Введение к работе
Актуальность. В последние годы резко возросло антропогенное воздействие на почву и другие природные системы. Негативным проявлениям способствуют низкий научно-технический уровень производства, усиление интенсификации и химизации сельского хозяйства и ряд других причин. Экологические проблемы занимают одно из ведущих мест в ряду задач, стоящих в настоящее время перед сельским хозяйством, и среди них большой интерес представляют почвенно-эколо-гические аспекты изучения садов в связи с заболеванием плодовых культур. Яблоня как многолетнее плодовое растение, длительное время произрастающее на одном месте, предъявляет специфические требования к почвенно-экологическим условиям, она болезненно реагирует на изменяющуюся обстановку, условия, что проявляется, в частности, в . поражении ее такими функциональными заболеваниями, как розеточ-ность, хлороз и т. д. Исследованиями, проведенными кафедрами почвоведения и плодоводства МСХА, было установлено, что розеточность широко распространена в степной, сухостеп-ной и частично в лесостепной зонах. Только в европейской части страны ей поражено около 25% обследованных площадей. Отрасль садоводства по этой причине несет значительные убытки: урожайность снижается до 60%, сады в возрасте 10— 15 лет утрачивают хозяйственную ценность, при сильном поражении происходит массовая гибель деревьев. Хотя розеточность тесно связана с почвенными условиями, широких комплексных исследований, охватывающих изучение свойств почв и растений, до настоящего времени не проводилось. Известные в литературе данные отражают, как правило, односторонний подход к изучению этой проблемы. Вместе с тем сопряженное изучение растений и условий их произрастания является теоретической основой для оптимизации размещения товарных насаждений, повышения их урожайности," борьбы с функциональными заболеваниями. Известны методические трудности определения реакции многолетних растений на те или иные
является важной составной частью изучения системы почва — многолетнее плодовое растение В условиях возрастающего антропогенного влияния на почву весьма актуальным становится вопрос о преобразовании естественного почвообразовательного процесса в процесс техногенного почвообразования Генезис плантажированных почв слабо затронут исследованиями. Поэтому научный интерес и практическая значимость диктуют необходимость их всестороннего изучения, и прежде всего в связи с негативной трансформацией состава и свойств почв под действием агротечногенной нагрузки В литературе мало данных, раскрывающих изменения состава и свойств почв, используемых под плодовые насаждения с различной интенсивностью, отсутствует прогноз их эволюции в условиях монокультуры, химизации, орошения, различных систем содержания почв в саду, нет экспериментальных данных о том, как эти изменения влияют на поражение яблонь розеточно-стью, на качество получаемого урожая.
Цели и задачи исследований.
1 В связи с почвенно экологическими условиями изучить причины заболевания яблонь розеточностью в различных районах промышленного садоводства
2. Определить генетические особенности почв, длительное время используемых под монокультуру яблони, установить действие различных антропогенных факторов (планировка территории, плантажная вспашка, содержание почвы под черным паром, удобрения, орошение) на состав и свойства почв.
Задачи исследований:
-
Провести оценку садопригодности почв в основных районах товарного плодоводства в связи с поражением яблонь розеточностью.
-
Выявить почвенные факторы и их комбинации, оказывающие влияние на заболевание яблонь розеточностью на различных типах почв.
-
Изучить влияние удобрений на физико-химические свойства, гумусовое состояние и загрязнение тяжелыми металлами почв под плодовыми насаждениями
-
Исследовать основные закономерности сезонной и многолетней динамики фосфора, калия, цинка и меди и их взаимодействие в минеральном питании яблони на разных типах почв.
5. Изучить формы соединений макро- и микроэлементов на участках под здоровыми и больными яблоневыми деревьями и установить оптимальные уровни содержания макро- и микроэлементов в почвах и растениях для обоснования раци-
онального применения основных удобрений, цинка и меди в садах.
-
Оценить возможности использования метода комплексной диагностики (визуальной, растительной, почвенной) для оценки свойств почв и растений в связи с их поражением ро-зеточностью.
-
Исследовать изменение параметров почвенного плодородия в зависимости от природных условий и агротехноген-ной нагрузки (плантажная обработка, система содержания почв в саду, удобрения, орошение и т. д.).
-
Изучить роль почвоутомления в проявлении розеточнос-ти яблони.
