Введение к работе
Актуальность темы. При возделывании сельскохозяйственных культур без внесения удобрений почва истощается и теряет свое плодородие, в результате чего снижается урожайность культур, продуктивность севооборота и ухудшается качество продукции. На разных почвах обеспеченность общими и усвояемыми формами питательных веществ неодинакова. С течением времени под влиянием экологических и антропогенных факторов показатели плодородия почвы могут меняться. Поэтому необходимо проводить систематический мониторинг плодородия почвы и продуктивности севооборота в зависимости от систем удобрения, результаты которого с течением времени приобретают более значимый характер. Важны обоснованный выбор удобрения, определение оптимальной дозы и соотношения между вносимыми элементами питания, сроков и способов применения с учетом свойств почв, климата, биологических и сортовых особенностей выращиваемых культур и экологических ограничений.
Цель исследований - изучить закономерности действия разных систем удобрения при длительном их применении на продуктивность звена севооборота, качество растениеводческой продукции и плодородие выщелоченного чернозема.
Задачи исследований:
- изучить изменение показателей плодородия почвы под влиянием разных вариантов систем удобрения в звене севооборота: влажность почвы, агрохимические свойства, содержание гумуса и подвижных форм питательных элементов;
- изучить физиологические и биохимические процессы в растениях под влиянием различных систем удобрения: динамику роста и развития, накопление сухой биомассы, потребление питательных веществ в течение вегетации;
- изучить влияние различных систем удобрения на урожайность сельскохозяйственных культур и продуктивность звена севооборота;
- изучить влияние различных систем удобрения на качество продукции культур звена севооборота;
- рассчитать баланс основных питательных элементов в почве под культурами звена севооборота, коэффициенты их использования;
- определить экономическую и энергетическую эффективность применения удобрений в звене севооборота.
Научная новизна. В лесостепной зоне РСО-Алания в результате длительного (37 лет) систематического применения удобрений выявлены изменения агрохимических свойств и питательного режима выщелоченного чернозема (подкисление почвы, повышение суммы поглощенных катионов и емкости поглощения, снижение степени насыщенности основаниями, тенденция снижения содержания гумуса, повышение содержания подвижных форм питательных элементов), и продуктивности звена севооборота: клевер, озимая пшеница, кукуруза на силос. Определены оптимальные концентрации питательных веществ в растениях в отдельные фазы развития (для растительной диагностики). В зависимости от природных условий и уровня удобренности получены новые данные выноса питательных веществ продукцией, рассчитаны коэффициенты использования питательных веществ из почвы (КИП), удобрений (КИУ) и балансовые коэффициенты. Выявлен оптимальный вариант системы удобрения.
Практическая значимость работы. Для условий сельскохозяйственного производства лесостепной зоны РСО-Алания выявлен оптимальный вариант системы удобрения звена севооборота, обеспечивающий высокую урожайность культур, продуктивность звена, без ухудшения, а по ряду показателей и с улучшением качества получаемой продукции, на фоне сохранения плодородия почв и повышения экономической эффективности растениеводства. Полученные данные о выносе питательных веществ с урожаем и оптимальной концентрации питательных веществ в растениях в разные фазы роста, рассчитанные КИП, КИУ и балансовые коэффициенты позволяют более точно в данных конкретных условиях проводить растительную диагностику и рассчитывать оптимальные дозы удобрений на запланированный урожай.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Показатели плодородия выщелоченного чернозема в зависимости от удобрений.
2. Рост, развитие растений и потребление ими питательных веществ в зависимости от удобрений.
3. Урожайность сельскохозяйственных культур и продуктивность звена полевого севооборота в зависимости от удобрений.
4. Качество урожая изучаемых культур в зависимости от удобрений.
5. Изменение выноса питательных веществ с урожаем изучаемых культур, баланса их в почве и использования из почвы и удобрений в зависимости от систем удобрения.
6. Экономическая и энергетическая эффективность применения удобрений в звене севооборота.
Апробация работы. Результаты исследований и основные положения диссертации докладывались и обсуждались на научных форумах различных уровней, в т.ч.: Международной конференции «Научное обеспечение устойчивого развития агропромышленного комплекса горных территорий», посв. 90-летию ГГАУ, Владикавказ; Международной конференции молодых ученых «Актуальные и новые направления с.-х. науки», Владикавказ (ГГАУ); Всероссийской научной конференции, посв. 75-летию акад. В.Г. Минеева, 95-летию проф. Г.Л. Мокриевича, 100-летию проф. М.Н. Хорошкина, п. Персиановский (ДонГАУ); «Вавиловских чтениях», г. Саратов (Саратовский ГАУ им. Н.И. Вавилова).
Приведены в отчетах Геосети опытов с удобрениями Российской Федерации и НИИ «Агроэкологии» Горского ГАУ, опубликованы в 8 научных работах, в т.ч. в 2-х изданиях, рекомендованных ВАК для защиты. Результаты исследований применяются в учебном процессе при выполнении курсовых и дипломных работ по агрохимии, почвоведению, растениеводству и земледелию.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 140 страницах, состоит из введения, 8 глав, выводов и рекомендаций производству. Список использованной литературы включает 228 наименований (в т.ч. 8 зарубежных). В работу включены 28 таблиц, 27 рисунков, 54 приложения.
