Введение к работе
Актуальность проблемы. Ведение земледелия в Предуралье осложнено неблагоприятными агроклиматическими ресурсами, вертикальной и горизонтальной пестротой почвенного покрова с преобладанием дерново-подзолистых почв, имеющих низкий уровень естественного плодородия Более 50% площади пашни в Пермском крае имеют кислую и очень кислую реакцию среды, 27% -остродефицитный баланс гумуса, 27% - очень низкую обеспеченность подвижным фосфором, 13% - слабо обеспечены обменным калием Кроме того, более 70% сельскохозяйственных земель подвержены водной эрозии
Несмотря на освоение зональных научно обоснованных систем земледелия, проведение мероприятий по сохранению плодородия почв, не удалось приостановить их деградацию, сокращение сельскохозяйственных угодий, снижение продуктивности пашни и других неблагоприятных факторов в землепользовании
За последние 20 лет в Пермском крае площадь пашни сократилась на 526 тысяч гектаров По данным Агрохимического центра «Пермский» наметилась устойчивая тенденция к снижению плодородия почв увеличилась территория с повышенной кислотностью сельхозугодий и остродефицитным балансом гумуса
Все это указывает на экологическую несбалансированность возделывания сельскохозяйственных культур при применении традиционных систем земледелия, а сложившаяся экологическая обстановка вызывает необходимость пересмотра принципиальных положений в землепользовании и изучения взаимосвязей в агроэкосистемах, обеспечивающих устойчивое функционирование агро-ландшафтов
Комплексное изучение влияния агроэкологических факторов на формирование агрофитоценозов приобретает все большую актуальность, имеет научное и практическое значение для разработки адаптивных систем земледелия нового поколения на ландшафтной основе
Диссертационная работа выполнена в период с 1980-2006 гг в соответствии с тематическим планом НИОКР в Государственном учреждении Пермский НИИСХ
Цель исследований - изучить закономерности формирования устойчивых агроэкосистем и выявить приемы рационального использования ландшафтов Предуралья
Для достижения поставленной цели было предусмотрено решение следующих задач
разработать экологические аспекты ландшафтного районирования территории Пермского края,
изучить адаптивные реакции сельскохозяйственных культур на технологии, обеспечивающие устойчивое развитие агроландшафтов,
определить влияние ландшафтных условий на биопродуктивность сельскохозяйственных культур в зависимости от условий их возделывания,
установить влияние севооборотов в зависимости от насыщения бобовыми культурами, поступления пожнивно-корневых остатков на агрохимические показатели, гумусное состояние, биологическую активность почвы и продуктивность пашни,
изучить влияние систем обработки почвы на агрофизические свойства, засоренность посевов и продуктивность полевого севооборота в зависимости от ландшафтных условий,
установить влияние систем обработки почвы на биологическую активность и минерализацию органического вещества,
определить агроэкологические параметры создания устойчивой агроэкоси-стемы
Научная новизна исследований
Впервые в условиях Предуралья проведены комплексные исследования по изучению особенностей формирования устойчивых агроэкосистем
Изучено влияние технологических приемов на адаптивные реакции растений и устойчивое функционирование агроландшафтов на базе длительных стационарных опытов в двух агроэкологических разделах
Теоретически обоснованы и практически подтверждены в производственных условиях концептуально-агроэкологические аспекты создания устойчивого развития агроэкосистем
Впервые выявлена зависимость продукционного процесса растений от ландшафтных условий
Установлены причинные связи деградационных процессов почвы (структуры биологической активности, режима органического вещества, переуплотнение почвы) и технологических приемов выращивания сельскохозяйственных культур
Теоретическая и практическая значимость работы Разработаны принципы ландшафтного районирования территории и формирования адаптивно-ландшафтной системы земледелия в условиях Пермского края, научно обоснованные приемы возделывания сельскохозяйственных культур, обеспечивающие устойчивость агроэкосистем
