Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Агроэкологическая эффективность применения Хотынецких цеолитов в севооборотах с зернобобовыми и крупяными культурами на темно-серых лесных почвах Орловской области Анненков Валерий Владимирович

Агроэкологическая эффективность применения Хотынецких цеолитов в севооборотах с зернобобовыми и крупяными культурами на темно-серых лесных почвах Орловской области
<
Агроэкологическая эффективность применения Хотынецких цеолитов в севооборотах с зернобобовыми и крупяными культурами на темно-серых лесных почвах Орловской области Агроэкологическая эффективность применения Хотынецких цеолитов в севооборотах с зернобобовыми и крупяными культурами на темно-серых лесных почвах Орловской области Агроэкологическая эффективность применения Хотынецких цеолитов в севооборотах с зернобобовыми и крупяными культурами на темно-серых лесных почвах Орловской области Агроэкологическая эффективность применения Хотынецких цеолитов в севооборотах с зернобобовыми и крупяными культурами на темно-серых лесных почвах Орловской области Агроэкологическая эффективность применения Хотынецких цеолитов в севооборотах с зернобобовыми и крупяными культурами на темно-серых лесных почвах Орловской области Агроэкологическая эффективность применения Хотынецких цеолитов в севооборотах с зернобобовыми и крупяными культурами на темно-серых лесных почвах Орловской области Агроэкологическая эффективность применения Хотынецких цеолитов в севооборотах с зернобобовыми и крупяными культурами на темно-серых лесных почвах Орловской области Агроэкологическая эффективность применения Хотынецких цеолитов в севооборотах с зернобобовыми и крупяными культурами на темно-серых лесных почвах Орловской области Агроэкологическая эффективность применения Хотынецких цеолитов в севооборотах с зернобобовыми и крупяными культурами на темно-серых лесных почвах Орловской области Агроэкологическая эффективность применения Хотынецких цеолитов в севооборотах с зернобобовыми и крупяными культурами на темно-серых лесных почвах Орловской области Агроэкологическая эффективность применения Хотынецких цеолитов в севооборотах с зернобобовыми и крупяными культурами на темно-серых лесных почвах Орловской области Агроэкологическая эффективность применения Хотынецких цеолитов в севооборотах с зернобобовыми и крупяными культурами на темно-серых лесных почвах Орловской области
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Анненков Валерий Владимирович. Агроэкологическая эффективность применения Хотынецких цеолитов в севооборотах с зернобобовыми и крупяными культурами на темно-серых лесных почвах Орловской области : диссертация ... кандидата сельскохозяйственных наук : 06.01.01 / Анненков Валерий Владимирович; [Место защиты: Всерос. науч.-исслед. ин-т земледелия и защиты почв от эрозии]. - Курск, 2008. - 143 с. : ил. РГБ ОД, 61:08-6/49

Содержание к диссертации

Введение

1. Экологические проблемы в земледелии региона 6

1.1. Краткая история формирования систем земледелия 6

1.2. Опыт и перспективы использования цеолитов в земледелии 27

2. Объект, методика и условия проведения исследований 63

3. Влияние Хотынецких цеолитов (ХОТЫЛИТов) на плодородие темно-серых лесных почв и урожайность сельскохозяйственных культур- 71

3.1. Характеристика агрохимических и агрофизических свойств ХОТЫЛИТА 71

3.2. Влияние ХОТЫЛИТА на агрофизические свойства почвы 76

3.3. Влияние ХОТЫЛИТА на агрохимические свойства почвы 83

3.4. Влияние ХОТЫЛИТА на урожайность зерновых и сидеральных культур 88

4. Агроэкологическая и экономическая эффективность применения ХОТЫЛИТА в севооборотах с зернобобовыми и крупяными культурами ... 99

Выводы и предложения производству 106

Список литературы

Введение к работе

Актуальность темы. Главной задачей современного сельского хозяйства является увеличение продуктивности земледелия и урожайности культур. Для этого используются технологии, предусматривающие интенсивное применение разнообразной многофункциональной техники, минеральных удобрений,! агрохимикатов и др. На фоне имеющихся достижений к концу XX века обозначились и серьезные экологические проблемы сельскохозяйственного производства - наблюдается снижение содержания гумуса, NPK, ухудшаются их биологические, агрофизические и агроэкономические свойства. Наблюдается также накопление в почвах и грунтовых водах средств химизации, тяжелых металлов и т.д. В целом воздействие антропогенных факторов на экологию стало таким сильным, что возникает угроза постоянного подрыва плодородия почв пахотных земель и постепенной деградации как отдельных структурных элементов агроэкосистем, так и агроландшафтов в целом.

