26267

Понятийный аппарат агротехнологий и их классификация

Лекция

Лесное и сельское хозяйство

Усвоение базовых понятий агротехнологий их классификации и места в адаптивноландшафтных системах земледелия. Агротехнологии рассматриваются как составная часть адаптивноландшафтных систем земледелия. Агротехнологии как составная часть адаптивноландшафтных систем земледелия. Классификация агротехнологий как составная часть адаптивноландшафтных систем земледелия Современные агротехнологии представляют собой комплексы технологических операций по управлению продукционным процессом сельскохозяйственных культур в агроценозах с целью достижения...

Русский

2013-08-18

86.5 KB

51 чел.

Учебный модуль 1

«Агроэкологическая оценка сельскохозяйственных культур

Модульная единица 1.1.

Лекция «Понятийный аппарат агротехнологий и их классификация»

Цели и задачи. Усвоение базовых понятий агротехнологий, их классификации и места в адаптивно-ландшафтных системах земледелия.

Аннотация. Агротехнологии рассматриваются как составная часть адаптивно-ландшафтных систем земледелия. Они формируются в соответствии с различными агроэкологическими условиями, биологическими требованиями  сельскохозяйственных культур, уровнями интенсификации производства, требованиями рынка, хозяйственных укладов с учетом экологической безопасности.

Ключевые слова: экстенсивные, нормальные, интенсивные, высокие агротехнологии, пакеты агротехнолоий, агроэкологические требования культур, классификация агротехнологий, экологический адрес агротехнологий, ГИС, биодинамические технологии, толерантные, пластичные, интенсивные сорта, экологический риск, качество продукуции

Рассматриваемые вопросы:

1. Агротехнологии как составная часть адаптивно-ландшафтных систем земледелия.

2. Классификация агротехнологий

Содержание лекции

Понятийный аппарат агротехнологий и их классификация

1. Классификация агротехнологий как составная часть адаптивно-ландшафтных систем земледелия

Современные агротехнологии представляют собой комплексы технологических операций по управлению продукционным процессом сельскохозяйственных культур в агроценозах с целью достижения планируемой урожайности и качества продукции при обеспечении экологической безопасности 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:

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.

Исходя из этого подхода сформулировано определение системы земледелия: адаптивно-ландшафтная система земледелия – это система использования земли определенной агроэкологической группы, ориентированная на производство продукции экономически и экологически обусловленного количества и качества в соответствии с общественными (рыночными) потребностями, природными и производственными ресурсами, обеспечивающая устойчивость агроландшафта и воспроизводство почвенного плодородия.

Термин “ландшафтная” в названии системы означает, что она разрабатывается применительно к конкретной категории агроландшафта, трансформированной через призму агроэкологической оценки в агроэкологическую группу земель. При этом звенья систем земледелия и агротехнологии формируются в пределах агроэкологических типов земель (т.е. участков, однородных по условиям возделывания культуры или группы культур с близкими агроэкологическими требованиями); элементы (приемы обработки, посева и т.п.) дифференцированы в соответствии с элементарными ареалами агроландшафта (т.е. элементами мезорельефа, ограниченными элементарными почвенными структурами); а организация территории осуществляется с учетом структуры ландшафта и условий его функционирования.

Термин “адаптивная” означает адаптированность системы земледелия  ко всему комплексу обозначенных условий.

Совокупность адаптивно-ландшафтных систем земледелия в пределах природно-сельскохозяйственной провинции названа зонально-провинциальным агрокомплексом.

В пределах землепользования достаточно крупных хозяйств может встречаться несколько агроэкологических групп земель, для которых должны разрабатываться соответствующие адаптивно-ландшафтные системы земледелия. Тогда их совокупность в пределах сельскохозяйственного предприятия может называться хозяйственным агрокомплексом.

На основе данной методологии сформирована классификация адаптивно-ландшафтных систем земледелия, которая начинается с определения их агроэкологической принадлежности, исходя из природно-сельскохозяйственного районирования и группировки земель в пределах провинции (табл.1.1.).

