Содержание к диссертации
Введение
1 Состояние изученности вопроса 7
1.1 История почвенных исследований Северного Казахстана 7
1.2 Характерные особенности черноземов Северного Казахстана .. 13
1.3 Состояние плодородия черноземных почв 19
2 Условия, объекты и методы проведения исследований 32
2.1 Характеристика почвенного покрова ландшафтно-экологиче-ских зон Северного Казахстана 32
2.2 Объекты и методы проведения исследований 34
2.3 Метеорологические условия в годы проведения исследований 39
3 Современное состояние черноземных почв Северного Казахстана 49
3.1 Гумусовое состояние черноземных почв 49
3.2 Содержание основных элементов питания в почве 59
3.3 Баланс гумуса и основных элементов питания в черноземных почвах 78
4 Эколого-токсикологическая оценка состояния черноземных почв 83
4.1 Содержание тяжелых металлов в почве и основной части растениеводческой продукции 83
4.2 Содержание радионуклидов в зерне яровой пшеницы 88
5 Экономическая эффективность применения комплексов органических, минеральных и зеленого удобрений для воспроизводства пло дородия черноземных почв при возделывании яровой пшеницы 90
Выводы 94
Рекомендации для производства 97
Список литературы 98
Приложения 118
- Характерные особенности черноземов Северного Казахстана
- Метеорологические условия в годы проведения исследований
- Содержание основных элементов питания в почве
- Содержание радионуклидов в зерне яровой пшеницы
Введение к работе
Актуальность темы. Содержание и запасы органического вещества традиционно служат основным критерием почвенного плодородия. Длительное невосполняемое использование плодородия черноземных почв в экстенсивной системе земледелия приводит к снижению содержания и запасов гумуса.
Дегумификация почв является одной из острейших агроэкологических проблем. Многолетние почвенные исследования, проводимые в Казахстане, свидетельствуют о том, что в ряде регионов снижение содержания гумуса составляет 20-25% от исходного, то есть отрицательный баланс гумуса в интервале от 620 до 1650 кг/га отмечается на всех типах черноземных почв, которые представляют основной земледельческий фонд страны (Юмагулова А.Н., 1986;. Кененбаев С.Б, 2000; Киреев А.К., 2000; Сапаров А.С., 2002;. Муста-фаев Б.А, 2004; Карипов Р.Х., 2007).
Опыт ведения сельского хозяйства в Российской Федерации, Республике Казахстан и других странах свидетельствует, что высокая и устойчивая продуктивность земледелия возможна лишь при комплексном обследовании почв с целью контроля и оценки изменения плодородия, уровня их загрязнения под воздействием антропогенных факторов, чтобы не допустить деградацию земель.
В связи с этим особую актуальность повышения плодородия почв приобретает разработка системы мероприятий на основе комплексного обследования почв.
Цель исследований - изучение современного состояния и динамики основных показателей плодородия для разработки научно обоснованных рекомендаций по сохранению и воспроизводству плодородия черноземных почв Северного Казахстана.
4 Задачи исследований:
изучить содержание гумуса и основных элементов питания в черноземных почвах;
рассчитать баланс гумуса и основных элементов питания в черноземных почвах;
определить содержание тяжелых металлов в почве и основной части растениеводческой продукции;
установить содержание радионуклидов в зерне яровой пшеницы;
разработать комплекс мер по сохранению и воспроизводству плодородия черноземных почв в условиях различных форм хозяйствования и дать им экономическую оценку.
Научная новизна исследований заключается в следующем:
впервые на основе обобщенного аналитического материала по почвенному обследованию пахотных земель дана комплексная характеристика черноземных почв Северного Казахстана;
получены новые данные по содержанию тяжелых металлов в почве и основной части растениеводческой продукции и радионуклидов в зерне яровой пшеницы;
разработаны научно обоснованные рекомендации по сохранению и воспроизводству плодородия черноземных почв Северного Казахстана.
Защищаемые положения.
Экстенсивное использование черноземных почв Северного Казахстана приводит к снижению содержания и запасов гумуса, уменьшению мощности горизонтов (А+В), изменению структуры и содержания основных элементов питания.
В растениеводческой продукции не выявлено загрязнении тяжелыми металлами и радионуклидами.
Научно обоснованны рекомендации по сохранению и воспроизводству плодородия черноземных почв.
