Современные технологии в сельскохозяйственном производстве (стр. 1 )

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Российский государственный аграрный заочный университет»

(ФГБОУ ВПО РГАЗУ)

Тульский институт агробизнеса–филиал ФГБОУ ВПО РГАЗУ

,

Лекционный материал раздела 3

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОМ ПРОИЗВОДСТВЕ

Программа «Организация и функционирование крестьянских (фермерских) хозяйств»

Тула 2013

Тема Производство продукции растениеводства.

Точное земледелие ()

1 Энергосберегающие технологии в растениеводстве

2 Точное земледелие. Внедрение спутниковых навигационных систем в растениеводство

3 Технология энергосберегающей обработки почв

4 Возделывание и переработка рапса

1.Энергосберегающие технологии в растениеводстве

Инновационные направления в области производства продукции растениеводства стали развиваться более интенсивно, чем 30-40 лет назад, за счет перехода экономики наиболее развитых стран к шестому технологическому укладу (материал об укладах в лекции «Трансферт технологических инноваций в производство»). Ежегодно появляются новые, все более урожайные сорта растений, новые, все более эффективные средства механизации и автоматизации производства, новые, более действенные средства защиты растений, стимуляторы роста, комплексные минеральные удобрения и другие элементы системы земледелия. Но практика лучших сельхозтоваропроизводителей показывает, что внедрение в производство отдельных элементов даже самой передовой технологии не дает высокой экономической отдачи, не служит длительному и устойчивому росту конкурентоспособности производителя сельскохозяйственной продукции. Современной должна быть вся технология производства продукции, сочетающая в себе систему семеноводства, обработки земли, защиты растений, комплекса удобрений, уборки и хранения урожая, основанная на энергосберегающих и экологичных принципах деятельности. Два наиболее перспективных направления такой технологии, это – точное земледелие и земледелие с минимальной или безотвальной обработкой земли.

2.Точное земледелие. Внедрение спутниковых навигационных систем в растениеводство

Что представляют собой технологии точного земледелия?

Первоначально под термином «презиционное» или «точное земледелие» понималась внутрипольная неоднородность участков и внесение минеральных удобрений в соответствии с этой неоднородностью. В настоящее время в это понятие включают все новое, что появляется в области технологического обеспечения земледелия.

Можно выделить четыре этапа в использовании элементов точного земледелия для любой сельскохозяйственной организации. Первоначально необходимо составить электронную карту полей, что позволит не только учесть максимально точно все вопросы землепользования, но и оптимизировать схемы обработки каждого поля.

Следующим этапом является навигация сельскохозяйственных машин, что уже требует существенных затрат на техническое обеспечение и оснащение всех агрегатов соответствующими приборами. Однако практика показывает, что все понесенные затраты окупаются менее чем за год.

Более затратными как по вложению средств, так и по эксплуатационным издержкам являются два следующих этапа: контроль количества и качества урожая и управление подкормками. Здесь срок окупаемости составляет около 2 лет. Основными статьями затрат, которые позволяют существенно экономить средства СХО, являются минеральные удобрения и средства защиты растений, а также горюче-смазочные материалы. При использовании средств навигации повтор обработки посевов сокращается с 15-3 процентов площади, до 1,8-0,2 процента. Чем больше площадь землепользования, тем ниже издержки в расчете на 1 гектар. На сегодняшний день стоимость всех работ по созданию электронной карты полей для площади около 10000 га составляет 22-28 руб./га.

Наиболее активно в программном обеспечении точного земледелия используются продукты ГЕО-АГРО, AGRO-MAP, FARM WORKS.

Технологии точного земледелия представляют собой стратегию управления, кото­рая использует информационные технологии, извлекая данные из множественных источни­ков с тем, чтобы принимать правильные ре­шения по управлению сельскохозяйственным предприятием.

Точное земледелие – это комплексная высокотехнологичная система сельскохозяйственного менеджмента, включающая в себя технологии глобального позиционирования (GPS), географические информационные системы (GIS), технологии оценки урожай­ности (Yield Monitor Technologies), технологию переменного нормирования (Variable Rate Technology).

