Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Теоретические основы и практические приемы воспроизводства плодородия почв лесостепной зоны Южного Урала Манторова Галина Филипповна

Теоретические основы и практические приемы воспроизводства плодородия почв лесостепной зоны Южного Урала
<
Теоретические основы и практические приемы воспроизводства плодородия почв лесостепной зоны Южного Урала Теоретические основы и практические приемы воспроизводства плодородия почв лесостепной зоны Южного Урала Теоретические основы и практические приемы воспроизводства плодородия почв лесостепной зоны Южного Урала Теоретические основы и практические приемы воспроизводства плодородия почв лесостепной зоны Южного Урала Теоретические основы и практические приемы воспроизводства плодородия почв лесостепной зоны Южного Урала Теоретические основы и практические приемы воспроизводства плодородия почв лесостепной зоны Южного Урала Теоретические основы и практические приемы воспроизводства плодородия почв лесостепной зоны Южного Урала Теоретические основы и практические приемы воспроизводства плодородия почв лесостепной зоны Южного Урала Теоретические основы и практические приемы воспроизводства плодородия почв лесостепной зоны Южного Урала
>

Данный автореферат диссертации должен поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Манторова Галина Филипповна. Теоретические основы и практические приемы воспроизводства плодородия почв лесостепной зоны Южного Урала : Дис. ... д-ра с.-х. наук : 06.01.01 : Челябинск, 2002 470 c. РГБ ОД, 71:04-6/13-5

Содержание к диссертации

Введение

ГЛАВА I. Состояние изучаемого вопроса 12

ГЛАВА II. Почвенно-климатические условия как фактор продуктивности агроценозов и методики исследования 28

2.1. Почвенно-климатические условия Южного Урала и Челябинской области 28

2.2. Почвенно-климатические условия опытных полей 48

2.3. Методика исследований 52

2.4. Агротехника в опытах 57

2.5. Почвенно-климатические условия как фактор продуктивности агроценозов 58

ГЛАВА III. Антропогенное воздействие на факторы почвенного плодородия 65

3.1. Сельскохозяйственное использование почв на примере учхоза ЧГАУ 65

3.2. Техногенное загрязнение сельскохозяйственных земель, растительной и готовой продукции токсикантами промышленного происхождения 89

ГЛАВА IV. Сравнительная эффективность основных звеньев системы земледелия в обеспечении воспроизводства плодородия почв 109

4.1. Роль предшественников 109

4.1.1. Водно-физические свойства почвы 109

4.1.2. Агрохимические показатели 125

4.1.3. Биологические показатели 137

4.1.4. Фитосанитарное состояние посевов 147

4.2. Обработка почвы 162

4.2.1. Агрофизические и водные свойства почвы 162

4.2.2. Агрохимические показатели 198

4.2.3. Биологические показатели 216

4.2.4. Фитосанитарное состояние посевов 229

4.3. Интенсификация и биологизация земледелия 250

4.3.1. Известкование 250

4.3.2. Удобрения и приемы биологизации земледелия 267

4.3.3. Интенсивные технологии ...276

ГЛАВА V. Продуктивность агроценозов в условиях современных агро ландшафтов 281

ГЛАВА VI. Теоретические основы формирования урожая и воспроизводства плодородия почв 297

ГЛАВА VII. Экономическая и энергетическая оценка агротехнических мероприятий 317

ГЛАВА VIII. Агроэкологическая концепция воспроизводства плодородия выщелоченного чернозема 332

Заключение 340

Выводы 342

Библиографический список 354

Приложения 401

Почвенно-климатические условия Южного Урала и Челябинской области

Южный Урал, представляющий собой крупный индустриальный производственно-экономический район, находится в центре России и географически включает в себя южную часть Уральских гор и прилегающие к ним территории Предуралья (предгорья западной части склона) и Зауралья (предгорья восточной части склона).

Общая площадь территории региона составляет 406,1 тыс. км , в том числе Челябинская область занимает 88,3 тыс. км2, Курганская - 71,1 тыс. км2, Башкортостан - 123,7 тыс. км2, Оренбургская область - 123 тыс. км2. Географически Южный Урал расположен между 51-69 с.ш. и 5030 -570 в.д.

На северо-западе территория Южного Урала граничит с Татарстаном и Удмуртией, на севере - с Пермской и Свердловской областями, на северо-востоке - с Тюменской областью, на юге и юго-востоке - с Республикой Казахстан. Протяженность территории с севера на юг составляет 650 км, а с запада на восток в северной части - 950 км, южной - 600-650 км.

По природно-климатическим условиям Южный Урал представляет большое разнообразие рельефа, почвенного, растительного покрова, неоднородней по степени обеспеченности теплом и влагой. В северной его части преимущественное распространение имеют горно-лесные массивы с многообразием древесной и травянистой растительности, в центре — лесостепные ландшафты, в южной части региона — почти безлесные типчаково-ковыльные степи.

