Как люди повышают урожайность сельскохозяйственных культур кратко

Обновлено: 05.07.2024

Одной из основных задач растениеводства является получение продуктов питания для населения и сельскохозяйственного сырья для перерабатывающей промышленности, причем соответствующего качества.

К.А. Тимирязев неоднократно подчеркивал, что высшего урожая растение достигает при необходимом притоке всех факторов жизни в оптимальном количестве и в соответствии с потребностями каждого сорта и вида. Д.Н. Прянишников отмечал, что действие каждого из необходимых факторов жизни растений зависит от количества и интенсивности других факторов и от их совокупного действия.

Современная система знаний, имеющая своей целью управление развитием и урожаем полевых культур, включает объективные закономерности, установленные точными исследованиям.

Важнейшими из них являются физиологическая равнозначимость и незаменимость факторов. Не один фактор не может быть заменен другим, все они по своему физиологическому действию имеют равное значение для жизни растений. Нельзя свет заменить теплом, а влагу питательными веществами. С этими закономерностями связаны другие, в частности что развитие и урожай растений будет ограничиваться тем фактором, который оказался в минимуме. При избытке того или иного фактора урожай также будет снижаться.

С учетом данных обстоятельств современные технологии возделывания сельскохозяйственных культур должны быть направлены на увеличение эффективного плодородия почвы путем освоения правильных севооборотов, рациональных систем обработки почвы и удобрений. Немаловажное значение имеют своевременный посев современных сортов высших репродукций с оптимальной нормой высева.

КАТАЛОГ СОРТОВ БЕЛАРУСИ

В республике районировано в настоящее время 483 сорта сельскохозяйственных культур, в том числе озимой ржи 9, озимой пшеницы 10, яровой пшеницы 4, ярового ячменя 17, овса 8, гороха 14, люпина 15, картофеля 21, льна 12, овощей 114 и ряд других культур.

Планируется провести испытание сортов и гибридов отечественной и зарубежной селекции в целях выявления наиболее продуктивных по качеству и урожайности сортов и гибридов для дальнейшего их внедрения в производство, единиц: зерновых и зернобобовых культур – 112; картофеля – 32; льна – 13; сахарной свеклы – 55.

С учетом этого при разработке основных принципов современной агротехники важно учитывать:

— определение критических периодов в формировании отдельных элементов урожайности, установление уровня значимости каждого из них;

— изучение оптимального уровня каждого из элементов урожайности высокопродуктивных посевов;

— использование различных мероприятий для усиления процессов формирования и процессов ослабления редукции элементов урожайности;

— использование закона компенсации при регулировании уровня элементов урожайности.

В последние годы в связи с рядом причин происходит сокращение объемов производства сельхозпродукции. Например в 2000 г производство продукции по сравнению с 1990 г снизилось наполовину.

Для увеличения производства экологически качественной продукции растениеводства необходимо использовать следующие биологические способы регуляции продуктивности агроценозов:

— повышение эффективности использования фотосинтетической активной радиации (ФАР) при оптимизации сроков и способов посева современных сортов сельскохозяйственных культур;

— улучшение водного режима посевов;

— управление режимом минерального питания растений на основе регулирования почвенной микрофлоры;

— регуляции численности и видового состава сорных растений, вредителей; обеспечении полевой устойчивости культурных растений к патогенам;

— управление популяционными процессами в агроценозах;

— наиболее полном и рациональном использовании почвенно-климатических условий каждой из зон;

— разработке энергоэкономных технологий в условиях крупномасштабных специализированных агробиоценозов.

Такой подход позволит строить более дешевые и мобильные технологии, обеспечивающие качественную продукцию и высокую урожайность. Для обеспечения продовольственной безопасности республики необходимо к 2010 году довести объемы производства зерна до 8,4 млн тонн, картофеля 9 млн тонн, сах свеклы 3,8 млн тонн, плодов и ягод 800 тысяч тонн, овощей 1,8 млн тонн.

