Д.И. Менделеев, разработавший периодический закон химических элементов, писал о том, что сельское хозяйство представляет собой «страшную сложность задач». Оно имеет дело с лучистой энергией солнца, землей, водой и воздухом, живыми организмами, капиталом и трудом. При этом «сельский хозяин больше раб, стесненный в своих действиях, чем большинство других промышленников.
Они свободнее, властительнее владеют огнем, колесом и паром, чем хозяин может владеть даже почвою». К аналогичным заключениям пришел и Т.С. Мальцев: «В умении оперативно применяться к конкретно сложившимся обстоятельствам и заключается искусство брать у природы урожай, несмотря на всю сложность этой задачи. Даже не только к отдельным колхозам, но и к отдельным участкам колхоза надо подходить по-разному, если они имеют разный состав почвы и рельеф местности». Т.С. Мальцев считал, что для изучения погодных особенностей «нужно в каждом колхозе поставить дождемер, наладить записи явлений природы, вести их точнейшую регистрацию».
В своём колхозе он поступал именно так: кроме наблюдений за природными явлениями вёл подробные карты истории полей: «С целью рационального применения агротехники ежегодно веду учет размещения культур в колхозе. Мной была составлена ориентировочная почвенная карта полей, данные которой целиком совпали с данными почвенной карты, разработанной в последующие годы бригадой почвоведов». По воспоминаниям дочери, Лидии Терентьевны, Терентий Семёнович рисовал карты всю жизнь. В альбоме «Обработка почвы по системе Т.С. Мальцева и местные природные условия», изданном в 1957 году, имеется несколько карт, на которых представлены рельеф территории, урожайность яровой пшеницы, очерёдность схода снега, наступления заморозков и другие данные. Карты служили для определения сроков работ, влияния погодных условий, агротехники и сортов на урожайность яровой пшеницы. По поводу влияния заморозков на яровые зерновые культуры Терентий Семёнович писал: «У нас в колхозе есть два равных по качеству земли поля, оба расположены не на низинах, на обоих грунтовая вода стоит невысоко. И вот стоит застать раннему осеннему заморозку не вполне созревший посев на этих двух полях, как на одном растения будут сразу убиты, а на другом нет. Посейте на оба эти поля в один день и одну культуру, и один сорт, и при любых условиях погоды лета на одном поле на неделю хлеб созреет раньше, а на другом позднее. Такие мелочи обходить нельзя, с ними нужно обязательно считаться».
Следует отметить, что в советское время обязательным атрибутом агрономической службы были книги истории полей. Их ведение контролировалось районными управлениями сельского хозяйства. В наше время с переходом на бесплужные технологии земледелие стало ещё сложнее, важность ведения карт, книг истории полей возросла. В помощь руководителям и специалистам появились геоинформационные технологии, которые облегчают управление растениеводством. В первую очередь это электронные карты (книги) истории полей, которые позволяют принять правильное решение в связи с историей агротехники на полях предприятий.
Важнейшие достоинства электронных карт и книг истории полей:
• легкость обработки больших объемов информации (электронная карта представляет широкие возможности по комбинации, сортировке, выборке данных; с ее помощью можно легко рассчитать площади и параметры контуров);
• наглядность представления информации, достигаемая созданием большого числа тематических карт;
• возможность автоматизации процесса создания карт;
• легкость внесения изменений, возможность создания систем автоматического внесения изменений в базу данных;
• большая точность карт, особенно при использовании систем глобального позиционирования;
• возможность создания диалоговых справочно-консультативных систем;
• удобство хранения, копирования, воспроизводства информации на любых носителях, более высокая надежность хранения информации.