В сложившейся ситуации нужно безотлагательно искать принципиально новые способы и технологии выращивания сельскохозяйственных культур, обеспечивающие не только высокую продуктивность пашни, получение экологически чистой продукции, но и не наносящие ущерба биосфере и экологии. Решение этой проблемы только индустриально-техногенными системами земледелия невозможно, потому что с течением времени они неизбежно вступают в противоречие с природными факторами.

В связи с ухудшением, состояния экологии программой биосферных и экологических исследований РАН на период до 2015 г. предусматривается разработка альтернативных вариантов технологических стратегий земледелия и природопользования. Решению отдельных аспектов данной проблемы в земледелии и посвящена настоящая работа.

Целью исследований является обоснование эффективности применения Хотынецких цеолитов в севооборотах с зернобобовыми и крупяными культурами на темно-серых лесных почвах.

В задачи исследований; входило:

• изучить почвоудобрительные и мелиоративные свойства Хотынецких цеолитов;

• изучить влияние цеолита на свойства почв и урожайность

сельскохозяйственных культур;

• выявить ресурсоэнергосберегающуюи\ экологическую роль цеолита в севооборотах с зернобобовыми и крупянымшкультзфами.

. • дать экономическую и агроэкологическую оценку эффективности применения цеолита как способа повышения плодородия почвы и урожайности сельскохозяйственных культур.

Научная новизна исследований заключается в комплексной оценке влияния агрономических и агроэкологических свойств Хотынецкого цеолита на свойства темно-серых лесных почв, урожайность культур и качество: продукции в севообороте с зернобобовыми и крупяными культурами, обосновании приемов экологизации земледелия на юге Нечерноземья.

Практическая ценность работы состоит в том, что доказанная возможность использования цеолита как эффективного удобрения и мелиоранта на темно-серых лесных почвах позволяет рекомендовать его в качестве важного средства формирования высокопродуктивных и экологически безопасных систем ресурсосберегающего земледелия для сельхозтоваропроизводителей различных форм собственности.

На защиту выносятся:

• агроэкологические принципы воспроизводства плодородия1 темно-серых лесных почв;

• агроэкологическое обоснование повышения продуктивности земель, при снижении уровня применения средств химизации;

• эффективность применения цеолитов в севооборотах с зернобобовыми и крупяными культурами для повышения продуктивности земель.

Апробация работы. Материалы и результаты исследования докладывались и обсуждались на научно-практических конференциях, «Днях науки ОГАУ» (Орел, 2006, 2007), на 4-ой международной конференции молодых ученых и специалистов «Актуальные вопросы селекции, технологии и переработки масличных культур» (Краснодар, 2007), II открытой Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых «Молодежь и наука XXI века» (Ульяновск, 2007), на семинарах и совещаниях в Орловском областном и районных управлениях сельского хозяйства, на заседаниях кафедр: «Земледелие», «Садово-паркового и ландшафтного строительства» ОГАУ в 2005-2007 гг.

Принципиальные положения материалов диссертации опубликованы в четырех работах.

Объем и структура диссертации. Она изложена на 143 страницах компьютерного текста, состоит из введения, 4 глав, выводов и предложений производству, списка литературы и приложения. Список использованной литературы включает 179 наименований, в т.ч. 14 иностранных, иллюстрирована 9 рисунками, содержит 24 таблицы в тексте и 5 - в приложении.

