Оптимизация агроландшафтов и организация устойчивых агроэкосистем

 

Из таблице 6 видно, что количество площадей с нейтральной реакцией среды (рН не более 6,0) составляет 53% обследуемых площадей сельхозугодий, близкое к этому показателю – 23,2%. Площади сельхоз угодий с очень низкой кислотной реакцией среды отсутствуют, с градацией сильнокислые, среднекислые, слабокислые составляют 30%. Известкование в хозяйстве проводится в соответствии с данными проведенного мониторинга средневзвешенный показатель кислотности составляет 6,1, а на осушенной площади 2619,3га – 6,2.

Важной для земледелия особенностью ряда питательных элементов (в том числе и фосфора с калием) является их способность к закреплению в почве в составе доступных для растений соединений. Но природа закрепления у этих элементов разная. Фосфор подвергается химическому поглощению почвой за счет образования фосфатов алюминия и железа. Поглотительная способность дерново-подзолистых почв относительно фосфора поэтому колоссальна. Калий же поглощается почвенными коллоидами обменно, и, вероятно, не в меньшей степени необменно. Таким образом, значительная часть «остаточного» фосфора и калия удобрений составляет основу для расширенного воспроизводства почвенного плодородия.

Распределение площадей в зависимости от содержания в почве подвижного фосфора и обменного калия показано в таблице 7 и 8.

 

Таблица 7 - Структура площадей сельхозугодий в зависимости от содержания в почве подвижного фосфора

 

Градация содержания в почве, мг на 1 кг почвы	Пашня		Пашня осушенная		Сенокос осушенный		Пастбище				Всего
							естественное		осушенное
	га	%	га	%	га	%	га	%	га	%	га
Очень низкое    <26	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
Низкое       26-50	0	0	0	0	0	0	148,9	64,9	0	0	22,4
Среднее              51-100	0	0	112,8	7,6	113,7	21,6	25,4	11,6	105,6	17,3
Повышенное     101-150	17,0	14,8	309,3	20,9	180,6	34,3	0	0	112,7	18,5
Высокое                  151-200	98,2	85,2	918,3	61,9	231,7	44,0	22,7	10,4	162,1	26,6
Очень высокое >250	0	0	142,6	9,6	0	0	22,2	10,1	229,9	37,7
Итого	115,2		1483,0		526,0		219,2		610,3		2953,7
Средневзвешенный показатель	188,6		179,2		149,5		90,6		193,6		170,7

 

Проведенное исследование почвы пашни в хозяйстве показало, что содержание подвижного фосфора в градации повышенное, высокое и очень высокое составляет 92,4% площадей. Почвы пашни в градации низкое и очень низкое содержание фосфора отсутствуют. Показатели почв сенокосов осушенных меньше, но находятся в градации среднее, повышенное и высокое. Низкое содержание фосфора отмечается на пастбищах естественных почти для 70% их площадей. Повышенное содержание на естественных пастбищахотсутствует, но установлено в почве пастбищ осушенных (66,3%). При этом средневзвешенная величина подвижного фосфора составляет 170,7 мг/кг почвы, т.е.  высокое.

Распределение площадей почв сельхозугодий в зависимости от содержания обменного калия представлено в таблице 8.

 

 

 

 

 

 

Таблица 8 – структура площадей сельхозугодий в зависимости от содержания обменного калия

Градация содержания в почве, мг на 1 кг почвы	Пашня		Пашня осушенная		Сенокос осушенный		Пастбище				Всего
							Естествен-ное		Осушен-ное
	га	%	га	%	га	%	га	%	га	%	га
Очень низкое    <41	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
Низкое       41-80	24,7	21,4	653,3	44,1	79,5	15,1	22,2	10,1	214,0	35,1
Среднее              81-120	30,6	26,6	322,2	23,1	266,4	50,6	134,0	61,1	155,0	25,4
Повышенное     121-170	0	0	343,5	23,2	180,1	34,2	63,0	28,7	103,7	17,0
Высокое                  171-250	59,9	52,0	100,7	6,8	0	0	0	0	24,9	4,1
Очень высокое >250	0	0	43,3	2,9	0	0	0	0	112,7	18,5
Итого	115,2		1483,0		526,0		219,2		610,3		2953,7
Средневзвешенный показатель	163,6		101,1		105,8		109,4		129,5		110,9

