Введение к работе
Актуальность проблемы. Черноземы на Южном Урале имеют наибольшее распространение среди типов почв. Общая площадь пахотных черноземных почв составляет около ] 1 млн. га или 77 % от площади пашни. На территории региона встречаются все основные подтипы черноземов: лесостепные (оподзоленные, выщелоченные и типичные) и степные (обыкновенные и южные). Преобладающими в почвенном покрове пахотных угодий являются черноземы выщелоченные, которые занимают на Южном Урале 21 % в целом и в Башкортостане 28 % от общей площади пашни (Гарифуллин, Ишемъяров, 1987)
За последние десятилетия вследствие интенсивного земледельческого использования черноземов лесостепной и степной зоны Южного Урала произошло заметное снижение уровня их эффективного плодородия. В пахотных почвах отмечается отрицательный баланс гумуса и питательных элементов гумусовый горизонт утрачивает благоприятный структурно-агрегатный состав, ухудшаются водно-физические свойства (Мукатанов, 1992)
Одним из главных противоречий, требующих разрешения в современных технологиях, является несоответствие темпов роста затрат антропогенной энергии на производство растениеводческой продукции и акК)\і)ііпрованной биологической энергии в урожае и в органической части почвы. Это несоответствие чревато опасностью усиления деградации земельных ресурсов и почв. В целях поиска путей сокращения затрат энергии выделены наиболее энергозатратные статьи технологий. К ним относятся обработка почвы, на которую приходится примерно половина энергетических затрат и внесение минеральных удобрений, "поглощающее" от 25 до 45 % общих энергозатрат. Разработка энергосберегающих систем обработки почвы и удобрения позволит не только снизить материальные и энергетические затраты на производство растениеводческой продукции, но и оптимизировать агрофизические и другие свойства почв.
В своих 18-летних исследованиях, проведенных в Башкирском госагроуниверситете и Башкирском НИИСХ, мы затронули вышеназванные вопросы и постарались вносить научный вклад в их решение.
Цель и задачи исследования. Целью исследований было установ-
ление влияния кормовых севооборотов, системы удобрения, обработки на гумусовое состояние и агрофизические свойства выщелоченного и обыкновенного черноземов на богаре и при орошении в условиях степной зоны Южного Урала; разработка агротехнических приемов возделывания кормовых культур в севооборотах, обеспечивающие высокую продуктивность пашни, сохранение и воспроизводство плодородия почвы.
Для осуществления указанной цели "предусматривалось решение следующих задач:
-
Усыновить влияние рекомендуемых и расчетных доз удобрений на содержание гумуса, обычной и минимальной обработки на афофизические свойства почвы.
-
Выявить возможность снижения доз азотных удобрений посредством накопления биологического азота в бобово-злаковых травостоях.
-
Выявить влияние боронования, сроков и частоты скашивания многолетних трав на их продуктивное долголетие.
-
Определить влияние исследуемых агроприемов и в целом севооборотов на плодородие почвы.
Основные положения, выносимые на защиту:
на высокоплодородных выщелоченных и обыкновенных черноземах Южного Урала с оптимальными агрофизическими свойствами при соблюдении научно-обоснованных систем полевого кормопроизводства -севооборотов, удобрений, обработки почвы, регулирования водного режима, способов использования посевов - обеспечивается высокая, биоклиматически обусловленная продуктивность пашни
в условиях естественного увлажнения для достижения бездефицитного баланса гумуса в пахотном слое выщелоченного чернозема в 7-8- польных лугопастбищных и 5-6- польных прифермских севооборотах необходимо применять рекомендуемые дозы удобрений. В орошаемых прифермских севооборотах расчетные дозы удобрений обеспечивают бездефицитный (5-польный) и положительный (6-польный) баланс гумуса. В орошаемых лугопастбищных севооборотах досіигается бездефицитный баланс гумуса и на фоне без удобрения, в условиях применения расчетных доз - расширенное воспроизводство запасов гумуса. Применение рекомендуемых доз удобрений на богаре, расчетных доз - при орошении способствует формированию положительного баланса гумуса в обыкновенных черноземах в лугопастбищном севообороте.
основные агрофизические свойства выщелоченных и обыкновенных черноземов эффективно регулируются в системах севооборотов и обработки почвы. Для улучшения афофизических свойств необходимо освоить интенсивные лугопастбищные и прифермские севообороты, применять преимущественно минимализированную обработку почвы. В системе отвальной обработки применять умеренную минимализацию путем уменьшения глубины рыхления по сравнению с обычной вспашкой При орошении агрофизические свойства выщелоченных черноземов остаются стабильными, обыкновенных черноземов - несколько улучшаются.
