Введение к работе
Актуальность темы. В последнее время все сильнее возрастает антропогенная нагрузка на почвы, что ведет к изменению количественного и качественного состава гумуса и снижению ферментативной активности почв.
В пахотных почвах Республики Башкортостан ежегодные потери гумуса составляют 0,2-1,5 т/га [Хазиев, 1997; Багаутдинов, Хазиев, 2000]. Причинами дегумификации почв являются усиление минерализации почвенного органического вещества, отставание процессов новообразования гумуса от минерализации в связи с недостаточным поступлением в почву органических источников – растительных остатков, органических удобрений и снижение ферментативной активности почвы.
Наряду с общей дегумификацией почв изменяется и качественный состав гумуса: гумус становится более гуматным, обедняется подвижными фракциями, которые обусловливают эффективное плодородие почвы [Хазиев, Мукатанов, Хабиров, 1995].
В условиях Республики Башкортостан проводилось немало исследований по изучению изменения уровня плодородия и ферментативной активности почв при антропогенном воздействии, однако полученные данные не дают исчерпывающий ответ на характер изменений из-за сложности сопоставления результатов в виду различия условий проведения опытов и методик исследований.
В связи с этим поиск оптимального решения проблемы улучшения гумусного состояния почвы и ее ферментативной активности в конкретных почвенно-климатических условиях на основе разработки ресурсосберегающих приемов основной обработки почвы, применения сидератов и расчетных доз минеральных удобрений, способствующих созданию благоприятных условий для формирования урожая возделываемых культур и восстановлению плодородия почв при минимальных затратах, весьма актуален.
Цель и задачи исследований. Целью исследований является установление характера влияния приемов основной обработки почвы и удобрений на гумусное состояние и ферментативную активность чернозема выщелоченного Южной лесостепи Республики Башкортостан.
Для достижения поставленной цели ставились следующие задачи:
установить характер влияния приемов основной обработки почвы, а также применения минеральных удобрений и сидерата на содержание и запасы общего гумуса в почве;
определить влияние приемов основной обработки почвы и удобрений на содержание и динамику подвижного и водорастворимого гумуса в почве;
определить характер влияния приемов основной обработки почвы и удобрений на фракционно-групповой состав гумуса;
выявить изменения ферментативной активности чернозема выщелоченного под действием приемов основной обработки почвы и удобрений;
определить влияние приемов основной обработки почвы и удобрений на урожайность озимой пшеницы;
рассчитать экономическую и энергетическую эффективность производства зерна озимой пшеницы при использовании изучаемых приемов основной обработки почвы и удобрений.
Научная новизна работы. В условиях южной лесостепи Республики Башкортостан на базе многолетних стационарных опытов были проведены исследования по выявлению характера влияния ресурсосберегающих приемов основной обработки почвы и удобрений на гумусное состояние чернозема выщелоченного и его ферментативную активность. Экспериментально обоснована целесообразность применения при возделывании озимой пшеницы в сидеральном севообороте плоскорезной обработки почвы, минеральных удобрений и сидерата. Установлены качественные и количественные изменения параметров гумусного состояния почв под влиянием изучаемых факторов. Установлена взаимосвязь изменения гумусного состояния с ферментативной активностью почвы.
Практическая значимость работы. Результаты исследований направлены на стабилизацию гумусного состояния и повышение ферментативной активности черноземов выщелоченных. Практическая ценность диссертационной работы подтверждается внедрением рекомендованной технологии на площади 17 тыс. га в СПК «Урожай» Аургазинского района Республики Башкортостан, что позволило повысить рентабельность производства продукции растениеводства за 2009-2010 годы на 15-27%. Годовой экономический эффект превысил ожидаемый на 11,4 млн. руб. Результаты исследований применяются в ФГОУ ВПО «Башкирский государственный аграрный университет» при преподавании дисциплин «Земледелие с основами агрохимии и почвоведения» и «Земледелие».
Основные положения диссертационной работы, выносимые на защиту:
-
Приемы основной обработки почвы на фоне минеральных удобрений и сидерата оказывают существенное влияние на содержание и запасы общего гумуса почвы.
-
Применение плоскорезной обработки почвы с совместным внесением минеральных удобрений и сидерата в слое почвы 0-10 см способствует увеличению содержания подвижного и водорастворимого гумуса относительно вспашки.
-
Приемы основной обработки и удобрения оказывают влияние на фракционно-групповой состав гумуса.
-
Плоскорезная обработка почвы с совместным применением сидерата и минеральных удобрений способствует повышению ферментативной активности чернозема выщелоченного.
-
Применение минеральных удобрений и сидерата при плоскорезной обработке почвы способствует увеличению урожайности озимой пшеницы. Прибавка урожая в среднем за 2005-2009 гг. составила 0,75 т/га, или 26,3 % относительно сидерального фона вспашки.
-
Производство зерна озимой пшеницы при плоскорезной обработке почвы экономически и энергетически эффективней, чем при вспашке и поверхностной обработке почвы. Применение сидерата экономически оправдано.
Апробация работы. Результаты исследований были доложены на Всероссийских научно-практических конференциях: «Повышение эффективности и устойчивости развития агропромышленного комплекса» (г. Уфа, 2005), «Молодые ученые в реализации приоритетного национального проекта «Развитие АПК»» (г. Уфа, 2006) и «Научное обеспечение устойчивого функционирования и развития АПК» в рамках международной специализированной выставки «АгроКомплекс 2009»; на региональных научно-практических конференциях: «Почвы Южного Урала и Среднего Поволжья: экология и плодородие» (г. Уфа, 2006), «Агроэкологические и социально-экономические проблемы и перспективы развития АПК Зауралья» (г. Уфа, 2009); на международных научно-практических конференциях, посвященных: 80-летию Пермской государственной сельскохозяйственной академии имени академика Д.Н. Прянишникова (г. Пермь, 2010) и 80-летию ФГОУ ВПО Башкирский ГАУ (г. Уфа, 2010).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 15 научных работ, в том числе 1 статья в рецензируемом журнале, рекомендованном ВАК МОН РФ.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 126 страницах машинописного текста и состоит из введения, 4 глав, выводов и предложений производству, библиографического списка из 297 источников, в том числе 34 зарубежных авторов. Работа включает 8 таблиц, 15 рисунков и 34 приложения.
