Введение к работе
Актуальность темы Развитие и внедрение экологически ориентированных систем сельского хозяйства, получение экологически безопасных продуктов питания является одним из наиболее перспективных направлений развития современного сельского хозяйства и одновременно фактором, страхующим отечественное сельское хозяйство от кризисов, регулярно потрясающих рыночную экономику.
Биологизация земледелия предполагает, прежде всего, максимальное использование положительных эффектов взаимодействия агрофитоценозов и почвенной среды. Основой бнологизацин земледелия является более полное использование почвенно-биологического фактора в земледелии, ведь образование почвы, ее свойства и процессы изменения почвенного плодородия непосредственным образом связаны с ее биотой, которая представлена макроорганизмами (макрофлорой и макрофауной) и микроорганизмами (микрофлорой и микрофауной) (Парахин, Лобков, Кружков, 2000).
Анализ состояния биологического земледелия показывает, что практически повсеместно наблюдается дефицит биогенных элементов. Минерализация органических удобрений и растительных остатков, а также биологическая фиксация азота атмосферы не устраняют дефицита по азоту, следовательно, совершенствование структуры посевных площадей биологизацией севооборота путем расширения посева бобовых, а также внесением органоминеральных удобрений и биопрепаратов можно свести недостаток элементов питания к минимуму или устранить его полностью.
В связи с этим особую актуальность приобретают исследования технологических приемов применения микроудобрений и микробиологических препаратов на основе симбиотических и ассоциативных микроорганизмов и гумусовых веществ различного происхождения в посевах зерновых культур, что позволит разработать элементы сортовых технологий с привлечением растительно-микробных взаимодействий и сбалансированных адаптивных сельскохозяйственных систем.
Цель исследования: Установить покомпонентную оценку состояния
системы «почва-растение» при использовании микроудобрения и
биопрепаратов в адаптивной технологии возделывания зерновых культур в условиях темно-серых лесных почв.
В задачи исследований входило:
- дать комплексное обоснование эколого-биологических основ
воспроизводства плодородия темно-серых лесных среднесуглинистых почв;
выявить влияние биопрепаратов и микроудобрений на микробиологические процессы почвы, численность, групповой состав микробоценозов;
- установить действие биопрепаратов и микроудобрений на агрегатный
состав, физико-химические свойства, содержание форм азота и
легкоразлагаемого органического вещества;
- определить степень изменения в содержании валовых и подвижных
форм тяжелых металлов под действием микробиологических препаратов и
микроудобрения;
оценить влияние предпосевной обработки семян озимой и яровой пшеницы биопрепаратами и микроудобрением на продукционный процесс, урожай зерна, его структуру и качество;
- установить влияние водорастворимых минеральных и органических
веществ, извлекаемых из природных минералов и вермикомпостов на
посевные качества семян пшеницы;
определить адаптивный потенциал, урожайность и качество сортов озимой и яровой пшеницы в условиях биологизации земледелия;
определить экономическую эффективность использования эколого-биологических факторов в адаптивной технологии возделывания озимой и яровой пшеницы.
Научная новизна состоит в том, что впервые автором проведена комплексная оценка экологической буферное темно-серых лесных почв в агроценозах при использовании биопрепаратов и микроудобрений на озимой и яровой пшенице. Показана степень изменения системы «почва-растение» под действием факторов биологизации. Доказано высокое действие микробиологических препаратов на микрофлору почву, повышение численности и разнообразия полезных групп микроорганизмов, что обусловливает повышение почвенного плодородия, снижение доз минеральных удобрений и повышает коэффициент использования элементов питания удобрения и почвы. Установлена большая роль биопрепаратов и микроудобрений в управлении формированием элементов продуктивности зерновых культур и преодолении ими стрессовых ситуаций.
На основе экспериментальных исследований определены эколого-биологические аспекты адаптивной технологии возделывания зерновых культур и воспроизводства плодородия серых лесных почв.
Практическая значимость. Получены результаты эколого-биологической оценки эффективности использования биопрепаратов и микроудобрения, сортовой вариабельности, продуктивного адаптивного потенциала и качества урожая в технологии возделывания озимой и яровой пшеницы на темно-серых лесных почвах в условиях ЦЧР. Установлены качественный состав и количественные параметры изменения плодородия темно-серых лесных почв, уровни влияния биопрепаратов и микроудобрения на содержание тяжелых металлов в почвах и продукции, их влияние на биологическую активность и экологическую устойчивость системы «почва-растение».
На основании полученных данных сделаны выводы и даны рекомендации оптимизации биологических факторов плодородия серых лесных почв под действием биологических препаратов и микроудобрений в условиях ЦЧР, которые могут быть использованы при проектировании адаптивных технологий возделывания зерновых культур.
Реализация и апробация работы. Полученные материалы исследования апробированы и- нашли внедрение в адаптивно-ландшафтной технологии возделывания зерновых культур в хозяйствах Мценского, Свердловского, Залегощенского районов Орловской области. Основные материалы исследований доложены на Региональных научно-практических конференциях молодых ученых Орел ГАУ (г. Орел, 2007; 2008; 2009; 2010).
Публикация результатов исследования. По материалам диссертации опубликовано 9 статей, в том числе 4 в центральных рецензируемых изданиях.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 163 страницах. Состоит из введения, обзора литературы, характеристики условий и методов проведения исследований, 7 экспериментальных глав, выводов и рекомендаций для производства, содержит таблиц - 37, рисунков - 6. Список литературы включает 196 источников, из них зарубежных источников - 55.
Автор выражает глубокую признательность, благодарность научному
руководителю, доктору сельскохозяйственных наук, профессору Л.П.
Степановой, заведующему кафедрой земледелия, доктору
сельскохозяйственных наук, профессору В.Т. Лобкову и коллективу кафедры земледелия Орловского государственного аграрного университета, генеральному директору ОАО «Агрофирма Мценская», кандидату экономических наук Н.А. Жернову.