На формирование климата региона большое влияние оказывают Уральские горы, разделяющие его на Предуралье и Зауралье. Горы препятствуют продвижению воздушных масс, идущих со стороны Атлантического океана в глубь материка, в связи с чем в Зауралье климат несколько суше, чем в Предуралье. Существенное влияние на климат Зауралья оказывают азиатские антициклоны, которые во многом делают его сходным с климатом западной Сибири и Северного Казахстана. Следует заметить, что большая часть территории Южного Урала (почти вся Челябинская область, полностью Курганская, восточная часть Оренбургской области и Башкортостан) находятся в азиатской части материка.

Отличительной особенностью климата всего региона является резкая континентальность: холодная и продолжительная зима, короткое, часто сухое и жаркое лето. Четыре времени года на Южном Урале выражены четко. Осень характеризуется постепенным понижением температуры воздуха, начиная с момента перехода ее через +15С в сторону понижения до 0С. Календарными сроками установления этих температур могут быть и середина августа и конец октября. Нередкими бывают заморозки на почве и в воздухе во второй половине августа. Осень чаще бывает дождливая, зима — продолжительная. Осадков за весенний период в лесостепной зоне Южного Урала выпадает 14-17% годового количества, причем в виде дождя и мокрого снега. В ранне весенний период сохраняется неустойчивый характер погоды с одним-двумя похолоданиями, с частыми морозами и пыльными бурями. Лето в целом жаркое и влажное по отношению к другим временам года. Осадков выпадает около 50% от годового количества. Самым теплым и наиболее влажным месяцем является июль. Суховеи в летний период - обычное явление.

Наличие горных массивов и безлесных степей во многом предопределяет контрастность в температурном режиме основных земледельческих районоврегиона, в том числе и лесостепной части. Поскольку фактор тепла является одним из главных, лимитирующих величину урожайности сельскохозяйственных культур на Южном Урале, особое значение имеет анализ закономерностей формирования тепловых ресурсов. Территорию Южного Урала можно разделить на шесть агротермических зон [481; 482]: умеренно прохладную, с суммой эффективных температур за период активной вегетации менее 1800С; умеренно теплую с суммой эффективных температур 1800-2000С; теплую, с суммой эффективных температур 2000-2200С; наиболее теплую, с суммой эффективных температур 2200-2400С; умеренную жаркую, с суммой эффективных температур 2400-2600С; жаркую с суммой эффективных температур более 2600С. В лесостепной зоне отмечаются четыре агротермические зоны (рис. 1).

Наибольшим разнообразием в температурном режиме отличаются Челябинская область и Башкортостан, где можно выделить четыре зоны -1,2, 3 и 4. Более высоким температурным режимом располагает Оренбургская область, а в Курганской области можно выделить 2, 3 и 4 зоны.

При возделывании сельскохозяйственных культур необходимо учитывать продолжительность периода активной вегетации растений и временный возврат холодов для корректировки сроков сева. Поэтому очень важен подбор высокопродуктивных сельскохозяйственных культур, адаптированных к местным условиям выращивания с учетом длины их вегетационного периода (рис. 2 ,табл. 1).

Одним из важных показателей, позволяющих осуществлять подбор культур для выращивания на Южном Урале, является влагообеспеченность, для определения которой используются коэффициенты увлажнения [107; 480]. По степени влагообеспеченности на Южном Урале можно выделить пять основных зон (рис. 3). Зоны с гидротермическим коэффициентом увлажнения (ГТК по Г.Т. Селянинову) в интервалах 1,6-1,0 (в основном лесостепная зона) являются наиболее благоприятными для возделывания большинства зерновых и кормовых культур, которые в этих районах занимают около 60% площади пашни. Оставшиеся почти 40% пашни располагаются в острозасушливой зоне с гидротермическим коэффициентом 0,7-0,8, где практически каждый год в период активной вегетации растений отмечается острый дефицит влаги.

Техногенное загрязнение сельскохозяйственных земель, растительной и готовой продукции токсикантами промышленного происхождения

Педосфера - это почвенная оболочка Земли, являющаяся узлом связи в системе земных геосфер: атмосферы, гидросферы, биосферы и литосферы. Это своеобразная кожа Земли, через которую осуществляется постоянный обмен веществом и энергией между геосферами планеты. Почва, как геомембрана, регулирует этот обмен, пропуская одни вещества или энергетические потоки, отражая, задерживая или поглощая другие. С ростом населения и технической вооруженности всех отраслей народного хозяйства, в т.ч. сельскохозяйственной отрасли, антропогенные нагрузки на педосферу с каждым годом увеличиваются, а возможности для расширения сельскохозяйственных угодий практически исчерпаны.

