Введение к работе
Актуальность проблемы. Дальнейший рост производства растениеводческой продукции возможен на основе интенсификации сельскохозяйственного производства за счет применения научно обоснованных систем удобрений, обеспечивающих не только рост урожайности культур, но и сохранение и повышение плодородия почвы, а также экологическую сбалансированность агроландшафтов (Кореньков, 1987; Храмцов, 1997; Панников, 2003; Гамзиков, 2005; и др.).
В современных условиях в сельскохозяйственном производстве в результате дефицита элементов питания и постоянного их отчуждения с урожаем, при небольшом объёме применения минеральных удобрений (в Омской области вносится около 2 кг д.в./га пашни), возникает объективная необходимость поиска альтернативных средств и приёмов сохранения и повышения плодородия почв за счет источников биологического происхождения.
При использовании биологических ресурсов предусматривается совершенствование структуры посевных площадей, освоение севооборотов с зернобобовыми культурами и многолетними бобовыми травами, применение органических и бактериальных удобрений. Однако приоритет в использовании уже известных агробиологических средств и приёмов не умаляет значимости рационального применения химико-техногенных факторов (Минеев и др., 1993; Кисель, 1999; Еськов, 2001; и др.).
В этой связи особую значимость приобретают вопросы разработки комплексного использования минеральных удобрений и биологических ресурсов в земледелии, экономически эффективных приемов и систем их применения в севооборотах с учетом почвенно-климатических условий и агроэкологических факторов.
Цель исследований - теоретическое обоснование и разработка практических приёмов применения биоресурсов в сочетании с химическими средствами на черноземных почвах Западной Сибири, обеспечивающих сохранение почвенного плодородия и увеличение продуктивности агроценозов.
Задачи исследований:
- установить эффективность и направленность влияния биологизированных систем удобрений в севооборотах на агрохимические и биологические показатели плодородия почвы;
- выявить закономерности действия и последействия органических удобрений (навоза, соломы, сапропеля) и биопрепаратов на урожайность сельскохозяйственных культур и качество продукции;
- усовершенствовать системы применения удобрений в севооборотах на основе оптимального сочетания минеральных удобрений и агробиологических средств и приёмов;
- дать экологическую, экономическую и биоэнергетическую оценку применения агробиологических ресурсов в земледелии черноземной лесостепи Западной Сибири.
Научная новизна работы. Впервые для условий южной лесостепи Западной Сибири теоретически обосновано использование биоресурсов в земледелии и усовершенствованы системы удобрений, оптимально сочетающие применение агробиологических средств и приёмов с минеральными удобрениями, позволяющие целенаправленно регулировать почвенное плодородие и продуктивность севооборотов. Представлена комплексная оценка приёмов и средств биологизации: навоза, соломы, сапропеля, биопрепаратов, включения в севооборот многолетних бобовых трав в зональной системе земледелия на эффективное и потенциальное плодородие чернозёмных почв, урожайность сельскохозяйственных культур, продуктивность севооборотов и качество растениеводческой продукции. Дана агроэкологическая, экономическая и биоэнергетическая оценки применения агробиологических средств и приёмов в земледелии региона.
Положения, выносимые на защиту:
1. Усовершенствованные системы рационального применения биологических ресурсов и минеральных удобрений, обеспечивающие повышение плодородия почвы и продуктивности агроценозов.
2. Особенности изменения агрохимических и биологических свойств черноземных почв в севооборотах при различных уровнях использования средств биологизации и химизации.
3. Значение различных видов удобрений и их сочетаний в регулировании плодородия черноземных почв и повышении продуктивности агроценозов.
4. Агроэкологическая, экономическая и биоэнергетическая оценка эффективности применения агробиологических средств и приёмов в земледелии региона.
Практическая значимость работы. Усовершенствованные системы удобрений, с учетом удобрительной роли органических (навоз, солома, сапропель), бактериальных и минеральных удобрений, обеспечивают при соблюдении зональных агротехнологий получение с 1 га 2,5-3,0 т зерна, 35,0-45,0 т зеленой массы люцерны, 1,8-2,0 т семян сои при высоком их качестве, сохранение почвенного плодородия и экологическую безопасность агроценозов. Применение средств и приёмов биологизации в земледелии обеспечит переход к более ресурсоэнергоэкономичным и экологичным технологиям возделывания сельскохозяйственных культур.
Реализация результатов исследований. Рекомендованные биологизированные системы удобрений внедрены в хозяйствах Омской области на площади 158 тыс. га. При этом наибольший эффект получен в ОПХ «Омское» и ОПХ «Боевое», ОАО им. С.М. Кирова Крутинского района, ЗАО «Знамя» Марьяновского района, СПК «Лесное», Конезавод «Марьяновский» Омской области.
Освоение этих систем удобрений в комплексе с зональной агротехнологией обеспечивает стабильность производства зерна и кормов по годам, а также повышение продуктивности гектара пашни на 0,25-0,45 тонны зерна по сравнению с соответствующими среднерайонными показателями.
Материалы исследований использованы при разработке рекомендаций: «Технология возделывания сои в лесостепи Омской области» (1998); «Солома как удобрение и ее роль в повышении плодородия почв» (2003), «Полевые работы в Сибири» (2007, 2008) и справочника «Сельское хозяйство Омской области (Актуальные вопросы сельскохозяйственного производства)» (2010).
Апробация работы. Материалы диссертационной работы докладывались на научно-технических конференциях в Омске (СибНИИСХ, 1999; 2002; 2003; 2004; 2006); ОмГАУ, 2002; 2008; 2009; 2010); Новосибирске (1997; 1998; 1999; 2000, 2009); Всероссийской конференции РАСХ ВИСХ микробиологии (1998); Всероссийском совещании Географической сети опытов с удобрениями (ВНИИА, 1998; 2001; 2006; 2008, 2010); международной научно-практической конференции посвященной 180-летию основания сибирской аграрной науки (Омск, 2008); международной научно-практической конференции, посвященной 100-летию со дня рождения выдающегося сибирского агрохимика, профессора А.Е. Кочергина (Омск, 2008); международной научно-практической конференции «Сапропель и продукты его переработки» (Омск, 2008); Всероссийской научно-практической конференции «Системы воспроизводства плодородия почв в ландшафтном земледелии» (Белгород, 2001); Сибирских Прянишниковских агрохимических чтениях (Омск, 2005; Иркутск, 2007; Новосибирск, 2010); международной научно-практической конференции «Интенсификация, ресурсосбережение и охрана почв в адаптивно-ландшафтных системах земледелия» (Курск, 2008); международной научно-практической конференции «Агроэкологические проблемы использования органических удобрений на основе отходов промышленности и животноводства» (Владимир, 2006); международной научно-практической конференции «Пищевая промышленность: состояние, проблемы, перспективы» (Оренбург, 2009).
Организация исследований и личный вклад автора. Автору принадлежит: разработка программ исследований, постановка и организация проведения полевых опытов, выполнение основной части экспериментов (90 %), анализ и интерпретация экспериментальных результатов, проведение статистической, экономической и биоэнергетической оценок результатов исследований, формулирование выводов и рекомендаций производству.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 70 работ, в том числе в изданиях, рекомендованных ВАК – 9.
Структура и объем работы. состоит из введения, 7 глав, выводов и рекомендаций производству. Изложена на 468 страницах компьютерного текста, иллюстрирована 124 таблицами и 61 рисунками, содержит 55 приложений. Список использованной литературы состоит из 685 источников, в том числе 60 на иностранных языках.