Точное земледелие начинается с парал­лельного вождения при помощи навигационных систем (например, AgGPS EZ-Guide) на всех операциях (обработка почвы, посев, внесение минеральных удобрений и обработ­ка СЭР). Внесение удобрений по технологии точного земледелия проводится диффе­ренцированно, то есть вносится на каждый квадратный метр столько удобрений, сколько необходимо. Для дифференцированного вне­сения удобрений существуют две разновид­ности систем, которые работают в режимах off-line и on-line.

На настоящий момент все мировые лиде­ры по производству сельскохозяйственных машин комплектуют свою технику навига­ционной системой GPS. В России пионером в этом направлении стала компания GPS», с 2005 года компания успешно внедряет эти технологии во все про­изводимые сельскохозяйственные машины мировых производителей (КТЗ, Case, New Holland, John Deer, Challenger и др.). Специали­сты компании помогут подобрать необходи­мую систему, обучить персонал и произвести пусконаладочные работы.

Машины для внесения удобрений, осна­щенные данной системой, уже были успешно испытаны на полях Самарской области.

Анализ работы на полях АФК «Культура» Самарской области показал, что использование технологии дифференцированного внесения удобрений значительно экономит минеральные удобрения и средства защиты растений за счет отсутствия «пропусков» и «перекрытий», снижает потери урожая, воз­никающие при традиционной обработке. Эко­номический эффект от использования GPS-приборов при уходе за посевами составил 1000 руб./га. В ходе испытаний на базе хо­зяйства Самарской области было выявлено, что при обработке яровых посевов зерновых минеральными удобрениями и сред­ствами защиты растений, ввиду отсутствия маркеров на разбрасывателях и опрыскивателях, получены следующие данные:

<  на 11% площади поля были перекры­тия, т. е. на этих участках была внесена двойная норма минеральных удобрений и СЗР, посевы на этих участках были угнетенными либо по­лучили ожог;

<  на 4% площади поля, где были допу­щены пропуски, урожайность была ниже, чем на нормально обработанных участках.

Таким образом, на 15% от всей площади хозяйства не соблюдены нормы внесения удо­брений, что привело к определенным потерям урожая и, соответственно, недополучению прибыли.

Использование AgGPS позволяет увели­чить рабочую скорость трактора на 13-20% за счет концентрации тракториста только на вождении, избавив его от необходимости смотреть по сторонам.

В -Солана» Самарской обла­сти от применения прибора AgGPS EZ-Guide Plus на опрыскивателе Amazone UG 3000 по­лучена экономия в размере 134,9 руб./га при обработке яровой пшеницы и 173,9 руб./га при обработке озимой пшеницы. Производительность опрыскивателя увеличилась на 15%.

В хозяйстве Тю­менской области за счет выполнения работ ночью производительность разбрасывателя минеральных удобрений ZAM-Max 1500 повысилась на 35% и достигла 270 га в сутки.

В хозяйствах компании «Интеко-Агро» Бел­городской области был зафиксирован и зане­сен в Книгу рекордов Гиннесса новый мировой «Рекорд скорости сева подсолнечника с одно­временным внесением жидких удобрений»: за сутки провели посев гибрида подсолнечника Syngenta seeds с одновременным внесением жидких удобрений на поле общей площадью 667,2 га.

Для Самарской области в целом на пло­щади посева 1968 тыс. га экономия техники, за счет применения навигационных систем параллельного вождения GPS может составить:

<  за счет увеличения производительности и уменьшения потребности в культиваторах - 73,3 млн руб.

< за счет отказа от маркеров - 75,8 млн/руб.

<  за счет увеличения производитель­ности и уменьшения потребности в сеялках - 243,8 млн руб.

<  за счет работы в ночное время и уменьшения потребности в опрыскивателях -519,3 млн руб.

<  за счет работы в ночное время и уменьшения потребности в разбрасывателях удобрений - 63,3 млн руб.

Итого общая экономия в Самарской обла­сти за счет применения систем параллельного вождения GPS составит 975,5 млн рублей.

Экономическая эффективность внедрения технологии точного земледелия на зерновом клине России при использовании навигацион­ных систем может составить:

<  за счет снижения инвестиционных затрат - 22,0 млрд руб.