 

Из таблицы 8 видно, что содержание обменного калия значительно ниже, чем фосфора. Почвы пашни, сенокосов и пашни с низким содержанием отсутствуют, нет сенокосов и пастбищ естественных и с очень высоким  и высоким содержанием калия. В почвах пашни присутствует обменный калий в градации низкое (42,4%), среднее (23,3%), а повышенное, высокое и очень высокое составляет 33,1%. Половина сенокосов осушенных имела градацию среднее (50,6%) и повышенное (34,2%). Более 80% территории пастбищ естественных относятся к градации среднее и повышенное. На пастбищах осушенных присутствуют 35,1% с низким содержанием калия 42,4% со средним и низким содержанием. Средневзвешенный показатель по хозяйству составляет 110,9мг калия на кг почвы, на землях осушенных – 108,7.

Таким образом, качественные показатели почв сельхозугодий являются достаточно хорошими. На почвах пашни происходит постоянное внесение минеральных и органических удобрений, проводится известкование на кислых почвах и мелиоративные работы. Все это способствует оптимизации и устойчивости земель сельхозугодий.

3. Условия оптимизации агроландшафтов в СПК «Ольговское»

Оптимизация природной среды – это поиск сбалансированного соотношения между эксплуатацией экосистем (рациональным использованием естественных ресурсов), их охраной и целенаправленным преобразованием. Но деятельность человека приводит к значительным и устойчивым изменениям природной среды.

Рассматривая предпосылки формирования устойчивых агросистем, необходимо основываться на ландшафтно-экологическом подходе, который предполагает изучение природных явлений и процессов, а также инвентаризацию их ресурсного потенциала; оценку природных систем применительно к возможным видам использования; прогнозирование вероятных изменений природных комплексов в результате их использования; разработку подходов к управлению процессами изменения природных комплексов из-за антропогенного воздействия, определение путей и способов их регулирования; обоснование и разработку рекомендаций по оптимизации агроланшафтов [ Черников, 2000, 2009].

Производственная деятельность в агроландшафтах должна функционально соответствовать функциям биосферы, т.е. быть адекватной природным закономерностям окружающей среды. Это можно достичь применением прогрессивных систем земледелия, таких как введение севооборотов с многолетними травами, особенно на склонах, и другими агротехническими приемами с учетом экологических особенностей структуры сложившихся естественных ландшафтов.

В результате образуются новые природно-хозяйственные комплексы, обеспечивающие более эффективное использование биоэнергетических ресурсов, с устойчивыми агроэкосистемами, имитирующими функции биосферы.

Проблема рационального соотношения естественных и искусственных экосистем, несомненно, является одной из ключевых. Интерес представляет схема соотношений площади естественных и преобразованных экосистем, предложенная Реймерсом Н.Ф. [1990]. Согласно его данным, целесообразное экологическое равновесие наблюдается, когда процентное соотношение между площадями естественных и преобразованных экосистем составляет 60:40. Существует и такое мнение, что в агроланшафтах леса, луга, водные пространства должны занимать не менее 30 % общей площади.

В исследуемом хозяйстве в соответствии со структурой земельного фонда сенокосы, луга и водоемы занимают 2428 га, что составляет 32,3%. Остальная площадь ландшафта относится к преобразованным экосистемам. Поэтому для целесообразного экологического равновесия необходимо не уменьшать площади, занятые лесом, а поддерживать их стабильное состояние и расширять площади.

