Введение к работе
Актуальность. Проблема увеличения конкурентоспособного товарного зерна входит в важнейшую задачу развития сельскохозяйственного производства РФ на ближайшую перспективу.
Основным биологическим фактором укрепления энергетики почвенного покрова остаются севообороты, максимальное насыщение их органическим веществом ввиде соломы озимой ржи, листостебельной массы кукурузы, донника на сидерат, пожнивно-корневых остатков эспарцета и их сочетаний в качестве удобрений. Применение этих приемов биологизации следует рассматривать как комплексный агроприем, положительно влияющий на почву, растения и экологические условия. Их можно применять в качестве альтернативы дефицитному навозу. Кроме того, эти приемы биологизации являются экономически оправданным способом повышения плодородия каштановых почв.
Целью исследований является теоретическое обоснование и разработка агробиологических приемов сохранения, стабилизации плодородия каштановых почв и повышение продуктивности, экономической эффективности, а также экологической устойчивости полевых севооборотов сухостепной зоны Нижнего Поволжья.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
- разработать для сухостепной зоны каштановых почв Нижнего Поволжья приемы активизации биологических факторов с целью получения высокой продуктивности агроэкосистем;
- выявить эффективность соломы озимой ржи, листостебельной массы кукурузы, пожнивно-корневых остатков эспарцета и их совместного применения в севооборотах по сравнению с навозом;
- установить эффективность изучаемых биологизированных приемов на активность микробиологических процессов, нитрификационную и аммонификационную способность почвы и в связи с этим на обеспеченность питательными элементами;
- изучить баланс органического вещества в севооборотах и содержание гумуса в почве;
- установить влияние приемов биологизации на водно-физические свойства пахотного слоя почвы под культурами севооборотов;
- выяснить степень засоренности посевов культур в севооборотах в зависимости от способов использования биологизированных факторов;
- определить связь между приемами улучшения плодородия почвы и величиной урожая возделываемых культур, выходом зерна, кормовых единиц и переваримого протеина в севооборотах;
- дать экономическую оценку различным специализированным зерновым севооборотам в связи с применением приемов биологизации;
- провести производственную проверку результатов исследований и разработать рекомендации производству.
Личный вклад автора состоит в теоретических исследованиях по выявлению закономерностей между поступлением органического вещества в почву и сохранением их плодородия, а также повышением продуктивности полевых севооборотов. Разработаны и уточнены агробиологические приемы стабилизации плодородия каштановых почв, методические основы постановки исследований. При участии автора проведены полевые и лабораторные опыты, проанализированы экспериментальные данные, подготовлена диссертация, в которой отражены результаты исследований за период с 1994 по 2005 гг., сформулированы выводы и предложения производству. Доля личного участия диссертанта в получении и обобщении результатов исследований составляет 70%.
Достоверность результатов исследований. Разработанные принципы, методы и приемы базируются на фундаментальных положениях систем земледелия Нижнего Поволжья. Полученные результаты подтверждаются данными многолетних исследований в Волгоградской области, а также математической обработкой полученных результатов.
Научная новизна исследований состоит в теоретическом обосновании и экспериментальном решении проблемы сохранения и стабилизации плодородия зональных почв на основе малозатратной и экологически безопасной биологизации земледелия, позволяющей получать высокий уровень урожайности полевых культур, выход зерна, кормовых единиц и переваримого протеина с 1 га пашни;
- изучены условия формирования устойчивых продуктивных агроценозов с эспарцетом, донником и горохом;
- обоснована продуктивность многолетних трав, донника в зависимости от биоклиматических ресурсов региона;
- предложен механизм сохранения и стабилизации плодородия каштановых почв под влиянием комплекса приемов биологизации земледелия с использованием многолетних трав, биомассы сидератов, соломы озимой ржи, листостебельной массы кукурузы;
- установлен круговорот органического вещества в севооборотах зерновой специализации;
- дана экономическая оценка полевых биологизированных севооборотов.
Практическая значимость заключается во внедрении научных разработок в сельскохозяйственное производство Нижнего Поволжья, что позволит повысить продуктивность полевых севооборотов по выходу зерна с 1 га пашни на 27,3-35,3% с уровнем рентабельности 76,9-77,1%, а кормовых единиц на 16,1-25,5%.
Реализация результатов исследований. Результаты исследований прошли производственную проверку в ООО СХП «Лозное», КФХ «Выдрино» Дубовского района, КФХ «Коннова Л.Н.» Калачевского района, ООО «Липовские сады», КФХ «Орлов В.П.» Ольховского района, ООО «Николаевское» Николаевского района, ОНО ОПХ «Камышинское» Камышинского района, ИП КФХ «Свиридонов Ф.Ф.» Суровикинского района и других хозяйствах Волгоградской области.
Реализация результатов исследований проводилась через включение в:
- системы земледелия Нижнего Поволжья (Волгоград, 2007);
- модель адаптивно-ландшафтного обустройства территории и системы земледелия Волгоградской области (Волгоград, 2002);
- систему ведения агропромышленного производства Волгоградской области на 1996-2010 гг. (Волгоград, 1997);
- методику оптимизации полевых севооборотов зерновой специализации и структуру использования пашни с учетом ресурсного потенциала пахотных земель и сельскохозяйственных культур в агроландшафтах Нижнего Поволжья (Волгоград, 2004);
- концепцию развития систем «сухого» земледелия Волгоградской области на ландшафтно-экологической основе до 2010 года (Волгоград, 1995).
Основные положения, выносимые на защиту.
1. Приемы обогащения почвы органическим веществом за счет применения навоза, донника на сидерат, пожнивно-корневых остатков культур, соломы озимой ржи и листостебельной массы кукурузы.
2. Особенности роста и формирования урожайности сельскохозяйственных культур в севооборотах зерновой специализации в зависимости от применяемых приемов биологизации.
3. Водно-физические свойства почвы и засоренность посевов культур севооборотов на фоне использования различных видов органического вещества.
4. Баланс органического вещества в севооборотах, пищевой режим и содержание гумуса в почве при использовании приемов биологизации.
5. Биологическая активность, нитрификационная и аммонификационная способность почвы в севооборотах и в бессменных посевах при внесении в пахотный слой навоза, соломы озимой ржи, листостебельной массы кукурузы, донника на сидерат, пожнивно-корневых остатков эспарцета.
6. Продуктивность полевых культур и севооборотов по выходу зерна, кормовых единиц и переваримого протеина с 1 га пашни в связи с приемами биологизации.
7. Обоснование экономической эффективности применяемых приемов биологизации в севооборотах зерновой специализации и бессменных посевах сельскохозяйственных культур.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и получили положительную оценку на ежегодных - меж- и внутри-вузовских конференциях молодых ученых Волгоградской области (1996-2009 гг.), научных конференциях профессорско-преподавательского состава Волгоградской ГСХА (1996-2009 гг.), международных, региональных научно-практических конференциях Волгоградской ГСХА (1996-2009 гг.), Нижне-Волжском НИИСХ (2005 г.), Нижегородской ГСХА (2007 г.), Белорусской ГСХА (2007 г.), Смоленской ГСХА (2007 г.), Азово – Черноморской ГАА (2008 г.), Прикаспийского НИИ аридного земледелия (2006 и 2008 гг.).
Публикации. Основные положения диссертационной работы опубликованы в 35 печатных работах, в том числе 9 в изданиях рекомендованных ВАК РФ.
Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 413 страницах машинописного текста и состоит из введения, 7 глав, выводов и предложений производству. В работе содержится 9 рисунков, 118 таблиц. Список использованной литературы включает 496 наименований, в том числе 18 иностранных авторов.