<  за счет снижения затрат на ГСМ: при минимальной обработке - 1,2 млрд руб., при прямом посеве - 0,8 млрд руб.

<  за счет снижения затрат на удобре­ния - 0,9 млрд руб.

<  за счет снижения затрат на СЗР -0,4 млрд руб.

<  за счет снижения прямых затрат: при минимальной обработке - 3,8 млрд руб., при прямом посеве - 3,4 млрд руб. .

<  за счет снижения затрат при дифференцированном внесении удобрений -2,8 млрд руб.

В Тульской области электронные карты полей и навигация сельскохозяйственной техники внедряются в Киреевского района. На базе этого хозяйства не раз проходили обучающие семинары для сельхозтоваропроизводителей Тульской области, организованные Тульским институтом агробизнеса–филиалом ФГБОУ ВПО РГАЗУ.

3.Технология энергосберегающей обработки почв

Рекомендации разработаны профессором, д. с.х. н. Б. Смирновым на основе 40-летних исследований, проведенных под его научным руко­водством и при непосредственном участии, в системе многолетних многофакторных ста­ционарных опытов на дерново-подзолистых су­песчаных, легко - и среднесуглинистых почвах Московской и Ярославской областей.

Опыты по проверке в условиях производства новой агротехнической системы проводились в хозяйствах Большесельского, Гаврилов-Ямского районов Ярославской области на почвах нормального и временно избыточного увлажнения, в сильной степени засоренных многолетними сорными растениями.

Достижения отечественных ученых, не опровергнутые мировой научной обществен­ностью, ставшие золотым фондом научного земледелия в определении задач, принципов, технологических приемов при разработке и освоении зональных энергосберегающих экологически безопасных технологий меха­нической обработки дерново-подзолистых почв как многофункциональных агротехни­ческих систем на ландшафтной основе, по­ложенные в основу поверхностно-отвальной системы обработки:

1. Чем мощнее окультуренный слой почвы, тем выше ее плодородие (с увеличением мощно­сти усиливается аккумуляционная возможность, трансформационная способность почвы и вос­приимчивость ее к минимализации обработки).

2. С глубиной почвы плодородие ее умень­шается (с глубиной уменьшается поступление свежего органического вещества).

3. Оптимальной мощностью окультуренного (пахотного) горизонта при настоящем уровне развития науки, техники и экономики является глубина 20-22 см (с увеличением мощности окультуренного горизонта затраты совокупной энергии на углубление, как правило, не обеспе­чивают эквивалентного дополнительного коли­чества биоэнергии с урожаем; окультуренный горизонт 20-22 см в регионе уже создан более чем вековым трудом земледельцев, уменьшать его мощность просто недопустимо).

4. Наиболее эффективной моделью окульту­ренного горизонта является обратногетерогенная с наибольшими значениями показателей плодородия в нижней его части (в нижнем слое окультуренного (пахотного) горизонта сосредоточены наибольшая доля активной в поглощении почвенной влаги и питательных ве­ществ корневой системы культурных растений и наибольший уровень влагообеспеченности их в сравнении с верхним слоем).

5. С уменьшением поступления свежего органического вещества в нижележащий слой (10-20 см) пахотного горизонта в нем происходят деградационные процессы почвы, такие как уменьшение содержания гумуса и распыление структуры с увеличением доли фракции размером частиц менее 0,25 мм (снижение поступления в слой почвы 10-20 см свежего органического вещества происходит при многолетних поверхностных механических обработках на глубину до 10 см, при этом под действием адаптированной к анаэробным условиям микрофлоры почвы наблюдается доминирование процессов минерализации органического вещества над гумификацией с разрушением структуры почвы, что может приводить к переуплотнению нижней части пахотного горизонта с развитием нежелатель­ных химических и биохимических процессов, а именно восстановительных, с образованием закисных соединений и усилением токсич­ности почвы; для поддержания мощности окультуренного слоя 20-22 см достаточно хотя бы периодически пополнять в слое 10-20 см запасы свежего органического вещества и накопленного гумуса из верхнего слоя путем вспашки при оборачивании почвы на 180°).