Практическая значимость. На основе материалов почвенного обследования пахотных земель Северного Казахстана за 1992-2006 гг. разработаны рекомендации по сохранению и воспроизводству потенциального плодородия черноземных почв в условиях различных форм хозяйствования и рациональному применению минеральных и органических удобрений. Рекомендации применены в 17 районах Акмолинской области на площади 1513842 га. Реализация рекомендованных нами предложений позволит повысить урожайность яровой пшеницы на 0,13-0,23 т/га, увеличить валовой сбор зерна на 196,8-348,2 тыс. т, уровень рентабельности производства довести до 52%.
Личный вклад. Соискатель непосредственно участвовала в обследовании пахотных земель черноземных почв и проведении лабораторных исследований, а также в статистической обработке полученных материалов и экономической оценке применения комплексов органических, минеральных и зеленых удобрений для воспроизводства плодородия черноземных почв при возделывании яровой пшеницы. Соискателем самостоятельно проведен анализ своих и ранее полученных данных почвенного обследования пахотных земель исследуемого региона.
Апробация работы. По основным положениям и результатам исследований были представлены доклады на Международных научно-практических конференциях: «Конкурентоспособный Казахстан: проблемы и решения» (Кокшетау, 2008), «Сейтеновские чтения» (Кокшетау, 2008), на Республиканском научно-практическом конференции «Независимый Казахстан: уроки истории и перспективы развития Павлодарского Прииртышья» (Павлодар, 2008), на Международном научно-техническом форуме «Реализация Государственной программы развития сельского хозяйства и регулирование рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия: инновации, проблемы, перспективы» (Омск, 2009).
Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в девяти печатных работах общим объемом 2,32 п.л., в том числе одна статья в издании, рекомендуемом ВАК РФ.
Структура и объем работы. Диссертация изложена на 151 странице печатного текста и состоит из введения, пяти глав, выводов и рекомендаций для производства, содержит 25 таблиц, 20 рисунков, 29 приложений. Библиографический список включает 203 источника, в том числе 5 зарубежных авторов.
Автор выражает искреннюю благодарность за методическое руководство и всестороннюю помощь научному руководителю доктору биологических наук Абильжану Токановичу Хусаинову, глубокую признательность президенту Кокшетауского университета, профессору Жанат Жакыпсейтулы Касым, а также кандидату сельскохозяйственных наук Сауле Кажаповне Макеновой, профессорско-преподавательскому составу кафедры технологии производства, хранения и переработки продукции растениеводства Тюменской государственной сельскохозяйственной академии. За регулярную помощь в проведении лабораторных исследований автор благодарит сотрудников Кокшетауской проектно-изыскательской станции химизации Республики Казахстан.
Характерные особенности черноземов Северного Казахстана
Накопленный материал по изучению почв Северного Казахстана позволил выявить специфические провинциальные особенности, отличающие их от почв европейской части бывшего СССР. В своих работах ученые СП. Матусевич (1938), Д.М. Стороженко (1952), К.П. Горшенин (1955), Е.В. Кулаков (1957), А.П. Мершин (1957), З.Ф. Коптева (1957), У.У. Успанов (1958), A.M. Дурасов (1962), В.В. Редков (1964), Л.Н. Мищенко (1991) отмечали особенности почвенного покрова Северного Казахстана.
В отличие от европейских аналогов казахстанские черноземы не имеют сплошного распространения, их характерной особенностью являются: укороченный гумусовый профиль; резкое падение гумуса от горизонта А к горизонту В; значительное уплотнение в горизонте В; ясно выраженная комкова-то-ореховато-зернистая его структура; неравномерное распределение гумуса и «языковатость» профиля. Последнее обусловлено глинистым гранулометрическим составом почвообразующих пород, сильной набухаемостыо их при увлажнении, значительным сжатием и растрескиванием при высыхании, а также карбонатностыо и явлениями солонцеватости почвенного покрова. В образовавшиеся таким путем трещины попадают сильно гумусированные частицы верхних горизонтов, дающие при промывании интенсивно окра 14 шенные гумусом «языки». В пространствах между трещинами - «заклинках» - почвы слабее окрашены гумусом и по цвету приближаются к материнской породе. В результате этих явлений почва приобретает «языковатый» профиль, который исчезает в почвах с более легким гранулометрическим составом.