Повышение - урожайность - сельскохозяйственная культура

Вопросами повышения урожайности сельскохозяйственных культур в зависимости от минерального питания издавна занимались передовые русские ученые Д. И. Менделеев, А. Н. Энгель-гард, К. А. Тимирязев и др. Д. Н. Прянишников создал современную школу советских агрохимиков. [16]

В повышении урожайности сельскохозяйственных культур особая роль принадлежит местным органическим удобрениям. Значение их не только в том, что они являются богатым источником наиболее ценных для растений элементов питания - азота, фосфора, калия, кальция, магния, серы и других, но и в том, что они активизируют микробиологические процессы в почве, повышают концентрацию углекислого газа в припочвенном и почвенном воздухе, обогащают почву перегноем. В результате этого увеличивается буферность почвы, улучшаются ее физические и химические свойства, структура, водный и воздушный режим, снижается кислотность и содержание подвижного алюминия. Все это создает основу эффективного использования органических и минеральных удобрений. [17]

Но задачи повышения урожайности сельскохозяйственных культур и продуктивности животноводства тесно связаны с изучением состава почв, определением в них макро - и микроэлементов ( Си, Mn, Co, Zn, В и др.), с анализом удобрений и сельскохозяйственных ядов, а также с постоянным контролем качества продукции растениеводства и животноводства. Теоретическую и методическую основу агрохимического анализа составляет аналитическая химия. [18]

Крупным резервом повышения урожайности сельскохозяйственных культур является посев сортовыми семенами. По поручению ЦК КПСС Министерство сельского хозяйства СССР совместно с министерствами совхозов и заготовок разработало и осуществляет мероприятия по коренному улучшению семеноводства. Организуется производство и создается система снабжения колхозов и совхозов гибридными семенами кукурузы. [19]

Наряду с повышением урожайности сельскохозяйственных культур необходимо улучшать качество продукции и повышать ее питательную ценность. Чтобы выполнить эту задачу, нужно правильно применять минеральные удобрения, известковые материалы и знать, как они влияют на повышение валовых сборов с единицы площади, на питательные и вкусовые качества сельскохозяйственной продукции. Иными словами, надо хорошо знать основы агрохимии - науки, изучающей питание растений, свойства почв и удобрений и применение туков для повышения урожайности сельскохозяйственных культур. [20]

Важную роль играют повышение урожайности сельскохозяйственных культур , продуктивности животных, качество продукции, что в конечном счете ведет к увеличению денежных средств за ее реализацию. [21]

В борьбе за повышение урожайности сельскохозяйственных культур и подъема культуры земледелия большое значение имеет проведение агромероприятий, направленных на очищение полей от сорняков. [22]

Одним из условий повышения урожайности сельскохозяйственных культур является рациональное, научно обоснованное использование минеральных удобрений в сельском хозяйстве. [24]

Намечена большая программа повышения урожайности сельскохозяйственных культур путем широкой химической мелиорации кислых и засоленных почв . [25]

Все это способствует повышению урожайности сельскохозяйственных культур . С другой стороны, химики интенсивно работают над получением искусственных кормов для животных из непищевых веществ. В настоящее время промышленностью уже освоено производство кормовых дрожжей, содержащих искусственный белок и аминокислоты, из древесины, углеводородов, нефти и газа. [26]

Достигнутые успехи в повышении урожайности сельскохозяйственных культур и развитии общественного животноводства являются результатом высокой трудовой активности колхозников и работников совхозов, дальнейшего роста технической оснащенности сельскохозяйственных предприятий, результатом большой помощи, оказанной колхозам и совхозам со стороны государства. [27]

Наибольшие успехи в повышении урожайности сельскохозяйственных культур были достигнуты путем улучшения как селекционной работы, так и агротехники. Однако в общем селекция была в основном направлена на увеличение индекса; урожайности культур, а не общего количества собираемой биомассы. [28]

Применение пестицидов, способствуя повышению урожайности сельскохозяйственных культур , является важной составной частью решения проблемы питания. В связи с этим во многих странах широко развернулись испытания и производство различных препаратов. За 25 лет по поверхности планеты были рассеяны 1 5 млн. т ДДТ, из которых около 2500 т достигло Антарктиды и выпало со снегом на ее поверхность. [29]

Длительное применение органических веществ для повышения урожайности сельскохозяйственных культур на интенсивно обрабатываемых землях ведет к накоплению в верхних слоях почвы незначительных количеств устойчивых пестицидов и метаболитов неустойчивых пестицидов. Эти отрицательно влияющие на жизнедеятельность растений и животных вещества могут попадать с водой в продукты питания, получаемые из водных источников. [30]

Земля — это ограниченный ресурс, продуктивность которого зависит от эффективности его использования. К примеру, в США урожайность кукурузы с гектара составляет порядка 73 центнеров, в то время как в Индии — всего 25 центнеров. И дело не только в климате, но и в технологиях. Именно они сегодня определяют конкурентоспособность как небольших фермерских хозяйств, так и больших агрокомпаний. И если агрохолдинги могут позволить себе такую технологическую экзотику как электронные карты полей и беспилотники, управляющие посевами, то небольшие агрохозяйства вынуждены прибегать к более простым методам повышения урожайности. Мы опишем 6 технологий, на которые стоит обратить внимание, вне зависимости от того, владеете ли вы скромной фермой или руководите агрохолдингом с земельным банком в несколько сотен тысяч гектар.

