Проектирование системы севооборотов и их обоснование по экономическим показателям

На основе перспектив развития хозяйства и задания на составление проекта решается вопрос о типах, видах и количестве севооборотов.

Основное внимание должно быть обращено на рациональное использование земель, подверженных эрозии, проектирование севооборотов, способствующих получению высоких и устойчивых урожаев, повышению плодородия почв, предотвращению и прекращению процессов эрозии.

Проектирование севооборотов ведется с учетом дальнейшего внутреннего устройства их территории и проведения комплекса мероприятий по борьбе с эрозией почв.

Одним из основных вопросов при проектировании севооборотов является дифференцированное, по категориям эрозионноопасных земель размещение культур с учетом плодородия почв, степени их эродированности, расположения относительно населенных пунктов и животноводческих ферм.

Севообороты разрабатывают в соответствие с планируемой структурой посевных площадей, планируемой урожайностью сельскохозяйственных культур. При этом имеется ввиду, что структура посевных площадей определена с учетом потребности в кормах и требований защиты почв от эрозии.

При установлении типов, видов, количества и размеров севооборотов определяют площади, которые целесообразно использовать под почвозащитные, полевые и другие севообороты. Следует иметь в виду, что все севообороты должны выполнять почвозащитные функции.

В районах эрозии проектирование следует начинать с тех севооборотов, местоположение которых, а иногда и площади определяются особенностями территории. Для этого используется карта категорий эрозионноопасных земель.

На землях, подверженных эрозии IV, V и частично III категории, где интенсивность смыва может достигать 15-20 т/га, проектируют почвозащитные севообороты с большим удельным весом многолетних трав. Возделывание пропашных и яровых культур на этих землях нецелесообразно, так как резко снижается урожайность и усиливаются процессы эрозии.

Если земли IV и V категорий занимают небольшую площадь или размещаются на территории небольшими участками, то их включают в полевые севообороты. При этом эродированные земли выделяют в отдельные рабочие участки, где размещают многолетние травы и озимые культуры по схеме чередования культур (сборные поля).

Границы почвозащитных севооборотов согласуют с размещением эродированных земель, ранее запроектированными водорегулирующими лесными полосами, расположенными строго с учетом рельефа. При этом допускается включение небольших участков слабосмытых земель, если по расположению и конфигурации их более целесообразно использовать в почвозащитном севообороте.

По размерам почвозащитные севообороты должны быть достаточно удобными для использования сельскохозяйственной техники. Площадь под лесные полосы устанавливается в процентном соотношении к площади пашни. Установление площади почвозащитного севооборота производят одновременно с его размещением на территории с учетом проектирования полей, чтобы неудобные участки нижних частей склонов не дробились проектными границами полей. Поэтому количество полей большей частью определяется рациональным их размещением.

Площади участков, отводимые под севообороты, показывают в табл. 6

Анализирую таблицу 6, понятно, что часть земель III категории отводится как под полевой севооборот, так и под почвозащитный.

 

 

Таблица 6 - Распределение пашни по севооборотам с учетом категорий
эрозионной опасности земель

№№ контура или массива	Площадь, га	Категории земель и их площадь	Намечаемое использование без учета трансформации	Площадь с учетом трансформации, га
категория	площадь, га	вид севооборота	площадь, га
	190,00	I	47,62	полевой	47,62
II	32,47	полевой	32,47
III	48,94	полевой	30,25
почвозащитный	18,69
IV	25,36	почвозащитный	25,36
V	35,61	почвозащитный	35,61
	39,30	II	3,33	полевой	3,33
III	10,88	полевой	4,10
почвозащитный	6,78
IV	8,14	почвозащитный	8,14
V	16,95	почвозащитный	16,95
	74,77	II	17,96	полевой	17,96
III	33,00	полевой	18,64
почвозащитный	14,36
IV	18,38	почвозащитный	18,38
V	5,43	почвозащитный	5,43
	36,04	I	8,45	полевой	8,45
II	23,!7	полевой	23,!7
III	4,42	полевой	4,42
	135,15	I	21,70	полевой	21,70
II	49,32	полевой	49,32
III	45,28	полевой	45,28
IV	18,85	почвозащитный	18,85
	18,75	III	1,38	почвозащитный	1,38
IV	11,43	почвозащитный	11,43
V	5,94	почвозащитный	5,94
Итого	494,01			полевой	306,71	311,03
почвозащитный	187,30	188,73
Всего					494,01	499,76

