Подбор и размещение сельскохозяйственных культур с использованием ГИС – технологий

Непосредственное проектирование АЛСЗ, то есть принятие конкрет­ных решений, начинается с выбора и размещения сельскохозяйственных культур, их сортов и технологий возделывания. Определяющими обстоятель­ствами в данном отношении являются степень соответствия агроэкологических условий землевладения или землепользования агроэкологическим требова­ниям сельскохозяйственных культур, имеющих спрос на рынке (прямо через продукцию растениеводства, или косвенно через продукцию животноводст­ва), и эффективность их возделывания.

Выбор культур для хозяйства и поля осуществляют на основе изучения комплекса взаимосвязанных факторов. Растения могут нормально развиваться только при соответствии экологических условий обитания их биологическим требованиям.

На плодородных почвах выращиваютболее требовательные высокоурожайные культуры, часто имеющие недостаточно мощную корневую систему (пшеница яровая и озимая, сахарная свекла, ячмень, горох, фасоль, лен, конопля и др.). Менее требовательны к плодородию почвы культуры, отличающиеся хорошо развитой корневой системой или повышенной усвояющей способностью корней (рожь, сорго, овес, нут, чина, пелюшка, люпин желтый и синий, сераделла, гречиха и др.). Они меньше снижают урожайность при выращивании их на смытых, супесчаных и других почвах с пониженным плодородием.

На эродированных почвах сильнее других снижают урожайность сахарная свекла, картофель, подсолнечник, конопля, махорка, пшеница, просо. Их необходимо выращивать на несмытых почвах равнин. Среднетребовательные культуры (ячмень, гречиха, зернобобовые, однолетние травы) допустимо возделывать на склоновых землях средней эродированности. На сильносмытых почвах нужно выращивать малотребовательные культуры (овес, озимую рожь, люцерну желтую, эспарцет песчаный, донники желтый и белый, житняк и др.).

На почвах с щелочной реакцией почвенного раствора высевают люцерну, сахарную свеклу, нут, капусту, с нейтральной или слабокислой – пшеницу, ячмень, кукурузу, зернобобовые, подсолнечник, клевер и на кислых почвах – люпин, сераделлу, турнепс, брюкву, картофель. Рожь, овес, гречиха, просо, тимофеевка сравнительно малотребовательны к реакции почвенного раствора.

На засоленных почвах высевают люцерну желтую, лядвенец рогатый, донник, житняк, нут, ячмень, арбуз, сафлор, рапс, горчицу и сахарную свеклу.Неустойчивы к засолению фасоль, гречиха, кукуруза, клевер луговой, клевер ползучий, лисохвост и др. На тяжелых хорошо гумусированных почвах растения страдают от засоления меньше, чем на малогумусных песчаных почвах. На карбонатных почвах лучше удаются представители семейства Бобовых (эспарцет песчаный, донник желтый и белый, люцерна желтая, нут, соя), Мятликовых (овсяница красная, житняк гребневидный, рожь, ячмень, кукуруза), амарант и некоторые виды семейства Капустных (вайда красильная, сурепица и др.).

Легкие (песчаные и супесчаные) удобренные почвы можно использовать для возделывания озимой ржи, овса песчаного, сорго, картофеля, турнепса, арбуза, дыни, сераделлы, эспарцета песчаного, люцерны желтой и житняка. Не выносят песчаных почв кукуруза, пшеница, ячмень, горох, сахарная свекла и другие высокотребовательные культуры. Среднесуглинистые почвы больше подходят для овса, проса, сорго, гречихи, ячменя, подсолнечника, сои, фасоли, гороха, картофеля. Тяжелосуглинистые и глинистые структурные почвы пред­почтительны для озимой и яровой пшеницы, ячменя, кукурузы, ржи, подсолнечника, кориандра, нута, фасоли, сахарной свеклы, коноп­ли, вики, клевера лугового, донника желтого и белого, люцерны синей.

Оптимальнаяобъемная масса черноземных почв для зерновых колосовых колеб­лется от 1,05 до 1,30 г/см³, для картофеля - 0,90-1,05, сахарной свеклы - 1,00-1,26, кукурузы - 1,05-1,30 г/см³. Люцерна, люпин, особенно донник могут нормально развиваться и при большей плотности почвы (1,30-1,40 г/см³).

В засушливых и теплообеспеченных районах лучше сеять короткодневные засухоустойчивые (с глубокоразвитой корневой системой или экономно расходующие влагу и имеющие транспирационный коэффициент 250-300) культуры – сорго, просо, кукуруза, нут, чина, люцерна, сахарная свекла, подсолнечник, житняк, катран, вайда и др., а во влагообеспеченных районах – длиннодневные типичные хлеба, картофель, рапс, гречиха, кормовые бобы, вика, сераделла и др., у которых транспирационный коэффициент составляет 450-500 и более. Лучше обеспечены влагой растения на северных склонах и в низинах, хуже - в верхней части южных склонов.

Для северных районов РФ лучше подходят конопля, лен, рыжик, горчица, клевер, рожь, пшеница, ячмень, вика, горох, чечевица, чина, всходы которых устойчивы к холодам и заморозкам (до –8°С), для средней полосы – среднетребовательные к теплу подсолнечник, свекла, карто­фель, люпин, кормовые бобы, нут и др., а для южных районов РФ – теплолюбивые кукуруза, просо, соя, суданская трава, фасоль, сорго, арбуз, тыква, арахис.Наиболее жаростойкисорго, просо, ячмень, нут и чина.

При подборе культур для залужения пойм следует учитывать их устойчивость к длительному затоплению. Выдерживают ранневесеннее затопление половодьем до 30-40 дней и более канареечник тростниковидный, бекмания обыкновенная, лисохвост луговой, кострец безостый, пырей ползучий и мышиный горошек. Тимофеевка луговая, клевер белый, клевер розовый, лядвенец рогатый, люцерна желтая и желтогибридная среднеустойчивы к затоплению (25-30 дней); пырей бескорневищный, овсяница луговая, мятлик луговой – слабоустойчивы (до 15 дней), а эспарцет, клевер луговой, люцерна синегибридная, ежа сборная, житняк гребневидный неустойчивы к затоплению (4-10 дней). Кратковременное затопление талой водой (10-15 до 20 дней) может выдержать также озимая пшеница, и рожь. При летней повышенной температуре многолетние травы выдерживают затопление не более 20-26 часов и зерновые культуры – 5-12 часов.

Разработка агроэкологических карт. После обоснования специализации производства с учетом прогнозов конъюнктуры рынка и соответственно объемов продукции растениеводства приступают к разработке карт пригодности земель для возделывания требуемых сельскохозяйственных культур, то есть агроэкологических карт. Данная работа выполняется на основе электронной карты агроэкологических групп и видов земель путем сопоставления требований растений по всему набору параметров, перечис­ленных в разделе 2, с агроэкологическими параметрами каждого элементар­ного участка земель, представленными в банке данных ЭАА (вида земель). Каждому ЭАА, в зависимости от его агроэкологических характеристик, присваиваются категории пригодности для возделывания различных культур всоответствии с табл 8.1. Данный этап, отличающийся большой трудоемкостью, хорошо поддается автоматизации.

Методом автоматизированной сортировки и выборки ЭАА по категориям пригодности формируются электронные агроэкологические карты пригодности земель для возделывания отдельных культур. На данных картах, помимо категорий пригодности, указываются рекомендуемые сорта и агротехнологии. Образец легенды такой карты приведен в таблице 8.1.