Введение к работе
Актуальность темы. Важным условием стабилизации почвенного плодородия, повышение продуктивности сельскохозяйственных культур и улучшения экологической обстановки в современных агроценозах является введение в севообороты посевов многолетних бобовых трав. Рациональное использование антропогенных и природных ресурсов, в том числе и, плодородия почвы, возможно только в адаптивно-ландшафтных системах земледелия, где существенно повышается роль севооборота как биологического фактора в решении проблем его воспроизводства и продуктивность сельскохозяйственных культур.
Систематические изучение динамики гумуса в стационарных опытах свидетельствуют о значительном изменении содержания органического вещества в почвах различных регионов страны. Так, в Центрально-Черноземной зоне содержание гумуса в пахотных почвах в последние 2-3 десятилетия по данным повторных почвенных обследований уменьшалось ежегодно на 1,0-1,5 т/га (Адерихин, Шевченко, 1968; Просянникова, 2006; .В. Дедов, 2002; Рымарь и др., 2000; Черкасов и др., 2008; Верзилин и др., 2004; Масютенко, 2006) , в Нечерноземной зоне – на 0,5-0,7 т/га (Шрамко и др., 2008).
Принципиальное решение проблемы сохранения плодородия почвы находиться в области детального изучения и направленного воздействия человека на биологические факторы в первую очередь через приемы биологизации земледелия, одним из которых является полевое травосеяния. В этой связи первостепенное значение приобретает разработка научно-обоснованных мероприятий по сохранению гумуса в черноземах ЦЧП, стабилизации потенциального и повышению их эффективного плодородия и на этой основе продуктивности сельскохозяйственных культур.
Цель исследований – разработать приемы стабилизации и воспроизводства плодородия чернозема обыкновенного, повышения продуктивности сельскохозяйственных культур путем различного насыщения севооборотов многолетними бобовыми травами.
Задачи исследований:
- изучить структуру микробного ценоза почвы и закономерности изменения ферментативной активности при введении в севообороты эспарцета;
- установить влияние многолетних бобовых трав на гумусное состояние почвы;
- определить величину накопления и скорость трансформации лабильного органического вещества (ЛОВ) в звеньях севооборотов с эспарцетом;
- выявить закономерности изменения содержания водорастворимого гумуса;
- изучить влияние эспарцета на содержание консервативных форм органического вещества почвы;
- дать агротехническую и экономическую оценку продуктивности звена севооборота и эффективности использования эспарцета как биологического приема регулирования плодородия чернозема обыкновенного в севооборотах различной специализации.
Научная новизна исследований. Установлено существенное влияние эспарцета на содержание и групповой состав гумуса. Выявлены изменения микробного ценоза под культурами при введении в севооборот многолетних бобовых трав, в частности эспарцета. Установлено значительное повышение биологической активности почвы в т.ч. усиление нитрификационной способности почвы. Выявлены закономерности изменения питательного режима почвы, увеличение содержания подвижных форм азота и фосфора, подтвержденные корреляционным анализом.
Практическая значимость. Использование в хозяйствах различных форм собственности рекомендуемых севооборотов с эспарцетом позволит стабилизировать плодородие почвы, повысить продуктивность и качество продукции. При введении в севообороты эспарцета будет частично решена проблема создания прочной кормовой базы для животноводства.
Личный вклад автора. Научные исследования по изучению влияния эспарцета на состояние органического вещества, биологическую активность почвы и продуктивность сельскохозяйственных культур в севооборотах различной специализации выполнены непосредственно автором в лаборатории эколого-ландшафтных севооборотов ГНУ Воронежского НИИСХ Россельхозакадемии. Автору принадлежит постановка целей, задач исследований, теоретическое обобщение, интерпретация полученных экспериментальных данных, статистическая обработка, формулировка выводов и предложений производству.
Основные положения, выносимые на защиту:
1) в се6вооборотах с эспарцетом повышается активность минерализационных и биологических процессов, что приводит к резкому увеличению общего числа микроорганизмов, и вызывает положительные изменения в структуре микробного ценоза;
2) эспарцет в зерновых севооборотах является регулирующим звеном в накоплении трудногидролизуемых, малодоступных для большей части микроорганизмов органических соединений;
3) введение эспарцета в севооборот приводит к увеличению массы лабильного органического вещества в биологическом круговороте;
4) самая высокая урожайность озимой пшеницы и продуктивность звена севооборота в целом, при низкой себестоимости и высоком уровне рентабельности создается в севооборотах с эспарцетом.
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались на Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы повышения эффективности агропромышленного комплекса», 23-25 января 2008г., г. Курск, на заседании Территориального координационного совете «Научно-практические основы сохранения и воспроизводства плодородия почв ЦЧЗ», 25-26 июня 2008г., Каменная Степь, на заседании Территориального координационного совета «Пути сохранения плодородия почвы и повышения продуктивности сельскохозяйственных культур в адаптивно-ландшафтном земледелии Центрального Черноземья» 29 мая 2009 г., Каменная Степь, на заседании совета по земледелию Центрально-Черноземной зоны Отделения земледелия Россельхозакадемии «Научно-практические основы энерго- и ресурсосбережения в адаптивно-ландшафтных системах земледелия Центрального Черноземья» 27-28 мая 2010г., Каменная Степь.
Реализация результатов исследований. Производственная проверка результатов исследования автора по снижению уровня деградации черноземов и стабилизации плодородия и гумусного состояния почвы проведена на площади 40 гектаров в ФГУП "Докучаевское".
Публикации. Материалы диссертационной работы опубликованы в 7 печатных работах, в том числе 2 в журналах, рекомендованных ВАК, объемом 2,7 п.л., доля участия соискателя 45%.
Объем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 171 странице машинчатнописного текста, состоит из введения, обзора литературы, 6 глав экспериментальной части, выводов, предложений производству. Текстовая часть работы иллюстрирована 12 таблицами и 16 рисунками. Список использованной литературы включает 282 наименования, в том числе 15 на иностранных языках. Приложение содержит 28 таблиц и акт о внедрении НИР.
Автор выражает особую признательность научному руководителю доктору сельскохозяйственных наук, член - корреспонденту Россельхозакадемии Турусову Виктору Ивановичу за создание благоприятных условий при проведении исследований, написании и оформлении диссертационной работы. Глубокая благодарность за помощь и поддержку доктору биологических наук Чевердину Юрию Ивановичу, кандидату сельскохозяйственных наук Гармашову Владимиру Михайловичу.