Опыт и перспективы использования цеолитов в земледелии

Поддержание даже минимально необходимого уровня эффективного плодородия почв на фоне повсеместного резко пониженного уровня их природного плодородия (снижение содержания гумуса, подвижного фосфора, обменного калия и др. элементов питания растений) требует колоссальных ежегодных затрат материальных и энергетических ресурсов, которые, как правило, в условиях низкой культуры земледелия не дают остаточного положительного эффекта. Не случайно трехкратное увеличение за 1970-1990гг. средних доз применения минеральных удобрений не сопровождалось заметным повышением урожайности [75; 178, 179]

Сложное переплетение разноплановых земледельческих и экологических проблем и невозможность их разрешения на основе углубленного изучения и исправления какого-то одного фактора привело к постепенной активизации комплексных научных исследований экологического характера. Активно развивается направление комплексных оценок, почвенного и агроэкологического мониторинга, прогноза и агроэкологического состояния и потенциала земель. Широкое развитие получило изучение возможности использования в сельском хозяйстве различных агроруд, в том числе цеолитов. [6, 41, 43 , 124, 148, 152]

Поиски нетрадиционных мелиорантов и удобрений были востребованы тем, что применение известных агрохимикатов усиливало развитие и уровень экологических проблем, потому что длительное и систематическое применение высоких доз удобрений приводит к особенному накоплению в почве токсичных веществ и балластных компонентов минеральных удобрений. Так, с 1т фосфорных удобрений в почву может поступать до 150 кг фтора, с 1т калийных удобрений - до 600 кг хлора. Особую опасность, представляют такие примеси как мышьяк, свинец, кадмий, стронций и другие элементы, которые зачастую содержатся в минеральных удобрениях [6, 43, 53, 86, 178].

Цеолиты как самостоятельная группа минералов были выделены шведским ученым А.Кронстедом после открытия им в 1756г. стильбита, который он назвал «цеолитом», что в переводе с греческого означает «вскипающий огонь». С конца XIX в. стали известны уникальные ионообменные и адсорбционные свойства цеолитов, но отсутствие в то время их крупных природных скоплений ограничило проводимые работы стенами лабораторий [11, 69, 130].

В середине XX в. быстро развивающаяся промышленность обусловила бурный рост производства искусственных цеолитов, применявшиеся как адсорбенты и носители катализаторов в нефтепереработке и нефтехимии. Количество синтетических цеолитов, производимых в мире, к настоящему времени исчисляется сотнями [19, 37, 89, 109, 111, 140, 152].

Решающим фактором в применении природных цеолитов было открытие в 1950-х годах в США, Японии, а затем и в других странах крупных месторождений с содержанием цеолитов в породах до 90% и запасами сырья в миллионы - сотни миллионов тонн. Они заслужили эпитетов «наиболее интеллектуальных минералов» и «минералов XXI века» [30, 31, 38, 123, 150].

Оценить внимание к цеолитам можно косвенно по количеству опубликованных работ. С середины 1950-х годов в печати появилось более 1000 статей и книг по минералогическим и экспериментальным исследованиям цеолитов. Брек [19] сообщает, что с 1909 по 1969гг. было опубликовано около 4500 статей по исследованиям природных и синтетических цеолитов. Отмечается, что по стоимости природные цеолиты в 20-200 раз дешевле синтетических.

Широкое применение цеолитов в мировом и Российском сельском хозяйстве вызван следующими их важнейшими и уникальными свойствами: высокой емкостью обмена катионов; селективностью к крупным катионам и, прежде всего, к катионам аммония, щелочным,, щелочноземельным и некоторым тяжелым металлам; поглощающей способностью и молекулярно-ситовым эффектом; пролонгирующим действием комплексных удобрений с участием цеолитов и минимальными потерями азота от вымывания; значительным содержанием элементов питания для растений; водоудерживающей способностью; кислото- и термоустойчивостью; отсутствием токсичных для растений и животных веществ или экологической безопасностью [7, 14, 16, 22, 28, 39, 50].

Месторождения высококремнистых цеолитов обнаружены в Болгарии, Венгрии, Чехии, Словакии, Италии, США, Японии и в ряде других стран. Так, общие ресурсы аутигенных цеолитов США насчитывают около 10 трлн.т. Во многих странах достигнуты большие успехи при использовании природных цеолитов в различных отраслях промышленности и сельского хозяйства [12, 18,20, 34,,42, 45, 48, 62].