В условиях умеренно засушливого климата под разнотравно-ковыльной растительностью формируются обыкновенные черноземы. Черноземы обыкновенные карбонатные обладают рядом специфических особенностей, так как они формируются на карбонатных глинах. Очень характерны для них сильная уплотненность, слитность всего профиля и резко выраженная «языковатость» гумусового горизонта. Гумусовые языки проникают до глубины 70-90 см. Физические свойства неудовлетворительны: слабая водопроницаемость, образование плужной подошвы, очень малый интервал активной влаги, тяжелый гранулометрический состав.
В засушливой степи господствующее положение занимает ковыльно-типчаковая растительность. Основной почвенный фон составляют южные черноземы. Черноземы южные карбонатные залегают на карбонатных желто-бурых карбонатных глинах. Для строения морфологического профиля характерна хорошо выраженная «языковатость». Заклинки материнской породы, окрашенные гумусом, часто поднимаются до 4-5 см от поверхности. Эти почвы трещиноваты и вскипают от соляной кислоты с поверхности. Вследствие трещиноватости гумус проникает глубоко. Гумусовая окраска достигает 70-80 см.
Анализ черноземов обыкновенных карбонатных приведем на примере описания разрезов, заложенных К.Ш. Фаизовым (1956) (прил. А, Б). Для этих почв характерны следующие морфологические показатели: мощность гумусового горизонта (А+В) составляет в среднем 60-80 см. В зависимости от мощности гумусового горизонта черноземы обыкновенные карбонатные могут делиться на мощные (А+В - 80-120 см), среднемощные (А+В - 40-80 см) и маломощные (А+В — 40 см); преобладают среднемощные виды. Горизонт А имеет мощность 14-20 см, окраска темно-серая. Следующий горизонт В имеет темно-серый с коричневым оттенком цвет, большую плотность, с заклинками материнской породы, которые нередко заходят в горизонт А. Вскипание отмечается на глубине 0-15 см, а по гумусовым языкам — ниже (15-20 см). Выделение карбонатов по. заклинкам с 10-15 см, по гумусовым языкам — с 25-30 см. Гипс в виде чешуйчатых кристаллов отмечается на глубине 120-130 см, а иногда и глубже. Содержание гумуса изменяется от 6 до 7%. Количество валового азота в верхних горизонтах не превышает 0,38%. Содержание карбонатов (СОз) в профиле значительное.
Почвенно-поглощающий комплекс черноземов обыкновенных карбонатных насыщен кальцием и магнием, причем содержание поглощенного магния увеличивается с глубиной, достигая 30% от суммы обменных оснований. Содержание поглощенного натрия незначительное и не превышает 1,5-2,0%о от суммы поглощенных оснований. Реакция почвенного раствора в верхних горизонтах слабощелочная, с глубиной она изменяется до щелочной и сильно щелочной. Анализ химических и физико-химических свойств черноземов южных карбонатных приведем на примере исследований Р. Джанпеисова (1956) (прил. В, Г).
Для черноземов южных карбонатных характерны следующие морфологические показатели: мощность гумусового горизонта (А+В) в среднем составляет 60-70 см, горизонт А - 14-18 см. Окраска темно-серая с коричневатым оттенком. В горизонте В, иногда и в горизонте А появляются заклинки материнской породы, окрашенные в более светлые тона. Выделение карбонатов в виде пятен и потеков отмечается с 20-35 см. Вскипание от соляной кислоты наблюдается с поверхности или на незначительной глубине (5-10 см). Гипс в виде мелких чешуек или кристаллов встречается на глубине 90-130 см.
Содержание гумуса изменяется от 4,9 до 6,1%. Содержание валового азота довольно высокое. В верхнем горизонте оно достигает 0,27-0,30%). Почвенно-поглощающий комплекс черноземов южных карбонатных насыщен кальцием и магнием. Из поглощенных оснований преобладает кальций, количество которого изменяется от 79 до 89% от суммы. Поглощенного натрия содержится не больше 2,5% от суммы поглощенных оснований. Содержание карбонатов (С03) по профилю довольно высокое. Реакция почвенного раствора даже в самых верхних горизонтах щелочная, что обусловлено высоким содержанием карбонатов кальция. Таким образом, благодаря высокому запасу питательных веществ, благоприятным физическим и физико-химическим свойствам черноземы обыкновенные карбонатные и южные карбонатные являются пахотнопригодными землями хорошего качества. В настоящее время они полностью освоены под зерновые культуры. В годы освоения целинных и залежных земель в результате длительной распашки и монокультуры яровой пшеницы на них проявились процессы дефляции. Это объясняется тем, что при длительной распашке верхний горизонт этих почв становится пороховатым, приобретая, несмотря на тяжелый гранулометрический состав, свойства супесчаных почв, что приводит к распылению верхнего горизонта и его выдуванию.
