Агроэкологическая эффективность факторов биологизации в звене севооборота на темно-серых почвах северной лесостепи ЦЧЗ

• Автор: Кружков, Алексей Николаевич
• Шифр специальности: 06.01.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Орел
• Количество страниц: 148 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Особенности развития биологических систем земледелия

(обзор литературы)

1.1. Проблемы интенсивного земледелия

1.2. Биологизация земледелия как средство

сохранения и повышения плодородия почвы

1.3. Направления биологизации земледелия

2. Условия и методика проведения исследований

2.1. Особенности климата Орловской области
и погодные условия в годы проведения исследований
2.2. Характеристика почвенных условий
2.3. Методика проведения исследований
3. Агрофизические показатели плодородия почвы
в биологическом земледелии
3.1. Строение пахотного слоя почвы
3.1.1. Плотность сложения пахотного слоя почвы
3.1.2. Пористость почвы
3.2. Влажность почвы и запас продуктивной влаги
3.3 Структурное состояние почвы
3.4. Температурный режим почвы
4. Ёмкость круговорота веществ в агроэкосистемах
4.1. Поступление в почву органической массы
4.2. Динамика разложения органической массы в почве
5. Микробиологические процессы и почвенная макрофауна
5.1. Интенсивность разложения льняной ткани
5.2. Численность дождевых червей в пахотном слое почвы
6. Влияние факторов биологизации на
фитосанитарное состояние агроэкосистем
6.1. Засоренность посевов и почвы
6.2. Пораженность культур болезнями
7. Рост, развитие и урожайность сельскохозяйственных культур
7.1. Полевая всхожесть семян и густота стояния растений
7.2. Урожайность сельскохозяйственных культур
7.3. Продуктивность звеньев севооборота
8. Экономическая и биоэнергетическая оценка
факторов биологизации
8.1. Экономическая эффективность факторов биологизации
8.2. Биоэнергетическая оценка факторов биологизации
Выводы и рекомендации производству
Список литературы
Приложения

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы:
Земледелие исторически развивалось в направлении интенсификации. Это связано с тем, что постоянный рост численности населения не может сопровождаться пропорциональным увеличением площади земель, используемых в сельскохозяйственном производстве (A.A. Жученко, 2000; В.Ф. Мальцев и др., 2002; Н.В. Парахин и др., 2000; В.Е. Шевченко, 2000).
Интенсивные технологии возделывания включали применение высоких норм минеральных удобрений, интенсивную обработку почвы и широкое использование пестицидов. Это обеспечивало высокую продуктивность агроэкосистем, но оказывало негативное влияние на окружающую среду, что особенно проявлялось при нарушении агротехнических требований.
В поисках путей снижения негативных последствий интенсификации в развитых зарубежных странах и в России стали изучаться альтернативные системы земледелия, которые базируются, в основном, на использовании биологических факторов для воспроизводства плодородия почвы.
Воспроизводство плодородия почвы в биологическом земледелии осуществляется на основе активизации почвенных биологических процессов и исключением сильных антропогенных воздействий на почву и компоненты агробиоценозов. Биологические факторы должны снижать негативное антропогенное воздействие и предотвращать дальнейшую деградацию почвы.
Необходимость биологизации земледелия в развитых зарубежных странах обусловливается негативными последствиями применения больших количеств агрохимикатов. В России же объемы применения минеральных удобрений и химических средств защиты растений находятся значительно ниже их уровня, а в последние годы даже снижаются.
Необходимость перехода на биологические системы земледелия в России обусловлена недостаточным количеством и несбалансированностью по элементам питания вносимых минеральных удобрений, высокой стоимостью

средств химизации, сокращением объемов применяемого навоза, сокращением площадей под многолетними травами и зернобобовыми культурами.
Одной из основных проблем земледелия является воспроизводство органического вещества почвы. Биологическое земледелие основывается на принципе осуществления максимальной замкнутости круговорота веществ и энергии в агроэкосистемах путем увеличения количества возвращаемой в почву органической массы в виде навоза, побочной продукции, сидерации, а также - отходов хозяйственной деятельности.
Важным фактором биологизации является использование навоза и различных компостов на его основе. Однако применение в достаточных количествах навоза возможно лишь в многоотраслевом хозяйстве, где функционируют две отрасли - растениеводство и животноводство. (Н.В. Парахин и др., 2000). В последнее время наблюдается резкое снижение количества применяемого навоза вследствие сокращения поголовья животных.
Основой сохранения гумусового фонда почвы являются возделываемые в севооборотах многолетние травы, которые оставляют в почве большое количество растительных остатков и оказывают благоприятное влияние на биологические и физико-химические свойства почвы. Однако в последнее время значительно сократилась их доля в структуре посевных площадей.
В настоящее время практически не применяются люпиновые сидераль-ные пары, которые являются мощным фактором управления режимом питания растений и воспроизводства органического вещества на почвах легкого механического состава.
В результате сокращения производства основного органического удобрения - навоза и большими экономическими затратами на его внесение возникла необходимость решения этой проблемы за счет вовлечения в биологический круговорот наибольшего количества фитомассы, сформированной сельскохозяйственными культурами.
Вопросам изучения биологической интенсификации земледелия в условиях Центральной лесостепи посвящено много исследований (А.Д. Задо-

лось возделывание рапса в качестве сидерата с внесением по 50 кг/га д.в NPK до его посева. При этом урожайность клубней повышалась на 5,5 т/га (22,4 %) по сравнению с чистым унавоженным паром (Коршунов A.B. и д.р., 2007).
По данным С.М. Надежкина и др. (1998), использование зеленого удобрения в пару обеспечило прибавку урожая зерна озимой ржи на 8,6-15,2 %, проса- 10,5-15,1, ячменя - 13,9-20,9%.
Дополнительный сбор зерна при применении сидеральных культур на южныхо черноземах Урала составлял 3,4-5,9 ц/га, на черноземах обыкновенных - до 5,4 ц/га (H.A. Максютов и др., 1999).
На среднесуглинистом черноземе Тульской области урожайность озимой пшеницы по сидеральному пару была на 10-12 % выше, чем по занятому без внесения NPK и на 7 % выше, чем по удобренному (А.Ю. Акимов, 2005).
В опытах Л.В. Ильиной и др., (1998) при внесении зеленых удобрений, соломы и их смеси урожайность картофеля по сравнению с контролем в среднем за 3 года исследований была выше на 15,3, 23,0 и 36,0 % и составила 211, 225 и 249 ц/га.
Применение соломы в качестве органического удобрения является наиболее доступным и дешевым резервом восполнения органического вещества в почве по сравнению с сидерацией (Б.А Сараев и др., 1996).
По приблизительным подсчетам в настоящее время для животноводства используется менее половины общей массы получаемой соломы, а остальное не находит применения и относится к категории неиспользуемых растительных остатков (А.Н. Данилов и др., 1997; М. Н. Новиков, 1992).
Солома является ценным органическим удобрением. В состав органического вещества соломы входят все необходимые растениям элементы питания, минерализуемые почвенными микроорганизмами в доступные формы (O.E. Авров, З.М. Мороз, 1979; А.Р. Стейнифорт, 1985).
Подсчитано, что 4 т соломы зерновых культур могут дать с 1 га почвы 3200 кг органического вещества, 14-22 кг азота, 3-7 кг фосфора, 22-25 кг ка-