6. При длительной (многолетней) только по­верхностной обработке почвы глубиной до 10 см происходит дифференциация окультуренного (пахотного) горизонта на слои по показателям плодородия, что приводит к депрессии урожа­ев (при поверхностной обработке происходит накопление в верхнем слое семян и вегетатив­ных органов размножения сорных растений с увеличением засоренности посевов, особенно многолетними видами, доступных растениям форм основных элементов питания фосфора и калия, не востребованных культурными расте­ниями и увеличение доли пылеватой фракции в слое 10-20 см).

Основы системы

Система основной обработки почвы – глав­ное многофункциональное звено современных систем земледелия на ландшафтной основе. В Нечерноземной зоне РФ распространена система отвальной обработки почвы, базирую­щаяся на ежегодной вспашке. Большая энерго­емкость этой системы не позволяет применять ее в рекомендованном классическом варианте (вспашка с предварительным лущением либо дискованием).

Отвальная обработка применяется во все­возможных традиционных вариантах, обуслов­ленных экономическими условиями хозяйств и не отвечающих агротехническим требованиям, предъявляемым к классическому варианту (от­каз от лущения, нарушение сроков).

В связи с этим данная система обработки почвы не решает поставленных перед ней задач. В традиционных вариантах главные недостатки – слабый уровень влагозарядки и присущие классической системе отвальной об­работки деградация почвы и ее неоправданно большая энергоемкость.

Почвозащитная ресурсосберегающая си­стема обработки дерново-подзолистых почв, условно названная «поверхностно-отвальной», не приводящая к их деградации, наиболее полно отвечает требованиям экологически сбаланси­рованного адаптивно-ландшафтного земледе­лия. Она проверена в условиях производства на дерново-подзолистых, супесчаных, легко - и среднесуглинистых почвах, нормального и временно избыточного увлажнения в зернотровяных и плодосменных севооборотах.

На основании стационарных исследований выявлено, что при многолетней нулевой (пря­мом посеве), поверхностной и безотвальной обработках со временем наступает депрессия в урожайности культурных растений от на­копления в верхнем слое зачатков вредных организмов, особенно сорных растений, и соответствующего усиления засоренности по­севов. Депрессия урожая наступает, как пра­вило, на четвертый-пятый год поверхностной обработки.

Выявлена дифференциация пахотного горизонта на слои и по другим показателям плодородия: содержанию органического веще­ства, подвижного фосфора, обменного калия с наибольшими значениями их в верхней части пахотного горизонта 0-10 см как продуктов минерализации органического вещества, так и действующих веществ внесенных минеральных удобрений в связи с закреплением в этом слое большей их доли почвеннопоглощающим комплексом и крайне слабым передвижением их в нижележащие слои; накоплению пылеватой фракции почвы (менее 0,25 мм) в нижней части окультуренного слоя 10-20 см из-за не­достаточного количества поступающего в этот слой свежего органического вещества (только от корневого опада). Но они так не ускоряют наступление депрессии в урожайности, как фитосанитарный фактор, однако через четыре-пять лет могут вызвать снижение урожайности при ежегодной поверхностной обработке почвы, из-за быстрой минерализации органи­ческого вещества, накопленного в верхнем слое, слабой востребованности элементов питания в связи с развитием корневой системы в нижележащих слоях, возможным переуплот­нением почвы нижнего слоя и нарушением водно-воздушного режима в нем.

Это позволило установить значение этих по­казателей плодородия и первоочередную роль фитосанитарного фактора в дифференциации пахотного горизонта на слои по плодородию при поверхностной и безотвальной обработках почвы с целью определения периодичности отвальной обработки в севооборотах данного региона.

В результате была разработана и прове­рена в условиях производства для дерново-подзолистых нормального и временно избы­точного увлажнения, среднего и более легкого гранулометрического состава почв почвозащит­ная энергосберегающая экологически безопас­ная агротехническая система регулирования основных агрофизических, агрохимических, биологических свойств почвы и фитосанитарно­го состояния посевов в полевых севооборотах Нечерноземной зоны России, приемлемая для адаптивно-ландшафтного земледелия. Она базируется на сочетании вспашки на глубину пахотного слоя (20-22 см) с предварительным лущением стерни или дискованием пласта многолетних трав на 8-10 см один раз в четыре-пять лет и поверхностной одно-двухкратной об­работки на глубину 8-10 см в течение остальных трех-четырех лет, а также обычной предпосев­ной обработки почвы.

