Наиболее значимым для жизни общества природным ресурсом и одним из важнейших элементов национального богатства страны является земля с ее естественно-историческим ландшафтом и почвенным покровом. Главное ее отличие от других природных ресурсов - это невоспроизводимость и пространственная ограниченность.
Впервые за многие годы население даже в самых развитых странах мира ощутило недостаток качественных продуктов питания. По оценке ФАО, численность лиц, располагающих количеством продовольствия менее «критической нормы» (1400-1600 калорий в день), составляет в развивающихся странах более 1/5 всего населения.
В соответствии с докладом ФАО «Земля, продовольствие и люди» в 2000 году уже 64 развивающиеся страны (против 54 в начале 80-х годов) отнесены к категории критических, т.е. их население не обеспечено продовольствием по нормативам ФАО - ВОЗ, и голод испытывает более 500 млн. человек.
Чтобы преодолеть кризис, мировое сельское хозяйство будет вынуждено перестроиться. Эта перестройка не может не затронуть Украину, которая имеет значительные массивы плодородных земель, но очень плохо развитое сельскохозяйственное производство.
Украина имеет в своем пользовании 42 млн га сельхозугодий, из них пашни – 32 млн. га. Это столько же, сколько у Германии и Франции вместе взятых. Именно в Украине сконцентрировано 25% мировых черноземов – потенциально самых плодородных почв. Но, не смотря на огромный потенциал и богатые черноземы, в Украине катастрофически низкая урожайность. В то время, когда страны Европы с 1 гектара поля собирают до 60-70 центнеров зерна, Украина – 25-27 центнеров. Урожайность сахарной свеклы в Украине составляет 300 ц/га. Фермеры Франции, которые отводят в своих хозяйствах под выращивание свеклы в среднем 12 га, с одного гектара земли собирают более 800 центнеров свеклы, Польша уже подтягивается к показателю 500 ц/га.
В современных условиях развития научно-технического прогресса и рыночных отношений, характеризующиеся неуклонным ростом цен на энергоносители и развитием информационных технологий, для эффективного сельскохозяйственного производства крайне необходимо применение новых технологий. Основной задачей этих технологий является получение экономического эффекта за счет оптимизации использования производственных средств и технологических процессов.
Актуальность темы
На современном этапе с учетом влияния нынешнних экономического и финансового кризисов вопрос практического решения задачи самообеспечения продовольствием становится одним из основополагающих в обеспечении национальной безопасности.
Современные условия развития агропромышленного комплекса Украины вызывают необходимость в разработке новых теоретических подходов и принципов организации сельскохозяйственного производства, что должно позволить более успешно решать задачи обеспечения продовольственной безопасности, сбережения и увеличения плодородия земли, понижения себестоимости производства сельскохозяйственной продукции.
Поэтому, в современных условиях для эффективного сельскохозяйственного производства крайне необходимо применение новых технологий.
Все вышеизложенное и определило направленность магистерской работы и ее актуальность.
Цель работы
Целью работы является исследование преимуществ прогрессивных технологий ведения сельскохозяйственного производства.
Идея работы
Идеей работы является выявление эффективности использования прогрессивных технологий ведения сельскохозяйственного производства в условиях Украины.
Основные задачи исследований
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
1. Исследование и анализ существующих прогрессивных методов земледелия.
2. Изучение опыта других стран по применению прогрессивных технологий земледелия.
3. Расчет экономического и экологического эффекта от использования прогрессивных методов земледелия на примере украинского сельскохозяйственного предприятия.
4. Разработка предложений по внедрению прогрессивных технологий ведения сельскохозяйственного производства в Украине.
Предмет исследований
Предметом исследований являются прогрессивные технологии ведения сельскохозяйственного производства.
Объект исследований
Объектом исследований является сельскохозяйственное производство как важнейшее звено обеспечения продовольственной безопасности, сбережения и увеличения плодородия земли, понижения себестоимости производства сельскохозяйственной продукции.
Научная новизна
Научная новизна магистерской работы состоит в системном подходе к сбережению и увеличению плодородия почв и понижению себестоимости производства сельскохозяйственной продукции благодаря применению прогрессивных методов земледелия с целью обеспечения продовольственной безопасности Украины.
Практическое значение полученных результатов
Теоретические исследования, анализ и обобщения, изучение опыта других стран в данной области, расчет экономического и экологического эффекта от использования прогрессивных методов земледелия в условиях Украины, содержащиеся в работе, ориентированы на применение при разработке стратегии развития и преобразования сельскохозяйственного производства и внедрению в него прогрессивных методов земледелия.
Апробация работы
Результаты работы докладывались на конференции, посвященной Дню Науки на кафедре Геоинформатики и геодезии 14 мая 2009 года.
Обзор иследований и разработок по теме
Проблеме рационального использования земель сельскохозяйственного назначения, внедрению различных прогрессивных технологий земледелия в сельскохозяйственное производство посвящены работы многих отечественных и зарубежных исследователей.