Преимуществом электронной карты Курганского НИИСХ является возможность свободного редактирования параметров с автоматическим построением и раскрашиванием тематических карт по введённым параметрам. В карте предусмотрена информационная поддержка в виде базы знаний по земледелию, которая представляет собой набор данных о культурах, сортах, почвах, сорняках, вредителях и болезнях культур, удобрениях, средствах защиты растений. Она также включает результаты полевых экспериментов, где размещаются данные по законченным и существующим, преимущественно длительным полевым экспериментам Курганского НИИСХ, а также рекомендации по технологиям выращивания сельскохозяйственных культур. По умолчанию в информационной базе установлены наиболее важные параметры, к которым, прежде всего, относится почвенный состав сельскохозяйственных угодий. По гранулометрическому составу почв можно определить пригодность культур для выращивания. Например, для суглинистых, хорошо окультуренных почв подходят пшеница, ячмень, озимая рожь, горох, кукуруза, лён; для суглинистых, слабо- и среднеокультуренных - озимая рожь, ячмень, овёс, горох, вика, картофель; для супесчаных - озимая рожь, ячмень, овёс, кукуруза, картофель. Легкие почвы быстрее прогреваются и раньше готовы к проведению полевых работ. Тяжелые почвы из-за большой влагонасыщенности, а следовательно и теплоемкости, медленнее прогреваются весной, позднее наступает их физическая спелость. Поэтому легкие почвы считаются теплыми, тяжелые — холодными. От гранулометрического состава почв зависит глубина заделки семян.
Особое значение имеет способность почвы разлагать пестициды. Она
зависит от биогенности почвы, то есть наличия микроорганизмов-дест-
рукторов, и от запасов органического вещества, необходимого для их жиз-
недеятельности. Следовательно, косвенным свидетельством способности
почвы выдерживать пестицидную нагрузку выступает содержание гумуса,
в особенности лабильной его части (детрита), и биологическая активность
почвы, самым общим выражением которой является дыхание почвы. При производстве экологически чистой продукции необходимо знать, что допустимое содержание тяжелых металлов в почвах также различается в зависимости от их гранулометрического состава.
Залегание грунтовых вод выше 80 см неблагоприятно для всех
полевых культур и большинства многолетних трав, на уровне 80... 100 см -
благоприятно для большинства трав, овса, гороха, льна; 100...120 см — оптимально для большинства полевых культур.
Важное значение в эффективности земледелия имеют севообороты и предшественники. Для пшеницы хорошими предшественниками являются пар, горох, соя, однолетние травы, озимые, кукуруза, а рапс, подсолнечник используют много влаги, питательных веществ и тем самым создают не очень благоприятные условия для последующих культур.
Удобрения наиболее эффективно применять только с учетом предшественников, агрохимических показателей, гранулометрического состава почв. Применение удобрений может быть эффективно, когда недостаток питательных элементов является лимитирующим фактором. Если же лимитирующими факторами являются, например, уплотнение почвы или близость грунтовых вод, то такой подход приведет к бесполезной трате удобрений.
В бесплужном земледелии возрастает роль пестицидов, однако среди вредных организмов (сорняков, вредителей и болезней) часто встречаются резистентные экземпляры, на которые не действуют некоторые препараты. Такие организмы начинают разрастаться, а препараты становятся неэффективными. Для управления ситуацией необходимо один раз в два года чередовать применение препаратов с разным действующим веществом, а для этого необходимо знать историю их внесения по полям.
Электронные книги истории полей могут существенно пополнить знания по земледелию. Т.С. Мальцев считал, что «опытные поля научно-исследовательских организаций благодаря долголетней культурной обработке не могут отражать полностью условий производства колхозов. Они без тесной связи с бурно зарождающейся в недрах самого производства низовой (своеобразной) опытной сетью — колхозными хатами-лабораториями — не в силах изучить всех тех особенностей, я бы сказал, микроособенностей, от которых в немалой степени зависит судьба урожая. Без учета этих микроособенностей всегда может получиться шаблонный подход, не имеющий ничего общего с прямыми задачами получения высокого и устойчивого урожая, что может в отдельных случаях принести немалый вред».