Вспашка проводится в первую очередь после многолетних трав, в паровом поле при заделке больших доз органических удобрений, при внесении высоких доз фосфорно-калийных удобрений в запас и под пропашные культуры, отзывчивые на глубину обработки. Полевые культуры, под которые следует проводить вспашку, должны распределяться соответствен­но в схеме севооборота (культурооборота).

Кратность вспашки в севообороте (культурообороте) определяется длительностью периода ротации. В семипольном севообороте (культурообороте) вспашку можно проводить через четыре и три года, в пятипольном – с двумя полями многолетних трав ее достаточно проводить один раз за ротацию.

Возможность и необходимость сочетания периодической вспашки с поверхностной обработкой

Кратность поверхностных обработок в год, когда вспашка не проводится, определяется длительностью послеуборочного периода и возможностью провокации к отрастанию многолетних, озимых и зимующих сорных рас­тений в летне-осенний период.

Ежегодная вспашка в традиционном вари­анте, особенно в весенний период, приводит к сильной аэрации почвы и ускорению про­цесса минерализации гумуса. В результате почва деградирует. Структура разрушается, почва распыляется, после обработки быстрее переуплотняется и требует еще большего ме­ханического воздействия. Такая почва сильнее подвергается эрозии.

Вспашка один раз в четыре-пять лет за­медляет процесс минерализации гумуса, балансируя процессы его образования и потери от простого до расширенного воспроизводства, не допускает деградации почвы, а по другим показателям плодородия обеспечивает гомо­генное состояние окультуренного слоя 0-20 см, близкого по мощности к оптимальному при дан­ном уровне развития науки и техники, делает систему ее обработки и в целом технологию выращивания полевых культур почвозащитной, экологически безопасной. Кроме того, большая энергоемкость системы основной обработки почвы, базирующейся на ежегодной вспашке, не позволяет провести ее под ранние культу­ры на всей площади осенью. В результате в сельскохозяйственных предприятиях региона ежегодно вспашка на более половины посевных площадей переносилась на весну. Это приводит к поздним срокам сева, усилению засоренности полей, ухудшению условий роста и развития растений, неполноценному и запо­здалому формированию урожая (а в отдельные годы на больших площадях урожай вообще не успевал сформироваться и не убирался), а также сильной деградации почвы.

Энергоемкость системы поверхностно-отвальной обработки в среднем в 2,5 раза ниже традиционной, что позволяет подготовить почву в системе основной обработки с осени, накопить наибольшее количество влаги, сво­евременно провести предпосевную обработку с посевом, обеспечив наиболее полное сохра­нение влаги, и получить полноценный урожай полевых культур.

Убранная зерновая масса по весновспаш­ке из-за поздних сроков сева культуры часто имеет повышенную влажность и требует в не­сколько раз больше жидкого топлива на сушку по сравнению с зерновой массой, полученной при ранних сроках сева по менее энергоемкой системе – поверхностно-отвальной обработке почвы, выполненной осенью.

Семена сорных растений, осыпавшиеся на поверхность почвы при ежегодной вспашке, не удушаются, а лишь перемешиваются с по­чвенной массой пахотного слоя и частично провоцируются к прорастанию в посевах.

При периодической вспашке большая часть семян сорняков, накопившихся за четыре-пять лет в верхнем слое почвы и при очеред­ной вспашке заделанных на дно борозды на четыре-пять лет, теряют жизнеспособность. При этом на поверхность выносится более чистый от семян сорняков почвенный слой, а извлеченные семена сорных растений, не потерявшие всхожесть за четыре года, про­растают наиболее активно в ранневесенний период до предпосевных обработок и при этом в большем количестве уничтожаются ими, что снижает засоренность посевов и улучшает условия формирования урожая.

Таким образом, применение в системе основной обработки почвы сочетания периодической вспашки один раз в четыре-пять лет и поверхностной обработки в остальные три-четыре года приводит не только к сохранению почв, энергии, трудовых и технических ресур­сов, но и некоторому повышению урожайности из-за снижения засоренности (особенно в первые годы после вспашки) и более рацио­нального использования естественного фонда плодородия (особенно за счет накопления и рационального использования почвенной влаги и питательных веществ) по организа­ционным причинам.