После распашки целинных и залежных земель Северный Казахстан превратился в полигон неустойчивых к эрозии и дефляции почв. В связи с этим появилась необходимость защиты почвенного покрова от деградацион-ных процессов. Возрастает также степень эродированности и дефлированно-сти земель, ранее подвергшихся деградации, что приводит к снижению плодородия почв и исключению их из сельскохозяйственного оборота. Интенсивному развитию процессов эрозии способствовало не только увеличение распаханности территорий, но и несоблюдение противоэрозионных мероприятий (рис. 4).
Метеорологические условия в годы проведения исследований
Климат Северного Казахстана резко континентальный: зима холодная, продолжительная, с устойчивым снежным покровом; лето жаркое, но сравнительно короткое, с малым количеством атмосферных осадков (Федосеев А.П., 1958). За год выпадает 260-300 мм осадков. В равнинной умеренно засушливой части территории выпадает 280-300 мм, а в засушливых районах - около 260 мм за год. Распределение осадков по сезонам года - неравномерное. Весной выпадает 16-21% годовой суммы осадков, летом - 35-48%, осенью -20-29% и зимой - 9-22%.
По теплообеспеченности (сумма положительных температур более 10С) на территории выделяют зоны: умеренно теплую (2100-2200С); теплую (более 2200С). Для зимы характерно преобладание пасмурного состояния неба (55-65%), осадки зимой преимущественно обложные, довольно часты туманы (2-6 сут. в месяц), сильные ветры (2-6 сут. в месяц), метели (5-10 сут. в месяц). Преобладающие направление ветра - юго-западное. Сумма средних суточных температур воздуха ниже -10С изменяется от 1500 до 1900С. Средняя температура воздуха самого холодного месяца (января) составляет -15-19С. Снежный покров держится в течение 5-5,5 месяцев. Средняя многолетняя высота снежного покрова достигает 20-30 см на открытых местах, а на защищенных участках доходит до 60 см (прил. Ж, 3).
Весеннее время отличается наиболее интенсивным в году повышением температур (от марта к апрелю - на 10-12С, от апреля к маю - на 9-10С), но обычно оно идет неравномерно. Вслед за резким потеплением наступают резкие похолодания. Заморозки в воздухе прекращаются в последней декаде мая - начале июня. Продолжительность безморозного периода изменяется от 100-130 сут. Для весны характерны сильные ветры, иссушающие почву. Осадки в весенние месяцы (от 10 до 45 мм) отличаются неустойчивостью выпадения, а в засушливые годы их не бывают совсем или выпадает незначительное количество.
Самый теплый месяц года - июль, средняя температура которого составляет 18-20С. Суммы средних суточных температур за период с температурами выше 10С изменяются в пределах 1900-2300С. Теплый период года более обеспечен осадками, чем холодный. Максимум осадков приходится па июль (40-60 мм). Осадки летом чаще носят ливневый характер. В теплое время года преобладают западные и юго-западные ветры.
Осенью осадков выпадает значительно меньше, чем летом, и они чаще носят характер обложных. Устойчивый переход средней суточной температуры осенью через 10С наступает около 20 сентября, через 5С - в первой декаде октября и через 0С - 20-27 октября. В осенние месяцы наблюдается усиление скорости ветра. Таким образом, к неблагоприятным условиям климата Северного Казахстана для роста и развития сельскохозяйственных культур следует отне 41 сти ранневесеннюю засуху, заморозки, сильные ветры и морозы в зимний период.