Орошение и полив

Система полива, соответствующая конкретным климатическим условиям и специфике выращиваемых культур, является залогом высокой урожайности. Подобные системы должны не только обеспечивать необходимый уровень влаги для растений, но и отвечать требованиям экономии воды. Современные системы точечного полива и дождевальные системы обеспечивают максимально эффективный полив при этом оптимизируют использование энергоресурсов, воды и рабочей силы, что позволяет экономить ресурсы и повышать урожайность одновременно.

Мировая практика. В 2013 году благодаря интенсивному внедрению технологий искусственного орошения в Бразилии, удалось увеличить урожай сои более чем на 10%. Системы полива позволили компенсировать природный недостаток воды в южных регионах страны.

Нулевая/минимальная обработка (no-till)

Технология нулевой/минимальной обработки является продуктом устойчивого земледелия (sustainable agriculture). Она предполагает обильный полив и внесение большого количества питательных элементов в почву, при этом механическая обработка почвы минимальная либо же вовсе отсутствует. Обрабатываются лишь верхние пласты почвы, а высаженные семена покрываются слоем из измельченных остатков растений. Технология предотвращает эрозию почв, уменьшает отток влаги, увеличивает эффективность удобрений, а также снижает затраты на ГСМ и использование трудовых ресурсов.

Мировая практика. Лидерами в использовании технологии нулевой/минимальной обработки земли являются Бразилия, Аргентина, Канада, США, Австралия. В этих странах с помощью no-till технологии обрабатывается от 12,5% (Австралия) до 57% (Канада) пахотных земель.

Дифференцированное внесение удобрений

Технология предусматривает неравномерное внесение удобрений в зависимости от свойств почвы на каждом конкретном участке поля. Она не только повышает урожайность за счет “выравнивания” плодородности почвы на всех обрабатываемых участках, но и способствует рациональному использованию минеральных удобрений.

Селекция/генная модификация

Селекция и генная модификация растений являются одними из основных способов повышения урожайности. Данные методы не только позволяют увеличивать количество выращиваемой продукции, но и адаптировать различные виды растений под выращивание в неблагоприятных климатических условиях, делая их более устойчивыми к различным погодным явлениям и вредоносным насекомым.

Мировая практика. Китай, являясь мировым лидером в производстве пшеницы (доля страны в мировом производстве составляет около 20% при средней урожайности 50 центнеров с гектара), своими достижениями во многом обязан селекционным сортам. Изобретение и усовершенствование новых сортов пшеницы позволяет китайским фермерам добиться прироста урожайности в среднем на 1,5% в год.

Транспортировка, переработка и хранение продукции

Технологии хранения и переработки являются залогом увеличения урожайности за счет уменьшения потерь собранной продукции. К тому же переработка позволяет производить продукцию с более высокой добавочной стоимостью. И хотя инфраструктурные проекты, как правило, могут позволить себе только большие компании, существует масса технологий хранения и переработки, доступных для малого и среднего бизнеса, такие как, например, коконы для зерна, заменяющие элеваторы.

Биотехнологические культуры

Биотехнологические культуры — основа продовольственной безопасности, а также стратегический инструмент борьбы с голодом. Ключевой особенностью данных культур является их повышенная выносливость к суровым климатическим условиям, а также меньшая уязвимость перед болезнями и вредоносными насекомыми.

Мировая практика. Наиболее активно биотехнологические культуры используются в США. По состоянию на 2012 год в мире насчитывалось более 170 млн га посевов биотех-культур, при этом часть США в данном объеме составила 69,5 млн га. Наибольшей популярностью среди биотехнологических культур в США пользуются соя, рапс, кукуруза.

Хотим мы того или нет, но технологическая составляющая даже в такой традиционной отрасли экономики как сельское хозяйство уже сегодня является ключевой. В будущем данная тенденция будет только усиливаться. Постоянно растущий спрос на сельхозпродукцию, вызванный ростом населения, будет вынуждать аграриев выращивать больше. При этом количество земли как физического ресурса, вследствие природных процессов и антропогенного влияния будет сокращаться.