Различия в плотности почвы при ежегодной отвальной обработке и сочетании обработок в севообороте на почвах слабой и средней связ­ности при выращивании культур сплошного способа сева (зерновых, трав и пр.) не вызы­вают снижения урожайности.

Дифференциация пахотного горизонта дерново-подзолистых почв по агрофизическим и агрохимическим показателям идет средними темпами и не определяет необходимости проводить оборачивание почвы раньше, чем через четыре-пять лет, если нет потребности лишить жизнеспособности дернину или заделать боль­шие дозы органических и фосфорно-калийных минеральных удобрений в запас.

Необходимость вспашки через три-четыре года обусловлена усилением засоренности верхнего слоя почвы семенами и органами вегетативного размножения сорных растений за этот период, что в дальнейшем может при­вести к повышению засоренности посевов и снижению урожайности (если не пахать ее или не применять гербициды).

Заданная глубина поверхностной обработки наилучшим образом обеспечивается при недо­пущении потери остаточной (после уборки) вла­ги почвы. Это достигается при условиях, когда в уборочное звено входят комбайны, оборудован­ные измельчителем соломы, и почвообрабаты­вающие орудия для первичной послеуборочной поверхностной обработки. Первая поверхност­ная послеуборочная обработка почвы должна быть проведена сразу после ухода комбайнов с поля или, в крайнем случае, в течение трех дней после уборки урожая. Наилучшие резуль­таты при системе поверхностно-отвальной обработки могут быть получены при использо­вании плуга-чизеля серии ПБС, позволяющего обернуть почву пахотного слоя на 180 градусов, препятствующего переуплотнению нижележащих слоев почвы и обеспечивающего лучшее проникновение влаги в более глубинные слои подпахотного горизонта. Для осуществления поверхностной обработки на неэрозионноопасных почвах следует использовать орудия серии ПБК с рабочими органами лемешного типа, а при потребности повторной послеуборочной поверхностной обработки – культиваторы марки КБМ-ЛН без катков и гребенки (выравнивателя), снабженные подпружиненными стойками со стрельчатыми универсальными лапами, либо первое орудие. На эрозионно-опасных (склоно­вых) почвах для поверхностной послеубороч­ной обработки целесообразно использовать почвообрабатывающие орудия серии ПБО, обеспечивающие, кроме хорошего рыхления почвы, оставление 80-90% стерни и соломы, используемых в качестве мульчи, измельченных и внесенных при уборке урожая.

Для предпосевной обработки при создании почвенного ложа для семян рекомендуется использовать культиватор серии КБМ-ЛН в модуле, обусловленном засоренностью, глыбистостью и влажностью почвы.

Технология поверхностно-отвальной основ­ной (послеуборочной) обработки дерново-подзолистых почв – это высокоорганизованная агротехническая система. Она не допускает упрощенчества. Эта система не только позво­ляет управлять плодородием почв и фитосанитарным состоянием посевов, но и определяет в значительной мере порядок чередования культурных растений, место внесения высоких доз органических и минеральных удобрений, противоэрозионную устойчивость почв и высо­кий уровень экологизации земледелия; предот­вращает деградацию почв; снижает затраты совокупной энергии на единицу продукции и определяет структуру и состав машинно-тракторного парка, организацию его работы.

Данная технология, как регулирующий фактор засоренности посевов, снижает численность сорных растений до уровня эконо­мического порога вредоносности на полях с первоначальной сильной засоренностью через 7-8 лет, как и система ежегодной классической отвальной обработки, то есть когда войдет в режим. При этом открывается возможность отказа от применения гербицидов. Эта техноло­гия наименьшего механического воздействия на почву, то есть при дальнейшем уменьшении глубины и кратности обработки и отказе от пе­риодического оборачивания почвы значитель­но снижается экономическая и хозяйственная эффективность, усиливается экологическая опасность из-за деградационных процессов в почве, необходимости химической защиты и загрязнения окружающей среды.

