Введение к работе
Актуальность темы. В современном сельскохозяйственном производстве остается актуальной проблема совершенствования приемов обработки почвы с целью обеспечения высокой урожайности культур при одновременном сохранении и повышении плодородия почвы.
При переходе на новые экономически и экологически безопасные методы ведения земледелия изменяются требования к системам обработки почвы. На них возлагается, в первую очередь, задача борьбы с эрозией почвы, воспроизводства и сохранения ее плодородия. Значительное внимание при этом обращается на устранение возможного ухудшения физических свойств почвы, вызванного многократными проходами по полям тяжелых тракторов, а также на сокращение темпов минерализации гумуса, повышение ее противоэрозионнои устойчивости, экономию затрат (Немцев Н.С., 2000).
Одной из важнейших проблем в земледелии остается воспроизводство плодородия почвы, основа которого - пополнение ресурсов в ней органического вещества.
Органическое вещество почв - главный элемент плодородия, который в условиях агроэкосистем во многом определяется антропогенными факторами. Возрастающие нагрузки на почву в условиях интенсивного земледелия нередко связаны с ухудшением их гумусного состояния. Последнее является негативным фактором как для почв, так и состояния всей агроэкосистемы. Вышеизложенное диктует необходимость поиска мер, направленных на повышение содержания гумуса в почве и улучшение его качественного состава, что возможно только при знании закономерностей изменения органического вещества под воздействием разнообразных земледельческих приемов (Хабиров И.К., Сергеев B.C., 2007).
В связи с этим особенно актуальным становится использование в качестве ресурсов органического вещества не только навоза, но и сидератов, растительных остатков возделываемых культур.
Вышеизложенное послужило основанием выбора темы и направления исследований по изучению влияния систем основной обработки почвы и их воздействия на основные параметры плодородия чернозема выщелоченного, формирование урожайности культур и продуктивность звена севооборота с сидеральным паром.
Исследования являются составной частью плана научной работы ФГОУ ВПО «Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия» (per. №01.200.203529).
Цель работы. Целью исследований являлось изучение эффективности систем основной обработки почвы в звене севооборота с сидеральным паром в формировании урожайности культур и воспроизводстве плодородия чернозема выщелоченного.
Задачи исследований:
изучить влияние сидерата и систем основной обработки почвы на параметры плодородия чернозема выщелоченного (агрофизические и агрохимические свойства, биологическая активность, водный, гумусовый и питательный режимы; фитосанитарное состояние посевов);
изучить формирование урожайности культур в звене севооборота в зависимости от систем основной обработки почвы и установить уровни накопления биогенных ресурсов плодородия при использовании викоовсяной смеси в качестве сидерата;
определить продуктивность звена севооборота с сидеральным паром;
— провести экономическую и энергетическую оценку систем основной
обработки почвы в звене севооборота с сидеральним паром.
Научная новизна. Для региональных условий Среднего Поволжья разработана система основной обработки чернозема выщелоченного в звене севооборота пар сидеральный-озимая пшеница-яровая пшеница. Установлено разное влияние основной обработки на агрофизическое и гумусное состояние, водный, биологический и питательный режимы почвы; видовой и количественный состав сорного компонента агрофитоценозов; формирование урожайности культур и продуктивность звена севооборота, накопление в нем биогенных ресурсов плодородия. Дана экологическая, экономическая и биоэнергетическая оценка системам основной обработки почвы в звене севооборота.
Практическая значимость. Результаты исследований позволят в производственных условиях сделать выбор систем основной обработки почвы под си-деральный пар, озимую и яровую пшеницу, обеспечивающих воспроизводство плодородия чернозема выщелоченного и достаточно высокую продуктивность культур. Результаты исследований внедрены в ряде хозяйств Заволжья Ульяновской области и используются в учебном процессе УГСХА.
Защищаемые положения:
— оптимальное сложение пахотного слоя в период посева озимой и яровой
пшеницы с плотностью 1,18 и 1,14 г/см3 соответственно обеспечивает комбини
рованная в севообороте система обработки почвы; более высокие запасы про
дуктивной влаги в метровом слое формируются по отвальной и комбинирован
ной в севообороте системам обработки почвы: перед посевом яровых культур на
уровне 171-173 мм, озимой пшеницы - 50-57 мм;
-комбинированная в севообороте обработка способствует большему накоплению элементов питания в пахотном слое: нитратов на 6-21 мг/кг, подвижных соединений фосфора и калия на 4-9 и 2-7 мг/кг по сравнению с другими вариантами;
отвальная и комбинированная в севообороте системы обработки почвы обеспечивают увеличение продуктивности и накопление биомассы в звене севооборота с сндеральным паром, соответственно на 0,96-1,18 и 0,43-0,65 т/га превышающие другие варианты. При сочетании разных систем обработки в севообороте создаются более благоприятные условия гумификации поступающего в почву органического вещества, что позволяет поддерживать гумусное состояние на исходном уровне;
при возделывании озимой пшеницы в звене севооборота с сндеральным паром экономически более эффективной является отвальная, яровой пшеницы -комбинированная в севообороте система основной обработки почвы; по энергетической эффективности существенных различий между вариантами не имеется.
Личный вклад соискателя. Соискателем лично разработана программа исследований, проведены полевые и лабораторные эксперименты, сделаны анализ и обобщение полученного материала, а также выводы и рекомендации производству.
Апробация работы и публикации. Результаты исследований по теме диссертации докладывались и обсуждались на Международной научно-практической конференции «Агрохимия и экология: история и современность» (Нижний Новгород, 2008); на Всероссийском совещании Географической сети опытов с удобрениями «Экологические функции агрохимии в современном земледелии» (Москва, 2008); на Международной научно-практической конференции «Аграрная наука и образование на современном этапе развития: опыт, проблемы и пути решения» (Ульяновск, 2009); на Международной научно-практи-
ческой конференции «Аграрная наука и образование на современном этапе развития: опыт, проблемы и пути решения» (Ульяновск, 2010).
Публикации. По результатам исследований опубликовано 9 работ, в том числе 1 статья в издании, рекомендованном ВАК РФ.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 113 страницах компьютерного текста, состоит из введения, 6 глав, выводов и предложений производству, включает 30 таблиц, 10 рисунков, 30 таблиц в приложении. Список литературы включает 310 источников отечественных и зарубежных авторов.
