Вячеслав Филиппович Федоренко, доктор технических наук, профессор, академик РАН, главный научный сотрудник
Москва
Vyacheslav F. Fedorenko, Dr.Sc.(Eng.), professor, member of the Russian Academy of Sciences, chief researcher
Moscow
Закономерный переход к новой стратегии земледелия – к рационализации использования доступных природных ресурсов характеризуется экономичными способами обработки почвы. Инновационные тенденции в растениеводстве предусматривают, в том числе, частичный или полный отказ от технологии отвальной вспашки, отсутствие вертикального перемешивания пахотного слоя, минимальное нарушение почвенного покрова сельскохозяйственными машинами, уменьшение деградации и эрозии почвы. (Цель исследования) Применение технологических подходов, процессов и технических систем, разработанных в соответствии с современными представлениями о продукционных процессах в растениеводстве. (Материалы и методы) Развитие технологий обработки почвы связано с переходом от экстенсивного земледелия к системам управления природными ресурсами, которые основаны на естественных или близких к ним процессах и обеспечивают меньшее производство энтропии, чем техногенные технологии. Новые подходы, в частности системы нулевой обработки почвы (no-till), должны базироваться на концепции симбиоза растений и почвенных микроорганизмов и их взаимодействии с условиями и факторами окружающей среды. (Результаты и обсуждение) Для обеспечения оптимальных условий сохранения и развития биоценозов в корнеобитаемых слоях почвы предлагается использовать погружаемые пневмогидробуры с возможностью внутрипочвенной обработки, рыхления и аэрации импульсами сжатого воздуха с последующими орошением, внесением удобрений и гидрогеля. Представляются наиболее перспективными и целесообразными агротехнологии, технические системы и средства, формирующие условия для максимальной реализации генетического потенциала продуктивности растений, формирования механизмов взаимодействия биомашинных систем и процессов живой природы для получения максимального и рационального синергетического эффекта. (Выводы) В соответствии с современными представлениями о продукционных процессах в растениеводстве обоснованы и разработаны технологические процессы и технические системы. Предлагаемые решения базируются на концепции симбиоза растений и почвенных микроорганизмов за счет внутрипочвенной обработки, рыхления и аэрации импульсами сжатого воздуха.
The natural shift towards a new agricultural strategy targeting at the rational use of available natural resources is marked by more economical soil cultivation methods. Innovative trends in crop production include, among other practices, the partial or complete elimination of moldboard plowing, the avoidance of vertical mixing of the arable layer, minimal soil disturbance by agricultural machinery, and a reduction in soil degradation and erosion. (Research purpose) The paper explores the application of technological approaches, processes, and technical systems developed in accordance with contemporary concepts of production processes in crop cultivation. (Materials and methods) The development of soil cultivation technologies is associated with the shift from extensive agriculture to natural resource management systems that leverage natural or nature-mimicking processes, resulting in lower entropy production than technogenic methods. New approaches, such as no-till systems, should be based on the concept of symbiosis between plants and soil microorganisms, and their interaction with environmental conditions and factors. (Results and discussion) To ensure optimal conditions for the preservation and development of biocenoses within the root-occupied soil layers, it is proposed to use submersible pneumatic hydrodrills capable of subsoil processing, loosening, and aeration through compressed air pulses. This process is followed by irrigation, fertilizer application and hydrogel integration. The most promising and appropriate agricultural technologies, technical systems and tools are those that maximize the genetic potential of plant productivity and facilitate the interaction between biomachine systems and natural processes. These approaches aim to achieve the highest and most rational synergistic effect. (Conclusions) In accordance with modern concepts in crop cultivation, technological processes and technical systems have been developed and substantiated based on the concept of symbiosis between plants and soil microorganisms. These systems utilize subsoil processing, loosening, and aeration through pulses of compressed air.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.