Нечерноземная зона РФ представлена уни­кальными ландшафтами и агроландшафтными территориями. В этой связи ни одно зарубеж­ное государство не имеет адаптированных для наших почвенных климатических условий научно обоснованных технологий обработки почвы. Всякое приобретение их за рубежом граничит с необоснованным риском для сель­скохозяйственного предприятия.

Назрела как никогда острая необходимость объединения усилий руководств АПК областей, ученых и коллективов, производящих орудия обработки почвы, в производстве при расши­рении ассортимента энергосберегающих по­чвообрабатывающих орудий за счет созданных конструктором (г. Саратов), ука­занных выше: плуга-чизеля серии ПБС, почвоо­брабатывающих орудий для поверхностной послеуборочной обработки почвы серий ПБК и ПВО, а также блочно-модульного культиватора КБМ-ЛН для предпосевной обработки произ­водства компании «Ярославич». Данные орудия могут быть востребованы сельхозтоваропро­изводителями всех регионов Нечерноземной зоны, так как не имеют аналогов.

Таким образом, рекомендуем в Нечернозем­ной зоне РФ на дерново-подзолистых супесча­ных легко - и среднесуглинистых нормального увлажнения и глееватых (сформировавшихся при кратковременном избыточном увлажнении) почвах наиболее эффективную экологически сбалансированную технологию механической обработки, базирующуюся на сочетании перио­дической классической отвальной, включающей вспашку (лучше с оборачиванием на 180°) на глубину окультуренного слоя (20-22см) с предварительной поверхностной обработкой (лу­щением или дискованием пласта многолетних трав) на глубину 8-10 см 1 раз в 4-5 лет (лучше в 4 года) и поверхностной на глубину 8-10 см в течение 3-4 лет (эффективнее в 3 года). Прод­ление периода поверхностной обработки с 3 до 4 лет может привести к снижению эффектив­ности технологии не только обработки почвы, но и в целом технологии выращивания сель­скохозяйственных культур, так как это приводит к усилению засоренности посевов сорными растениями, особенно многолетних видов, как наиболее конкурентоспособных, необходимости применения химических средств защиты, ухуд­шению экологии окружающей среды и качества продукции. Продление периода поверхностных обработок с 3 до 4 лет в принципе возможно на среднесуглинистых глееватых с времен­ным избыточным увлажнением, супесчаных и легкосуглинистых нормального увлажнения почвах, особенно если в 4-й год поверхностных обработок выращивается озимая рожь, как культура наиболее конкурентоспособная по отношению к многолетним сорным растениям и слабо отзывающаяся на глубину обработки почвы. Периодичность отвальной обработки в сочетании с приемами минимальной обработки на дерново-подзолистых тяжелосуглинистых почвах в настоящее время находится в стадии изучения.

При освоении энергосберегающих техно­логий на основе минимизации необходимо иметь в виду, что любая механическая обработ­ка не дает культурному растению питательных веществ дополнительно к их естественному фонду. Система поверхностно-отвальной об­работки способствует оптимизации процессов гумификации и дегумификации органического вещества почвы, структурообразующей способ­ности почвы, водного, воздушного, теплового и питательного режимов при меньших затратах почвенной влаги и питательных веществ на единицу сухого вещества урожая. Урожайность культурных растений сверх уровня, обуслов­ленного естественным фондом плодородия, формируется за счет вносимых удобрений.

Особое внимание в годы применения только поверхностных обработок необходимо уделять системе удобрений, так как этот фактор на дерново-подзолистых почвах в повышении урожайности культурных растений является одним из определяющих. В погоне за энергосбережением система применения удобрений доводится до абсурда. Многие сельхозтоваро­производители перешли на применение слож­ных азотно-фосфорно-калийных удобрений в полном объеме непосредственно перед посевом под предпосевные обработки независимо от гранулометрического состава почв. Быстрое пересыхание верхнего слоя почвы, способность почвенно-поглощающего комплекса закреплять в слое внесенные в доступных для растений фор­мах фосфор и калий и, в связи с этим, слабая спо­собность передвижения данных элементов в ни­жележащие слои резко снижают эффективность этих удобрений в год их применения. Необходимо вернуться к оптимальным срокам применения фосфорно-калийных удобрений – под обработку почвы в осенний период. Наиболее эффектив­ным способом применения фосфорно-калийных удобрений при поверхностно-отвальной обра­ботке является использование их под вспашку в год ее применения в запас на четыре года (на период ротации системы), то есть в слой почвы с большей долей физиологически активной в усво­ении питательных веществ корневой системы культурных растений и более стабильной влагообеспеченностью в сравнении с верхним слоем. При освоении энергосберегающих технологий, базирующихся на сочетании поверхностных обработок с периодической отвальной, желательно фосфоритование почв на длительный период (15-20 лет) с применением калийных удобрений в запас на период ротации системы обработки с учетом выноса фосфора и калия программи­руемой урожайностью сельскохозяйственных культур. Нормирование же выноса этих элемен­тов питания обеспечить применением азотных удобрений под заданную урожайность.

