Введение к работе
Актуальность темы. Современная задача агрономической науки предусматривает применение новейших технологий для улучшения экологического состояния планеты за счет использования органических удобрений биологической природы.
Интенсивное применение химических средств в сельском хозяйстве вызывает ряд нежелательных последствий: ухудшение свойств и уплотнение почвы, разрушение ее структуры и водопрочности, уменьшение гумуса и элементов питания, засорение окружающей среды вредными веществами и ухудшение качества продукции.
Реальным путем выхода из сложившейся ситуации может быть широкое использование биологических принципов воспроизводства плодородия почв. В основу этого положено внедрение биологической мелиорации через пополнение запасов органического вещества.
Внесение навоза, как общепризнанного и важного фактора воздействия на улучшение свойств почвы, имеет ограниченные возможности в связи с высокими затратами из-за сокращения поголовья скота вдвое. Поэтому кризис в экономике сельского хозяйства требует обратить первоочередное внимание на органические удобрения растительного происхождения. Это солома, поукосные и пожнивные остатки, подсевные культуры и бактериальные препараты.
В настоящее время большой практический и научный интерес представляет использование соломы сельскохозяйственных культур в качестве органических удобрений, как экологически безопасное, беззатратное, экономически оправданный способ ее использования, положительно влияющий в целом на почву, растения и экологическую ситуацию (Данилов).
Основная роль в минерализации биомассы соломы отводится микроорганизмам, которые своими ферментами разлагают растительные остатки и синтезируют перегной (гумус), формируют комплексные органические соединения; разлагают органическое вещество; синтезируют биологически активные соединения, оказывающие стимулирующее и ингибирующее действие на другие организмы; улучшают физические показатели почвы; осуществляют трансформацию элементов и фиксацию азота из атмосферы.
В конце двадцатого века в рамках экологизации земледелия создаются препараты на основе микроорганизмов для улучшения состава и структуры почвы, повышения урожайности сельскохозяйственных культур и разработаны ЭМ–технологии (Эффективные Микроорганизмы) возделывания сельскохозяйственных культур. Это «Байкал ЭМ-1» (Сертификат РОСС RU.00001.04ЯА433), «Кюссей ЭМ-1», «ЭМ–курунга» «Байкал ЭМ-1–У», «Тамир» (Попов, Шаблин, 2004).
Принципиальное отличие препарата «Байкал ЭМ-1» состоит в его многокомпонентности, а отсюда его универсальность в применении, большая эффективность и полная безвредность для человека, животных, почвенных организмов и окружающей среды. Внесение его в почву обуславливает обогащение её легкодоступными элементами питания, делает её плодородной и поставляет растениям необходимые ферменты, витамины, аминокислоты и т.д. (В.А. Блинов, С.А. Блинова, 2004). Микроорганизмы, перерабатывая биомассу пожнивных остатков, сами обогащают почву органическим веществом и элементами минерального питания. Поэтому изучение влияния микробиологического препарата «Байкал ЭМ-1» на почвенное плодородие в нашем регионе имеет важное значение в теоретическом и практическом плане.
Целью исследований является разработка эффективных биологических приемов, обеспечивающих восстановление и сохранение плодородия зональных темно-каштановых солонцеватых почв засушливого Заволжья, и установление длительности их положительного воздействия.
В задачи исследований входило:
Обосновать необходимость использования биомелиорантов – соломы и биопрепарата «Байкал ЭМ-1», для повышения плодородия темно-каштановых солонцеватых почв Заволжья;
Определить длительность влияния органических и бактериальных удобрений на содержание и запасы гумуса, ферментативную активность и агрофизические свойства почвы;
Установить изменения коллоидно–химических, водно–физических свойств почвы при использовании соломы, навоза и их сочетаний с биопрепаратом «Байкал ЭМ-1»;
Выявить эффективность биологических приемов на продуктивность сельскохозяйственных культур;
Дать энергетическую и экономическую оценку применения биологических приемов.
Научная новизна исследований. Впервые в условиях сухостепной зоны Заволжья изучена эффективность и длительность применения различных органических и бактериальных удобрений. Выявлена биомелиорирующая роль биопрепарата «Байкал ЭМ-1» в комплексе с навозом и соломой для регулирования процессов диспергирования, оструктуривания и солонцеватости почв; установлено преимущество совместного использования бактериального препарата с навозом и соломой на гумусовое состояние, ферментативную активность почвы, обменные реакции между катионами, агрофизические свойства почв и продуктивность культур.
Практическая значимость заключается во внедрении результатов исследований в сельскохозяйственное производство позволит снизить дополнительные материальные затраты; обеспечить сохранение плодородия почв и экологичность окружающей среды за счет использования биологических удобрений в качестве экологически безопасных, без затратных и экономически оправданных приемов.
Разработанные рекомендации по эффективному применению биологических приемов, позволяют сохранить содержание и запасы гумуса, снизить количество гидрофильных коллоидов, декальтификацию и степень солонцеватости почв.
Предлагаемые рекомендации внедрены в системе земледелия АКФХ «Поляченко» Ершовского района и рекомендованы для использования в хозяйствах Саратовской области и востребованы в других регионах Поволжья.
Материалы исследований используются для чтения лекций в СГАУ им. Н.И. Вавилова.
Основные положения выносимые на защиту:
Обоснование эффективности и длительности использования запашки соломы и навоза с бактериальным препаратом как биомелиоранта для предотвращения деградации и воспроизводства плодородия темно-каштановых почв засушливого Заволжья.
Количественные изменения в содержании гумуса, ферментативной активности почв, гидрофильных коллоидов, обменных оснований под воздействием органических, бактериальных удобрений и их сочетаний.
Роль биологических приемов в улучшении структурообразования, агрофизических, водных свойств почвы и повышении урожайность сельскохозяйственных культур.
Энергетическая и экономическая целесообразность применения биологических приемов.
Апробация работы. Результаты исследований неоднократно докладывались и обсуждались на внутри вузовских научных конференциях Саратовского ГАУ (2003 – 2007гг.); межрегиональных научных конференциях молодых ученых и специалистов системы АПК (Саратов, 2003; Пенза 2006; Ростов, 2006); международной научно-практической конференции «ЭМ технология – сельскому хозяйству» (Саратов, 2003 г.); международной конференции «Вопросы практического применения микробиологических препаратов «Байкал ЭМ-1», «Тамир» и «ЭМ-Курунга» (Москва, 2004 г.).
Публикации. По результатам исследований опубликовано 12 статей. Одна статья опубликована в центральной печати.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на 151 страницах компьютерного текста, состоит из введения, пяти глав, выводов и предложений производству, содержит 30 таблиц, 11 рисунков, 24 приложения.
Список литературы включает 145 источников, в том числе 5 зарубежных авторов.