Метеорологические условия в годы проведения исследований (1992-2006) существенно отличались по тепло- и влагообеспеченности и в целом были характерными для степной зоны (рис. 6, 7, 8, 9, прил. И, К, Л, М). Среднегодовая температура воздуха колебалась от 0,5 до 2,5С. Температура самого теплого месяца, июля, равна 19-21 С (в отдельные1 жаркие дни повышалась до 40С). Температура воздуха самого холодного, января —17-19С (в очень суровые зимы опускалась до -45С). Сумма среднесуточных положительных температур выше 10С составила 1800-3200. В итоге среднегодовая сумма осадков - 300-350 мм, наибольшее количество выпадало в летние месяцы, максимум - в июле. На черноземах южных за вегетационный период в среднем выпадало 177 мм осадков, а испаряемость за этовремясоставила 600-700 мм, то есть дефицит влаги равен 423-523 мм. Гидротермический коэффициент не превышал 0;6-0,8. Летние дожди часто носят ливневый характер, что приводит к значительным потерям влаги за счет поверхностного стока.
Зима — продолжительная и холодная, с небольшим снежным покровом (от 15 см). Преобладающее направление ветра зимой - юго-западное, а летом возрастает повторяемость с северной стороны. Зимой ветер уносит снег с полей, не покрытых растительностью или ее остатками. Обнаженная почва подвергается ветровой эрозии. Наиболее вреден ветер весной, когда поверхность почвы достаточно распылена и не покрыта растительными остатками.
Для весны характерны малое количество осадков, неустойчивая погода (возврат холодов, суховеи, пыльные бури). Лето короткое и жаркое, в отдельные годы наблюдались явления атмосферной засухи со снижением относительной влажности воздуха в дневные часы до 25-15%, отсутствием осадков при повышении максимальных температур воздуха до 30 и выше.
Содержание основных элементов питания в почве
Нитратный и легкогидролизуемый азот,.Азот является одним из основных элементов питания растений; По мнению многих авторов (Кочергин А.Е., 1956; Болотина: Н.И., 1968; Кушниренко Ю.Д., 1973; Черненок В.Е., 1977; Еамзиков\Г.П;, 1981; Ермохин Ю.И., 1999 и др.), на содержание подвижных элементов питанияв почве влияют факторы: ее свойства, тип .и вид, предшествующая культура, сроки и способы обработки почвы, севооборот, температурный и водный режимы почвы, микрофлора; сроки уборки урожая и так далее. Существенно увеличить содержание доступных форм элементов питания в почве можно привнесении удобрений.
Главнейшим источником азотного питания всех культурных растений, за исключением группы бобовых, являются минеральные, соединения азота, то есть аммиачный азот и азот нитратов. В исследованиях вышеперечисленных авторов установлено, что количество нитратного азота в почве является объективным показателем обеспеченности растений азотом на почвах черноземного ряда: Образование нитратов в почве, будучи результатом биологической деятельности микроорганизмов; имеет ясно; выраженную сезонность — резкое увеличение содержания от весенних сроков к началу лета; постепенное уменьшение к его концу. Этот элемент питания является мобильным и сильно варьирующим по профилю почвы.
Результаты почвенного обследования пахотных земель по содержанию нитратного азота за 1992-1996 гг. в черноземах обыкновенном и южном в слое 0-40 см представлено в табл. 4 и 5 (прил. П). В 1992 г. вся обследованная площадь пашни чернозема обыкновенного, по классификации А.Е. Кочергина, относилась к почвам со средним содержанием нитратного азота— 11,2 мг/кг. В 1993 г. почв со средним содержанием нитратного азота было 66,1% от обследованной площади. Начиная с 1994 г., площадей со средним содержанием нитратного азота практически не осталось. На всех обследованных пахотных землях содержание нитратного азота было низким (9,2-9,4 мг/кг). Отмечалось устойчивое снижение содержания нитратного азота в черноземе обыкновенном от 11,2 мг/кг в 1992 г. до 10,5 мг/кг в 1994 г. и 9,2 мг/кг в 1996 г.