Фосфоритование почв Нечерноземной зоны должно стать государственной программой, а оказание содействия сельхозтоваропроизводи­телям в повышении плодородия почвы – одним из основных государственных приоритетов.

Разработка технологии поверхностно-отвальной обработки почвы вполне может быть отнесена к инновационным изобретениям, так как вопросы управления бездефицитным балансом гумуса, как интегральным показателем плодородия почвы, решаются на принципиально новой основе без вложений дополнительного капитала в землю и даже при уменьшении затрат совокупной энергии на основную обработку в среднем в 2,5 раза по сравнению с господствую­щей концепцией управления балансом органиче­ского вещества, базирующейся на применении высоких доз органических удобрений, что в практическом плане проблематично. Данная технология позволяет по-новому взглянуть на будущее Нечерноземной зоны РФ. На наш взгляд Нечерноземная зона РФ является уникальным регионом земного шара с огромным естествен­ным энергетическим потенциалом. Она вполне может стать заповедной экологически безопас­ной зоной с интенсивным биологизированным (без гербицидов) экологически сбалансирован­ным земледелием, развитым животноводством и птицеводством для получения экологически чистой продукции, более востребованной человеком и наиболее конкурентоспособной на мировом рынке продовольствия.

Есть основания полагать, что принцип со­четания поверхностной обработки с периоди­ческой отвальной в классическом варианте может быть радикальным способом управления фитосанитарным состоянием посевов и пло­дородием почв ряда других типов, подтипов и почвенных разновидностей в системах земле­делия на ландшафтной основе.

Творческий коллектив под руководством профессора Б. Смирнова посвятил разработку технологии энергосберегающей почво­защитной поверхностно-отвальной обработки 1000-летию г. Ярославля.

В Тульской области с практическими результатами минимальной обработки почвы, применяемыми технологическими приемами и комплексом машин можно ознакомиться в Киреевского района. Главный агроном хозяйства, , многолетний энтузиаст и проводник этой технологии, выступает на семинарах соответствующей тематики.

4.Возделывание и переработка рапса

Профессор , зам. заведующего кафедрой технологического и информационного обеспечения сельскохозяйственного производства Российской инженерной академии менеджмента и агробизнеса (г. Москва) предоставил материалы по теме «Возделывание и переработка рапса в РФ в 2010 году». Он привел данные по импорту растительного масла, ежегодно составляющего 1 млн. тонн. При этом собственные возможности по возделыванию рапса, одной из наиболее перспективных масличных культур, используются недостаточно. Посевная площадь рапса в Тульской области составляет всего 17,5 тыс. га и за последние 4 года динамики в сторону расширения посевов не наблюдается (табл.1). При этом урожайность в 2009 г. составила всего 12 центнеров с гектара, хотя потенциал урожайности озимого рапса в данных природно-климатических условиях составляет до 30 центнеров с гектара.

Таблица 1 – Динамика производства рапса в Российской Федерации

Показатели	2004 г.	2006 г.	2008 г.	2009 г.
Посевная площадь, тыс. га	251	512	680	688
Урожайность, ц/га	11,0	11,5	11,9	11,6
Валовое производство, тыс. т.	276	590	811	798
Тульская область
Посевная площадь, тыс. га	6,3	17,4	17,5	17,5
Урожайность, ц/га	9,4	11,9	12,7	12,0
Валовое производство, тыс. т.	5,9	20,7	22,2	21,0

* Прогноз на 2012 год – посевная площадь 2000 тыс. га,