Реализация потенциальных возможностей использования земельного ресурса, определяемого группой земель, зависит от  потребностей рынка и производственного потенциала товаропроизводителя, уровня интенсификации и социально-экономических условий, что также отражено в классификации. Из экологически возможного набора культур специализация растениеводства окончательно определяется рынком, что обозначается терминами «зерновая», «кормовая» и т.д.

Количественная и качественная сторона производства зависит от уровня его интенсификации, то есть наукоемкости и обеспеченности современными производственными ресурсами. В данном отношении системы земледелия разделяются на ряд уровней

В качестве одного из традиционных критериев классификации систем земледелия применяется форма использования земли и воспроизводства плодородия почвы. По этому критерию выделяются виды систем земледелия: паровая, плодосменная, контурно-мелиоративная и др.

Наконец, в особую категорию выделены системы земледелия с ограничениями, или исключением применения удобрений и пестицидов во избежание риска загрязнения водоохранных, курортных зон и т.п. В эту же категорию отнесены альтернативные системы земледелия: биодинамическая, органическая.

1.1. Классификация адаптивно-ландшафтных систем земледелия (В.И. Кирюшин, 1993)

Агроэкологические условия

Основные направления растениеводства

Уровень интенсификации

Форма использования земли и воспроизводства плодородия почвы

Ограничения химизации

Природно-сельскохозяйственная зона

Провинция

Агроэкологическая группа земель

Среднетаежная,

Южно-таежная,

Лесостепная,

Степная,

Сухостепная

Среднерусская,

Южнорусская,

Предкавказская,

Заволжская,

Предуральская,

Западносибирская

Плакорные,

Эрозионные,

Дефляционные,

Переувлажненные,

Засоленные,

Солонцовые,

Литогенные,

Мерзлотные

Зерновая,

Кормовая,

Технических культур,

Луго-пастбищная

Экстенсивная,

Нормальная,

Интенсивная,

Высокоинтенсивная

(точная)

Паровая,

Плодосменная,

Мелиоративная,

Контурно-мелиоративная,

Биодинамическая,

Органическая

Пример: Западносибирская лесостепная зерно-кормовая противоэрозионная интенсивная система земледелия на холмисто-увалистых равнинах с выщелоченными черноземами

2. Классификация агротехнологий

Адаптивно-ландшафтные системы земледелия реализуются пакетами агротехнологий для различных природных и производственных условий. По совокупности этих условий разработана классификация этих агротехнологий (табл. 1.2).

1.2. Классификация агротехнологий

Агроэкологические типы земель

Назначение продукции

Уровень интенсификации

Способ производства

Ограничения химизации

Слабоэрозионные

Сильноэрозионные

Малосолонцовые

Сильносолонцовые и т.д.

Продовольственная

Кормовая

Техническая

Экстенсивная

Нормальная

Интенсивная

Высокоинтенсивная (точная)

Почвозащитная

Мелиоративная

Гребнегрядовая

Биодинамическая

Органическая

Биологическая

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.

Следующая позиция – производственное назначение возделываемой культуры по характеру использования продукции, например пшеница продовольственная или кормовая; ячмень фуражный или пивоваренный; кукуруза на зерно или силос и т.д.

Технологии возделывания одной и той же культуры могут существенно различаться  по способу производства. Например, возделывание пшеницы на плакорных, дефляционных, солонцовых землях существенно различается. Соответственно выделяются почвозащитные, мелиоративные агротехнологии.

По фактору интенсивности выделяют четыре категории технологий:

Экстенсивные технологии, ориентированные на использование естественного плодородия почв без применения удобрений и других химических средств или с очень ограниченным их использованием.

Нормальные технологии, обеспеченные минеральными удобрениями и пестицидами в том минимуме, который позволяет осваивать почвозащитные системы земледелия, поддерживать средний уровень окультуренности почв, устранять дефицит элементов минерального питания, находящихся в критическом минимуме и давать удовлетворительное качество продукции. В этих технологиях используются пластичные сорта зерновых.

