижения скорости ветра и предохранения почвы, растений от выдувания, накопления снега на полях, уменьшения глубины промерзания почвы и увеличения запасов почвенной влаги..
Способ обработки почвы - изменение сложения профиля обрабатываемого слоя почвы или взаимное перемещение слоев, генетических горизонтов в вертикальном направлении под воздействием рабочих органов почвообрабатывающих машин и орудий. В земледелии применяют следующие способы обработки почвы: отвальный, безотвальный и комбинированный.
Способ обработки почвы безотвальный - воздействие на почву безотвальными орудиями без оборачивания обрабатываемого слоя и с оставлением стерни на поверхности почвы. Выполняют плоскорезами-глубокорыхлителями, орудиями чизельного типа, противоэрозионными культиваторами, плугами-рыхлителями со стойками СибИМЭ, плугами Параплау.
Способ обработки почвы комбинированный -сочетание различных способов обработки почвы – отвального, безотвального, роторного.. Может осуществляться как за один (комбинированные агрегаты), так и за несколько проходов машинно-тракторных агрегатов.
Способ обработки почвы отвальный - Обработка почвы отвальными орудиями с полным или частичным оборачиванием ее слоев. Выполняют плугами с предплужниками и без них, с почвоуглубителями, дисковы-ми и другими орудиями.
Структура посевных площадей - соотношение площади посевов различных групп или отдельных с.-х. культур.
Суперэлита – предшествующее элите звено размножения семян.
Схема севооборота - перечень с.-х. культур и паров в порядке их чередования в севообороте.
Технология возделывания сельскохозяйственных культур - совокупность взаимосвязанных агротехнических приемов воздействия на почву и растения с целью создания оптимальных условий для их роста, развития и формирования высокого урожая.
Технология возделывания с.-х. культур зональная - составное звено зональной системы земледелия, обеспечивающее планируемую продуктивность пашни на основе рационального использования почвенно-климатических ресурсов и материально-технических средств в данной почвенно-климатической зоне. Зональная технология адаптирована к почвенно-климатическим условиям зоны и базируется на использовании районированных сортов с.-х. культур, энергосберегающих технологий с целью получения максимального количества продукции с единицы с.-х. угодий.
Технологическая карта – планово-нормативный документ, отражающий содержание и хронологический порядок осуществления комплекса технологических работ по созданию какого-либо объекта или выполнению запрограммированного мероприятия.
Топографическая съемка – работы по созданию крупномасштабной общегеографической карты местности, подробно отражающей основные природные и социально-экономические объекты: рельеф, воды, растительность, населенные пункты, дорожную сеть и т.п.
Трансформация угодий – преобразование одного вида угодий в другой в процессе рационализации землепользования, вовлечения в оборот неиспользовавшихся земель, расширения более ценных угодий или, напр., перевода пашни в сенокосы или пастбища в целях предупреждения развития эрозионных процессов
Уборка урожая - сбор урожая сельскохозяйственных культур.
Уборка урожая двухфазная - уборка урожая с выделением основной продукции в два этапа.
Уборка урожая однофазная - уборка урожая с выделением основной продукции за один проход агрегата.
Угодья сельскохозяйственные - часть земельных угодий, систематически используемых для производства с.-х. продукции.
Удобрения - органические и минеральные вещества, предназначенные для улучшения питания растений и повышения плодородия почвы.
Уплотнение почвы - Изменение взаимного расположения почвенных отдельностей с увеличением плотности почвы и уменьшением ее пористости. Применяют для улучшения прогревания почвы, контакта семян с почвой и подтягивания влаги из нижележащих слоев к семенному ложу. Проводят катками с различной формой рабочей поверх ности (кольчато-шпоровыми, гладкими водоналивными).
Урожай - продукция, полученная в результате выращивания с.-х. культур.
Урожайность - средний урожай с единицы площади посева. Выражается в т/га.
Устройство территории севооборотов - составная часть внутрихозяйственного землеустройства сельскохозяйственных предприятий. Включает размещение: 1)полей и рабочих участков; 2)полезащитных лесных полос; 3)полевых дорог; 4)полевых станов и источников полевого водоснабжения. Состав элементов в конкретных случаях зависит от зональных природных и экономических условий.
Устойчивость ландшафта – способность ландшафта сохранять свои свойства и структуру при антропогенных воздействиях. Значительную роль в этом играют полноценные ЗЛН, правильно размещенные в ландшафте.