Результаты исследований предлагается использовать при разработке адаптивно-ландшафтных систем земледелия для ландшафтов Пермского края и территорий, близких по геохимическим и почвенно-климатическим условиям
Данные агрохимических, агрофизических, биологических показателей почвы и качества сельскохозяйственной продукции позволят выработать правильную стратегию специалистов департамента АПК и продовольствия Пермского края
Результаты исследований, полученные в длительных опытах, могут быть использованы при разработке нормативных документов, программ развития агропромышленного комплекса Пермского края, Удмуртской республики, Свердловской области
Основные положения, выносимые на защиту:
1 Агроэкологические параметры районирования ландшафтной территории моренно-эрозионной равнины
2 Адаптивные реакции зерновых культур, клевера лугового на ланшафт-ные условия моренно-эрозионной равнины
Зависимость почвенных процессов от влияния технологических приемов (севообороты, обработка почвы, внесение органических и минеральных удобрений) возделывания сельскохозяйственных культур
Динамика режима органического вещества дерново-подзолистой почвы в зависимости от технологических приемов возделывания сельскохозяйственных культур в условиях моренно-эрозионной равнины
Теоретические принципы формирования устойчивых агроэкосистем
Влияние технологических приемов на особенности формирования продуктивности сельскохозяйственных культур в различных ландшафтах моренно-эрозионной равнины.
Реализация результатов исследований Материалы исследований использованы при подготовке рекомендаций «Организационно-агротехнические особенности проведения полевых работ в агропромышленном комплексе Пермской области в 1998 году» Пермь 1998 - с 59, «Справочная книга по производству и применению органических удобрений» Владимир 2000. - 496 с, «Система удобрений в полевом севообороте с использованием осадка сточных вод» Пермь 2001 -с 5, «Система комплексного использования органических удобрений, обеспечивающая бездефицитный баланс гумуса» Пермь 2001 - с 6, «Технология возделывания озимой пшеницы» Пермь 2005 — с. 26, «Энергосберегающая почвозащитная система обработки почвы в полевом севообороте для условий адаптивно-ландшафтного земледелия» Пермь 2005 - с 24, «Методы воспроизводства почвенного плодородия, регулирования содержания и состава органического вещества» Пермь 2006. - с 9, «Типовые модели систем адаптивно-ландшафтного земледелия для агроландшафтных условий Пермского края, обеспечивающие повышение продуктивности земель на 10-15% и охрану окружающей среды» Пермь 2006 —с 38
Полученные результаты исследований в виде технологий или отдельных элементов в течение последних 10 лет внедрены в хозяйствах Пермского края
Экспериментальные материалы были использованы при проведении агрономических областных совещаний
Апробация работы Результаты исследований и основные положения диссертации изложены на научных конференциях
Международные конференции, совещания. Москва, 2000, 2005, 2006, Владимир, 2002,2004, Киров, 2005
Всероссийские научно-практические конференции Пермь, 2004, 2005, Киров, 2003, Санкт-Петербург, 2005
Межрегиональные, региональные конференции, координационные Советы Владимир, 2001, Челябинск, 1993, Екатеринбург, 2005, 2006, Киров, 2000, 2001, 2006, Пермь, 1988,2000,2004,2006.
Ежегодные областные и районные семинары с демонстрацией результатов полевых опытов.
Внедрение результатов исследований Результаты исследований прошли производственную проверку в ОПХ «Лобановское» и были использованы при
разработке систем земледелия в хозяйствах Еловского, Кунгурского, Осинского и Пермского районов
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 38 работ, в тч 4 рекомендации, 5 статей в центральных журналах, 7 - в научных трудах ЕМУ
Объем и структура диссертации Работа изложена на 340 страницах машинописного текста, состоит из введения, 6 глав, заключения, выводов и предложений производству Экспериментальный материал приведен в 60 таблицах, 20 рисунках и 121 приложении Список литературы включает 680 источников, 65 из них зарубежных