Интенсивные технологии, рассчитанные на получение планируемого урожая высокого качества в системе непрерывного управления продукционным процессом сельскохозяйственной культуры, обеспечивающие оптимальное минеральное питание растений и защиту от вредных организмов и полегания. Интенсивные технологии предполагают применение интенсивных сортов и создание условий для более полной реализации их биологического потенциала. Интенсивные технологии, рассчитанные, например, на 40-50 ц/га озимой пшеницы высокого качества, могут быть реализованы с использованием отечественной серийной техники, сортов, удобрений и импортных пестицидов.

Высокоинтенсивные технологии, рассчитанные на достижение урожайности культуры, близкой к ее биологическому потенциалу с заданным качеством продукции с помощью современных достижений научно-технического прогресса при минимальных экологических рисках. Они относятся к категории так называемого точного земледелия с использованием прецизионной техники, современных препаратов, информационных технологий. Высокоинтенсивные, или высокие технологии  являют собой качественный скачок и в создании сортов, и в подготовке почвы, и в насыщении технологическими операциями по уходу за посевами. В высоких технологиях достигается максимальная интеграция агроприемов  с учетом их системного взаимодействия. Их следует осваивать в первую очередь в опытных и базовых хозяйствах научных центров для демонстрации возможностей научно-технического прогресса.

В табл. 1.3. представлены характеристики агротехнологий различных уровней. Как видим, высокоинтенсивные или точные агротехнологии занимают особое положение. Они создаются для особых сортов растений с высоким генетическим потенциалом продуктивности и качества продукции, который реализуется точным регулированием продукционного процесса по микропериодам органогенеза различными средствами. Для этого необходимы дружный рост и развитие растений, что обеспечивается точным размещением семян на одинаковую глубину в условиях исключительно ровной поверхности на производственных участках с однородным почвенным покровом и оптимальными условиями увлажнения, теплообеспеченности, почвенного плодородия. Подбор таких участков – необходимое условие высокой эффективности технологии. Почвенно-микроландшафтная неоднородность сильно усложняет технологический процесс в связи с необходимостью маневрирования технологическими операциями в изменяющихся режимах доз удобрений, препаратов и т.п. По мере усложнения почвенно-ландшафтных условий ограничиваются возможности интенсификации агротехнологий без специальных мелиораций, или она исключается. Например, при наличии почвенных мозаик, ташетов повышенной контрастности, почвенных комплексов с западинным микрорельефом полностью исключаются не только высокоинтенсивные агротехнологии, но и интенсивные. На комплексах с участием пятен солонцов, глееватых и других неблагополучных почв с относительно благоприятным микрорельефом возможно применение интенсивных и, ограниченно, высоких технологий после их мелиорации и т.д. Одним словом, путь к высокоинтенсивному использованию земель лежит через понимание многообразных почвенно-ландшафтных условий, их агроэкологическую идентификацию и отбор подходящих производственных участков.

В случае высокой агротехнологии ставится задача последовательной оптимизации всех регулируемых лимитирующих факторов,  максимально возможного использования ФАР, тепла, влаги и генетического потенциала сортов растений. Важно при этом понимать, что любое нарушение продукционного процесса  вследствие природных катаклизмов или технологических ошибок может резко снизить эффективность агротехнологий. Очевидно, ориентироваться на максимальную интенсификацию технологий целесообразно в относительно благополучных природных условиях с минимальной вероятностью стрессовых ситуаций (засуха и пр.) при высоком профессионализме исполнителей, вооруженных последними достижениями научно-технического прогресса.

