Введение к работе
Актуальность проблемы. Характерной особенностью лесостепи
щолжья является острый дефицит органического вещества для
імпенсации отчувдаемых из агроэкосистем почвенных ресурсов. Ис-
шьзование традиционного источника органических удобрений, как
івоз, ограничивается ввиду больших затрат при перевозке, накоп-
:нии и внесении. В связи с этим наблюдается ускоренное нараста-
іе уровня деградации почвенного покрова: в отдельных хозяйствах
гьяновской области ежегодные некомпенсированные потери гумуса
>стигают 1.5 3 тонн и более на одном гектаре. Последнее явля
йся одной иэ основных причин ослабления устойчивости и снижения
юдуктивности агроэкосистем, что приводит к негативным как эко-
змическим, так и экологическим последствиям. В связи с этим име
йся настоятельная необходимость изучения возможности повышения
юдуктивности земледелия и воспроизводства плодородия почвы за
іет создаваемых в агроэкосистемах биогенных ресурсов, оптимиза-
о1 систем обработки почвы и фитосанитарного состояния посевов.
Исследования проводились в соответствии с заданием Координа-іонного Совета по севооборотам "Усовершенствовать систему попели, кормовых и специализированных севооборотов" (номер государ-гвенной регистрации 01.9.2G0/1166) и заданием Министерства седьмого хозяйства и продовольствия Российской Федерации "Воспроиз-эдство биогенных ресурсов и гумусовое состояние чернозема лесо-гепи Поволжья" и являются составной частью плана научной работы ггьяновской ГСХА.
Цель и задачи исследований. Цель исследований - разработать гратегию воспроизводства плодородия чернозема лесостепи Поволжья а счет создаваемых в агроэкосистемах биогенных ресурсов, оптими-зции систем обработки почвы и фитосанитарного состояния посевов а регулируемом фоне минерального питания растений. Основные за-ачи исследований следующие:
- установить закономерности накопления биогенных ресурсов
подородия почвы в агроэкосистемах лесостепи Поволжья в зависи-
ости от чередования культур и систем основной обработки;
- определить размеры и объемы растительных остатков, биоген-
ых элементов, поступающих в почву в агроэкосистемах;
- выявить дифференциацию севооборотов по продуктивности и
яиянию на режим органического вещества почвы;
изучить особенности изменения гшодорэдия чернозема выщело-енного и формирования урожайности культур в зависимости от смеем основной обработки почвы в севообороте;
изучить экологию сорных растений в агрофитоценозах лесо-тепи Поволжья;
разработать метод картографирования засоренности полей для .огноза и регулирования фитосанитарного состояния посевов;
определить структуру затрат на восстановление почвеннс плодородия и формирование урожая с тем,'„чтобы выявить резервы с кращения ресурсов за счет биогенной интенсификации земледелия;
провести экономическую и биоэнергетическую оценку севооС ротов и систем основной обработки почвы по влиянию на шгодород чернозема и формирование урожайности с.-х. культур;
изучить гумусовое состояние почв лесостепи Поволжья целью разработки системы мер по восстановлению почвенного плод родия в агроэкосистемах;
разработать агроэкологическую концепцию воспроизведет плодородия чернозема лесостепи Поволжья.
Научная ноьизна. Применительно к условиям лесостепи П волжья на основе многолетних стационарных полевых опытов изуче формирование урожайности культур в зависимости от видов полеві севооборотов и накопление в них биогенных ресурсов плодород почвы. Установлены связь массы растительных остатков с урожа< основной продукции и коэффициенты их гумификации, которые позв< ляют оценить основные потоки органического вещества и энергии агроэкосистемах. Выявлена дифференциация севооборотов по продуі тивности и влиянию на плодородие чернозема выщелоченного. Теоре тически и экспериментально обоснована целесообразность комбинирс ванной разноглубинной основной обработки почвы в полевых севообс ротах зерновой специализации. При этом установлены модели агрофї-зических параметров плодородия чернозема выщелоченного при возд« лывании ряда культур, выявлены почвенно-биохимические сдвиги процессах гумусообразования, изменения в видовом и количествен»: составе сорного компонента агрофитоценоэов, разработаны регрессу онные модели продуктивности культур в зависимости от биотически и абиотических факторов. Изучена экология сорных растений в лесс степи Поволжья. Разработана и предложена производству карта-прох ноз засоренности полей методом концентрических окружностей. Опре делены агроэкономическая и биоэнергетическая эффективность севе оборотов и систем обработки по влиянию на плодородие почеч и фор мирование урожайности сельскохозяйственных культур, затраты энер гии гумуса при этом и пути ее восстановления. Разработана агро экологическая концепция воспроизводства плодородия чернозема ле состепи Поволжья.
