Введение к работе
Актуальность темы. В настоящее время в свяїн с экономической и экологической нестабильностью в целом и в сельском хозяйстве в частности, с особой остротой встает вопрос биологизанни земледелия.
В сел ьскохозяйстне иной науке накоплено немало фактов отрицательного действия на почву и окружающую среду повышенных лої минеральных удобрений if других антропогенных воздействий. Кроме того, разведанные запасы элементов питания, особенно фосфорных, сочтены.
При этом из-за отсутствия паритета цен на сельскохозяйственную и промышленную продукцию, минеральные удобрення становятся недоступны большинству производителей продукции растениволства. Л без средств питания высокие урожаи невозможны.
Поэтому земледельцы ученые и практики вынуждены разрабатывать новые нетрадиционные источники питания растений. Этими нетрадиционными источниками питания растений, которые все чаше и успешнее применяются, являются элементы питания растительного происхождения - основа биологического земледелия. Однако хорошо разработанной и успешно применяемой на больших пространствах системы земледелия, которая базировалась бы на естественном воспроизводстве плодородия почвы, при ограниченном и даже полном исключении элементов питания и средств зашиты растений химического производства и обеспечивала бы повышение устойчивости земледелия и роста продуктивности пашни, пока нет. Решению этой проблемы и посвящена данная работа.
Цель к задачи исследований. Целью наших исследований являлась разработка биологической системы земледелия, обеспечивающей воспроизводство нлолоролия почвы и получение урожаев сельскохозяйственных культур на уровне урожайности их при традиционном земледелии.
Для решения поставленной пел» нами решались следующие задачи:
-
Дать опенку севооборота, как способу, обеспечивающему успешное формирование биологической системы земледелия.
-
Изучить возможность и эффективность замены промышленных на различные виды органических удобрений и их сочетания.
-
Определить роль обработки почвы в эффективности биологизашш земледелия.
При этом изучалось влияние изучаемых факторов на пост итэазвн-тие растений, почвенные режимы, засорением т> шгсеїЩЧШМносіь, сельскохозяйственных культур и продуктивно, і^^оВДо^Д^^*
Решение поставленных задач осуществлялось в 2001-2003 голах в соответствии с планом МИР Курской государственной сельскохозяйственной академии им, проф. И.И. Иванова на опытном поле академии и в СХПК «Верен» Дмитриевского района Курской области.
Научная пошана работы состоит в том, что вопросы биологиза-іши земледелия в условиях Центрального Черноземья решались не на отдельных приёмах (севооборот, удобрения и т. п.), а на их совместном участии в решении проблемы - комплексно. Этот приём принципиально отличается от тех подходов, которые наиболее распространены не только в зарубежной практике, но и в большинстве регионов нашей страны,
Практическа» значимость работы состоит в том, что биологическое земледелие в условиях Цс ш роль но го Черноземья может успешно конкурировать с традиционным и обеспечивать высокую урожайность сельскохозяйственных культур и воспроизводство плодородия.
Апробация работы. Работа широко апробирована. Она докладывалась на научно-практических конференциях преподавателей и студентов Курской государственной сельскохозяйственной академии им, проф. И.И. Иванова и на совещании руководителей и специалистов Дмитриевского района.
Личный вклад автора состоит в разработке им научной гипотезы и программы исследований, проведении лабораторно-полевых и производственных опытов, обобщении экспериментального материала На основании анализа подученных материалов автор сформулировал концепцию биологического земледелия в условиях Центрального Черноземья.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 3 научные работы.
Положення, выносимые на защиту. В результате исследований разработаны и выносятся на зашиту следующие положения;
-
Зсрнотравяной севооборот с занятым паром и яровой пшеницей (вместо озимой), насыщенный сидеральними промежуточными культурами, обеспечивает успешное функционирование и конкурентоспособность биологической системы земледелия.
-
Система удобрения, основанная на органике, включающая навоз, нетоварную продукцию возделываемых культур и сидерагы, не уступает традиционной органо-минеральной системе удобрения.
-
Обработка почвы является важным фактором формирования биологической системы земледелия.
-
Севооборот, удобрения и обработка почвы, применяемые в комплексе - основа формирования эффективной биологической системы земледелия.