Уход за посевами - комплекс агротехнических приемов на посевах с.-х. культур для оптимизации условий их роста, развития и формирования урожая.
Факторы жизни растений - природные тела и явления, которые являются источником энергии и участвуют в росте и развитии растений, в формировании урожая. Делятся на космические (свет, тепло) и земные (вода, элементы питания, воздух).
Фотосинтез - основной процесс создания органического вещества (углеводов и др.) в земледелии из углекислоты, воды и минеральных солей путем превращения зелеными растениями кинетической лучистой энергии Солнца в потенциальную энергию органических веществ.
Фрезерование почвы - Прием обработки почвы фрезой, обеспечивающий крошение, тщательное перемешивание и рыхление обрабатываемого слоя.
Щелевание почвы - Прием обработки почвы, обеспечивающий глубокое ее прорезание с целью повышения водопроницаемости. Как противоэрозионный прием применяется на склонах крутизной 5-8° для перевода талых и ливневых вод во внутрипочвенный сток. При движении поперек склона щелеватель нарезает в почве щели шириной 3-5 см, глубиной 40-60 см и с расстоянием между щелями 70-140 см, а на пологих склонах до 2 м.
Элемент ландшафта – простейшая составная часть ландшафта. В качестве Э.л. могут рассматриваться не только отдельные части, но и комплексы низких рангов. Принято выделять реликтовые, консервативные и прогрессивные Э.л.
Элементы питания - земные факторы жизни растений. Делятся на макроэлементы (азот, железо, калий, кальций, магний, сера, фосфор и др.) и микроэлементы (бор, марганец, кобальт,. медь, молибден, цинк и др).
Элита – семена, получаемые от посева суперэлиты; в полной мере передают все признаки и свойства сорта.
Эрозия почвы - разрушение и снос верхних наиболее плодородных горизонтов почвы в результате действия воды и ветра.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Агроландшафты и земледелие: учебное пособие / М.И. Лопырев, С. А. Макаренко. - Воронеж: Изд-во ВГАУ, 2001.
2. Агроэкологические основы применения комплекса машин при возделывании полевых культур: учебное пособие / Н.С. Матюк, В.Д. Полин, В.И. Балабанов и др. – М.: Изд-во РГАУ-МСХА, 2011.
3. Агроэкологические основы севооборотов: учебное пособие / Н.С. Матюк, В.А. Николаев, В.Д. Полин и др. – М.: Изд-во РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева, 2011.
4. Агроэкологическая оценка земель, проектирование адаптивно-ландшафтных систем земледелия и агротехнологий. Методические указания / Под ред. В.И Кирюшина, А.Л. Иванова.- М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2005.
5. Адаптивно-ландшафтные системы земледелия: учебное пособие / А.И. Беленков, Н.С. Матюк, М.А. Мазиров. - М.: Изд-во РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева, 2013. –187 с.
6. Баздырев Г.И., Третьяков Н.Н., Белошапкина О.О. Интегрированная защита растений от вредных организмов: учебное пособие. -Изд-во РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева, 2012.
7. Беленков А.И. Севообороты и обработка почвы в степной и полупустынной зонах Нижнего Поволжья. – М., 2010.
8. Беленков А.И., Шевченко В.А., Трофимова Т.А., Шачнев В.П. Научно-практические основы совершенствования обработки почвы в современных адаптивно-ландшафтных системах земледелия: монография. - М.: Изд-во РГАУ-МСХА, 2015. 500 с.
9. Беленков А.И., Мазиров М.А., Мельченко А.И. Оценка воздействия систем земледелия и агротехнологий на окружающую среду: учебное пособие. – М.: ООО «Сам Полиграфист», 2015. 120 с.
10. Даммер К.-Х. Применение в системе реального времени варьирующего расхода гербицидов и фунгицидов при обработке полевым опрыскивателем с сенсорным контролем // Агротехнологии XXI века. – М.: ФГОУ ВПО РГАУ – МСХА имени К.А. Тимирязева, 2007.- С. 19-22.
11. Добровольский Г.В., Никитин Е.Д. Экология почв. – Изд-во МГУ, 2006.
12. Духанин Ю.А., Савич В.И., Батанов Б.Н. Информационная оценка плодородия почв. – М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2006.