1.3.Сравнительная оценка агротехнологий различного уровня интенсификации ()

Основные показатели

Агротехнологии

Экстенсивные

Нормальные

Интенсивные

Высокие

Сорта

Толерантные

Пластичные

Интенсивные

С заданными параметрами

Почвенно-ландшафтные условия

Различной сложности

Умеренно сложные

КУ>0,6 плоские ЭАА, пятнистости

КУ>0,8 плоские ЭАА, однородные ПК

Удобрение

Нет

Поддерживающее

Программированное

Точное

Защита растений

Эпизодическая

Ограниченная, против наиболее вредоносных видов

Интегрированная

Экологически сбалансированная

Обработка почвы

Система вспашки

Почвозащитная комбинированная

Дифференцированно минимизированная

Оптимизированная

Техника

1…2-го поколения

3-го поколения

4-го поколения

Прецизионная

Качество продукции

Неопределенное

Неустойчиво удовлетворительное

Отвечающее требованиям переработки и рынка

Сбалансированное по всем компонентам

Землеоценочная основа

Почвенные карты 1 : 25 000

Почвенные карты 1 : 10 000

Почвенно-ландшафтные карты

ГИС

Экологический риск

Активная деградация почв и ландшафтов

Деградация почв

Риск загрязнения

Минимальный риск

Профессиональный уровень исполнителей

Техник

Дипломированный специалист

Магистр

Применение высоких технологий сводит к минимуму экологические риски химического загрязнения по сравнению с интенсивными агротехнологиями и предотвращает деградацию почв и ландшафтов по сравнению с нормальными и тем более экстенсивными агротехнологиями. В первом случае это происходит благодаря применению сортов растений устойчивых к вредным организмам (в том числе трансгенных) и соответственно сокращению химических обработок, использованию высокоэффективных биопрепаратов,  точному внесению под растения и на растения агрохимических средств, повышению роли биологического азота в азотном балансе агроценозов. Во втором случае важное значение имеет сокращение уплотняющего воздействия на почву движителей машин благодаря постоянной технологической колее, обогащение почвы растительными остатками вследствие повышения продуктивности агроценозов, регулирование почвенных режимов.

Фактический уровень интенсификации агротехнологий в хозяйстве выбирается в зависимости от производственно-ресурсного потенциала товаропроизводителя. При наличии сортов интенсивного типа и агрохимических ресурсов, необходимых для оптимального питания растений и интегрированной защиты от вредных организмов, практикуются интенсивные технологии с постоянной технологической колеей для ухода за посевами. Уровень и качество урожая планируются в них исходя из нормативов влагопотребления и других достаточно высоких показателей реально достигнутых в передовых хозяйствах региона с использованием отечественной техники. Для выполнения этих технологий требуется достаточно высокая профессиональная подготовленность агрономов-технологов, ибо ошибки и необоснованные сокращения технологических операций сводят на нет все усилия и затраты.

Если не позволяет уровень квалификации специалистов, обеспеченность ресурсами или агроэкологические условия сельскохозяйственного предприятия (засушливость климата, сложный почвенный покров, рельеф и др.), следует ориентироваться на нормальные агротехнологии, выполняемые с учетом защиты почв от эрозии и дефляции, в которых используются пластичные сорта растений, агрохимические средства применяются в режиме компенсации острых дефицитов элементов питания, устранения повышенной кислотности, солонцеватости почв и защиты растений от вспышек вредных организмов. Данные технологии отвечают среднему уровню агрономической культуры.

Особняком стоят экстенсивные агротехнологии, рассчитанные на использование естественного плодородия почв. Они сопровождаются деградацией почв и ландшафтов, поскольку почвозащитные мероприятия (мульчирующая обработка почвы и др), как правило, невозможны или затруднены без применения агрохимических средств.

С традиционными экстенсивными агротехнологиями не следует смешивать альтернативные агротехнологии, которые выступают под различными названиями. Они занимают особое место в данной классификации. В России опыт их применения весьма невелик, хотя интерес к ним возрастает.

Контрольные вопросы.

1. Дайте определение агротехнологии и адаптивно-ландшафтной системы земледелия.

2. Каково место агротехнологий в системах земледелия, какая связь между ними?

3. Каковы принципы формирования агротехнологий?

4. Какое значение имеют многофакторные полевые эксперименты при разработке агротехнологий?

5. что значит альтернативность как один из принципов формирования агротехнологий?

6. Что означает понятие «пакет технологий» возделывания сельскохозяйственной культуры?

7. Охарактеризуйте классификацию адаптивно-ландшафтных систем земледелия.