- Алтайский край – самый большой кусок плодородной земли за Уралом, а урожайность в соседних регионах выше. Почему?

- Дело в климате?

- По кислотности, по питательным веществам, гумусу они очень похожи на наши. Но там более умеренная температура, осадки выпадают равномерно. У нас выше качество зерна, а соседи собирают урожая больше. В Канаде получают более четырех тонн зерна с гектара на каштановых почвах, что есть и у нас. Все дело в осадках. В Канаде они распределяются равномернее чем у нас на таких же каштановых почвах в Кулунде. А росток как ребенок. Его в первый месяц нужно обеспечить влагой и питательными веществами. А у нас в первый месяц после посева часто засуха, а в сенокос – льет.

Отряды плодородия

- Климат меняется очень медленно и мало зависит от человека, а вот на качество почв человек повлиять может. Как?

- Агрохимия. Начало моей научной деятельности в 1965 году совпало с внедрением химизации на Алтае. В 70-е годы наша страна занимала первое место по производству удобрений. Была создана агрохимическая служба, включающая зональные лаборатории агропромхимии в каждом районе, оснащенные техникой для перевозки удобрений и их применению. Зональные лаборатории делали и сейчас проводят диагностику свойств почвы на наличие гумуса, калия, фосфора и микроэлементов. Исследовалась структура верхнего плодородного слоя гумуса.

- Чем алтайские почвы отличаются от других?

- Наши почвы возникли на лёссах, лёссовидных суглинках, покровных глинах богатых калием. В отличие от европейских почв имеют много глинистых минералов, которые придают определенный минеральный состав. Однако в них не всегда хватает фосфора, кстати в наших почвах он появился в результате ветровой эрозии из соседнего Казахстана. Азот формируется в результате жизнедеятельности растений, накапливается за счет минерализации гумуса и поступает с осадками. Эти элементы и формируют показатели плодородия почвы. Для поддержания баланса всех этих элементов питания в семидесятых годах при районных агропромхимиях были созданы отряды плодородия, которые проводили комплексное агрохимическое окультуривание полей или сокращению КАХОП. Обследование полей, усовершенствование техники для локального внесения удобрений и научно-обоснованные нормы, проведение химической мелиорации почв позволили на рубеже восьмидесятых-девяностых годов получить редкий по качеству урожай зерновых – 1 и 2 классов по14-15 центнеров с гектара. К началу нового века стали исчезать агропромхимии в районах, финансирование из бюджета химической мелиорации сократилось, разрушилась система орошения, количество удобрений из-за отсутствия сельскохозяйственной цены на них резко уменьшилось. Как следствие, на сегодняшний день 46% алтайских почв являются малогумусированными, четверть пашни имеет кислую среду и недостаток серы, кальция, магния и микроэлементов.

Гранулы не пахнут

- Нас спасут удобрения?

- В крае ежегодно накапливается около 6 млн. тонн продуктов жизнедеятельности с/х животных и птицы, а используется как органические удобрения до 0,5 млн. тонн. Остальное – удар по экологии. Казалось бы, используйте эти природные дары, но здесь возникает целый ряд трудностей. Органика в отличии от неорганических удобрений вносится тоннами. Минеральные удобрения мы можем распределить по 100-200 килограммов на гектар, а навоз измеряется десятками тонн. При этом нужно сразу после распределению по полю запахать, иначе уже на второй день он теряет до 70% ценных веществ. На гектар овощных культур или картофеля необходимо минимум 30 тонн навоза. Вот вам сложная логистика – нужен караван машин, нужна техника для заделки и прочее. Сегодня у большинства хозяйств такой возможности нет или в силу внедрения No-Till, запрещающей запашку.

- Где выход?

- Биоутилизация и гранулирование. Большой животноводческий комплекс, а рядом маленький цех, который обрабатывает навоз или помет и превращает его в гранулы. А гранулированное удобрение может быть использовано в любом количестве, в любое время. У ученых Алтайского государственного аграрного университета давно есть технологии, есть проект - внедряй хоть завтра. Опыты говорят, что урожайность зерновых культур и картофеля серьезно увеличивается и не уступает минеральным удобрениям.

- Есть мнение, что свиной навоз лучше не использовать.

- Как правило, отталкивает запах, но, когда этот продукт жизнедеятельности проходит гранулирование, запах исчезает. Речь конечно же идет о твердом навозе или его твердой фракции.

