НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ИНСТИТУТ ЗАОЧНОГО ОБРАЗОВАНИЯ И ПОВЫШЕНИЯ КВАЛИФИКАЦИИ
ЗЕМЛЕДЕЛИЕ
С ОСНОВАМИ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
И АГРОХИМИИ
Методические указания по написанию контрольной работы
Новосибирск 1999
Земледелие с основами почвоведения и агрохимии: Методические указания по написанию контрольной работы / Новосиб. гос. аграр. ун-т. ИЗОП; Сост. Т.М. Касливцева. – Новосибирск, 2017.
Методические указания предназначены для студентов экономических специальностей заочной формы обучения.
Утверждены методической комиссией Института заочного образования и повышения квалификации.
Рецензент доц. Широких П.С.
Ответственный за выпуск З.М. Медведева
Введение
Несомненно, будущий специалист по управлению аграрным производством должен уметь воплощать законы рынка на селе, успешно строить экономику как малого сельскохозяйственного предприятия, так и всей отрасли, знать законы наиболее выгодного взаимодействия человека с природой. Курс “Земледелие с основами почвоведения и агрохимии” в значительной мере этому способствует. В соответствии с программой для сельскохозяйственных вузов по экономическим специальностям он входит в дисциплину “Агробиологические основы производства, хранения и переработки сельскохозяйственной продукции” и составляет приблизительно 1/5 часть от её объёма.
На самостоятельное изучение дисциплины отводится от 65 до 75% всего времени. Это значит, что на сессию студент должен приехать подготовленным. Лекционный курс и практические занятия лишь освежают его знания, вводят в некоторые практические тонкости и вычленяют из учебного материала самое главное.
Сессия длится 21-25 дней. За это время студент должен не только посетить ряд лекционных курсов и практических занятий, но и сдать по всем дисциплинам зачёты или экзамены. Курс «Земледелие с основами почвоведения и агрохимии» считается пройденным, если студент успешно написал контрольную работу, посетил все практические занятия и сдал экзамен.
Вводная лекция
Земледелие как сфера человеческой деятельности
Развитие земледелия в России
История человеческого общества тесно переплетена с историей общения человека с землёй, с его хозяйствованием. Земля, по которой мы ездим и ходим, на которой строим и мечтаем, на которой рвём цветы, поём песни и, к сожалению, иногда валяемся, являясь живым телом природы, оплодотворённая трудом человека, стала одной из мощных причин становления самого человека и совершенствования человеческого общества. Издавна земля являлась предметом раздора, войн, поклонения и любви. Что заставило человека любить землю? Причина довольно прозаическая - возможность с её помощью увеличивать производительность труда. Пока человеческое племя было довольно немногочисленным, простое собирание плодов не отнимало много времени, а земля успевала их восстанавливать в необходимом количестве. По мере увеличения коллектива людей собирательство плодов силами человека не могло обеспечить возросшие потребности, и человек приручил животных, заставил их собирать обедневшие плоды земли. Здесь он вышел победителем. Но вскоре оказалось, что победитель был побеждённым. Человек стал рабом пастбищ, он стал кочевником, отдавая всё своё время поискам новых пастбищ, превращая в пустыни некогда прекрасные степи (это произошло в Сахаре, у нас в Средней Азии). Развитие общества затормозилось на многие сотни лет. Постепенно человек сделал новый качественный шаг: он перешел к “собирательству высшего типа” - к возделыванию полезных растений на земле рядом со своим жильём, в тысячи раз увеличив их концентрацию на единице площади. Соответственно возросла и производительность живого человеческого труда. Развитие общества, расцвет государства стали следствием развития земледелия. А поскольку первой ежегодно возобновляемой пашней, не требующей обработки, стал ил в долинах рек, накапливающийся после их разлива, все первые государства географически привязаны к рекам.
Старинное шумерское предание (шумеры жили в долине рек Тигра и Ефрата) гласит: ”Давным-давно много столетий назад на земле царили мир и согласие. Не было жалящих змей, не появлялись скорпионы… Все люди говорили на одном языке и жили в мире друг с другом. Не было страха и зависти. Никто не нападал на соседа и не проливал его крови. Люди имели в изобилии пищу и одежду, доставшуюся им без труда и усилий”. Позднее библейские легенды единодушно помещали здесь же в междуречье Тигра и Евфрата знаменитый рай, в кущах которого бродили когда-то Адам и Ева. Согласно библейской хронологии, рай существовал в 5 веке до нашей эры, то есть опять-таки в период расцвета ранних земледельческих культур.