Ландшафтно-экологический анализ агроландшафта должен основываться на различных показателях. Особенно важно, чтобы хозяйственные нагрузки на ландшафт планировались в соответствии с его природной структурой.

Сельскохозяйственная организация территории должна осуществляться с учетом ее ландшафтно-типологических и региональных различий. Хорошая организация сельскохозяйственной территории может быть достигнута на основе глубокого изучения, анализа и учета ландшафтной неоднородности земельного фонда, разработки землеустроительных, лесовосстановительных, мелиоративных и других работ, которые должны предусматривать оптимальное сочетание параметров хозяйственной нагрузки в конкретном ландшафте. Важнейшим нормативным критерием здесь является уровень допустимого однообразия агроландшафтов, оптимальное сочетание технологических условий территории ( размеры и конфигурация полей и т.д.) и биологических составляющих (участки лесов, полей, лугов, кустарников, болот и т.д.). С экологической точки зрения современный ландшафт – это целостная система взаимосвязанных и взаимодействующих компонентов.

Рассматривая вопросы устойчивости и оптимизации ландшафтов, очень важно располагать системой количественных оценок и характеристик изучаемых процессов. В этой связи заслуживает внимания возможность оценивать степень экологической устойчивости ландшафта с помощью коэффициента экологической стабильности (КЭСЛ), интегрирующего качественные и количественные характеристики абиотических и биотических элементов ландшафта.

Согласно экологической устойчивости сельскохозяйственного ландшафта [Климентова, Гейниге, 1995] первый метод оценки с помощью этого коэффициента основан на определении и сопоставлении площадей, занятых различными элементами ландшафта, с учетом их положительного или отрицательного влияния на окружающую среду:

 

КЭСЛ1=                                                                                  (1),

 

где Scm – площади, занимаемые сельскохозяйственными культурами и растительными сообществами, оказывающими положительное влияние на ландшафт (леса, зеленые насаждения, естественные луга, заповедники, заказники и пахотные земли, используемые для выращивания многолетних трав: клевера, люцерны, травяных смесей и др.);

Sнcm – площади, занимаемые нестабильными элементами ландшафта (ежегодно обрабатываемая пашня, земли с неустойчивыми травяным покровом, площади под застройкой и дорожной сетью, зарастающие и заиленные водоемы, места добычи полезных ископаемых, другие участки, подвергшиеся антропогенному опустошению).

Оценку ландшафта производят по следующей шкале:

КЭСЛ1              характеристика ландшафта

 ≤0,5                 нестабильность хорошо выражена;

0,51-1,0            состояние нестабильное;

1,01-3,5           состояние условно стабильное;

3,51 и более    стабильность хорошо выражена.

В исследуемом хозяйстве в соответствии с данными таблицы 1 ситуация складывается следующая:

КЭСЛ1=

 

 

В соответствии со шкалой оценки ландшафта состояние его в хозяйстве нестабильное, так как относится к градации 0,51-1,0.

Такая оценка ландшафта требует от специалистов хозяйства, разработки соответствующих мероприятий к его стабилизации.

Биотические элементы ландшафта оказывают неодинаковое влияние на стабильность. Для оценки необходимо учитывать не только их площадь, но и внутренние свойства, а также качественное состояние:

КЭСЛ2=                                                  (2),

где f1 – площадь биотического элемента;

Кэ.з. – коэффициент, характеризующий экологическое значение отдельных биотических элементов (площадь застройки – 0; пашня – 0,14; огороды – 0,5; луга – 0,62; пастбища – 0,68; водоемы – 0,79; леса – 1,0);

Кч –коэффициент геолого-морфологической устойчивости рельефа (1,0- стабильный, 0,7- нестабильный);

Fт - площадь все территории ландшафта.

Оценку ландшафта производят по следующей шкале:

КЭСЛ2                         характеристика ландшафта

≤ 0,33                          нестабильный;

0,34-0,50                     мало стабильный;

0,51-0,66                     средне стабильный;

0,67 и более                стабильный.