Сено-солома

- Удобрение навозом – многовековая традиция. Есть ли другие недорогие органические способы?

- После уборки зерновых на полях остается солома. Именно она позволяет сохранить гумус. Стерня защищает от эрозии, сохраняет влагу, позволяет накапливать азот. Увеличивается слой гумуса, усиливается биологическая активность почвы. Нет возможности оставлять солому – высаживайте на поле сидеральные культуры (рапс, сурепицу, горчицу, зеленую редьку). И здесь открываются удивительные возможности – убрали рожь, овес на сено и сразу посадили сидеральные культуры, которые выдерживают осенние низкие температуры. В итоге два урожая с одного поля, при этом сидеральные культуры улучшают структуру почвы, обогащают ее органическими веществами, накапливают азот и борются с сорняками и болезнями.

Золотая грязь

- Одна из ваших научных публикаций посвящена дефекату. Что это такое?

- Что мешает вернуть этот эффективный способ?

- Одна бюрократическая трудность - дефеката нет в федеральном реестре химикатов разрешенных к применению. Вместо него нужно везти доломитовую муку из тьмутаракани, за которую дают 30 % дотацию, а не использовать свой продукт, как это делает сахарный завод в Черемном, где активно используется дефекат на полях своих подсобных хозяйств. Мы на залежах золота сидим. У нас на Бийском и Алейском заводах дефекатом в свое время дороги отсыпали.

Сложные удобрения

- Исключить полностью из средств защиты растений фунгициды, инсектициды нельзя. Пример - колорадский жук. Он к нам пришел с семенами из Украины и Беларуси. И если с ним не бороться инсектицидами, погибнет >70% урожая. Но важно подбирать яды, которые разлагаются в течении месяца. Обработал в период цветения и яд не уйдет в корнеплоды. В свое время применяли ДДТ и ТХЦ Г, у которых продукты распада опасней, чем сам препарат. Они разлагаются от 29 до 100 лет. Сейчас все больше новейших сложных удобрений. Статистика дает интересные цифры – 5 лет назад большую часть удобрений в Алтайском крае закупали для нормализации недостатка азота. Теперь азотные и сложные удобрения со всеми макроэлементами закупаются примерно 50 на 50.

Целина

- Спустя 65 лет после освоения целинных и залежных земель пришло переосмысление этого Всесоюзного почина. Было ли это благом для алтайских полей?

- Целина подняла благосостояние человека. Ее освоение позволило накормить страну хлебом. Строились заводы, появлялись рабочие места. Заведующий кафедрой почвоведения нашего института Николай Васильевич Орловский еще в конце 50-х годов предостерегал – не все почвы можно распахивать. Так получилось и с целинными землями. Появилось много солончаков вторичного типа, и большинство освоенной тогда целины, сегодня используются как много веков назад как пастбище для скота.

Помечтаем

- Футурологи рисуют картину технократического будущего, когда к каждому ростку будет подведена оросительная система, над полями будут летать коптеры и определять качество почвы, а обработкой займутся роботы. Это только мечты?

Красная книга Алтая

- Школа почвоведения на Алтае была сформирована Лидией Макаровной Бурлаковой (1932-2011)?

- Да, я ее ученица. Она первая начала создавать красную книгу почв Алтая. Создала научные направления, воспитала достойных учеников, среди них ученые Алтайского государственного аграрного университета Виталий Александрович Рассыпнов, Геннадий Геннадьевич Морковкин, Елена Григорьевна Пивоварова, Елена Владимировна Коновцева, Сергей Иванович Завалишин, Андрей Ермолаевич Кудрявцев. Они оценивают уровень плодородия сегодня, сравнивая с тем что было много-много лет назад. В агрохимии тоже создана сильная школа. Под моим руководством защищены 16 кандидатских и 2 докторские диссертации. Сейчас мы готовы реализовывать самые амбициозные проекты, что подтверждает грантовая поддержка.

- А власть поддерживает?

- С министерством сельского хозяйства у нас хорошие отношения. Были совместные работы по оценке действия No-Till, когда земля не обрабатывается, а укрывается остатками соломы. Было показано, что при этой технологии за 8 лет увеличивается гумусовый слой и качество гумуса. Были общие решения по известкованию почвы. Но самая лучшая коммуникация выстраивается с хозяйствами. Многие мои ученики стали фермерами и используют агрохимию как науку для практики.

Читайте также: