ПРЕДПОСЫЛКИ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ В РАЗЛИЧНЫХ ПРИРОДНО-ТЕРРИТОРИАЛЬНЫХ КОМПЛЕКСАХ ПАВЛОДАРСКОЙ ОБЛАСТИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

Аннотация

Исследования посвящены проведению агроландшафтного районирования, агроэкологической типизации и группировки земель Павлодарской области, обеспечивающих рациональное использование пашни, эффективное воспроизводство плодородия почв, высокую продуктивность агроландшафтов, устойчивость земледелия к неблагоприятным факторам и охрану окружающей среды.

Ключевые слова. Агроландшафтные районы, агроэкологические группы земель, почвы, типы увлажнения.

Задачей исследований является проведение агроландшафтного районирования, агроэкологической типизации и группировки земель Павлодарской области.

Методика исследований. Агроландшафтное районирование осуществлялось с использованием следующих материалов: Геоморфологическая карта Павлодарской области (М=1:2500000) 1970; Карта природно-сельскохозяйственного районирования земельного фонда Казахской ССР (М 1: 1500000) 1985; Почвенная карта Казахской ССР (М 1:1500000) 1978; Почвенная карта Павлодарской области (1:2 500 000) 1970; Почвенно- климатический атлас Павлодарской области; данные всех метеостанций.

Агроэкологические группы земель выделялись по ведущим агроэкологическим факторам, определяющим направление их сельскохозяйственного использования (рельеф, почвы, их влагообеспеченность, переувлажнения, засоления, эрозионноопасность).

Границы агроландшафтных районов проведены по крупным контурам типов почв с учетом морфоструктурных образований, идентифицированных с характеристиками теплообеспеченности и увлажнения.

Экспериментальные исследования проводились на черноземах южных тяжело- суглинистых, темно-каштановых легкосуглинистых и лугово-каштановых легкосуглинистых почвах, на которых в основном ведется земледелие в области.

Результаты и их обсуждение

Новый этап, наступивший после аграрной реформы в Казахстане, обусловлен одновременно требованиями интенсификации и экологизации сельского хозяйства страны и новейшими мировыми достижениями научно-технического прогресса. К ним относятся новые подходы к природопользованию с использованием информационных технологий, новые растения и сорта, наукоемкие агротехнологии.

В данной связи весьма актуальна проблема диверсификации растениеводства, которая уже началась, расширение набора сельскохозяйственных культур, видов севооборотов. Появление уникальных неосыпающихся сортов гороха, высокоэффективных ранних гибридов подсолнечника, новых сортов нута, рапса, гречихи и других открывают определенные перспективы. Появляется возможность рассмотреть с новых позиций роль, место и долю чистого пара в севооборотах, а так же технологии ухода за паровыми полями. Эти задачи сопряжены с проблемой дальнейшей минимизации обработки почвы и прямого посева, которая приобрела глобальный характер. Варианты их решения определяются разнообразием агроэкологических условий. С этой целью нами разработаны агроландшафтное районирование и агроэкологическая группировка земель. Территория Павлодарской области представлена четырьмя природно- сельскохозяйственными подзонами: засушливо-степной, умеренно-сухостепной, сухостепной, пустынно-степной, 17 агроландшафтными районами (рисунок 1), в пределах которых выделяются природно-территориальные комплексы, включающие агроэкологические группы земель, применительно к которым, исходя из их агроэкологического состояния, должны разрабатываться агрокомплексы, включающие соответствующие им севообороты, системы обработки почвы, удобрений, защиты растений другие мероприятия.

Результаты оценки агроклиматического потенциала территории области по параметрам тепло-влагообеспеченности показали, что коэффициенты увлажнения в агроландшафтных районах Iа, б, в, то есть в подзоне черноземных почв, варьируют в пределах 0,60-0,70; в агроландшафтных районах IIа, б, в, г, д, е, ж подзоны темно- каштановых почв – 0,43-0,63; агроландшафтов IIIа, б, в, г подзоны каштановых почв – 0,37-0,50; а IV агроландшафтном районе подзоны светло-каштановых почв – 0,30-0,35 (таблица 1).

Таблица    1    –    Агроклиматическая    характеристика    агроландшафтных    районов Павлодарской области

Примечание: Ку=Q/0,177*Ʃt˃0° - отношение годовых осадков (Q) к произведению суммы температур выше 0° и эмпирического коэффициента испаряемости 0,177.

С учетом того, что агроклиматические ресурсы значительно изменяются по годам и варьируют на территории с различными типами увлажнения вегетационных сезонов их практически можно считать эквивалентными пространственной изменчивости агроклиматических подзон.

На земледельческой территории области, судя по вышеуказанным коэффициентам увлажнения, выделяется 4 типа увлажнения с соответствующими параметрами, по которым рассчитана повторяемость этих типов в агроландшафтных районах: умеренно- увлажненный, умеренно-дефицитный, дефицитный и острозасушливый.

Преимущественное значение имеют два последних типа увлажнения и лишь в отдельные годы, когда выпадает большое количество осадков, в некоторых агроландшафтных районах проявляются более высокие типы увлажнения. Их повторяемость зависит от пространственно-временной изменчивости ресурсов увлажнения. Так, умеренно-увлажненный тип с КУ 1,0-1,27 проявляется в 10 % лет в засушливо-степных (Iа, б, в) и умеренно-сухостепном низкогорным (IIж) районах; умеренно-дефицитный с КУ 0,79-1,00 – в 15 % лет в этих районах, 12 % лет в умеренно- сухостепных районах (IIа, б, в, г) и в 2 % лет в южно-сухостепных агроландшафтных районах (IIIа, б); дефицитный с КУ 0,58-0,79 – в 40 % лет в засушливо-степных агроландшафтных (Iа, б, в) и умеренно-сухостепном (IIж) районах, 35 % и 30 % лет – в умеренно-сухостепных районах (IIа, б, в, г) и (IIд, е) соответственно; 25 % и 20 % лет – в южно сухостепных районах (IIIа, б) и (IIIв, г) соответственно и в 20 % – в пустынно- степном районе (IV). Острозасушливый тип увлажнения проявляется в 35 % лет в засушливо-степных (Iа, б, в) и умеренно-сухостепном (IIж) агроландшафтах, в 53 % лет – в IIа, б, в, г, 70 и 73 % лет – в IIд, е и IIIа, б и 80 % лет – в IIIв, г и IV агроландшафтных районах (таблица 2). Данные по ресурсам теплообеспеченности свидетельствуют об их достаточном количестве для полного вызревания зерновых колосовых и крупяных культур.

Наиболее высоким природно-ресурсным потенциалом характеризуется подзона засушливой степи, представленная следующими агроэкологическими группами земель:

–       черноземы южные карбонатные тяжелосуглинистые и глинистые на плоских и слабоволнистых равнинах;

– лугово-черноземные почвы на плоских и слабоволнистых слабодренированных равнинах;

–    черноземы южные среднесуглинистые и легкосуглинистые надпойменных террас;

 –    черноземы южные солонцеватые;

Примечание: Σt˃10°С – сумма температур выше 10°С; О0,9-0,8, О0,6, О0,6-0,7, О0,5-0,8 – сумма осадков за соответствующие месяцы, мм; 0,5 О0,9-0,4 – предшествующее увлажнение, мм; сумма осадков с коэффициентом потерь 0,5;

 –    лугово-черноземные почвы в комплексе с солонцами лугово-степными;

 –    черноземно-луговые почвы в комплексе с солонцами.

Преобладающие почвы этой подзоны черноземы южные карбонатные тяжелосуглинистые характеризуются благоприятными агрономическими свойствами. Их равновесная плотность ниже оптимальной для большинства возделываемых полевых культур, что определяет возможность дальнейшей минимизации обработки почвы и прямого посева. Формирование мульчи из растительных остатков и измельчение соломы, интенсивное снегозадержание создают предпосылки для повышения влагообеспеченности агроценозов, сокращения доли чистого пара и совершенствования севооборотов. Данные почвы, как и большинство других подвержены ветровой эрозии, но в меньшей степени.

Лугово-черноземные почвы характеризуются такими же благоприятными агрономическими свойствами, как и южные карбонатные черноземы, такой же водоудерживающей способностью и высокой влагообеспеченностью, но отличаются дополнительным грунтовым увлажнением за счет относительно не глубокого залегания грунтовых вод (3-5м). Тем самым создаются предпосылки высокоэффективного использования этих почв в беспаровых севооборотах в интенсивных агротехнологиях.

Данным почвам заметно уступают по продуктивности черноземы южные среднесуглинистые и, особенно, легкосуглинистые в связи более низкой влагообеспеченностью из-за более низкой водоудерживающей способности и влагоемкости.

Здесь особенно усиливается значение прямого посева с максимальным накоплением мульчи.

Другое качество представляют черноземы южные солонцеватые. Большинство их представлено остаточными видами, хотя значительная их часть содержит повышенные количества обменного натрия. Данные почвы характеризуются повышенной или высокой плотностью сложения, что весьма ограничивает возможности минимизации обработки почвы и обусловливает необходимость периодического глубокого рыхления.

Особую категорию представляют почвы солонцовых комплексов. Они отличаются большим разнообразием и представлены различными группами. Значительная их часть была вовлечена в активный сельскохозяйственный оборот в процессе освоения целинных земель в 60-х годах и в ходе кампании по так называемому улучшению кормовых угодий в 70-х годах прошлого столетия. В 90-х годах значительная их часть была заброшена в залежь.

Первоочередным объектом использования из оставшихся солонцовых земель в пашне являются комплексы черноземов и лугово-черноземных почв с солонцами 10-30%. Пятна солонцов ограничивают возможности интенсификации использования фоновых почв. Их следует подвергать выборочной мелиорации путем внесения фосфогипса – отхода производства суперфосфата, накопленного в отвалах химических комбинатов. В зерно-паровых севооборотах на этих почвах следует увеличивать долю солонцеустойчивых культур – горчица, просо, ячмень и др. В системе обработки почв усиливается роль глубокого рыхления почвы стойками СибИМЭ.

Солонцовые комплексы с участием остаточных солонцов 30-50 % целесообразно использовать в кормовых севооборотах с солонцеустойчивыми и солеустойчивыми культурами (просо кормовое, суданская трава и др.).

Комплексы с малонатриевыми и средненатириевыми солонцами при их участии более 30 % можно использовать в полевых севооборотах при условии их мелиорации с помощью химических средств или мелиоративной обработки с использованием внутрипочвенных запасов кальциевых солей. При подборе наиболее соле- и солонцеустойчивых культур они могут использоваться в составе сенокосов и пастбищ.

В подзоне умеренно сухой степи земледелие существенно осложняется засушливостью климата, более низким качеством почвенного покрова, резким проявлением ветровой эрозии. Подзона включает следующие агроэкологические группы земель:

– темно-каштановые легкосуглинистые почвы на плоских и волнистых равнинах;

 – темно-каштановые супесчаные почвы;

 – лугово-каштановые почвы низких равнин;

 – темно-каштановые солонцеватые почвы;

 – темно-каштановые и лугово-каштановые почвы в комплексе с солонцами 10-30%;

 – лугово-каштановые почвы в комплексе с лугово-степными солонцами более 30%;

 – луговые почвы в комплексе с солонцами.

 Преобладающие темно-каштановые почвы этой подзоны отличаются от плакоров подзоны     засушливой     степи     более      легким     гранулометрическим     составом. Легкосуглинистые и тем более супесчаные темно-каштановые почвы характеризуются соответственно пониженной и низкой водоудерживающей способностью и соответственно влагоемкостью, что является главным лимитирующим фактором интенсификации их использования в условиях сухого климата. Здесь производство зерна невозможно без чистого пара, в то же время в паровых полях потери влаги существенно возрастают. Увеличивается податливость почв ветровой эрозии. В этих условиях усиливается значение мульчирования поверхности почв растительными остатками и измельченной соломой, в определенной мере достигаемого при прямом посеве. Роль мульчи велика в период от посева до кущения зерновых, когда физические потери влаги на испарение особенно велики, так же и опасность ветровой эрозии почвы. Задача поиска оптимального сочетания севооборотов и обработки почвы здесь особенно актуальна, и ей уделено соответствующие внимание в исследованиях.

Повышенный интерес вданнойподзоне представляет интенсификация использования лугово-каштановых почв благодаря более благоприятному их водному режиму, хотя доля их здесь сравнительно не велика. Чаще всего лугово-каштановые почвы депрессий располагаются в комплексе с лугово-степными солонцами. Малосолонцовые массивы (с участием солонцов до 30 %) так же, как и в подзоне засушливой степи целесообразно использовать в пашне. По продуктивности они будут конкурировать с темно-каштановыми супесчаными почвами. Это относиться и к темно- каштановым солонцеватым почвам более тяжелого гранулометрического состава. Так же как и на солонцевых комплексах, необходим подбор более солонцеустойчивых культур. Более сложные комплексные почвы (с участием лугово-степных и луговых солонцов более 30 %) частично могут быть использованы в кормовых севооборотах с соле- и солонцеустойчивыми культурами, но в большей степени в системе сенокосов и пастбищ.