 

При этом распределение контуров пашни по севооборотам производят без учета предварительной трансформации, а в итоговые площади севооборотов вводятся поправки, отражающие произведенные изменения в структуре угодий.

На плодородных пойменных землях проектируют овощные и овощекормовые севообороты. Их размеры определяют планом посева овощных культур, площадью пригодных для них земель и правильным чередованием культур.

В целях сокращения затрат на транспортировку сочных и зеленых кормов на фермы проектируют кормовые севообороты, к которым относятся и почвозащитные. При этом учитывают местоположение животноводческих ферм и их лагерей, степень удаленности пахотных земель, характер рельефа и почвенного покрова, размещение пастбищ и т.д.

Под полевые севообороты, насыщенные пропашными и другими интенсивными культурами, используют основные площади пахотных земель, лучшие по условиям почв и рельефа (в основном I-III категории земель), расположенные крупными и компактными массивами.

В каждой производственном подразделении, как правило, проектируют один полевой севооборот.

Если пахотные земли, выделенные под полевой севооборот, различаются по почвам, механическому составу и эродированности, условиям рельефа, а также по удаленности от населенных пунктов, проектируют два и более полевых севооборота разного вида, различающихся по составу культур. На более плодородных почвах (I и II категории) проектируют севооборот, насыщенный пропашными культурами, а на среднесмытых почвах III категории, где ежегодный смыв превышает 10 т/га, необходим почвозащитный подбор культур c коэффициентами эрозионной опасности в них не превышающими 0,35-0,40, т.е. с культурами сплошного сева. В таких случаях полевые севообороты проектируют с более короткой ротацией, чтобы не уменьшать размеры полей.

Количество полей в севооборотах устанавливают исходя из структуры посевных площадей с учетом размещения культур по хорошим предшественникам, а также рационального размещения полей. Например, под посевы сахарной свеклы лучше отводить одно целое поле. Но так как в районах эрозии почв в поля могут включаться участки со средне- и сильносмытыми почвами, где возделывание сахарной свеклы нецелесообразно, ее размещают в двух полях вместе с посевами зерновых культур.

Размеры севооборотов, количество полей и чередование культур приводят в табл. 7

Одновременно с установлением видов, количества и размеров севооборотов производят их размещение.

В первую очередь размещают севообороты, местоположение которых определяется природными особенностями территории.

 

Таблица 7 - Примерное чередование культур в севооборотах

	Вид севооборота, общая площадь, средний размер поля и чередование культур
	Полевой севооборот	Почвозащитный севооборот
	Общая площадь - 311,03 га	Общая площадь - 188,73 га
	Средний размер поля - 63 га	Средний размер поля - 38 га
	Зернобобовые 66,97га		Многолетние травы 39,27га
	Озимые зерновые		Многолетние травы
	Сахарная свекла		Многолетние травы
	Яровые		Озимые зерновые
	Кукуруза		Яровые культуры с подсевом многолетних трав

 

Таким образом, в АО «Богатырь» на общей площади 499,76га запроектировано 2 севооборота (полевой и почвозащитный). Средний размер поля полевого севооборота равен 63га, а средний размер поля почвозащитного севооборота в 1,6 раза меньше и равен 38га. При проектировании полевого севооборота использовались в основном пропашные и зерновые культуры, при проектировании почвозащитного севооборота использовались многолетние травы, так как они имеют наименьший показатель коэффициента эрозионной опасности сельскохозяйственных культур.