Структура it объем диссертации. Диссертация написана на русском языке. Изложена на 138 страницах компьютерной верстки, состоит из введения, 5 глав, выводов и предложений производству, содержит таблиц 28 и 5 рисунков. Список используемой литературы включает 225 наименований, в том числе 20 на иностранном языке.
Программа и методика исследован ни. Реализация цели и задач исследований осуществлялась в лаОораторно-полевом опыте (табл.1) и в производственных условиях.
1 .Схема лабораторно-полевого опыта
Примечание: трав)
- В качестве зеркотравяного пятипольного севооборота взят наименее напряженный: 1- занятый пар нз однолетних трав, 2-озимая ншенипа, 3-ячмень с подсевом многолетних трав, 4-многолетние травы, S-озимая л ш єни па. Альтернативный 1 севооборот: 1 -занятый пар + сидераты из многолетних трав, 2 яровая пшеница с подсевом многолетних трав + сидераты из многолетних трав, 3 - ячмень с подсевом многолетних трав, 4 занятый пар из многолетних
трлн + с ил ера і ьі многолетних трап, 5 - яровая пшениця с подсевом многолетних трав + екдерэты многолетних і pan.
Л.іілернапіннмГі 2 сеікмїіорої: 1 - занятый нар ні олнолстннх трав (- силератьт lit однолетних трав. 2 - яровая шиснипа с ішсспоч однолетних трав -* склерати оянолспшх трав. З - ячмет. с подсевом однолетних трав + сидерат ы однолетних трав. 4 - яровая шлеи и на с нолсевоч однолетних трав * енлераш однолетних трлв. 5 -занятый пар из однолітник трав-^ сидераш иі однолетних трап.
Система обработки почвы. Фактор обработки почвы в опыте применяется на двух уровнях:
-
дифференцированная система обработки почвы - разноглубинная отвальная, рекомендованная для зоны; І
-
мульчирующая - предполагает применение в осенний период систематических многократных мелких рыхлений посевного слоя почвы по мере появления сорняков.
Система удобрения но полям рассчитывается на простое воспро-.
изволство плодородия и на планируемую урожайность из расчёта полу
чить в зернотравяном севообороте: озимой пшеницы - 4,5-5,0 т/га, яч-~
меня - 4,0-4,5 т/га. -
Урожай сидеральних культур: многолетних (клевер) - 10,0-11,0 т/га; однолетних (вико-овсяная смесь) - 8,0-10,0 т/га.
Содержание уровней фактора «Система удобрения» следующее:
І.Органо-минеральная (К) система удобрения рассчитывается за счет применения органических и минеральных удобрений. Основная и побочная продукция всех культур обоих севооборотов полностью отчуждается с полей.
-
Органическая - 1. Система удобрения рассчитывается за сч&т применения только органических удобрений (навоз). Основная и побочная продукция всех культур полностью отчуждается с полей. Минеральных удобрений (кроме рядковых) не применяется.
-
Органическая - 2. Система удобрения рассчитывается за счет использования побочной нетоварной продукции и довнесения необхо- ' ли мого количества органических удобрений (навоза). В качестве нетоварной побочной продукции в севообороте используется весь урожай * соломы озимой пшенины. Минеральные удобрения, кроме рядковых и эквивалентно тонне соломы, не применяются.
-
Органическая - 3, Рассчитывается за счёт сидератов из многолетних трав, побочной нетоварной продукции (солома яровой пшеницы) -и навоза. Минеральные удобрения (кроме рядковых и эквивалентно -тонне соломы) не вносятся. При этом зернотравяной севооборот трансформируется в альтернативный 1 следующего содержания:
t.Однолетние травы с подсевом многолетних трав, травы первого гола жизни на сидерат.
-
Яровая пшеница с подсевом многолетних трав, травы первого года жизни на сидерат.
-
Ячмень с подсевом многолетних трав.
-
Многолетние травы; первый укос на сено, второй - на сидерат.
-
Яровая пшеница с подсевом многолетних трав; травы первого гола жизни на сидерат.
В качестве многолетних трав во всех полях используется клевер.
5. Органическая - 4. Рассчитывается за счет силсратов из однолетних трав, побочной нетоварной продукции (соломы яровой пшеницы) и навоза. Минеральные удоСрсния (кроме рядковых и эквивалентно тонне соломы) не вносятся. При этом зернотравяной севооборот трансформируется в альтернативный 2 следующего содержания:
-
Однолетние травы на сено, пожнивно однолетние травы на сидерат.