Раскопки показали, что до действительного рая было далеко, и здесь сильна позднейшая идеализация. Пахали деревянной сохой, боронили деревянной бороной, жали серпами из дерева или из кости с прикреплёнными к ним пластинами, мололи зерно каменными валиками на плите, пекли лепёшки. Всё зыбкое равновесие их существования зависело от собранного урожая. Поэтому они с неподдельным рвением поклонялись небесным силам, от которых зависело плодородие полей. Богиня плодородия изображалась в виде сильной женщины. О чём помыслы земледельца, о чём он просил богиню можно судить по рисункам на посуде: волнистые линии и зигзаги - символ воды, ромбики и квадраты с точками внутри - засеянные поля, круг с лучами и точками вокруг - солнце, косые и вертикальные линии - потоки дождя, кресты, розетки, лепестки - символ расцвета растительности. Раскопки захоронений говорят о высокой детской смертности и далеко не почтенной старости. Возраст наиболее древних поселений земледельцев составляет 9 тысяч лет.
Конечно, земледелие тех времён имело непривычные для нас особенности. Ячмень, пшеницу высевали в поймах рек вручную. На 1 га уходило около 40 кг (сейчас около 200 кг) семян при неизвестной всхожести, ведь тогда не было контрольно-семенных лабораторий. Заделывали семена в землю прогоном скота. Урожайность составляла 4-5 ц/га. Энерговооружённость земледелия при рабовладельческом строе состояла из книги инвентаризации рабовладельца, из бессловесных скотов, т. е. из рабов. Ни рабовладельческое, ни феодальное общества не привели к сколько-нибудь существенному развитию земледелия. Ещё в конце 18-19 веков урожайность зерновых была 5-6 ц/га. Земледелие было наказанием, повинностью крестьянина, его застывшим ремеслом.
За прошедшие тысячелетия почти не изменились орудия труда: палка с сучком - соха и деревянная борона для заделки семян в почву. Конечно, в связи с возрастающими потребностями произошло значительное расширение площадей под землепашество. От ограниченного по площади земледелия в поймах рек перешли к расчистке пашни под лесом (подсечно-огневая и лесопольная системы земледелия), распахивали целину (залежная система земледелия). И там, и здесь после быстрого истощения почвы старые участки забрасывали, и расчищали и распахивали новые. При появлении частной собственности возможность произвольно перемещаться на более плодородные земли исчезла, и приходилось через некоторое время возвращаться на прежнее место. Так, при переложной системе земледелия на старую пашню возвращались через 15-20 лет. И, наконец, знаменитая трёхпольная система земледелия просуществовала почти до наших дней.
Таким образом, с древних времён увеличение количества продукции шло только за счёт расширения площадей. Не произошло существенных изменений и в представлениях человека о сущности земледелия. Если вначале обожествляли сами растения, землю, природу, то затем чудо возобновления растений приписывали милости бога.
В России вплоть до крестьянской реформы 1861 года не было никаких основ для развития агрономической науки. Первые русские учёные-агрономы А.Т. Болотов (1738-1833) и И.М. Комов (1750-1792) ещё во второй половине 18 века делали попытку сломать 3-польную систему земледелия и заменить её более прогрессивным чередованием культур, которое бы позволило развивать и животноводство. Но их попытки были безуспешны.
С отменой крепостного права произошли очень существенные изменения. В.И. Ленин писал об этом периоде: «…Земледельческий капитализм впервые подорвал вековой застой нашего сельского хозяйства, дал громадный толчок преобразованию его техники, развитию производительных сил, общественного труда. Несколько десятилетий капиталистической «ломки» сделали в этом отношении больше, чем целые века предшествующей истории. Однообразие рутинного натурального хозяйства сменилось разнообразием форм торгового земледелия; первобытные земледельческие орудия стали уступать место усовершенствованным орудиям и машинам; неподвижность старинных систем полеводства была подорвана новыми приёмами культуры». После отмены крепостного права активизировались также многочисленные естественнонаучные и сельскохозяйственные общества.