Запроектированные севообороты необходимо оценить по степени эродированности почв, рельефу, категориям эрозионной опасности земель, компактности и другим показателям.

С этой целью была определена средневзвешенная крутизна склона на территории севооборота (таблица 8), которая необходима для внесения поправок за рельеф при определении коэффициента эрозионной опасности культур по севооборотам.

Таблица 8 - Определение средневзвешенной крутизны склонов по севооборотам

Крутизна склонов	Севообороты	На всей площади
в градусах	в т.ч. средняя, i	полевой	почвозащитный
Р(га)	Рi	Р(га)	Рi	Р(га)	Рi
до 1	0,5	64,0		-	-	64,0	32,0
1-3		180,5		30,5
3-5		52,3	209,2	69,5		121,8	487,2
5-8	6,5	-	-	93,0	604,5	93,0	604,5
Итого		306,8	622,2	193,0	943,5	499,8	1565,7
Средневзвешенная крутизна			2,0		4,9		3,1

Из данных таблицы 8 видно, что средняя крутизна склонов по полевому севообороту составила 2,0°, а по почвозащитному севообороту – 4,9°. Средняя крутизна склонов по обоим севооборотам составляет 3,1°.

Самые худшие земли будут отведены под почвозащитный севооборот со средневзвешенной крутизной склона 4,9°, что будет способствовать уменьшению смыва почв и снижению распространения процессов эрозии.

Характеристика проектируемого размещения севооборотов приведена в таблице 9.

Таблица 9 - Характеристика проектируемого размещения севооборотов

Севообороты	Площадь, га	Компактность	Средневзвешенная крутизна склона, град.	Степень эродированности, га	Категории земель и их площади, га
количество обособленных массивов	наибольшая протяженность, км		нет смыва	слабосмытые	среднесмытые	сильносмытые	I	II	III	IV	V
Полевой	311,03		2,1	2,0	-	195,15	115,88	-	80,8	98,7	131,53	-	-
Почво-защитный	188,73		2,2	4,9	-	19,30	67,47	101,96	-	15,70	42,21	82,36	48,46
Итого пашни	499,76				-	214,45	183,35	101,96	80,8	114,4	173,74	82,36	48,46

Обоснование проектирования севооборотов на территории АО «Богатырь» проводится по противоэрозионным и экономическим показателям по 2 вариантам.

Первый вариант предполагает всесторонний учет категорий эрозионноопасных земель и организацию их на основе двух севооборотов: полевого и почвозащитного. По второму варианту проектируется один полевой севооборот на всей территории пашни.

Противоэрозионная эффективность дифференцированного размещения культур по севооборотам определяется при помощи приближенных коэффициентов эрозионной опасности возделывания сельскохозяйственных культур. В коэффициенты эрозионной опасности вводится поправка, учитывающая крутизну склонов и определяется коэффициент культур с учетом средней крутизны склона (Ккi).

(6)

где К_к — коэффициент культур;

i_т° — средняя крутизна склона по севообороту.

Коэффициенты эрозионной опасности культур с учетом крутизны склона используются для определения величины смыва почвы под посевами сельскохозяйственных культур на различных категориях эрозионноопасных земель в весенний и летний периоды (таблица 10).

Величину смыва почвы в этом случае определяют по формуле:

 

Э _к = Э × К_кi, (7)

где Э_к – смыв почвы в т/га на различных категориях эрозионноопасных земель под посевами сельскохозяйственной культуры раздельно от стока талых вод и дождей; Э – смыв почвы в т/га на различных категориях эрозионноопасных земель соответственно от стока талых вод и дождей при отсутствии посевов культур (пар, зябь, – используются данные табл. 3); К_кi – коэффициент эрозионной опасности культур с учетом средней крутизны склонов по севообороту [6, c.47-48].

Расчет средневзвешенной величины потенциального смыва почвы под посевами сельскохозяйственных культур на различных категориях земель показан в таблице 11.

