| Природ-ные условия | Провинция | Ароэколо гическая группа земель | Основное направле-ние расте-ниеводства | Уровень интенси-фикации | Форма использования земли и воспроизводства плодородия почвы | Ограничения химиза-ции |
| Средне-таежная | Среднерус- ская | плакорные эрозионные переувлаж-ненные засоленные мерзлотные | зерновое кормовое техническое cпециальное бахчевое | экстенсив ный нормаль-ный интенсив- ный высоко-интенсив ный | паровая плодосменная мелиоративная контурно-мелиоративная гребнегрядовая | биодина-мическая биологическая оргаи-ческая экологи-ческая |
| Южно-таеж ная | Южнорус- ская | |||||
| Лесостеп ная | Предкавказ ская | |||||
| Степная | Предураль- ская | |||||
| Сухостеп ная | Западно-сибирская |
Пример: Западносибирская лесостепная зернокормовая противоэрозионная интенсивная система земледелия на холмисто-увалистых равнинах с выщелоченными черноземами.
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 (таблица 1).
Методологическими принципами разработки современных адаптивно-ландшафтных систем земледелия являются целостность, дифференциация, адаптивность, экологичность, нормативность, оптимизация, агрономическая и экономическая эффективность (А.Ф. Сафонов, 2006).
Целостность свидетельствует о наличии в системе земледелия всех взаимосвязанных структурных единиц, благодаря которым она способна выполнять функцию производства планируемой продукции растениеводства.
Дифференциация указывает на разнообразие земледелия в зависимости от прихода фотосинтетически активной радиации, климата, почвообразовательного процесса, агроландшафтов, степени их мелиоративного состояния, мезорельефа и т.д.
Адаптивность реализуется при организации производства в пределах конкретных агроландшафтов. Размещение культур осуществляется согасно пригодности земель для возделывания районированных сортов, хорошо адаптированных к местным условиям.
Экологичность предусматривает управление экологическими потоками, обмен органических и минеральных веществ, регулирование численности вредных биологических объектов, предотвращение эрозионных и дефляционных процессов, накопление тяжелых металлов в почве и продукции, метаболитов пестицидов, сохранение растений и животных.
Нормативность заключается в соблюдении научно обоснованных доз, сроков и способов применения удобрений, химических мелиорантов, пестицидов, стимуляторов роста, ингибиторов нитрификации, оросительных вод, а также проведении технологических приемов.
Оптимизация предусматривает устойчивое и сбалансированное ведение систем земледелия, проявляющееся в соотношении сельскохозяйственных угодий и улучшении экологической ситуации.
Агрономическая и экономическая эффективность предусматривает стабильное и рентабельное производство продукции растениеводства должной величины и качества, с обязательной окупаемостью затрат.
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. Их совокупность в пределах сельскохозяйственного предприятия называется хозяйственным агрокомплексом.
По уровню интенсификации системы земледелия разделяются на: экстенсивные, нормальные, интенсивные и высокоинтенсивные (точные).
Экстенсивная - рассчитана на использование естественного плодородия почв без удобрений и мелиораций. Такая система в России на сегодня наиболее распространена, нанося экономический и энергетический ущерб, особенно на деградированных, эрозионных и дифляционных землях.
Нормальная - имеет обеспеченность минеральными удобрениями на уровне устранения наиболее острого дефицита питательных веществ, освоения почвозащитных и первоочередных мелиоративных мероприятий и достижения качества продукции не ниже среднего.
Интенсивная система земледелия означают переход к качественно новым сортам растений с программированным применением удобрений и регулированием продукционного процесса различными биологическим и химическими средствами.
Высокоинтенсивные (точные) системы предполагают наиболее полное использование достижений научно-технического прогресса, создание сортов растений с заданными параметрами продуктивности и качества, современные средства реализации их генетического потенциала, оптимальную организацию территории на основе интенсификации ландшафтно-экологических связей с помощью новейших методов математического моделирования и информатизации. Частью последних, из числа наиболее эффективных и перспективных, является т.н. точное земледелие (ТЗ).
По определению Д. Шпаара и др. (2009) под точным земледелием понимают «совокупность технологических приемов для целенаправленной дифференцированной обработки отдельных частей поля с учетом мелкомасштабных особенностей природных условий для создания наиболее благоприятных условий роста и развития культурных растений в связи с неоднородностью поля по плодородию, распространению вредителей, болезней и сорняков, на основе концентрации технологических операций в пространстве, в оптимальные сроки и при рациональной дозировке с целью создать основу для экономически эффективного и экологически обоснованного землепользования ».
Точное земледелие включает:
-проектирование адаптивно-ландшафтных систем земледелия (АЛСЗ) и агротехнологий на основе электронных геоинформационных систем (ГИС);
-выделение производственных участков с достаточно однородным почвенным покровом и оптимальными условиями увлажнения, теплообеспеченности и почвенного плодородия;
-прецизионную предпосевную обработку почвы, точный посев, дифференцированное внесение удобрений и других агрохимических средств в соответствии с микроструктурой почвенного покрова и состоянием посевов;
-регулирование продукционного процесса специальных сортов растений по микропериодам органогенеза с использованием самонастраивающихся автоматизированных средств на основе электронных систем управления;
-идентификацию состояния посевов, прогноз урожайности и качества продукции на основе автоматизированных дистанционных систем наблюдения, картирование урожайности в процессе уборки.
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 (табл. 2).