На черноземе южном содержание нитратного азота было низким и заметно убывало по годам. Так, в 1992 г. количество N-N03 в почве составило 8,8 мг/кг, а в 1994 г. - только 7,4 мг/кг и в 1996 г. - 7,0 мг/кг. В целом за 1992-1996 гг. наблюдалось закономерное снижение содержания нитратного азота по годам на черноземах обыкновенном и, в особенности, южном, что указывает на обеднение органических веществ на фоне бессменного возделывания зерновых культур и практического отсутствия удобрений. Для засушливых условий Северного Казахстана на обыкновенных, особенно южных черноземах, установлено, что программировать реальные урожаи можно только по наличию продуктивной для растений влаги (Каюмов М.К., 1983). Динамика изменения влажности в различных слоях почвы имеет специфические особенности. В степной зоне прирост влажности почвенного покрова (75-90%) приходится на слои 0,20-0,50 см, что характерно для зоны неустойчивого увлажнения, влияющего на формирование урожая. В подзоне чернозема обыкновенного в 1992 г. урожайность яровой пшеницы составила 1,7 т/га, а в 1994 г. - 1,0 т/га и в 1996 г. - 0,8 т/га (прил. Р). Для обеспечения баланса нитратного азота в черноземе обыкновенном, в зависимости от его содержания в почве необходимо внесение азотных удобрений в дозах 28-44 кг д.в. га.
В связи со снижением содержания доступных форм азота в почве недобор урожая повышался, соответственно, с 0,06 т/га в 1992 г. до 0,72 т/га в 1994 г. и 0,88 т/га в 1996 г. Наибольший дефицит азота наблюдался в черноземе южном. Потребность в азотных удобрениях здесь повышалось с 46,5 кг д.в. га в 1992 г. до 60,0 кг д.в. га в 1996 г. В данной подзоне отмечалась также тесная зависимость урожайности яровой пшеницы от содержания нитратного азота в почве, коэффициент корреляции составил 0,93 .
В связи с убыванием содержания нитратного азота в почве по годам урожайность яровой пшеницы снижалась с 1,52 т/га в 1992 г. до 0,69 т/га в 1994 г. и до 0,66 т/га в 1996 г. Недобор урожая по N-NO3 составил, соответственно, 0,08 т/га, 0,81 и 0,84 т/га. Таким образом, за 1992-1996 гг. содержание нитратного азота в черноземе обыкновенном уменьшилось с 11,2 до 9,2 мг/кг, в черноземе южном - с 8,8 до 7,0 мг/кг. Урожайность яровой пшеницы снизилась в подзоне черноземов обыкновенных с 1,74 до 0,82 т/га и подзоне черноземов южных с 1,52 до 0,66 т/га. Установлена тесная зависимость урожая яровой пшеницы от содержания нитратного азота в почве (г = 0,8). Наличие легкогидролизуемого азота характеризует потенциальную возможность почвы обеспечивать растения азотом. Для определения легкогидролизуемого азота в почве методом Тюрина и Кононовой используется вытяжка 0,5 н H2SO4, при отношении растворителя и почвы 5:1. Растворитель извлекает из почвы обменный азот, азот нитратов и нитритов и легкоподвижные формы азота. Поскольку значительная часть состава легкогидролизуемого азота представлена минеральными формами (N-NH4 и N-NO3), то его состав сильно варьирует в течение вегетационного периода. По мнению некоторых ученых, непостоянство состава легкогидролизуемого азота в течение вегетационного периода делает ненадежным этот показатель для диагностики потребности зерновых культур в азотных удобрениях. А.Е. Кочергин (1965) отмечает, что надо учитывать содержание легкогидролизуемого азота в почве при установлении доз удобрений на планируемый урожай. Без его учета дозы азота будут сильно завышены.
Содержание радионуклидов в зерне яровой пшеницы
Сельскохозяйственные растения могут накапливать значительное количество радионуклидов без снижения урожая. Известно, что стронций-90, по сравнению с цезием-137, интенсивнее поступает в растения, это объясняется различной степенью их закрепления в почве. Максимальное количество радионуклидов отмечено в зернобобовых культурах, минимальное - в зерновых. Следовательно, подбором сельскохозяйственных культур с допустимым накоплением радионуклидов можно снизить уровень загрязнения продукции растениеводства.
Радионуклиды накапливаются в урожае в результате поступления через корни из почвы. Интенсивно поступая в надземную часть пшеницы, радиоактивные изотопы стронция и цезия накапливаются в зерне в большом количестве (Гулякин И.В., 1973; Горбылев А.И., 1994; Ермохин Ю.И., 2003). Содержание радионуклидов в пищевых продуктах выражают в допустимых концентрациях (их измеряют в Бк/кг).