Таблица 10 - Расчет ежегодного возможного смыва почвы под посевами сельскохозяйственных культур на различных категориях

Варианты	Севообороты	Сельскохозяйственные культуры, пар, зябь	Коэффициенты эрозионной опасности с.-х. культур с учетом крутизны склонов	Интенсивность смыва почвы на пару, зяби под посевами с.-х. культур на различных категориях
I	II	III	IV	V
от снеготаяния	от ливней	от снеготаяния	от ливней	от снеготаяния	от ливней	от снеготаяния	от ливней	от снеготаяния	от ливней
I	Полевой			1,6	1,0	5,9	3,9	11,8	7,9	20,5	13,7	33,5	22,3
Зернобобовые	0,13	0,2	0,1	0,7	0,5	1,5	1,0
Озимые зерновые	0,10	0,1	0,1	0,5	0,3	1,1	0,7
Сахарная свекла	0,28	0,4	0,2	1,6	1,0	3,3	2,2
Яровые	0,20	0,3	0,2	1,1	0,7	2,3	1,5
Кукуруза	0,28	0,4	0,2	1,6	1,0	3,3	2,2
I	Почвозащитный	Многолетние травы	0,01			0,0	0,0	0,1	0,0	0,2	0,1	0,3	0,2
Озимые зерновые	0,25			1,4	0,9	2,9	1,9	5,7	3,4	8,3	5,5
Яровые	0,41			2,4	1,5	4,8	3,2	8,4	5,6	13,7	9,1
II	Полевой			1,6	1,0	5,9	3,9	11,8	7,9	20,5	13,7	33,5	22,3
Зернобобовые	0,21	0,3	0,2	1,2	0,8	2,4	1,6	4,3	2,8	7,0	4,6
Озимые зерновые	0,16	0,2	0,1	0,9	0,6	1,8	1,2	3,2	2,1	5,3	3,5
Сахарная свекла	0,44	0,7	0,4	2,5	1,7	5,1	3,4	9,0	6,0	14,7	9,8
Яровые	0,26	0,4	0,2	1,5	1,0	3,0	2,0	5,3	3,5	8,7	5,7
Кукуруза	0,44	0,7	0,4	2,5	1,7	5,1	3,4	9,0	6,0	14,7	9,8
Многолетние травы	0,04	0,0	0,0	0,2	0,1	0,4	0,3	0,8	0,5	1,3	0,8

 

Таблица 11 - Расчет средневзвешенной величины потенциального смыва почвы под посевами сельскохозяйственных культур
на различных категориях земель за ротацию севооборотов

Варианты	Севообороты	Площади	Сельскохозяйственные культуры и пар	Интенсивность смыва почвы на пару (зябь) и под посевами с.х. культур на различных категориях эрозионных земель, т/га в год	Площади пашни соответствующей категории эрозионноопасных земель, га/%	Средневзвешенная величина смыва за ротацию севооборота, т/га (Эк)	Средневзвешенная величина смыва со всей площади севооборота, т/га	На 1 га севооборота
га	%	I	II	III	IV	V	I	II	III	IV	V
I	Полевой	63,0		Зернобобовые	0,3	1,2	2,5								1,5	94,5
61,0		Озимые зерновые	0,2	0,8	1,8								1,0	61,0
63,0		Сахарная свекла	0,6	2,6	5,5								3,3	207,9
63,0		Яровые	0,5	1,8	3,8								2,3	144,9
61,03		Кукуруза	0,6	2,6	5,5								3,3	201,4
Итого	311,03								80,80	98,70	131,53				709,7	2,2
%									26,0	31,7	42,3
Продолжение таблицы 11
Почвозащитный	119,5		Многолетние травы	-	0,0	0,1	0,3	0,5						0,2	23,9
35,0		Озимые зерновые	-	2,3	4,8	9,1	13,8						8,7	304,5
34,23		Яровые	-	3,9	8,0	14,0	22,8						14,0	480,4
Итого	188,73								-	15,7	42,21	82,36	48,46		808,8	4,3
%									-	8,3	22,4	43,6	25,7
Всего	499,76														1518,5	3,0
II	Полевой	50,0		Зернобобовые	0,5	2,0	4,0	7,1	11,6						4,2	210,0
100,0		Озимые зерновые	0,3	1,5	3,0	5,3	8,8						3,1	315,3
50,0		Сахарная свекла	1,1	4,2	8,5	15,0	24,5						8,9	545,0
100,0		Яровые	0,6	2,5	5,0	8,8	14,4						5,2	520,0
50,0		Кукуруза	1,1	4,2	8,5	15,0	24,5						8,9	545,0
149,76		Многолетние травы	0,0	0,3	0,7	1,3	2,1						0,7	104,8
	Итого	499,76								80,8	114,4	173,74	82,36	48,46
	%									16,2	22,9	34,8	16,5	9,6		2240,1	4,5

