Возобновляемые биоресурсы повышения плодородия пахотных почв подтаежной зоны Западной Сибири

• Автор: Сорокин, Игорь Борисович
• Шифр специальности: 06.01.04
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Омск
• Количество страниц: 371 с. : ил.

Оглавление

Введение
1 Основные аспекты воспроизводства органического вещества в почвах агроландшафтов (обзор литературы)

1.1 Роль органического вещества в продукционном процессе

1.2 Возможности и способы воспроизводства органического вещества в агроландшафтах

1.3 Место возобновляемых биоресурсов в развитии адаптивноландшафтных систем земледелия

1.4 Использование торфяников в сельскохозяйственном производстве

2 Объекты, методы и условия проведения исследований

2.1 Особенности почвенного покрова подтаежной зоны Сибири в границах Томской области
2.2 Климатические условия
2.3 Объекты исследований и схемы опытов
3 Характеристика использования почв агроландшафтов в Томской области
3.1 Структура использования пахотных земель
3.2 Состояние баланса органического вещества в агроландшафтах
3.3 Местные источники органических удобрений и биоресурсы для воспроизводства почвенного плодородия
4 Зеленое удобрение
4.1 Виды сидератов, их классификация, продуктивность и влияние на баланс почвенного органического вещества
4.2 Приемы и способы применения сидератов
4.3 Влияние различных сидератов на агрохимические свойства серой лесной почвы
4.4 Влияние однолетних сидератов на активность микрофлоры
4.5 Влияние сидератов на фитосанитарное состояние посевов
4.6 Влияние сидератов на рост и урожайность зерновых культур
5 Солома зерновых и ее совместное применение с сидератами
5.1 Выход соломы в агроценозах, ее состав, свойства и влияние на баланс почвенного органического вещества
5.2 Влияние соломы на биологическую активность почвы и физиологиче-

скую активность почвенных экстрактов
5.3 Влияние соломы на агрохимические свойства серой лесной почвы и активность микрофлоры
5.4 Влияние соломы на физические свойства почвы и фитосанитарное состояние посевов зерновых
5.5 Влияние соломы на рост и урожайность зерновых культур
5.6 Приемы и способы применения соломы
6 Навоз, помет, компосты и вермикультивирование
6.1 Способы переработки и применения традиционных органических удобрений
6.2 Влияние традиционных органических удобрений и продуктов верми-культивирования на агрохимические свойства почвы
6.3 Влияние органических удобрений на активность микрофлоры и распространение корневых гнилей
6.4 Влияние традиционных органических удобрений и продуктов верми-компостирования на урожайность картофеля и пшеницы
7 Торфяники как источник органических удобрений и потенциальные агроландшафты
7.1 Возможности использования торфяников в качестве агроландшафтов, источников органических удобрений и гуминовых препаратов из торфа
7.2 Влияние низинного торфа на агрохимические свойства и гумусное состояние серой лесной почвы
7.3 Влияние низинного торфа на физические свойства почвы
7.4 Влияние низинного торфа и гуминовых препаратов на рост и урожайность сельскохозяйственных культур
8 Экономическая и энергетическая целесообразность применения биоресурсов в земледелии
Выводы
Рекомендации производству
Список сокращений, используемых в диссертации
Список литературы
Приложения

Введение
Актуальность темы исследований определяется ростом противоречий между необходимостью интенсификации земледелия и факторами экологического риска. Ведение земледелия без адекватной компенсации фитофильных веществ и при недостатке традиционных органических удобрений снижает и продуктивность агроландшафтов, и почвенное плодородие.
Снижение содержания органического вещества в почве приводит к нарушению процессов саморазвития почв, к разбалансировке системы и, в конечном итоге, к интенсивной деградации [Савич и др., 2005, Стадник, 2005].
«В настоящее время 56 млн. га пашни (45%) характеризуется низким содержанием гумуса. Среднегодовой дефицит гумуса в пахотном слое за последние годы в среднем по России составляет 0,52 т/га, по отдельным регионам изменяется от 0,25 до 0,72 т/га. Системы земледелия должны быть построены таким образом, чтобы воспроизводство гумуса в почвах и содержание основных питательных веществ не требовали специальных затрат, а явились следствием мероприятий, направленных на повышение продуктивности агроценозов и защиту почв от различных видов деградации» [ФЦП "Сохранение и восстановление плодородия почв ... на2006-2013гг"].
Чем больше по объему круговорот веществ и поток энергии, чем правильнее (теоретически и технологически) они организованы, тем выше эффективность системы земледелия и производительнее агроландшафт [Еськов с соавт., 2000, Лыков с соавт., 2004]. Стремление производить сельскохозяйственную продукцию без избыточного накопления вредных примесей агрохимикатов, а также повышение цен на минеральные удобрения, недостаточное количество навоза и высокие затраты на его применение подвигает отечественных сельхозтоваропроизводителей к освоению приёмов адаптивного биологического земледелия.
Степень разработанности темы. Значительный вклад отечественных ученых в изучение органического вещества и применение биоресурсов в агроценозах сделали: В.И. Вернадский, Д.Н. Прянишников, В.А. Ковда, А.И. Еськов, Ф.И. Левин, А.М. Лыков, К.И. Довбан, М.Н. Новиков, Д.С. Орлов, Н.Ф. Ганжара, С.М.

ступало регулярно и рассматривалось не только как источник питательных веществ для растений после минерализации, но и как источник энергии для жизнедеятельности почвенной биоты и развития почвообразовательных процессов.
Количество питательных элементов, поступающих в почву с растительными остатками значительно меньше выноса их с хозяйственной частью урожая в 3-6 раз. При внесении удобрений это отношение заметно возрастает. Только клевер характеризуется благоприятным соотношением ЫРК в хозяйственном урожае и растительных остатках, поступающих в почву [Лыков, 1991; Ильина, 1991]. Это говорит о высокой средообразующей способности клевера, что позволяет применять его как сидерат двойного использования: запахивать в почву растительные остатки и отаву после скашивания зеленой массы на корм скоту без ущерба для потенциального почвенного плодородия.
Донник белый по сравнению с клевером луговым характеризуется более низкими нормативными значениями накопления в почве пожнивно-корневых остатков и запаса симбиотического азота. Доля азота, содержащего пожнивнокорневыми остатками донника, составляет всего 25-30% от общего запаса азота в фитомассе [Шрамко и др., 2006] и поэтому рекомендуется использовать его в качестве сидеральной парозанимающей культуры с запашкой в почву всей биомассы донника.
Благодаря многолетним бобовым культурам снижается энергоемкость интенсивных технологий, поскольку они практически не требуют азотных и других удобрений [Каипов, 2007; Расширенное воспроизводство..., 1993].
Бобовые травы в течение вегетационного периода накапливают на неудобренных почвах 114-150кг/га азота. Здесь высокий коэффициент азотфиксации -0,78-0,83 [Калугин, 1973; Явтушенко и др., 2006; Шелганов и др., 2006; Явтушен-ко и др., 2006].
Улучшение физических свойств под многолетними травами способствует рассолению почвенного профиля за счет возврата солей в грунтовые воды по ходам корней. Лучшей способностью к рассолению почв отличаются люцерна и донник, вследствие их мощно развитых глубоко проникающих корневых систем