Повышенное содержание радионуклидов в зерне может охарактеризовать общую радиационную обстановку региона. В наблюдениях, проведенных агрохимической службой Омской области, установлено, что содержание наиболее опасных искусственных радионуклидов - стронция-90 и цезия-137 в почве и растениях ниже общероссийского соответственно в 5,4 и 1,75 раза (Красницкий В.М., 2001). Методика комплексного обследования пахотных земель Республики Казахстан включает радиологическое их обследование с целью снижения и предотвращения негативного воздействия на качество сельскохозяйственной продукции (Методическое руководство ..., 2005). Многочисленные отборы проб зерна показали радиационную обстановку в Акмолинской области. Радиоактивных изотопов стронция в зерне не обнаружено, а содержание цезия-137 не превышало 1,05 Бк/кг, что говорит об экологической чистоте зерна яровой пшеницы (табл. 24, прил. Ы). За годы исследования установлено, что уровень содержания стронция-90 и цезия-137 в зерне не представляет опасности для получения качественной продукции растениеводства.
Сельскохозяйственные товаропроизводители немало средств направляют на повышение эффективности главного средства сельскохозяйственного производства - земли: при использовании минеральных и органических удобрений, выполнении мероприятий по борьбе с эрозией почв, защите растений от вредителей, болезней и сорняков, а также внедрении в производство новых сортов, прогрессивных технологий, повышении культуры земледелия и так далее.
По данным Агентства статистики Республики Казахстан, из общего числа сельскохозяйственных формирований около 5% составляют предприятия крупных форм хозяйствования, а 95% - крестьянские (фермерские) хозяйства. В последнее время наблюдается увеличение производства зерна яровой пшеницы в хозяйствах всех форм собственности (Стукач В.Ф., Абуов К.К., 2003). Сельскохозяйственные товаропроизводители вынуждены увеличивать реализацию продукции, пользующейся спросом, в ущерб другим культурам. Многие годы в сельском хозяйстве при возделывании зерновых культур делали упор на техногенные факторы (химические удобрения, пестициды, технику, интенсивные технологии), оказавшиеся небезвредными и недешевыми. В связи с этим целесообразно разработать научно-методические основы сохранения и воспроизводства плодородия черноземных почв для различных форм хозяйствования. В Северном Казахстане биологизация земледелия (сидерация и мульчирование почвы, использование многолетних трав в пашне, расширение культур в севообороте и т.д.) способствует сохранению и воспроизводству плодородия почвы без уменьшения урожайности сельскохозяйственных культур, сокращая затраты на технологические процессы.
Указанные выше мероприятия направлены на ведения хозяйства с бездефицитным балансом- гумуса и основных элементов питания, что связанно с внесением соломы, органо-минеральных и зеленого удобрений. Любая технологическая разработка при выращивании сельскохозяйственных культур должна сравниваться и оцениваться по общепринятым правилам и методикам. Наиболее объективный результат получается при экономической оценке. Экономический расчет в диссертационной работе проведен на основе обобщенных данных по стоимости агротехнических приемов и рыночной стоимости зерна и удобрений.
Для хозяйств всех категорий (от крупных акционерных обществ и товариществ до мелких фермерских хозяйств), в зависимости от материально-технической оснащенности и финансовых средств, с целью сохранения и воспроизводства плодородия почв предлагаются следующие комплексы: 1-й комплекс — применение соломы в качестве органического удобрения; 2-й комплекс - применение соломы и минеральных удобрений; 3-й комплекс — применение органо-минеральных и зеленого удобрений.
Первый комплекс предусматривает применение измельченной соломы в качестве органического удобрения. Стоимость дополнительных затрат составляет в подзонах чернозема обыкновенного всего 0,49 тыс. руб./га и чернозема южного 0,36 тыс. руб./га (табл. 25, прил. Ы). При этом рентабельность производства зерна яровой пшеницы повышается, соответственно, на 46,8 и 51,8% (на контроле 39,2 и 41,0%). Чистый доход по сравнению с контролем на 0,6 и 0,8 тыс. руб./га. Однако, по нашим расчетам, положительный баланс гумуса возможен только при ежегодном внесении 1,2-1,6 т/га соломы. При средней фактической урожайности яровой пшеницы 0,98 т/га вносится не более 0,6 т/га соломы (заделка его после уборки).