Крупные залежи цеолитизированных туфов выявлены в Закавказье (Ай-Даг, Ноемберян, Дзегви, Ахалкалаки, Ахальцихе), Закарпатье (Сокирница, Липча), Сибири, Дальнем Востоке и Сахалине (Пегас, Хонгуруу, Лютогское, Гейзерное), Приморском крае (Суворовское, Малоградовское), в Средней Азии и Казахстане, в Ульяновской, Орловской, Брянской областях и в других регионах. Суммарные прогнозные запасы оцениваются свыше 5 млрд.т. [9, 13,15,17, 23 44, 71, 99]

Анализ литературы показывает, что несмотря на многочисленность проведенных исследований проблема использования цеолитосодержащих минеральных пород в сельском хозяйстве имеет как общемировое значение, так и отдельных государств в частности. Это объясняется тем, что цеолиты относятся к группе биологически активного и экологически безопасного минерального сырья, улучшающего круговорот питательных веществ в земледелии и обеспечивающего воспроизводство плодородия почв [8, 26, 29, 35,47, 49, 55, 59, 64, 70, 77, 126, 133, 144].

Влияние ХОТЫЛИТА на агрофизические свойства почвы

Специалистами признается, что размер почвенных агрегатов, и форма их расположения с учетом гранулометрического состава оказывает сильное влияние на соотношение объемов твердой, жидкой и газообразной фаз почвы, а в итоге - регулируются физико-механические, химические и биологические процессы в почвенной среде и обеспечивается ускорение или-замедление процессов синтеза или разрушения органического вещества [4 , 6, 21, 33, 40,43, 53, 75, 86, 97, 117, 124, 128, 160].

Структурные почвы имеют следующий ряд преимуществ по сравнению с бесструктурными: - структурные почвы- меньше испаряют влаги, обладают большей водопроницаемостью и водоудерживающей способностью, больше накапливают влаги и более продуктивно ее используют; - в структурных почвах создаются более благоприятные условия для микробиологических процессов и превращения питательных веществ из недоступной в усвояемую форму для питания растений; - структурные почвы имеют большую механическую и водопрочность,, поэтому обладают повышенной устойчивостью к водной и ветровой эрозии; - структурные; почвы требуют меньших затрат труда и средств на механическую; обработку, при этом тяговое сопротивление структурных почв приих обработке намного меньше, чем при обработке бесструктурных почв; - в структурных почвах создаются более благоприятные условия; для прорастания семян,,роста и развития возделываемых культур.

Существует множество; приемов регулирования? физико-механических свойств и восстановления, структуры почв., Их можно объединить в три большие группы:: механические;, мелиоративные (химические) и биологические:»

Механические приемы включают механическую обработку почвы, почвоуглубление,, щелевание ш т.д. Они позволяют существенно улучшить физико-механические свойства; почвы, но действие; их кратковременное, поэтому для; достижения продолжительного эффекта необходимо систематическое многократное их применение. А это, в свою очередь, имеет отрицательный эффект, т.к. систематические и интенсивные механические обработки ; способствуют увеличению доли микроструктуры (илистых фракций) в структуре почвы и снижают водопрочность.

Мелиоративные или? химические приемы, для: улучшения структуры и физикогмеханических свойстве почвы включают использование различных химических веществ, так называемых структуроулучшателей — различные клеящие вещества, такие, как гуминовые кислоты, торфяной клей; препараты К-4, К-6; ПАА, ПАН? и др. В (5HF и зарубежных странах продолжается поиск, эффективных, экономически? и экологически эффективных структурообразователей. К приемам этой группы относятся: гипсование, известкование почв и др..

Биологические приемы направлены на повышение содержания в почве органического вещества (гумуса), макро- и микроэлементов. Эти приемы универсальны и долговечны, потому что с увеличением содержания в почве гумуса и других элементов питания растений в почве улучшаются не только физико-механические и химические ее свойства, но и все почвенные режимы: пищевой, водный, воздушный. К биологическим приемам относятся: совершенствование севооборотов, применение сидеральных культур, оптимизацию обработки почвы, биологизацию земледелия и т.д.

В мелкоделяночном полевом и лабораторных опытах проводилось изучение влияния ХОТЫЛИТА на агрофизические свойства темно-серой лесной среднесуглинистой почвы.