13. Ефимов В.Н., Донских В.П., Царенко В.П. Система удобрения. М.: КолосС, 2002.
14. Захаренко А. В. Гербициды: Учебное издание / А. В. Захаренко. – М.: Изд-во МСХА, 2000. – 96 с.
15. Земледелие: Учебник / Г. И. Баздырев, А.В. Захаренко, В. Г. Лошаков и др. - М: КолосС, 2008.
16. Зинченко В. А. Химическая защита растений: средства, технология и экологическая безопасность. – М.: КолосС, 2005.
17. Интегрированная защита растений от вредных организмов: учебное пособие. / Г.И. Баздырев, Н.Н. Третьяков, О.О. Белошапкина - Изд-во РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева, 2012.
18. Карманов И.И., Булгаков Д.С. Типизация сельскохозяйственных угодий в ландшафтных системах земледелия. М.: РАСХН, 1995.
19. Кидин В.В. Система удобрения: Учебник. –М.: Изд-во РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева, 2012.
20. Кирюшин В.И. Экологические основы земледелия. М.: Колос, 1996. 366 с.
21. Кирюшин В.И. Экологическое земледелие и технологическая политика. М.: МСХА, 2000.
22. Лопырев М.И. Основы агроландшафтоведения. Воронеж, 1995.
23. Лошаков В.Г. Севооборот и плодородие почвы. – М.: Изд-во ВНИИА, 2012.
24. Лыков А.М., Еськов А.И., Новиков М.Н. Органическое вещество пахотных почв Нечерноземья.: Россельхозакадемия ГНУ ВНИИП-ТИОУ, 2004.
25. Матюк Н.С., Полин В.Д., Балабанов В.И. и др. Агроэкологические основы применения комплекса машин при возделывании полевых культур. – М.: Изд-во РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева, 2011.
26. Механизация и электрификация сельскохозяйственного производства / Под ред. А.П. Тарасенко. -М.: КолосС, 2007.
27. Навигационные технологии в сельском хозяйстве, Координатное земледелие: учебное пособие / В.И. Балабанов, Е.В. Березовский, А.И. Беленков и др. -М.: Изд-во РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева, 2013.
28. Научные основы защиты почв от водной эрозии и дефляции: Учебное пособие. Рассадин А.Я., Баздырев Г.И., Матюк Н.С и др. –М.: Изд-во РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева, 2012.
29. Практикум по земледелию / И. П. Васильев и Г. И. Баздырев, В. Г. Лошаков и др. – М.: КолосС, 2005.
30. Ресурсосберегающие технологии обработки почвы в адаптивном земледелии: учебное пособие / Н.С. Матюк, В.Д. Полин. - М.: Изд-во РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева, 2013.
31. Сафонов А.Ф. Воспроизводство плодородия почв агроландшафтов: Учебное пособие. М.: РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева, 2011.
32. Системы земледелия / Под ред. А.Ф. Сафонова. М.: КолосС, 2006.
33. Точное сельское хозяйство (precision agriculture) / Под ред. Д. Шпаара, А.В. Захаренко, В.П. Якушева.- СПб-Пушкин, 2009.
34. Фриндланд В.М. Структура почвенного покрова. М.: Мысль, 1972.
35. Шпаар, Д. Дифференцированное управление посевами с учетом гетерогенности полей в рамках PRECISION AGRICULTURE / Д. Шпаар, П. Лайтхольд, К.-Х. Даммер, А. Файфер.// Агротехнологии XXI века. – М.: ФГОУ ВПО РГАУ – МСХА имени К.А. Тимирязева, 2007. –С. 6-8.