Однако по самой своей сущности капитализм не мог обеспечить непрерывного прогресса в земледелии. Земельная собственность ограничивала развитие сельского хозяйства. К. Маркс отмечал, что и крупная, и мелкая земельная собственность приводит к тому, что на место сознательного рационального возделывания земли как общей вечной собственности, как неотчуждаемого условия существования и воспроизводства для ряда сменяющихся человеческих поколений выступает эксплуатация и расточение сил земли. При мелкой собственности это происходит от недостатка средств и знаний, необходимых для применения общественной производительной силы труда, при крупной собственности - вследствие эксплуатации этих средств для возможно быстрого обогащения арендаторов и собственников.
Общий технический уровень земледелия в дореволюционный период оставался низким. По урожайности зерновых культур Россия стояла на одном из последних мест среди стран Европы и Америки. Средний урожай зерновых за пятилетие с 1909 по 1913 годы равнялся 6,7 ц/га при среднем урожае за тот же период в Дании - 29 ц/га, в Германии - 23 ц/га. В России потребление минеральных удобрений составляло в среднем 6,9 кг/га действующего вещества, тогда как в Германии - 166, а в Бельгии - 236.
Со времени свершения революции земледелие России пережило ещё немало перипетий. Казалось бы, национализация земли, её передача в вечное пользование колхозам и совхозам должны были способствовать интенсивному развитию земледелия. Но вместе с рядом положительных аспектов - широкое внедрение техники, внедрение севооборотов, значительное расширение набора возделываемых культур, повсеместное применение достижений науки - командно-административные методы управления сельским хозяйством и крайне низкая оплата труда подавляли инициативу колхозников, рабочих и специалистов и привели к отчуждению крестьянина от земли.
Было ещё немало ошибок. Например, в послевоенные годы во всей стране ввели травопольную систему земледелия, разработанную академиком В.Р. Вильямсом. Эта система базировалась на восстановлении и повышении почвенного плодородия за счёт включения в полевые севообороты 2-4 полей многолетних трав и применения органических удобрений. Если в увлажнённых районах эта система себя оправдала, то в засушливых оказалась совсем неэффективной. Во времена правления Н.С. Хрущёва на территории всей страны должны были выращивать кукурузу на зерно, несмотря на то, что кукуруза вызревает только при достаточно высоком количестве тепла за лето.
В середине пятидесятых годов начали освоение целины. На десятки тысяч степных засушливых земель перенесли европейскую агротехнику, связанную с ежегодной вспашкой. Это привело к резкой вспышке дефляции (ветровой эрозии) и существенному снижению плодородия очень богатых девственных почв. Возникла острая необходимость разработки системы земледелия, которая бы защитила почвы от эрозии. С этой целью был организован Всесоюзный институт зернового хозяйства под руководством академика ВАСХНИЛ А.И. Бараева. Но и в наши дни почвозащитная система земледелия, созданная в этом институте, не находит широкого применения, что связано с нежеланием людей думать о завтрашнем дне и понять истинную цену почвенного плодородия и последствия его потери. Анатолием Андреевичем Коневым - профессором кафедры Общего земледелия нашего университета - делается немало усилий по внедрению почвозащитной обработки не только в южных районах Новосибирской области, но и в соседних областях, на землях, где такая обработка почвы необходима или уместна.
Несмотря на серьёзные ошибки в развитии земледелия нашей страны, несомненно, есть и большие достижения. Накоплен значительный экспериментальный опыт по эффективному применению в разных регионах страны удобрений, мелиорантов, гербицидов, различной агротехники и севооборотов. Сложились крупные специализированные аграрные районы по производству зерна, сахарной свёклы, льна и других важных культур. В 1980-1985 годах практически для каждой республики, края и области были разработаны научно обоснованные зональные системы земледелия, а с 1986 года широкое распространение получили интенсивные технологии возделывания сначала зерновых, а потом и других культур.
Перевод земледелия на научную основу привёл к повышению устойчивости и продуктивности растениеводства и животноводства за счёт улучшения кормовой базы. Но вмешательство человека в природные процессы никогда не бывает бесследным. И теперь наряду с получением высоких урожаев земледелец вынужден бороться с засолением, закислением, подтоплением, переуплотнением, водной эрозией почв, химическим загрязнением почв и водных источников, с нарушением гидрологического режима крупнейших регионов страны.
1.2. Земледелие как отрасль сельского хозяйства
Сельское хозяйство складывается из двух крупных ветвей – растениеводства и животноводства. Под земледелием понимают отрасли растениеводства, связанные с обработкой земли, преимущественно с полеводством. Наиболее важное значение растениеводческих отраслей определяется тем, что они дают не только продовольственные культуры, но и корма.