Выявлено, что под действием цеолита наблюдаются значительные изменения в агрегатном составе почвы. Изменения состоят в том, что в посевах озимой пшеницы, гороха и гречихи сокращается содержание агрономически малоценных агрегатов 10 мм, соответственно, с 17,1, 18,51 и 17,58% до 13,01, 10,51 и 12, 62%. В то же время содержание агрономически ценных агрегатов размером 10-0,25 мм увеличивается. В посевах озимой пшеницы при применении цеолита с дозой 10 т/га на 2,4%, 20 т/га - на 2,1%, 40 т/га - на 3,5%, а при комплексном применении цеолита с минеральными удобрениями — на 3,1%. В посевах гороха, соответственно, на 2,18, 2,8, 4,18, и на 3,12%, а в посевах гречихи - на 1,08, 1,28, 2,5 и 3,07% (табл. 14).

Под действием ХОТЫЛИТА увеличивается количество водопрочных агрегатов 0,25 мм, играющих важную роль в повышении противоэрозионной устойчивости почв (это имеет большое значение для Орловской области, потому что здесь водная эрозия развивается на 740 тыс.га). Так, в посевах озимой пшеницы содержание водопрочных агрегатов при применении цеолита 10 т/га увеличилось на 0,9%, 20 т/га - на 2,1, 40 т/га - на 3,3 и 20 т/га с минеральными удобрениями - на 2,5%. В посевах гороха увеличение наблюдается, соответственно, на 2,36, 1,93, 3,87 и 1,94%, в посевах гречихи - на 0,55, 0,9, 3,22 и 1%.

Влияние ХОТЫЛИТА на агрохимические свойства почвы

Главными показателями технологических свойств ХОТЫЛИТА для земледелия и экологии является его высокая ионообменная емкость (до 600 м-экв/100г породы), экологическая чистота, высокое содержание макроэлементов (РК, кальций, магний), 18-микроэлементов (Со, Zn, В, Мо и др.) и щелочная реакция (рН 7,0-8,3). Они положительно влияют на продукционный процесс, улучшают агрохимические и агрофизические свойства почв, позволяют выполнять роль геохимического барьера, снижающего содержание в растениях подвижных форм тяжелых металлов и радионуклидов.

В динамической системе «почва-погода-растение-агротехника-урожайность» решение проблемы интенсификации современного земледелия находится в четырех секторах: 1 - создание экологически и экономически обоснованного агроландшафта (с продуктивными агроэкосистемами); 2 -снижение химической нагрузки на биосферу; 3 - разработка современных экологически и экономически целесообразных технологий переработки сельскохозяйственной продукции; 4 - ландшафтно- геохимическая оценка устойчивости природной среды региона, землепользования или землевладения.

В решении этих проблем ХОТЫЛИТ в силу своих уникальных свойств должен занять достойное место.

Общепризнается, что в интенсификации земледелия особое место занимает химическая мелиорация, улучшающая кислые, солонцовые и загрязненные почвы. Использование ХОТЫЛИТа для мелиорации почві с неблагоприятными. агрономическими свойствами является новым направлением научных исследований и практического использования цеолитов. Теоретически это обосновано природными свойствами самих цеолитов. В условиях Нечерноземья наиболее распространены серые лесные и дерново-подзолистые почвы, характеризующиеся неблагоприятными физико-химическими свойствами (невысокой емкостью поглощения и водоудерживающей способностью, кислотностью и т.д.). Это обусловливает значительные потери элементов; минерального питания, с инфильтрующими осадками за пределы агрофитоценозов и повышает опасность загрязнения окружающей среды.

Изучение влияния ХОТЫЛИТА на агрохимические свойства почвы проводилось в вегетационных и полевых опытах.

Вегетационные опыты проводились в вегетационных сосудах Митчерлиха емкостью 4кг сухой почвы. Для-опыта использовалась темно-серая среднесуглинистая- почва пахотного горизонта со следующей агрохимической! характеристикой: рНсол-5,32 мг/экв, гидролитическая кислотность-4,33 мг/экв; содержание гумуса 3,75, легкогидролизуемого азота; — 12 мг/ЮОг почвы (по Корнфилду), подвижного фосфора- 16,2 и обменного калия- 14,0 мг/ЮОг почвы (по Кирсанову), сумма поглощения оснований-24,1мг/экв на 100г почвы.