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………3
РАЗДЕЛ I. МЕТОДИЧЕСКМЕ И НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЕ ОСНО-
ВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ АЛСЗ И АГРОТЕХНОЛОГИЙ ДЛЯ РАЗ-
НЫХ УРОВНЕЙ ИНТЕНСИФИКАЦИИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕН-
НОГО ПРОИЗВОДСТВА……………………………………………………….5
Глава 1. Понятие, сущность и структура адаптивно-ландшафтных
систем земледелия…………………………………………………………..5
1.1 Предпосылки создания, научно-производственная значе-
ние, методические и методологические подходы к разра-
ботке адаптивно-ландшафтных систем земледелия
и агротехнологий………………………………………………………...5
1.2 Группировка земель сельскохозяйственного назначения,
пути повышения их эффективности…………………………………...22
1.3 Продуктивность агрофитоценозов, как функция воздей-
ствия комплекса почвенно-климатических факторов при
разработке АЛСЗ……………………………………………………….29
РАЗДЕЛ II. НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРЕКТИРО-
ВАНИЯ ЗВЕНЬЕВ АЛСЗ……………………………………………………….40
Глава 2. Организация территории землепользования хозяйств
и построение севооборотов на этапе формирования АЛСЗ…………….40
2.1. Принципы построения современных севооборотов
в адаптивно-ландшафтном земледелии……………………………….40
2.2. Проектирование севооборотов различных агроланд-
шафтов и экономических условий хозяйств…………………..………45
2.3. Комплексная оценка севооборотов в АЛСЗ………………….…...49
Тест 1. Организация землепользования хозяйств, построение
системы севооборотов в АЛСЗ…………………………………………52
Глава 3. Проектирование систем обработки почвы
в условиях АЛСЗ…………………………………………………………...57
3.1 Агроэкологические принципы современных систем
обработки почвы в адаптивно-ландшафтном земледелии…………...57
3.2. Системы обработки почвы в севооборотах адаптивно-
ландшафтного земледелия……………………………….……………..60
Тест 2. Система обработки почвы в условиях АЛСЗ………………….70
Глава 4. Система удобрений на основе АЛСЗ……………………………74
4.1 Проектирование системы удобрения под отдельные куль-
туры и в севооборотах…………………………………………………..74
4.2. Применение удобрений в зависимости от агроэкологичес-
ких и производственных условий……………………………………...78
4.3. Особенности внесения удобрений в точных
агротехнологиях………………………………………………………...81
Тест 3. Применение удобрений в зависимости от агротехнологи -ческих особенностей возделывания культур…………………………91
Глава 5.Система защиты растений при освоении АЛСЗ………………...93
5.1 Теоретические и практические основы защиты культур-
ных растений от сорняков, болезней и вредителей…………………..93
5.2 Принципиальная схема защиты растений в адаптивно-
ландшафтных системах земледелии………………………………… 104
5.3 Оценка мероприятий по защите растений в системе АЛСЗ…….109
Тест 4. Оценка мероприятий по защите растений
в условиях АЛСЗ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,118
Глава 6. Организация селекции и система семеноводства
в адаптивно-ландшафтном земледелии………………………………….121
Тест 5. Основные направления развития селекции и семено-
водства в АЛСЗ………………………………………………………....132
Глава 7. Экологический мониторинг мелиоративных мероп-
риятий в АЛСЗ………………………………………………………….136
РАЗДЕЛ III. РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИЕ ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫ-
ВАНИЯ ПОЛЕВЫХ КУЛЬТУР……………………………………………….144
Глава 8.Технологии возделывания культур в АЛСЗ……………………144
Тест 6. Техническая и навигационная оснащенность
современных агротехнологий…………………………………………173
Глава 9. Инновационные технологии возделывания с.-х. куль-
тур и их современная научно-производственная оценка………………177
9.1 Агроэкологическая характеристика современных
технологий возделывания сельскохозяйственных культур…………177
9.2 Технологические особенности возделывания с.-х. куль-
тур в адаптивно-ландшафтном земледелии……………………………180
РАЗДЕЛ IV. ОРГАНИЗАЦИЯ ЗВЕНЬЕВ АЛСЗ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ
ГИС-ТЕХНОЛОГИЙ…………………………………………………………...196
Глава 10. Проектирование адаптивно-ландшафтных систем зем-
леделия, их информационно-аналитическая обеспечение и
агроэкологическая оценка………………………………………………196
10.1 Проектирование и освоение АЛСЗ в конкретных почвенно-
климатических условиях………………………………………………196
10.2 Агроэкологическая оценка и оптимизация базовых
звеньев АЛЗС…………………………………………………………...203
10.3 Информационно-аналитическое обеспечение АЛСЗ
и высоких агротехнологий……………………………………………208
ГЛОССАРИЙ…………………………………………………………………...218
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК…………………………………………241
Учебное издание
Беленков Алексей Иванович
Мазиров Михаил Арнольдович
Учебник
А.И. БЕЛЕНКОВ, М.А. МАЗИРОВ, А.В. ЗЕЛЕНЕВ
Дата: 2018-11-18, просмотров: 1066.
