Введение к работе
Актуальность. Основоположник учения о системах земледелия профессор А.В. Советов [1950] охарактеризовал ее как «способ землевозделывания», вложив в это понятие глубокий смысл научно-практической обоснованности, агроэконо-мической эффективности приемов получения высоких урожаев сельскохозяйственных культур и рационального использования основного средства производства в сельском хозяйстве – земли.
Изучением агроэкономической эффективности зональных систем земледелия, ее базовых элементов и основных направлений их совершенствования в условиях региона, занимались А.И. Кузнецова [1951, 1970], А.Н. Угаров [1961], Н.П. Васильев [1991], Ш.К. Хуснидинов [1992], В.И. Солодун [2003], В.Т. Мальцев [2000], В.В. Житов и др. [2013].
Начиная с 1980 года система земледелия области стала приобретать черты интенсивной. Однако после «реформирования» сельского хозяйства и связанные с этим деградационные процессы привели к тому, что в подавляющем большинстве сельскохозяйственных предприятий региона стали применяться лесопольная, пе-реложно-залежная и зернопаровая системы земледелия. Высокая насыщенность севооборотов зерновыми культурами, снижение в структуре посевных площадей удельного веса бобовых культур, применение повторных посевов пшеницы, игнорирование принципа плодосмена привели к снижению урожайности сельскохозяйственных культур и падению плодородия почв.
Урожайность зерновых культур снизилась до 1,2-1,4 т/га, площади почв с низким содержанием гумуса в регионе увеличились на 238 тыс. га, кислых почв – на 127 тыс. га [Доманский, 2001].
В изменившихся социально-экономических условиях возникла острая необходимость изучения основных направлений совершенствования применяемых систем земледелия и севооборотов, разработки, научного обоснования, практического использования и применения более эффективных агроэкономических и экологически обоснованных приемов и технологий возделывания сельскохозяйственных культур, увеличения производства высококачественных продуктов питания, сохранения плодородия почв. Это одна из актуальных проблем земледелия региона.
Степень разработанности. Основной путь решения проблем повышения плодородия почв и продуктивности сельскохозяйственных культур – переход на альтернативные системы земледелия и севообороты, в основе которых лежит их биологизация, экологизация и интенсификация, изучение, научное обоснование и практическое использование агроэкономически обоснованных плодосменных, нормативных, биоорганических севооборотов.
Эффективность альтернативных направлений совершенствования системы земледелия и севооборотов в научном плане связана с изучением комплекса вопросов, касающихся агрозоотехнических, почвенно-экологических, социально-экономических и энергетических проблем. Однако, системный подход при их изучении не применялся. Изучение системы земледелия и севооборотов региона
проводилось в соответствии с уровнем развития производительных сил и агрономической науки.
Изученные и предложенные для использования в практике сельского хозяйства региона альтернативные направления совершенствования системы земледелия и севооборотов – итог многолетних комплексных исследований автора, позволяющих резко повысить продуктивность и плодородие почв, улучшить состояние кормопроизводства, обеспеченность населения высококачественными продуктами питания.
В диссертационном исследовании дана объективная оценка состояния, уровень и реальные возможности повышения плодородия почв и продуктивности сельскохозяйственных культур в результате агрохозяйственного их использования в изученных севооборотах.
Материалы проведенных исследований используются при составлении прогнозов, планов развития сельского хозяйства, освоения наиболее эффективных систем земледелия и севооборотов региона.
Цель исследований. Научно обосновать и разработать основные направления совершенствования традиционных и альтернативных севооборотов в системах земледелия Предбайкалья.
Задачи исследований:
- Дать оценку эффективности зернопаровых севооборотов, изучить дина
мику основных показателей плодородия и продуктивность светло-серых лесных
почв.
Оценить агрономическую, экономическую, энергетическую эффективность и перспективность зернопаровых, плодосменных и сидеральных севооборотов, влияние на урожайность сельскохозяйственных культур и основные элементы плодородия почв.
Обосновать перспективность севооборотов с элементами биологизации и экологизации земледелия, средообразующую роль клевера лугового и его использование в технологиях воспроизводства плодородия почв (по итогам двух законченных ротаций).
- Определить эффективность химической мелиорации, минеральных удоб
рений и сидерации, их влияние на изменение основных показателей плодородия
почв и продуктивность сельскохозяйственных культур, длительность воздействия
известковых материалов и обосновать периодичность их внесения на серых лес
ных почвах в плодосменных севооборотах.
- По результатам многолетних исследований агроэкономической эффек
тивности экспериментальных севооборотов (2-3-6 законченных ротаций) разрабо
тать модели плодородия серых лесных почв.
Научная новизна. Впервые в специфических почвенно-климатических условиях региона на базе длительных стационарных опытов изучены агрономическая, экономическая, биоэнергетическая эффективность традиционных и альтернативных севооборотов: зернопаровых, сидеральных и плодосменных с элементами биологизации и экологизации в системе: почва-растение-технология-продукция-качество, разработаны модели плодородия почв.