Опыты проводились с горохом сорта Орловчанин, гречихой, сорта Дикуль. Удобрения применялись-в дозах (фонах): 1) фон 1-для гороха Р200 К200 мг/на кг почвы; 2) фон 2- для гречихи N200 Р200 К200 мг/на кг почвы. В пересчете это составляет 60 кг/га удобрений. ХОТЫЛИТ применялся в двух дозах- 1,7 г/кг почвы иЗ,4 г/кг почвы, что в пересчете составляет 5 и,10 т/га.

Наблюдения за динамикой, изменений агрохимических свойств почвы проводилось в 4 срока: 1 - перед посевом опытных культур ( сразу после набивки сосудов); 2 - через 1 месяц после посева культур; 3 - через 2 месяца после посева культур; 4 - после уборки опытных культур (табл.17).

Установлено, что чистый цеолит оказывает положительное действие на снижение кислотности- как актуальной, так и потенциальной, на повышение насыщенности ее поглощенными основаниями, на увеличение содержания доступных форм азота, фосфора и калия.

Особое место в определении производственной ценности почв занимает степень насыщенности основаниями: чем она выше, тем лучшими физико-химическими свойствами обладает почва, т.к. катионы Са" и Mg4-1", являясь хорошими коагуляторами, улучшают структуру почвы и служат элементами питания- растений. По этому показателю принята такая градация: 75% -низкая, 75-79% - ниже средней, 80-84% - средняя, 85-89% - выше средней, 90 - высокая. Данные таблицы 17 свидетельствуют о том, что ХОТЫ ЛИТ положительно влияет на насыщенность почвы основаниями. После его применения степень насыщенности почвы основаниями от средней повысилась до выше средней.

Исследованиями- в полевых условиях выявлено, что под действием ХОТЫЛИТА наблюдается снижение величины обменной кислотности: если на контроле показатель рНксІ составлял 4,95-5,12, то под влиянием цеолита-уровень кислотности понизился до 5,53-5,55, т.е. почва по реакции почвенного раствора стала близкой к нейтральной. При этом влияние ХОТЫЛИТА, как мелиоранта, повышалось при увеличении доз его применения и наибольшим оно наблюдалось при дозах 40-45 т/га. Мелиорант способствует обогащению почвы обменными катионами Са и Mg% заметно повышает величину суммы обменных оснований. Так, содержание кальция в варианте с нормой цеолита 45 т/га увеличилось, на 3,1 мг-экв на 100г почвы в посевах гороха и на 3,28 мг-экв на 100г почвы - в посевах гречихи, а магния, соответственно, на 2,3 и 2,6мг-экв на 100г почвы. Величина суммы поглощенных оснований при этой дозе ХОТЫЛИТА в посевах гороха и гречихи соответственно изменяется в пределах с 27,2 и 27,3 мг-экв на 100г почвьъ до 31,61 и 29,95мг-экв на 100г почвы. Показатели уровня гидролитической кислотности закономерно снижаются с 5,5 и 5,51мг-экв на 100г почвы до 4,92 и 5,1 мг-экв на 100г почвы (табл.18).

Влияние ХОТЫЛИТА на урожайность зерновых и сидеральных культур

Получение высоких урожаев доброкачественной растениеводческой1 продукции немыслимо без удовлетворения растений в необходимых жизненных факторах. Еще в 1907г. Д.Н. Прянишников обосновал, что, зная потребности растения и свойства среды его обитания, мы можем найти1 приемы для такого воздействия на эту среду (а иногда и на само растение), чтобы согласовать свойства среды с потребностями растений. Крупнейший биолог, академик Н.И. Вавилов считал, что химизация земледелия ставит на очередь вопрос о селекции» на отзывчивость сорта к удобрениям. Это положение великого ученого актуально и поныне [4, 5, 75].

В современном сельскохозяйственном производстве еще далеко не исчерпаны возможности новых районированных сортов. Это обусловлено главным образом дифференциацией или различиями уровней плодородия почв и земельных массивов, что создает несбалансированность элементов питания растений, а также несоблюдением агротехники и мер защиты растений [1,21, 32, 43].