Главной особенностью сельскохозяйственного производства и земледелия как его составной части заключается в превращении кинетической энергии солнца в потенциальную энергию органического вещества. Это превращение происходит в зелёном растении, которое связывает кинетические источники энергии с протекающими на земле процессами. Таким образом, культурные растения являются не только продуктом человеческого труда, но и средством производства, живой машиной, превращающий один вид энергии в другой, одни вещества в другие.
К средствам производства в земледелии относится и почва. Её специфичность заключается в том, что при правильном использовании почва не только не изнашивается, но может улучшать свои свойства. Высказывание К. Маркса – “каждое новое поколение должно оставить после себя более лучшую почву, чем он получил от предков” - является стратегической задачей человечества и сегодня.
Земледельческое производство осуществляется под открытым небом, а солнечная энергия поступает на поверхность земли неравномерно по периодам года и в течение вегетационного периода (период роста и плодоношения культурных растений). Всё это делает земледелие сезонным и сильно зависимым от внешней среды, особенно от климата. Необходимость уловить как можно больше солнечной энергии делает, кроме того, земледелие производством, зависящим от территории. Чем больше используемая территория, тем больше продукции можно получить.
Продукция земледелия создаётся живыми организмами - растениями. Это биологическая продукция, она быстро портится и легко повреждается, поэтому требует специфического подхода в получении, хранении и транспортировке.
Многочисленные сочетания факторов жизни в разных уголках суши делают абсолютно недопустимым шаблонный подход в земледельческом производстве.
Земледелие как наука
Ещё век назад все агрономические науки входили в земледелие. В конце прошлого века началась бурная дифференциация наук, и земледелие стало самостоятельным. Говоря современным языком, земледелие - это наука о наиболее рациональном экономически, экологически и технологически обоснованном использовании земли, формировании высокоплодородных с оптимальными параметрами почв для возделывания культурных растений.
Если сказать проще, земледелие - это наука, которая разрабатывает способы наиболее оптимального возделывания сельскохозяйственных культур для достижения их возрастающей урожайности и максимального выхода продукции на единицу площади при наиболее рациональном использовании земельных ресурсов, сохранении и увеличении почвенного плодородия.
Для того чтобы создать благоприятные условия роста и развития сельскохозяйственных культур, нужно знать их требования к условиям жизни. Основными факторами жизни растений являются свет, тепло, влага, воздух и элементы питания. Все эти факторы наряду с космическими, то есть получаемыми растениями из космоса или атмосферы, являются и почвенными. Посредством применения специальной агротехники, мелиоративных мероприятий, внесения удобрений можно приблизить количество влаги, воздуха и тепла в почве до необходимого для конкретного вида сельскохозяйственных культур уровня. Но для этого нужно знать не только потребности различных культурных растений в этих факторах, но и способность почвы обеспечить эту потребность. Таким образом, земледелие теснейшим образом опирается на учение о почвах и почвенном плодородии. Знание химических, физических и биологических свойств почв, процессов, протекающих в ней, является основой для получения устойчивых высокого качества урожаев.
Вопрос питания сельскохозяйственных культур также имеет очень большое значение. Недостаточно знать только о том, сколько тех или иных элементов питания находится в почве, потому что растения, как и люди, обладают разной потребностью в питательных элементах и разной интенсивностью их выноса с урожаем. Недостаток питательных элементов в почве компенсируется внесением органических или минеральных удобрений. Вопросы взаимоотношений между почвой, растением и удобрениями решает наука агрохимия.
Таким образом, и почвоведение, и агрохимия являются основой для разработки способов оптимизации основных факторов жизни растений. Опирается земледелие и на достижения других фундаментальных наук, таких как землеустройство и землепользование, растениеводство, микробиология, агрометеорология, комплексная мелиорация, механизация, экология, экономика, программирование урожаев.
При исследованиях в земледелии применяется главным образом полевой опыт, который даёт возможность изучить поведение растений в зависимости от тех или иных приёмов изменения почвенных условий. Полевой опыт является основным методом исследования. Наряду с ним для выявления закономерностей взаимодействия растений с почвой и атмосферой и для изучения процессов, происходящих в почве, применяют вегетационный, лабораторно-полевой и лабораторный опыты.
Земледелие развивается по следующим основным направлениям: 1) научные основы земледелия; 2) сорные растения и борьба с ними; 3) севообороты; 4) обработка почв; 5) особенности земледелия в основных природно-экономических зонах страны (зональное земледелие).