Эффективность фитомелиорации в повышении плодородия чернозёма южного и урожайности зерновых культур в Поволжье

• Автор: Шестёркин, Дмитрий Геннадьевич
• Шифр специальности: 06.01.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 199 с. : ил.

Содержание
Введение

1. Обзор литературы

1.1 Деградация почв при традиционных системах земледелия

1.2 Пути предупреждения деградации почв, средообразующая роль культурных растений

1.3 Многолетние травы как фитомелиоранты

1.4 Обработка почвы и ее влияние на плодородие

2. Условия, схема и методика проведения исследований

2.1 Почвы
2.2 Климат
2.3 Погодные условия
2.4 Схема опыта
2.5 Методика проведения исследований
3. Влияние фитомелиорации на органическое вещество почвы
3.1. Количество пожнивно-корневых остатков многолетних трав за годы исследований
3.2 Изменение содержание гумуса в почве под влиянием фитомелиорации
4. Водно-физические свойства почвы
4.1. Структура почвы
4.2. Плотность почвы
4.3. Пористость почвы
5. Влияние многолетних трав на запасы продуктивной влаги в почве
6. Влияние фитомелиорантов на пищевой режим почвы и засоренность
6.1. Пищевой режим
6.2 Засоренность
7. Урожайность зерна яровой и озимой пшеницы
8. Энергетическая и экономическая эффективность возделывания зерновых культур после фитомелиорации
Заключение
Список литературы
Приложения

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы исследований. При современной традиционной системе земледелия в условиях дефицита техногенных средств повышения плодородия почвы, отмечается устойчивая её деградация и снижение урожайности сельскохозяйственных культур, в том числе и пшеницы. В последнее время возникла проблема с качеством зерна этой культуры.
Интенсивная обработка почвы приводит к разрушению структуры, снижению водопроницаемости и усилению водной эрозии. В Правобережье Саратовской области более чем 63% пахотных земель относятся к склоновым типам агроландшафтов, которые подвержены в той или иной степени водной эрозии(А.И. Шабаев). Это определяет особенность ведения хозяйств, соответствующий набор культур и сортов, специальных севооборотов, применение дифференцированных приёмов мелиорации, технологии сберегающего земледелия с минимальной обработкой почвы и т.д.
В Саратовской области эрозии подвержено более 50% пашни, при этом теряется большое количество почвенной влаги, гумуса, азота, доступного фосфора и обменного калия.
Выход из создавшегося положения кроется в биологизации и адаптации систем земледелия к природным ландшафтам, где основным фактором его формирования являются фиторесурсы (В.В. Докучаев, В.И. Вернадский, A.A. Жученко, А.Н. Каштанов, А.И. Шабаев и д.р.). Биологизация земледелия, где важным элементом считается фитомелиорация, основана на широком использовании растений и особенно многолетних трав (Денисов Е.П., Уполовников Д.А., Солодовников А.П. и др.). Многолетние травы в силу отсутствия обработок почвы и обогащения её органическим веществом в течении произрастания их на поле 4-5 лет и более в сочетании с минимальной обработкой почвы при выращивании последующих культур значительно улучшают структуру, повышают содержание гумуса, уменьшают сток и снижают последствия эрозионных процессов в течении длительного мелиоративного периода.
Данная работа является продолжением путей развития адаптивноландшафтных систем земледелия, что и составляет её научно-теоретическую и практическую актуальность.
Степень разработанности темы. Приёмы использования фиторесурсов для повышения плодородия почвы и урожайности сельскохозяйственных культур недостаточно полно определяют проблему восстановления плодородия почвогрунта. Основы использования растений, в том числе и многолетних трав, для повышения устойчивости агроландшафта и повышения продуктивности сельскохозяйственных угодий отражены в трудах И.С. Шатилова (1969), А.Н. Каштанова (2008), A.A. Жученко (1990),
А.И. Шабаева (2004), Г.Г. Решетова (2008) и д. р. Важно исследовать эффективность последействия применения фитомелиорантов при выращивании яровой и озимой пшеницы с использованием удобрений и минимальной обработки почвы. Этот вопрос практически не изучен.
Цель работы - дать теоретическое обоснование и разработать фитомелиоративные приёмы восстановления плодородия смытых чернозёмов южных и повышения урожайности яровой и озимой пшеницы в зернотравяном звене севооборота с насыщением зерновых культур до 50 % и при минимальной обработке почвы.
Задачи исследований:
- определить поступление свежего органического вещества, биологического азота, фосфора и калия в почву с пожнивно-корневыми остатками фитомелиорантов;
- выявить влияние фитомелиорации на изменение органического вещества чернозёма южного;
- исследовать изменение агрофизических свойств чернозёма под влиянием фитомелиорантов после мелиоративного периода;
- изучить формирование запасов продуктивной влаги под зерновыми культурами в весенний период под действием фитомелиорации;

2 УСЛОВИЯ, СХЕМА И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1 Почвы
Опыты проводились на участках опытного поля Саратовского государственного аграрного университета им. Н.И. Вавилова Саратовского района на чернозёмах южных.
Чернозём южный, среднемощный, среднесуглинистый по гранулометрическому составу характеризовался следующими показателями.
Горизонт А составляет 0,49 м. pH водной вытяжки равна 7,0-7,1. Сумма обменных оснований не превышала 38,0 мг-экв. на 100 г почвы. Обменный кальций занимает в составе обменных оснований 55,2-69,1 %, обменный магний - 28,1-34,5 %, обменный натрий - 2,0-2,8 %.
Количество гумуса по Тюрину в слое 0,2 м равнялось 3,26-3,90 %, в слое 0,2-0,4м-3,08-3,50%.
Почвы незасолённые. Сухой остаток не превышает 0,02 %. Токсичные соли отсутствуют.
Количество нитратного азота составляло не более 36,0 мг на 1 кг почвы, доступного фосфора не более 40 мг по Мачигину, обменного калия не более 270 мг на 1 кг почвы по Масловой. По содержанию питательных веществ почва принадлежит к среднеобеспеченным всеми питательными элементами.
Плотность сложения почвы в пахотном горизонте изменяется от 1,20 до 1,37 т/см3, в подпахотном горизонте от 1,36 до 1,47 т/см3, в более глубоких слоях достигает 1,47-1,63 т/м3 (таблица 1).
В пахотном слое наименьшая влагоёмкость (НВ) не превышала 28,1 % от массы сухой почвы, а в глубоких горизонтах становится равна 20,0-21,8 %.