Введение к работе
Актуальность темы исследований. Длительное интенсивное сельскохозяйственное использование привело к деградации каштановых почв. Учеными НИИСХ Юго-Востока и ЮжНИИгипрозема за последние 30 лет установлена потеря до 30 % гумуса, а ежегодные потери оцениваются от 0,5 до 1,5 т/га. Наблюдается общее ухудшение комплекса агрофизических и агрохимических свойств, что выразилось в разрушении структуры, переуплотнении почвы, развитии эрозионных процессов, декальцификации, ухудшении пищевого и водного режимов. В результате снизилась общая продуктивность агроэкосистем.
По данным М.П. Чуб и др. (2003), прогрессирующая деградация почв Саратовской области происходит в связи с увеличением площади чистых паров и пропашных культур, незначительным количеством вносимых удобрений, снижением запасов растительных остатков. Поэтому важную роль в предупреждении деградации почвенного покрова играют увеличение содержания органического вещества, восстановление утраченной структуры и улучшение агрофизических и агрохимических свойств почвы. Большим потенциалом для решения этих вопросов обладают растения-фитомелиоранты, в первую очередь – многолетние травы.
В настоящее время в сельском хозяйстве развивается новое направление – биологизация земледелия. Важную роль в ней играет возделывание многолетних трав, которые позволяют улучшать плодородие почвы и повышать урожайность сельскохозяйственных культур.
Изучению процесса восстановления агрофизических свойств почвы под разными видами трав в сухостепном Заволжье уделено недостаточное внимание. Изменение агрофизических свойств почв под влиянием многолетних трав является одним из важнейших факторов воспроизводства почвенного плодородия. Поэтому изучение влияния многолетних трав на физические свойства почв и физические процессы, происходящие в них, разработка и агрономическая оценка различных приемов их улучшения в засушливых условиях сухостепной зоны – актуальное направление в исследованиях.
Цель работы заключается в сравнительной оценке влияния различных многолетних трав, используемых в качестве фитомелиорантов и кормовых культур, на основные агрофизические и агрохимические свойства каштановых почв и продуктивность агроценоза.
В задачи исследований входило:
изучить влияние различных многолетних трав на обогащение каштановой почвы органическим веществом пожнивно-корневых остатков, а также на содержание гумуса в ней;
выявить изменение агрофизических свойств каштановых почв по годам жизни культур-фитомелиорантов;
проследить динамику агрохимических свойств почвы в посевах многолетних трав;
исследовать интенсивность процесса структурообразования под различными многолетними травами;
определить влияние фитомелиорантов на степень увлажнения глубоких слоев почвогрунта;
показать сравнительную продуктивность многолетних трав на каштановых почвах сухостепной зоны Поволжья;
дать эколого-энергетическую и экономическую оценку эффективности возделывания многолетних трав.
Научная новизна. В условиях острозасушливой сухостепной зоны Заволжья изучено влияние четырех злаковых и четырех бобовых многолетних трав на физические и агрохимические свойства каштановых почв, содержание гумуса, интенсивность структурообразования. Выявлено влияние фитомелиорантов на содержание влаги в слое почвы 0120 см.
На основании статистического анализа экспериментальных данных выявлена и оценена зависимость факторов почвенного плодородия от количества поступающего в почву свежего органического вещества. Дана сравнительная оценка продуктивности многолетних трав.
Практическая значимость работы состоит в конкретных рекомендациях по подбору и использованию многолетних трав в качестве фитомелиорантов, позволяющих повысить содержание гумуса в почве на 0,040,08 %; снизить плотность пахотного слоя на 0,030,11г/см3, подпахотного – на 0,030,06г/см3; увеличить пористость аэрации на 0,51,14 %; улучшить структуру почвы на 11,619,8 %; получать высокопитательные корма (до 11,89 т/га зеленой массы и до 5,86 т/га сена). При внедрении результатов исследований получен экономический эффект 1110 руб./га.
Основные положения, выносимые на защиту:
обоснование возможности использования различных многолетних трав для предотвращения деградации каштановых почв в сухостепной части Заволжья;
характер воздействия изучаемых фитомелиорантов на улучшение агрофизических и агрохимических свойств каштановых почв;
возможная урожайность фитомелиорантов как кормовых культур на каштановых почвах острозасушливого Заволжья.
Апробация работы. Результаты исследований докладывались и обсуждались на международных конференциях «Экология и безопасность жизнедеятельности» (Пенза, 2005); «Региональные проблемы устойчивого развития сельской местности» (Пенза, 2007), на «Вавиловских чтениях – 2006, 2007» (Саратов 2006, 2007), на конференции профессорско-преподавательского состава и аспирантов СГАУ им. Н.И. Вавилова (Саратов, 2006). Результаты исследований внедрены на полях Марксовского, Краснокутского и Ровенского районов Саратовской области.
Публикация результатов исследований. Основные положения работы опубликованы в 12 научных статьях.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 6 глав, выводов и рекомендаций производству. Работа изложена на 188 страницах компьютерного текста, содержит 60 таблиц, 12 рисунков и 9 приложений. Список литературы включает в себя 255 источников, в том числе 46 – на иностранных языках.