В наше время о научных лабораториях говорить не приходится, более чем в половине предприятий нет даже агрономов. В то же время возросло разнообразие технологий выращивания сельхозкультур, появилось больше способов обработки почвы и посева, сельхозмашин, сортов, средств защиты растений. Это многообразие в полном объёме невозможно изучить в научных организациях, и поэтому актуальность производственного опыта ещё больше возрастает. Взять хотя бы сорта. Курганская селекция яровой и озимой пшениц ведётся в двупольных зернопаровых севооборотах, на небогатых почвах: черноземе выщелоченном малогумусном маломощном среднесуглинистого гранулометрического состава. По другим культурам местной селекции нет совсем, приходится использовать сорта, выведенные в других почвенно-климатических условиях. В госсортсети испытываются не все интересные производству культуры и сорта, а условия не в полной мере отражают многообразие типов почв, предшественников, технологий выращивания культур, поэтому важно дополнить результаты производственными данными. Из-за дефицита кадров сложно организовать научные опыты в хозяйствах, но можно фиксировать, накапливать и анализировать данные по полям в электронной карте (электронной книге истории полей) и таким образом компенсировать недостаток научной информации.
Для более полного выявления эффективности культур и сортов необходимо в течение нескольких лет отражать данные в книге истории полей, после чего появляется возможность выявить влияние различных факторов на урожайность культур (сорта, а также почв, предшественников, сроков сева и уборки, удобрений, погодных условий и других). Полнота и глубина анализа многократно увеличатся, если данные книг истории полей сконцентрировать в единой базе нескольких предприятий.
Как уже было сказано, обязательным элементом современного земледелия стали средства защиты растений (биологические и химические). На рынке появилось огромное их количество, а также множество поставщиков, затрудняющих процесс выбора препаратов. В Курганском НИИСХ испытывается только часть препаратов. Кроме того, в производстве значительно шире набор вредных организмов, культур, сортов, технологий выращивания, чем в научных экспериментах. Это вызывает необходимость экспериментировать с препаратами на производственных полях, а для выявления наиболее эффективных накапливать и обобщать информацию в книге истории полей.
В сельхозпредприятиях остро стоит вопрос обновления техники. Приобретение машин при высоких ценах и ограниченности средств - процедура ответственная: машины должны соответствовать технологиям выращивания культур, быть надёжными, экономичными, высокопроизводительными. Отдельные сельхозпредприятия, тем более научные учреждения, для испытания всего многообразия новых сельхозмашин не имеют средств. Выход - в сравнении данных об опыте эксплуатации сельхозмашин в разных предприятиях. Для этого необходимо в единой базе создание раздела по технике. Одновременно можно было бы решить другую, не менее важную задачу: обосновать нормативы по выработке и расходу горючего на полевых работах. Государственная служба по разработке таких нормативов упразднена, а нужда в них для планирования и анализа работы агрегатов и расхода горючего в связи с увеличением разнообразия техники повысилась. Централизованно фиксируя и анализируя выработку и расход горючего с помощью геоинформационного мониторинга техники, можно установить примерные нормы, которые компенсируют нехватку официальных нормативов и позволят более обоснованно планировать и контролировать использование техники и расход горючего.
Для планирования систем земледелия с учетом книг истории полей необходимо также накапливать и анализировать данные по применению удобрений, срокам сева, нормам высева, подготовке почвы и другие. Экспертные оценки показывают, что планирование и реализация технологий с учетом данных книг истории полей позволяет повысить урожайность зерновых культур как минимум на 1 ц, что в расчете на 1000 га обеспечит дополнительный сбор урожая 100 тонн и по ценам на пшеницу 3 класса 2015 года составит 1 млн руб. при затратах 50 тыс. рублей, кроме того, на 20% снизит расход ресурсов.
С помощью современных информационных технологий можно компенсировать недостаток опытных данных путём создания единой базы знаний по земледелию, полученных из электронных карт истории полей. Данные позволяют вести анализ влияния природных и агротехнических факторов на производственные результаты в разных условиях. Централизованная электронная книга истории полей позволит также вести оперативное консультирование предприятий – участников этой системы. Ряд сельхозпредприятий уже используют электронную карту Курганского НИИСХ. Институт готов поставить её и научить с ней работать всех желающих руководителей и специалистов.
Степных Н.В., Заргарян А.М.
ФГБНУ «Курганский НИИСХ»
"Нивы Зауралья" №11 (133) 2015
.gif)
.gif)
Нет комментариев. Ваш будет первым!