-
Яровая пшеница, пожнивно однолетние травы на сидерат.
-
Ячмень, пожнивно однолетние травы на сидерат.
-
Яровая пшеница, пожнивно однолетние травы на силсрат.
-
Однолетние трапы на сено, пожнивно однолетние травы на сн-дераг.
В качестве однолетних трав используется вико-овсяная смеси.
Органические удобрения вносятся под озимую пшеницу и заменяющую её - яровую пшеницу.
Баланс органического вещества планируется н учитывается в целом по севооборотам.
Опыт размешается на выровненном участке с крутизной склона до 2 и закладывается в трехкратной повторності!. Размеры делянок в опыте: длина 30,0 м; ширина 5,4; плошал ь 162 м1. Размещение вариантов и повторений в опыте систематическое.
Учёты it наблюдения
1. Гумус но Тюрину (перед закладкой опыта и в конце каждой ро
тации).
2, Азот валовой по Кьсльлалю (перед закладкой опыта и в конце
каждой ротанин).
3. Фосфор валовой по Гннсбургу (перед закладкой опыта и в копие
каждой ротации).
4, РН солевой вытяжки (перед закладкой опыта и в конце каждой
ротации).
-
Поглашенные основания (перед закладкой опыта н в конае каждой ротанип).
-
Механический состав сю Качинскочу (перед закладкой опыта и в коние каждой рогашш).
7,Структурный и агрегатный состав по Саввинову (перед закладкой опыта и в коние каждой ротации).
-
Азот гилролизуемый по Тюрину и Кононовой (в период посева и в период уборки),
-
Фосфор подвижный по Чирикову (в период посева и в период уборки).
-
Калий обменный по Масло вой (в период посева и в период уборки).
-
Влажность почвы (в период посева и в период уборки).
-
Динамика появления и фенология развития всхолов (вегетационный период).
15. Густота стояния растений (при полных всходах и при уборке).
-
Структура урожая (при уборке).
-
Поражен нос ть растений болезнями (в середине вегетации и перед уборкой).
-
Засоренность посевов на площадках 50x50 по 5 накладок на каждой делянке (в середине вегетации и перед уборкой),
-
Качество заделки пожниішьіх остатков (количество стерни на поверхности поля) (после основной обработки и перед посевом с.-х. культур).
IS. Качество выполнения работ по обработке почвы (после основной, предпосевной обработки и в период ухода за культурами).
Характеристика почвы опытного участка. Исследования (лабо-раторно-полевые опыты) проводились в 2001-2003 голах на кафедре земледелия Курской госуларственной сельскохозяйственной академии им. проф. И.И. Иванова, а производственные - в СХПК «Береза» Дмитриевского р-ка Курской области.
Нолевой стационарный опыт расположен на выровненном участке северо-восточной экспозиции крутизной до двух градусов. Почвенный покров однородный, представлен тёмно-серыми лесными почвами среднесуглинистого гранулометрического состава.
По содержанию гумуса почвы относятся к слабо гумусированным с низким его содержанием - 2,5%. Содержание гумуса и общего азота -уменьшается по профилю.
Реакция почвы пахотного слоя (рН) меньше 5, с глубиной рН несколько возрастает. В пахотном слое довольно высокая величина гилро-
литнческой кислотности н іипкая величина суммы обменных основании. Степень насыщенности почв основаниями в пахотном слое около 70. Величина гидролитической кислотности говорит о средней нуждаемости почвы в известковании.
Содержание подвижного фосфора и обменного калия колеблется от среднего ло повышенного.
Характеристика метеорологических условий и голы про целения исследовании. В годы исследовании (2001-2003) наблюдалась благоприятная для культурных растений температура воздуха с колебаниями по годам. Среднегодовая температура воздуха колебалась от 6,0" в 2003 году до 6,8 в 2001-2002 годах.
Метеорологические условия 2001 гола Сыпи наиболее благоприятными. Посев яровых культур проводился при средней температуре почвы 13-15С в условиях достаточного увлажнения. Хотя низкие температуры июня задержали рост растении, жаркая и влажная погода июля способствовала интенсивному росту культур, дружности прохождения фаз вегетации, высокому темпу прироста.
2003 гол был самым засушливым за период исследований, в среднем за год выпало 582 мм или на 28 мм ниже многолетней нормы.