На защиту выносятся следующие положения:
оценка севооборотов по продуктивности, накоплению биоген ных ресурсов и влиянию на плодородие чернозема выщелоченного;
коэффициенты гумификации пожнивно-корневых остатков, соло мы и навоза в условиях лесостепи Поволжья;
теоретическое и экспериментальное обоснование необходимое ти дифференцирования систем обработки почвы в соответствии с аг роэкологическими требованиями культур и по влиянию на плодорода
чернозема выщелоченного;
карта-прогноз засоренности полей методом концентрических экружностей;
экономическая и биоэнергетическая оценка севооборотов и зистем обработки почвы;
- агроэкологическая концепция воспроизводства плодородия
чернозема лесостепи Поволжья.
Практическая значимость работы. Использование результатов исследований позволит сохранить плодородие чернозема лесостепи Поволжья преимущественно за счет биогенных ресурсов. Предложенная производству система обработки почвы в севообороте обеспечит достаточно высокую продуктивность и устойчивость агроэкосистем. Разработанная карта-прогноз засоренности посевов может стать основой мониторинга за видовым и количественным составом сорных растений для обеспечения мер борьбы с ними с приоритетным использованием агротехнических средств. Выявленные закономерности формирования продуктивности агроэкосистем могут служлть основой их моделирования и управления.
Реализация результатов исследований. Результаты исследований прошли производственную проверку на площади более 100 тыс. га (СПК "Маяк", "Заволжский", "Белозерский", им.Крупской, "Родина", "Заветы Ильича", учебное хозяйство УГСХА и др.) и внедряются в хозяйствах Ульяновской области; использованы при составлении системы интенсивного земледелия и технологий производства продуктов растениеводства (1990), концепции совершенствования систем земледелия в хозяйствах Ульяновской области (1996).
Апробация работы. Результаты исследований и положения диссертации докладывались и обсуждались на внутривузовских научных конференциях Ульяновской ГСХА. (1985...1997 гг.), на 11-й и 12-й яаучно-производственных конференциях почвоведов, агрохимиков и земледелов Урала и Поволжья (Уфа, 1988; Казань, 1991), на региональной научно-технической конференции (Волгоград, 1988), на Всесоюзной научно-производственной конференции по почвозащитному земледелию (Курск, 1988), на 2-м симпозиуме по биоконверсии (Оренбург, 1991), на региональном семинаре "Проблемы сохранения точвенного плодородия" (Пенза, 1992), на 2-м Международном конгрессе по биоконверсии (Ивано-Франковск, 1992), на Международной шучной конференции СОИСАФ (Калуга, 1993), на 2-м и 3-м Форумах ючвоведов России (Пущино, 1993, 1994), на научной конференции 'Эколого-агрохимические, технологические аспекты развития земледелия Среднего Поволжья и Урала" (Казань, 1995), на Международной юнференции географической сети опытов с удобрениями и другими [геохимическими средствами (Москва, 1996), на II съезде общества ючвоведов России, посвященном 150-летию со дня рождения В.В.До-"чаева (Санкт-Петербург, 1996), на научно-практической конферен-
ции "Проблемы экологии Ульяновской области" (Ульяновск, 1997), н научной конференции "Системы земледелия Нечерноземной зоны Рос сийской Федерации и пути их совершенствования"' (Н.Новгород 1997}.
Публикации. По результатам исследований опубликовано боле* 60 научных работ, в том числе по теме диссертации 31, общи: объемом 24.8 усл. п. листов.
Объем работы. Диссертация изложена на 362 страницах компьютерного текста, состоит из введения, 8 глав, выводов и предложений производству, включает 44 таблицы, 29 рисунков и 37 таблиц j приложении. Список литературы включает 699 источников отечественных и зарубежных авторов.
Автор выражает сердечную признательность всем, кто помога. ей в работе.