Теоретическая и практическая значимость. Результаты многолетних комплексных исследований по агроэкономической эффективности традиционных и альтернативных севооборотов явились теоретической и практической основой в решении проблем дальнейшего совершенствования региональных систем земледелия, кормопроизводства, повышения урожая и качества возделываемых сельскохозяйственных культур, сохранения плодородия почв. Они нашли широкое применение в системах земледелия региона.
Методология и методика исследований. Методология научного поиска основывалась на изучении комплекса вопросов, касающихся оценки состояния применяемых систем земледелия и севооборотов, уровней продуктивности сельскохозяйственных культур, анализа проблем плодородия, обеспеченности населения высококачественными продуктами питания, состояния природной среды и здоровья населения.
Научные исследования осуществлялись с использованием современных методик их проведения.
Положения выносимые на защиту:
-
Объективные агроэкологические и социально-экономические предпосылки дальнейшего совершенствования системы севооборотов региона, оценка уровня достигнутой урожайности и состояние плодородия почв.
-
Агроэкологическая, экономическая, энергетическая и социальная эффективность традиционных и альтернативных севооборотов: зернопаровых и плодосменных с элементами биологизации, экологизации и химизации, разработанных в зональных условиях.
-
Эффективность и приемы использования клевера лугового в севооборотах как сидерального и фитомелиоративного растения на серых лесных почвах региона, подвергающихся деградационным процессам и использования редьки масличной как сидерального растения, их влияние на основные показатели плодородия почв.
-
Оптимизация применения средств химизации в экспериментальных севооборотах.
5. Модели плодородия серых лесных почв отражающих продуктивность
возделываемых сельскохозяйственных культур в экспериментальных севооборо
тах и динамику изменения основных показателей плодородия серых лесных почв.
Степень достоверности и апробации результатов. Достоверность результатов проведенных исследований подтверждается длительностью (до 30 лет) полевых и лабораторных исследований в пяти экспериментальных севооборотах, математической обработкой полученных опытных данных.
Материалы диссертации представлялись и обсуждались на международных (Иркутск, 2005, 2006, 2016; Барнаул, 2006; Краснодар, 2006, 2007; Новосибирск, 2007, 2014; Санкт-Петербург, 2006; Улан-Удэ, 2007, 2009, 2011, 2012; Омск, 2008), всероссийских (Саратов, 2006), региональных (Иркутск, 2006, 2016; Волгоград, 2008) конференциях; Сибирских агрохимических Прянишниковских чтениях (Иркутск, 2007; Новосибирск, 2011, 2015).
Материалы исследований использованы при разработке зональных научно-практических рекомендаций: «Основы ресурсосберегающего земледелия Приан-
гарья» (2001); «Ресурсы повышения эффективности сельскохозяйственного производства в Приангарье» (2002); «Комплексная система применения средств химизации и сидерации на серой лесной кислой почве Прибайкалья» (2007); «Энерго- и ресурсосберегающие приемы управления воспроизводством плодородия серых лесных почв и повышения урожайности сельскохозяйственных культур в земледелии Прибайкалья» (2008); «Полевые работы в Сибири» (2008, 2010, 2014); «Адаптивные технологии производства продукции растениеводства в системах земледелия Приангарья» (2009); «Приемы адаптивной технологии в условиях возможного проявления засухи в Приангарье» (2011); «Агротехнологии производства кормов в Сибири» (2013); «Применение поукосной и полной сидерации в условиях Приангарья» (2014), «Адаптивные технологии возделывания сельскохозяйственных культур в условиях Иркутской области» (2015).
Результаты исследований использованы Министерством сельского хозяйства Иркутской области при разработке системы ведения хозяйства до 2025 года, зональной адаптивно-ландшафтной и сидеральной систем земледелия, системы применения минеральных удобрений в севооборотах, составлении прогноза развития агропромышленного комплекса и научно-методического обеспечения развития регионального земледелия.
Материалы исследований используются в учебном процессе Иркутского ГАУ им. А.А. Ежевского, его филиалах по дисциплинам: «Земледелие», «Агрохимия», «Система применения удобрений», «Микробиология» и «Почвенная микробиология» для специалистов, бакалавров, магистров и аспирантов, курсов повышения и переподготовки специалистов и руководителей АПК Иркутской области.
Результаты исследований внедрены в производство в системах земледелия Иркутской области и ряде хозяйств региона: ФГУП «Элита» Эхирит-Булагатского района, ФГУП «Буретское» Усольского района, СПК «Тыретский» Заларинского района, ООО «Возрождение», ОАО «Барки» Иркутского района Иркутской области.
Структура и объем диссертационной работы. Диссертация изложена на 339 страницах компьютерного текста. Состоит из введения, 7 глав, выводов, рекомендаций производству. Включает 82 таблицы, 33 рисунка, 31 приложений. Список использованной литературы содержит 414 источника, в т.ч. 4 иностранных авторов.