продуктивность кормовых севооборотов на обыкновенных черноземах в условиях Южного Урала повышается при возделывании бобово-злаковых травостоев многолетних трав, применении на них ранневесеннего боронования, двухкратного скашивания. Достигается экономия дорогостоящих азотных удобрений за счет использования биологического азота.
Научная новизна:
теоретически обоснованы и разработаны наиболее продуктивные кормовые севообороты интенсивного типа, обеспечивающие высокий сбор кормового сырья и воспроизводство плодородия черноземов на богаре и орошении в условиях Зауральской степи Республики Башкортостан;
установлена закономерность влияния элементов системы кормопроизводства (севооборота, удобрений, обработки почвы, приемов ухода за посевами) на гумусное состояние, агрофизические свойства наиболее распространенных подтипов черноземов степной зоны Южного Урала, кормовую продуктивность пашни;
впервые в условиях Зауральской степи Республики Башкортостан
установлена степень влияния комплекса агротехнических мероприятий на агрофизические свойства и плодородие выщелоченных и обыкновенных черноземов в масштабе кормовых севооборотов одновременно на богаре и орошении;
- показана возможность попучения биоклиматически обоснованных
программируемых урожаев кормовых культур в севооборотах с
использованием расчетных доз удобрений и орошения,
- разработана система минимальной обработки обыкновенных
черноземов с оптимальными агрофизическими свойствами на основе
уменьшения глубины вспашки под культуры лугопастбищных и прифермских
севооборотов на богаре и при орошении.
Практическая значимость и реализация полученных результатов.
Основные результаты исследований вошли в «Почвозащитные системы земледелия (учебное пособие)» (Ульяновск, 1989); «Технология залуження деградированной пашни (рекомендации)» (Уфа, 1999), «Агротехнические рекомендации по возделыванию кормовых культур в Республике Башкортостан (рекомендации)» (Уфа, 2001); «Возделывание кормовых культур на орошаемых землях Башкортостана (рекомендации)» (Уфа, 2002); «Адаптивные технологии кормопроизводства в Башкортостане (рекомендации)» (Уфа, 2004); «Технология возделывания козлятника восточного в Республике Башкортостан (рекомендации)» (Уфа, 2005); «Высокопродуктивные кормовые севообороты для степной зоны Башкортостана (рекомендации)» (Уфа, 2006).
Разработанные приемы прошли производственную проверку и внедрены в хозяйствах Абзелиловского и Баймакского районов Республики Башкортостан на общей площади 3500 га
Апробация работы. Материалы диссертации доложены на
республиканских научно-практических конференциях: «Роль молодых ученых и специалистов в ускорении НТП в сельскохозяйственном производстве» (Уфа, 1986); «Изучение, охрана и рациональное использование природных ресурсов» (Уфа, 1987); на региональных научно-практических конференциях «Научные основы и практические приемы повышения плодородия почв Урала и Поволжья» (Уфа, 1988), «Агро - 2001» (Уфа, 2001); «Резервы повышения эффективности агропромышленного производства» (Уфа, 2004); на
всероссийских научно-практических конференциях: «Проблемы и перспективы обеспечения продовольственной безопасности регионов России» (Уфа, 2003); «Повышение эффективности и устойчивости развития агропромышленного комплекса» (Уфа, 2005); «Сельскохозяйственная наука Республики Мордовия: Достижения, направления развития» (Саранск, 2005); «Пути решения экологических проблем в сельскохозяйственном производстве Урала» (Екатеринбург, 2006); на международных научно-практических конференциях: «Актуальные проблемы развития прикладных исследований и пути повышения их эффективности в сельскохозяйственном производстве» (Казань, 2001), «Перспективы развития производства продовольственных ресурсов и рынка продуктов питания» (Уфа, 2002).
Публикация результатов исследований. Основные положения диссертации опубликованы в 33 печатных работах, в т.ч. 9 - в рецензируемых изданиях.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 7 глач, выводов, предложений производству, списка использованной литературы и приложений. Работа изложена на 235 страницах компьютерного текста, содержит 56 таблиц, 9 рисунков. Список использованной литературы включает 387 наименований, в т.ч. 7 иностранных.