Еще в 1899г. в Киеве вышла в свет небольшим тиражом работа агронома-практика Ивана Евгеньевича Овсинского «Новая система земледелия», в которой он опубликовал результаты глубоких и перспективных исследований, и призывал обрабатывать землю не глубже 5 см, по системе, которая получила название беспахотной обработки почвы, суть которой состоит в отказе от механической обработки почвы, применение мульчи из пожнивных остатков, применение сидератов, грамотное использование севооборотов. Данная система земледелия воспроизводит природные механизмы саморегуляции почвы. А за 20 лет до этого русские ученые Д.И. Менделеев и П.А. Костычев раскрыли роль органической мульчи на поверхности поля и уже тогда считали обработку почвы с оборотом пласта совсем не обязательным агротехническим приемом.
В 1909 году состоялось роковое заседание кафедры агрономии Киевского университета, на котором книгу Овсинского назвали "полной путаницей и чепухой", хотя на своих полях Овсинский получал урожайность зерновых порядка 80 ц/га, в то время как средней по стране была урожайность только 8 ц/га! И это без пахоты! При этом он сделал урожай гарантированным, повысил плодородие почв и вчетверо сократил затраты труда и средств. Причем, наилучшими условиями для возделывания зерновых Иван Евгеньич считал условия засухи! С этим согласиться ученые того времени никак не могли. Свою работу Иван Евгеньевич в 1899 году назвал "Новая система земледелия", однако новой для большинства россиян и украинцев она остаётся и по сей день, по прошествии более 100 лет...
Публично реабилитирована система земледелия И.Е. Овсинского была лишь в 60-е годы прошлого столетия академиком Терентием Семеновичем Мальцевым, который проводил свои опыты в Зауралье. Его вывод – структура почвы восстанавливается, если продолжительное время не подвергается интенсивной обработке. Самовосстановление почв в период покоя происходит в результате активности живых организмов. Благодаря усилиям Т.С. Мальцева и А.И. Бараева в СССР во многих районах была введена безотвальная вспашка - первый шаг к внедрению "Новой системы земледелия". За свои достижения Мальцев был дважды удостоен звания Героя Социалисмтического труда, звания знатного полевода и народного академика.
Через 40 лет после опубликования И.Е. Овсинским своей сенсационной работы, путь русского ученого повторил американец – фермер из штата Огайо Эдвард Фолкнер. Эдвард Фолкнер – один из начинателей восстановительного и органического земледелия США. Его можно без скидок назвать «американским Овсинским» - так схожа их система органического восстановления почвы и философия. Фолкнер начал свои опыты на волне почвоохранной политики, развернувшейся в США после катастрофических пыльных бурь 1934 года. Он первым выдвинул идею о том, что любую почву можно легко восстановить. Его книги, в частности книга «Безумие пахаря» (1942г.), были в США бестселлерами 50-х годов и вызвали огромный резонанс.
Наш современник Федор Моргун, а так же целый ряд отечественных и зарубежных ученых констатируют, что за последние восемь десятков лет пахота привела к двукратному уменьшению содержания гумуса в почве [1].
Также системе беспахотной обработки почвы (ее еще называют ресурсосберегающей системой) посвящены книги наших современников: Шакиров Р.С., Шакиров В.З. «Применение удобрений в энергосберегающей системе земледелия», Орлова Л.В. «Научно-практическое руководство по освоению и применению технологий сберегающего земледелия», Хасаншин Г.Ш. «Опыт практического внедрения ресурсосберегающих технологий», Костычев П.А. «Почва, ее обработка и удобрение», Салихов А.С. и др. «Совершенствование системы обработки почвы - составная часть ресурсосберегающих технологий в земледелии».
Следующей не менее актуальной проблемой в степях Украины является недостаток влаги в почве. Традиционно эта проблема решается путем создания мелиоративных систем с последующей сплошной заливкой почвы. Кроме нерационального использования ограниченного количества водных ресурсов это также приводит к засолению почв. В настоящее время во всем мире применяют капельное орошение. Принципиальная схема капельного орошения представлена на рисунке 1. На данном рисунке показано, как вода от водоисточника подается в напорообразующее устройство, далее, с помощью регулирующей арматуры и переключателя, поступает в распределительные трубопроводы. Далее по водоиспускателям в виде капельниц, которые подведены к каждому растению, вода дозированно малыми порциями поступает в прикорневую зону растения. На рисунке расстояние между рядами растений и самими растениями показано услолвно показано условно.
Рисунок 1 - Принципиальная схема капельного орошения (Анимация состоит из 6-и кадров, 7-и циклов, сделана в MP Gif Animator. Размер анимации - 35 Kb)
Применению капельного орошения в сельскохозяйственном производстве посвящены работы многих исследователей, которые в своих исследованиях доказывают, что эта система полива является наиболее эффективной из всех существующих на сегодняшний день. В частности, исследование Нестеренко Ивана Андреевича «Водосберегающие элементы технологии возделывания томатов при капельном орошении», исследование Шляхова Виктора Александровича «Ресурсосберегающие элементы технологии возделывания картофеля при капельном орошении в условиях аридной зоны Нижнего Поволжья» показывают эффективность использования капельного орошения при выращивании томатов и картофеля.