Подзона сухой степи характеризуется резким усилением засушливости и соответственно рисков зерновой специализации. Здесь выделяются следующие агроэкологические группы земель:

– каштановые легкосуглинистые на плоских и слабоволнистых аллювиальных и надпойменно-террасовых равнинах;

– каштановые супесчаные там же;

 –лугово-каштановые;

 –лугово-каштановые солонцеватые;

 – каштановые и лугово-каштановые почвы в комплексах с солонцами;

–горные каштановые суглинистые почвы;

– каштановые малоразвитые щебнистые почвы мелкосопочника.

 Преобладающие в этой подзоне каштановые почвы легкого гранулометрического состава ограниченно используется в двух - трехпольных зерно-паровых севооборотах.

Возможности возделывания зерновых культур здесь весьма ограничены климатическими рисками и неблагоприятным водным режимом этих почв, характеризующихся низкой водоудерживающей способностью. Перспективы интенсификации их использования связаны с изменением специализации производства, развитием скотоводства, овцеводства, коневодства и соответственно обеспечением их кормами. Целесообразны кормовые севообороты с подбором засухоустойчивых культур и сортов. Для этой цели частично могут быть использованы лугово- каштановые и луговые почвы с умеренным засолением и солонцовые комплексы с участием солонцов до 30 %. Значительная часть земель других агроэкологических групп может быть использована в качестве сенокосно-пастбищных угодий с подбором засухоустойчивых, соле- и солонцевоусточивых культур.

Пустынно-степная подзона, представленная светло-каштановыми почвами и солонцовыми комплексами ограничено пригодна для земледелия, имеющего локальный характер.

Особую категорию земель представляют пойменные земли, в особенности пойма р. Иртыша с аллювиальными дерновыми и луговыми почвами, характеризующимися повышенным увлажнением и высоким плодородием.

Заключение

Проведено агроландшафтное районирование Павлодарской области, выделено 17 агроландшафтных районов с оценкой их влаго- и теплообеспеченности, 21 агроэкологических группы и, 24 типов земель, которые обеспечивают основу для более объективной оценки природных ресурсов, определения путей адаптивной интенсификации земледелия области и технологическое решения отмеченной проблемы.

Список литературы

1.      Азаров Н.К. Агроландшафтная организация территории землеполь- зования и рациональное использование пашни / Н.К. Азаров // 400-лет землепашества Омского                   Прииртышья:     Материалы    региональной    научно-практической конференции. – Омск. – 2000. – С.7-9.

2.      Бессонова Е.А. Эколого-экономическая эффективность внедрения адаптивно- ландшафтного земледелия / Е.А. Бессонова // Вестник Орел ГАУ. – 2011. – № 2.  – 41-44.

3.      Власенко А.Н. Новая система земледелия для ОПХ «Кремлевское»/ А.Н. Власенко, В.К. Каличкин, Н.Н. Ладисов, И.В.   Якимов // Земледелие. – 2003. –№3. – С.2-

 4.      Вражнов А.В. Адаптивные системы земледелия-основа повышения плодородия и продуктивности южноуральских черноземов. / А.В. Вражнов // Проблемы уральских черноземов: Сб.науч. тр. ЧНИИСХ. –Челябинск. – 1993. – С.14-23.

5.      Каштанов А.Н. Методика разработки систем земледелия на ланд- шафтной основе / А.Н.Каштанов, А.П.Щербаков, В.М. Володин и др. // Курск. – 1996. – 132с.

6.      Кирюшин В.И. Адаптивно–ландшафтные системы земледелия Ново- сибирской области. / В.И. Кирюшин, А.Н. Власенко, В.К. Каличкин, Н.Г. Власенко, Ю.П. Филимонов, Л.Н. Иодко, И.Н. Шарков, А.С. Тарасов, В.А. Понько,  А.И. Южаков,           В.А. Хмелев и др.// –Новосибирск. –2002.–388с.

7.    Кирюшин В.И.  Агроэкологическая оценка земель, проектирование адаптивно- ландшафтных систем земледелия и агротехнологий. / В.И. Кирюшин, А.Л. Иванов и др. // Методическое руководство. – М.: – 2005. – 784 с.