Научная новизна. Впервые в нашей стране в связи с изу
чаемой проблемой проведены широкие исследования С ИСПОЛЬ'
зованием основных методов почвоведения (сравнительно-геог
рафический, сравнительно-аналитический, стационарный,
моделирования) и агрохимии (вегетационно-полевые и лабо*
раторные опыты) в различных почвенно-климатических зонах,
охватывающих основные типы почв районов товарного плодо
водства. Установлено, что обширное агротехногенное воздей
ствие на почву обусловливает глубокие изменения в морфо
логическом строении профиля, химическом составе почв и
структуре микробиоценоза. Выявлены почвенные факторы,
лимитирующие продуктивность яблонь в конкретных почвен
но-климатических зонах, показано, что значение ряда из них
принципиально меняется по мере интенсификации сельскохо
зяйственного производства. Изучена роль отдельных механиз
мов, приводящих к нарушению минерального питания плодо^
вых, математически выражены связи между уровнем содер
жания и отношением элементов питания в листьях больных
и здоровых растений и в корнеобитаемом слое различных
почв. *
Замкнутость системы садового агроценоза и включение в нее таких новых факторов, как планировка территории, плантажная вспашка, бессменный черный пар, орошение, применение ядохимикатов, приводят к изменению направленности почвенных процессов и свойств почв. В антропогенной эволюции садовых почв отмечены негативные тенденции, которые усиливаются по мере повышения химической нагрузки. Изменяется содержание гумуса: во всех почвах под садами оно ниже, чем в аналогах под естественными и другими агроценоза-ми, трансформируется его качественный состав, происходит накопление тяжелых металлов, увеличиваются щелочность, засоленность, солонцеватость, усиливается зафосфачивание почв, изменяется микробиологическая и ферментативная активность и т. д. Как следствие происходящих изменений, в последние годы отмечено расширение масштабов и интенсивно-
сти поражения яблонь розеточностью Плодовые растения на почвах с повышенным содержанием тяжелых металлов и других микроэлементов по разному накапливают их в вегетативных и генеративных органах. В связи с происходящими изменениями состава и свойств исследуемых почв необходим постоянный контроль за применением химических средств защиты растений, минеральных удобрений, содержанием тяжелых металлов Определена информативность растительной и почвенной диагностики в зависимости от состояния растений и степени их поражения розеточностью Изучено влияние почвоутомления на заболеваемость яблони
Практическая значимость. Полученные данные используются для разработки оптимальных параметров физико-химических, агрохимических свойств почв основных районов промышленного плодоводства, в рекомендациях по рациональному использованию почв, внесению макро- и микроудобрений, а также для разработки мероприятий, направленных на устранение заболевания плодовых культур. В настоящее время из 70,8 тыс. га обследованных садов розеточностью в раз ной степени подвержено 17,2 тыс га, в том числе более 10 тыс. га плодоносящих При оптимальных режимах обработки цинком среднее увеличение валовой продукции с 1 га сада составило 1,88 тыс руб, а чистой прибыли 1,75 тыс руб. Если принять увеличение чистой прибыли от цинковых удобрений в размере 1,0—1,5 тыс руб , то убытки только от снижения урожайности в выявленных плодоносящих насаждениях яблони составят не менее 12—18 млн. руб в год (в ценах 1991 г.).
Выявленное интенсивное загрязнение почв под садами медью из-за широкого применения медьсодержащих фунгицидов приводит к созданию неблагоприятной экологической обстановки и требует ограничения их использования или замены другими препаратами.
Реализация результатов исследования. По результатам работ опубликованы в соавторстве рекомендации:
-
Борьба с розеточностью яблони — Тарасов В М, Наумов В Д , Ганжара Н. Ф , Москва, Россельхозиздат, 1978 г , 17 с.
-
Рекомендации по предупреждению и устранению нарушений питания яблони цинком — Тарасов В. М., Наумов В. Д, Ганжара Н Ф. и др , Москва, Колос, 1982 г, 32 с.
3 Комплексные меры борьбы с нарушениями питания яблони цинком — Тарасов В М., Кауричев И С , Наумов В Д, Ганжара Н. Ф и др , Москва, ВО' «Агропромиздат», 1988 г, 30 с.
Апробация. Материалы исследований были доложены на координационном научно-методическом совещании по теме 03 «Разработать рекомендации по совершенствованию и внедрению методов диагностики питания растений на почвах разных регионов СССР», Умань, 1977 г.; на совещании «Микроэлементы в биосфере», Умань, 1978 г.; на VIII Всесоюзной конференции «Биологическая роль микроэлементов и их применение в сельском хозяйстве и медицине», Ивано-Франковск, 1978 г.; на конференции «Проблемы повышения продуктивности черноземных почв», Харьков, 1983 г.; на VII съезде ВОП, Ташкент, 1985 г.; на Всесоюзном координационном научно-методическом совещании по теме 02.02.02 «Совершенствование системы диагностики питания сельскохозяйственных растений», Ровно, 1985 г.; на XIII Всесоюзном координационном научно-методическом совещании «Оптимизация диагностики питания с.-х. культур в интенсивном земледелии», Мелитополь, 1987 г.; на совещании «Микроорганизмы в сельском хозяйстве», Кишинев, 1988 г.; на научных конференциях ТСХА в 1984, 1987, 1989 гг.
Объекты исследований. Почвы под садами в Куйбышевской, Ульяновской, Запорожской, Волгоградской, Ростовской областях, в Крыму и в Молдове (черноземы выщелоченные, типичные, обыкновенные, южные, лугово-черноземные, каштановые, лугово-каштановые, аллювиальные почвы).
Методы исследований.
-
Полевые маршрутные исследования садов с заложением разрезов на участках под здоровыми и больными яблонями.
-
Детальное почвенное и биологическое обследование садов отдельных хозяйств, расположенных в разных почвенно-климатических зонах. -
3. Проведение длительных вегетационно-полевых опытов
с яблоней по изучению влияния различных видов и доз мак
ро- и микроудобрений в Куйбышевской, Запорожской, Вол
гоградской областях и в Крыму.
. 4. Проведение краткосрочных радиовегетационных модельных и микрополевых опытов по изучению механизмов трансформации, поступления макро- и микроэлементов в системе почва — растение.
5. Изучение сезонной и многолетней динамики различных групп микроорганизмов, ферментативной активности в производственных садах и в вегетационно-полевых опытах.
В качестве опытных культур выбраны наиболее распространенные в промышленном садоводстве сорта, в сильной степени поражаемые розеточностью (Анисы, Ренет Симиренко, Джонатан и др.) на различных подвоях (М-9, М-6). В модельных опытах с меткой использовали проростки кукурузы, лю-
церны, пшеницы; аллелопатическую активность яочвы устанавливали методом биологических тестов (семена кресс-салата)
Для статистической обработки данных использовали дисперсионный, корреляционный и регрессионный анализы
Публикация работы. По материалам диссертации опубликовано 48 работ.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 7 глав, выводов и рекомендаций производству, изложена на 678 страницах машинописного текста, включает 208 таблиц, 78 рисунков и приложение. Список литературы включает 635 наименований, из них 229 на иностранных языках