Введение к работе
Актуальность темы. По совокупности свойств и почвенных условий наиболее плодородными почвами являются черноземы. Поэтому на протяжении всего периода развития земледелия наибольшее антропогенное воздействие оказывалось на почвенный покров черноземной зоны страны. Понятен большой интерес к антропогенной эволюции черноземов в России (Гаврилюк, 1955; Адерихин, 1964; Крупенников, 1967; Щербаков, Рудай, 1983; Акулов, 1992 и др.) и в Республике Башкортостан (Бурангулова и др., 1969; Тайчинов, 1973; Гарифуллин, 1987; Ишимьяров, 1988; Хазиев и др., 1997 и др.) Длительное сельскохозяйственное использование высокоплодородных черноземов Южного Урала вызывает снижение ценных его свойств, в агроэкосистемах складываются отрицательные балансы элементов питания и гумуса. Это подтверждают многие известные ученые: Ф.Х. Хазиев (1991), Ф.М. Богданов (1993), Н.А. Середа (2000), Г.Б Кириллова (2005), В.С. Егоров (2006) и др. В зависимости от почвенно-экологических условий возможны различные приемы восстановления и повышения плодородия, но общее для большинства категорий земель - это применение севооборотов с бобовыми травами, внесение органических и минеральных удобрений.
Сложившийся за последние 20 лет низкий уровень применения удобрения, обусловленный их дороговизной, дефицитом и энергозатратностью внесения, усугубил баланс элементов питания и привел к деградационным изменениям почвы.
В современных условиях основной задачей сельскохозяйственной науки является создание таких агроприемов, которые позволяют не только увеличивать объемы производства сельскохозяйственной продукции, но в то же время соответствуют экологическим требованиям сохранения плодородия почв, предотвращают их техногенное загрязнение и являются экономически оправданными. В связи с этим выбранное направление исследований является своевременным и актуальным.
Цель и задачи исследований. Целью работы является установление сравнительной эффективности органической (навоз, сидерат), минеральной (допустимо низкие дозы азотных и фосфорных удобрений) и органоминеральной системы удобрения в воспроизводстве плодородия чернозема выщелоченного и формировании баланса гумуса и элементов питания.
Для реализации поставленной цели ставились следующие задачи:
- установить влияние различных систем удобрения на продуктивность культур шестипольного зернопаропропашного севооборота.
- определить вынос элементов питания основными полевыми культурами и их балансы.
- изучить динамику агрохимических свойств и тенденцию изменения органического вещества и элементов питания при различных системах удобрений.
- оценить экономическую, энергетическую и агроэкологическую эффективность различных систем удобрения на черноземе выщелоченном.
Научная новизна. Впервые в условиях южной лесостепи Республики Башкортостан на черноземе выщелоченном на базе стационарных полевых опытов определен баланс гумуса и основных элементов минерального питания, микроэлементов и тяжелых металлов. Проведено сравнение расчетных методов баланса элементов питания по А.М.Лыкову (1979) и Ф.Х.Хазиеву (1987) с фактическим изменением плодородия. Определены регрессионные модели изменения плодородия по балансу органического вещества и элементов питания, позволяющие прогнозировать изменение свойств почвы по урожайности культур и балансу элементов питания и гумуса.
Практическая значимость. Внедрение в производство рекомендуемой органоминеральной системы удобрения способствует сохранению плодородия почвы, обеспечению благоприятного баланса основных элементов питания, гумуса и микроэлементов и повышению продуктивности севооборотов в южной лесостепи Республики Башкортостан.
Практические рекомендации внедрены в ООО «Утар» Кугарчинского района Республики Башкортостан на площади 500 га, урожайность яровой пшеницы по озимой ржи в сидеральном севообороте повысилась на 17,5 %. Результаты исследований используются в учебном процессе при преподавании дисциплины «Агрохимия» в ФГОУ ВПО «Башкирский государственный аграрный университет».
Основные положения, выносимые на защиту.
1. На черноземе выщелоченном применение органоминеральной системы удобрения обеспечивает наибольшую продуктивность севооборота в сравнении с органической или минеральной системами.
2. Благоприятный баланс гумуса, элементов питания и сохранение эффективного плодородия создается при внесении навоза не менее 7 т/га севооборотной площади или при совместном использовании сидерата и минеральных удобрений.
3.Экономически оправданным является внесение зеленого удобрения.
Апробация работы и публикации. Основные положения диссертации докладывались на II этапе Всероссийского конкурса научных работ аспирантов и молодых ученых высших учебных заведений МСХ РФ по Приволжскому федеральному округу (г. Уфа 2007г., 2009г.), на II Всероссийской научно–практической конференции (г. Саратов, 2008г); на Международной научно–практической конференции (г. Н. Новгород, 2008г; г. Уфа, 2008г.); на конференциях в рамках международной специализированной сельскохозяйственной выставки «Агрокомплекс», г. Уфа 2006, 2007, 2008, 2009гг.
По материалам диссертации опубликовано 10 печатных работ, в том числе 2 в рецензируемых журналах включенных в список ВАК.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 6 глав, выводов и предложения производству, библиографического списка. Содержание работы изложено на 155 страницах машинописного текста, включая 18 таблиц, 6 рисунков и 25 приложений. Библиографический список включает 270 наименований, в том числе 30 на иностранном языке.