Наукой и практикой признается, что обострившиеся в последнее время -экономические и экологические проблемы требуют значительных изменений агротехнологий земледелия и растениеводства в сторону их биологизации и ресурсосбережения, при этом осуществление этих работ должно проводиться с обеспечением рентабельности сельскохозяйственного производства. Поэтому современное земледелие во всем мире развивается в этом направлении, но мотивация этого развития в странах Запада и России имеет различия. На Западе высокая продуктивность земледелия достигается-за счет его биологизации, внесения высоких доз минеральных удобрений и широкого применения средств защиты растений от вредителей, болезней и сорняков. В России из-за обострившихся экономических проблем разрабатываются, агротехнологии, исключающие применение дорогостоящих минеральных, удобрений и химических средств защиты растений, а основанные на севооборотах с высоким насыщением зернобобовыми и бобовыми культурами, широком использовании сидеральных и бактериальных удобрений, соломы и биологических стимуляторов роста растений.

Зернобобовые однолетние культуры (горох, люпин, вика, кормовые бобы) благодаря своей уникальной природной способности - симбиотической фиксации атмосферного азота, способствуют обогащению почвы усвояемыми азотистыми соединениями. Если величину их накопления соизмерить с количеством накопления сухой массы в урожае (семенами), то в процентах это выглядит так: горох - 2,4%, люпин - 3,2%, вика — 3,0%, кормовые бобы — 2,9% [4, 32, 33, 86].

Более того, результаты многолетних исследований свидетельствуют о том, что после уборки зернобобовых культур в 1га почвы остается 20-70 ц корневых и пожнивных остатков, в которых содержится до 130 кг азота, до-20-30 кг фосфора и до 70кг калия, остается также зола и микроэлементы.

Наибольшими показателями характеризуются- желтый, и узколистный люпины, кормовые бобы, несколько меньшими - белый люпин, фасоль, чина и чечевица, еще меньшими - горох и вика [4, 33, 75].

Бобовые и зернобобовые культуры строят свой- организм за счет симбиотической фиксации азота, оставляя его другим культурам. К тому же, они вовлекают в круговорот труднодоступные для других растений формы фосфора, калия, кальция в пахотном , подпахотном и, что особенно важно, в. нижележащих (до 2м и более) горизонтов почв. Засчет этого снижаются дозы внесения минеральных удобрений в севообороте; уменьшается миграция минеральных элементов в почвах, в грунтовых и сточных водах, создаются условия для производства экологически безопасной продукции [32, 33, 43, 86].

В классических работах И.В.Тюрина, Е.Н.Мишустина и В.К.Шильниковой (1968, 1973), Г.С.Посыпакова (1983, 1993), А.Г.Фарниева (1979; 1998) установлено, что в условиях, обеспечивающих активную азотфиксацию, зернобобовые усваивают 200-3 ООкг/га азота воздуха, а многолетние бобовые травы - до 600кг/га азота- и формируют до Зт и более белка на гектаре [32, 33, 43, 86].

Многолетними исследованиями ВНИИ ЗБК (Гнетиева Л.Н., Исаев А.П., Новиков В.М., Нечаев Л.А.) выявлена особенность технологии возделывания сельскохозяйственных культур в севооборотах с однолетними и многолетними бобовыми и зернобобовыми культурами, которая позволяет применять приемы уменьшения глубины обработки на суглинистых почвах и сокращать их на песчаных и супесчаных почвах, что делает севообороты с этими культурами энерго- и ресурсосберегающими. [33, 86]

Высокую эффективность богатых азотом и другими элементами питания корневых и пожнивных остатков как многолетних, так и однолетних бобовых культур, а также зернобобовых, исследователи наблюдали на всех типах почв России, Казахстана, Киргизии, Прибалтики [6, 33, 43, 86], где эти культуры широко стали применяться как сидеральные культуры в биологизированных системах земледелия.

Похожие диссертации на Агроэкологическая эффективность применения Хотынецких цеолитов в севооборотах с зернобобовыми и крупяными культурами на темно-серых лесных почвах Орловской области