Самой новой и самой прогрессивной технологией ведения сельскохозяйственного производства является технология точного земледелия. В основе научной концепции точного земледелия лежат представления о существовании неоднородностей в пределах одного поля. Для оценки и детектирования этих неоднородностей используются новейшие технологии, такие как системы глобального позиционирования, специальные датчики, аэрофотоснимки и снимки со спутников, а также специальные программы для агроменеджмента на базе геоинформационных систем [4]. Исследователи из разных стран занимаются изучением данной системы ведения сельскохозяйственного производства. В статье украинских исследователей Адамчука В.В., Мойсеенко В.К. «Точное земледелие: существо и технические проблемы» изложена суть данной технологии, проанализирован опыт иностранных государств по применению данной системы, а также проведен анализ применения точного земледелия в Украине и достижений украинских исследователей в данной области.
Основное содержание работы
1. Историческая справка о системах земледелия, которые применялись на Украине.
В данном разделе производится описание и анализ различных систем земледелия, которые применялись на территории современной Украины, начиная со времен Киевской Руси и до наших дней.
2. Беспахотная обработка почвы
В данном разделе производится исследование и анализ одной из наиболее эффективных и ресурсосберегающих систем ведения сельскохозяйственного производства – системы беспахотной обработки почвы.
2.1 Исследования русского ученого И.Е. Овсинского в области земледелия
2.2 Современная история беспахотной (нулевой) обработки почвы
2.3 Преимущества и недостатки беспахотной обработки почвы
2.4 Исследования нулевой обработки почвы в Западной Австралии
2.5 Опыт Финляндии по применению беспахотной обработки почвы
3. Капельное орошение
В данном разделе производится исследование и анализ самой эффективной и наиболее ресурсосберегающей системы полива сельскохозяйственных культур – системы капельного орошения.
3.1 Сравнение разных видов орошения
3.2 Капельное орошение – прогрессивная технология земледелия
3.3 Преимущества и недостатки капельного орошения
3.4 Конструкция и стоимость системы капельного орошения
4. Точное земледелие – одно из современных направлений в ресурсосберегающем земледелии
В данном разделе производится исследование и анализ самой прогрессивной системы ведения сельскохозяйственного производства – системы точного земледелия.
4.1 Понятие точного земледелия
4.2 Преимущества и недостатки точного земледелия
4.3 Разработка и освоение в сельскохозяйственном производсве электронных систем
4.4 Внедрение точного земледелия на Украине
4.5 Достижения украинских ученых в области точного земледелия
5. Составление проекта внутрихозяйственного землеустройства. Расчет экономического и экологического эффекта от применения анализируемых прогрессивных систем ведения сельскохозяйственного производства
В данном разделе производится составление проекта внутрихозяйственного землеустройства украинского сельскохозяйственного предприятия в нескольких вариантах, т.е. с применением рассмотренных выше прогрессивных систем земледелия и с применением традиционных методов ведения сельскохозяйственного землеустройства. Далее производится расчет и сравнительный анализ полученного экономического и экологического эффекта от внедрения составленных проектов внутрихозяйственного землеустройства.
7. Выводы о наиболее приемлемых системах земледелия в условиях украинского аграрного сектора и разработка предложений по внедрению прогрессивных технологий ведения сельскохозяйственного производства в Украине.
Выводы
Будущее — за широким использованием прогрессивных методов земледелия в сельскохозяйственном производстве.
На данный момент самой целесообразной и прогрессивной системой обработки почвы является беспахотная обработка почвы. Она доказала свое преимущество перед иными системами, которые используют механическую обработку почвы. Но процесс внедрения беспахотной системы обработки почвы - это процесс ломки привычных стереотипов, изменения психологии сельских специалистов и руководителей, процесс пропаганды новой философии земледелия. Поэтому, на сегодняшний день стоит задача пропаганды данной системы земледелия в Украине для увеличения плодородия сельскохозяйственных земель и уменьшения рентабельности производства сельскохозяйственных культур.
Система капельного орошения является самой эффективной системой полива среди существующих на сегодняшний день, она широко используется во многих странах мира, и доказала свою эффективность. Благодаря капельному орошению повышается урожайность даже на неплодородных почвах. Определяющим фактором внедрения систем капельного орошения является их большая стоимость. стоимость оснащения для организации капельного орошения составляет 2,0-2,4 тыс. долларов на 1 га сельскохозяйственных угодий.
Результаты внедрения точного земледелия в значительной степени зависят от постановки на серийное производство машин для дифференцированного удобрения почвы с установленными на них оптическими (или иными) приборами агрохимического анализа.
Важное замечание
На данный момент магистерская работа находится в стадии разработки. Окончательное завершение: декабрь 2009 г. Полный текст работы и материалы по теме могут быть получены у автора или у руководителя после указанной даты.