 

Определение потерь растениеводческой продукции по севооборотам приведено в таблице 12.

Таблица 12 - Определение потерь растениеводческой продукции по севооборотам

Варианты	Севообороты	Площадь, га	Культуры	Планируемая урожайность, ц/га	Урожайность в процентах к урожаю на несмытых почвах, ц/га	Площадь земель по степени эродированности, га, %	Средне-взвешенная урожайность	Потери продукции с га	Цена 1 ц	Потери со всей площади в тыс. руб.	На 1 га севооборота, тыс. руб.
средняя	на несмытых почвах	несмытые	слабосмытые	среднесмытые	сильносмытые	несмытые	слабосмытые	среднесмытые	сильносмытые	В %	В ц/га	В ц	В тыс. руб.
I	Полевой	63,0	Зернобобовые												21,6	0,4	0,28		17,6
61,0	Озимые зерновые												25,0	1,0	0,80		48,8
63,0	Сахарная свекла												270,0	10,0	9,0		567,0
63,0	Яровые												21,0	2,0	1,66		104,6
61,03	Кукуруза												214,0	21,0	12,6		768,9
Итого	311,03								-	195,15	115,88	-						1506,9	4,8
%										62,7	37,3
Почво-защитный	119,5	Многолетние травы											82,4	24,7	5,3	1,5		179,2
35,0	Озимые зерновые											57,6	15,0	11,0	8,8		361,6
34,23	Яровые											50,5	11,6	11,4	9,4		421,7
Итого	188,73								-	19,3	67,47	101,96						962,5	5,1
%										10,2	35,7	54,1
Всего	499,76																	2469,4	4,9

 

 

Продолжение таблицы 12

II	Полевой	50,0	Зернобобовые											78,7	17,3	4,7	3,2		160,0
100,0	Озимые зерновые											71,6	18,6	7,4	5,9		590,0
50,0	Сахарная свекла											72,4	202,7	77,3	69,5		1475,0
100,0	Яровые											61,6	14,1	8,9	7,3		730,0
50,0	Кукуруза											63,3	148,7	86,3	51,7		2585,0
149,76	Многолетние травы											88,8	26,6	3,4	0,9		134,7
Итого	499,76								-	214,45	183,35	101,96						5674,7	11,4
%										42,9	36,7	20,4

 

Из данных таблицы 11 видно, что при проектирование двух севооборотов (полевого и почвозащитного) наблюдается наименьший смыв почвы, чем при проектировании единого полевого севооборота, на 1,5 т/га. Поэтому целесообразнее проектировать полевой и почвозащитный севооборот, что позволит снизить смыв почвы и дальнейшее распространение водной эрозии почв.

Сравнивая данные таблицы 12, можно сделать идентичный вывод, о том, при проектировании двух севооборотов потери растениеводческой продукции меньше, нежели при размещении единого полевого севооборота. Таким образом, проектируя два севооборота, можно получить выгоду на 3205,3тыс. руб. больше.