8. Что означает «экологический адрес» адаптивно-ландшафтной системы земледелия?

9. Охарактеризуйте классификацию агротехнологий.

10. Какая разница между интенсивными и высокими агротехнологиями?

11. Как изменяются экологические риски при использовании различных агротехнологий?

12. Как изменяются требования к землеоценочной основе от экстенсивных агротехнологий к высоким?


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

14360. Методика визначення типу акцентуації рис характеру та темпераменту К. Леонгарда і X. Шмішека 54 KB
  Методика визначення типу акцентуації рис характеру та темпераменту К. Леонгарда і X. Шмішека Методика призначена для діагностики типу акцентуії особистості. В основу опитувальника розробленого X. Смішком закладена концепція акцентуйованої особистості К. Леонгарда...
14361. Стреляу Ян (Strelau, Jan) 59 KB
  Стреляу Ян Strelau Jan Родился: 1931 Гданьск Польша. Интересы: психология личности и социальная психология психофизиология и сравнительная психология дифференциальная психология. Образование: магистр. Варшавский университет 1958; доктор Варшавский университет. 19...
14362. Эмоции человека 696.69 KB
  Кэррол Э. Изард Эмоции человека ния которые я делил с моими психотерапевтическими пациен тами людьми требующими от нас развития науки об эмоциях которая улучшит многие важные службы связанные с помощью человеку. Младенцы и дети являются величаишими у
14363. Безпека життєдіяльності. Практичні роботи 1.84 MB
  ЗМІСТ ПЕРЕДМОВА €œБезпека життєдіяльності€ є інтегрованою науковою дисципліною яка ґрунтується на наукових досягненнях фундаментальних наук. Одним із стратегічних завдань модернізації вищої освіти в Україні у контексті вимог єдиного європейського освітнього п...
14364. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОВОДНИКОВ 1-го РОДА С ПОМОЩЬЮ МОСТА ПОСТОЯННОГО ТОКА 339.5 KB
  Лабораторная работа №31 ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОВОДНИКОВ 1го РОДА С ПОМОЩЬЮ МОСТА ПОСТОЯННОГО ТОКА 1. Цели и задачи: необходимо определить сопротивления проводников с помощью моста постоянного тока и расчет удельное сопротивление для каждого проводника. 2. Приборы и...
14365. КОЛЬЦА НЬЮТОНА 808.5 KB
  Работа N 71.1. КОЛЬЦА НЬЮТОНА Прежде чем приступить к работе необходимо ознакомиться с введением по теме Интерференция и дифракция. ЦЕЛЬ РАБОТЫ: измерить длины волн излучения ртутной лампы и радиус кривизны линзы из анализа интерференционной картины в виде колец Ньют
14366. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СКОРОСТИ УЛЬТРАЗВУКА ОПТИЧЕСКИМИ МЕТОДАМИ 405 KB
  СВЕТ ЗВУК X Z Введение по теме 72. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СКОРОСТИ УЛЬТРАЗВУКА ОПТИЧЕСКИМИ МЕТОДАМИ УЛЬТРАЗВУК И ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕКОТОРЫХ МОЛЕКУЛЯРНЫХ ПАРАМЕТРОВ. Ультразвук  это упругие волны с частотами выше условной границы восприятия чел...
14367. ПОЛЯРИЗАЦИЯ СВЕТА 1.12 MB
  Введение по теме 73. ПОЛЯРИЗАЦИЯ СВЕТА Часть электромагнитного излучения лежащая в диапазоне длин волн от 400 до 760 нм воспринимается человеческим глазом и называется светом. Световая волна характеризуется вектором напряженности электриче
14368. КВАНТОВАЯ ОПТИКА. ЛАЗЕРЫ 110.5 KB
  КВАНТОВАЯ ОПТИКА Введение по теме 74. ЛАЗЕРЫ Квантовые свойства света проявляются при испускании и поглощении его веществом. Количественными характеристиками этих процессов являются спектры испускания и поглощения. Вид спектров поглощения и испускания зависит от при...