Так, например, анализ объема применения химических средств защиты растений за период с 1965 по 1997 г. показал, что в среднем по Челябинской области за 1965-1979 г. ежегодно применялось 2028 (1355-3370) тонн в год, в период с 1980 по 1989 г. применение пестицидов увеличилось до 3383 (2496-5301) тонн в год. Начиная с 1990 г., применение пестицидов значительно снизилось и составило в 1995 г. 1165 тонн, а в 1996 1052 тонны в год. При этом условная доза пестицидов для общей пахотной площади области в среднем составляла: в период с 1965 по 1979 г. - 0,6 кг/га, с 1979 по 1989 г, 1,0 кг/га, с 1990 по 1994 г. - 0,4 кг/га, в 1995 г. - 0,2 кг/га, а в 1996 г. -0,18 кг/га, т.е. нагрузка на обработанную площадь постепенно снижалась. Считается, что при нагрузке пестицидов на 1 га пашни меньше 4 кг опасность загрязнения почв и других природных объектов остатками пестицидов является минимальной [197]. Судя по показателям доз внесения пестицидов на 1 га площади посевов, не было нарушений допустимых гигиенических норм.

Загрязнение почв может осуществляться не только пестицидами, но и токсикантами промышленного происхождения. Так, по данным космических съемок, по Челябинской области суммарная площадь загрязнения составляет 29,5 тыс. кв. км. Если прибавить сюда площадь, загрязненную радионуклидами, а также территории, занятые техногенными отходами, то суммарная площадь загрязнения будет равна 50 тыс. кв. км, или 56% территории области. Отмечается загрязнение тяжелыми металлами (ТМ).

В условиях высоких техногенных нагрузок мониторинг земель по контролю за содержанием в почве ТМ имеет особо важное значение в деле выявления тенденций загрязнения ими территорий, разработки и осуществления комплекса мер по получению экологически чистой продукции земледелия, установлению границ микрозон, где содержание ТМ превышает предельно допустимые концентрации. Мониторинг земель на содержание ТМ начат в 1992 г. на основе выборочных и сплошных обследований хозяйств.

Сплошное обследование осуществлялось Челябинским центром химизации и сельскохозяйственной радиологии в Сосновском, Красноармейском и Аргаяшском районах лесостепной зоны Челябинской области, близко расположенных от наиболее мощных источников загрязнения — предприятий черной и цветной металлургии городов Челябинска и Карабаша. По результатам проведенной работы в трех указанных районах на общей площади 111,4 тыс. га выявлены сельскохозяйственные угодья, где содержание некоторых ТМ превышает ПДК. Из пяти обследованных хозяйств Сосновского района общей площадью 28358 га в трех загрязнены тяжелыми металлами 2278 га сельскохозяйственных угодий (8,1%). Выявлено загрязнение выше ПДК никелем на площади 622 га (2,2%), хромом на 467 га (1,6%), кобальтом на 2200 га (7,8%).

В Красноармейском районе из семи обследованных хозяйств общей площадью 44,4 тыс. га загрязнены ТМ 2034 га сельскохозяйственных угодий (4,6%). Выявлено загрязнение выше ПДК цинком на площади 1297 га (2,9%), свинцом - на 737 га (1,7%). В четырех хозяйствах Аргаяшского района обнаружено 6000 га (19,5% обследованной площади) сельскохозяйственных угодий, где содержание тяжелых металлов выше ПДК, в том числе на 2617 га (8,5%) медью, на 200 (0,7%) цинком, на 230 га (0,7%) хромом, на 2973 га (9,6%) марганцем. Выявление источников загрязнения тяжелыми металлами почвы некоторых хозяйств позволит отличить техногенное загрязнение от фонового содержания и аномалий геохимического происхождения.

Повышенный фон ТМ обычно свойствен тяжелым по гранулометрическому составу почвам (глинистым и тяжелосуглинистым), хорошо гумусированным, пониженный - легким (песчаным и суперпесчаным). Это различие объясняется тем, что тонкодисперсные минеральные частицы и гумусовое вещество почвы обладают высокой способностью депонировать ТМ.

На территории Челябинской области распространены разнообразные комплексы горных пород, содержащих в повышенных концентрациях токсичные металлы. При неглубоком залегании эти комплексы активно участвуют в почвообразовании, что приводит к высоким значениям содержания ТМ в почве. Естественная природная особенность накладывает определенные требования на использование земель в сельскохозяйственном производстве. Высшие растения, произрастая на почвах с повышенным содержанием ТМ, способны без каких-либо признаков отравления и патологических изменений накапливать опасные для животных и человека их концентрации. Особенность ТМ заключается в том, что они не подвергаются процессам естественного разрушения и, попадая в почву, становятся константным фактором [400; 424; 425].

Высокие концентрации ТМ приводят к дисбалансу компонентов питания в растениях и отрицательно влияют на синтез и функции многих биологически активных соединений. Например, избыточное содержание в почве кадмия приводит к уменьшению в растениях количества фосфора, кальция, магния, железа, цинка, меди [464].

Теоретические основы формирования урожая и воспроизводства плодородия почв

Урожай зерна обеспечивается высоким плодородием почвы. Из истории человечества известно, что не заботившиеся о плодородии почв правители приводили государство к полному развалу. По этому поводу хорошо сказал немецкий ученый Ю. Либих: «Причина возникновения и падения наций лежит в одном и том же. Расхищение плодородия почвы обусловливает их гибель, поддержание этого плодородия - их жизнь, богатство» [244].

Как считают Н.А. Лопачев с соавторами [246], почва - это особенная природная эмерджентная система, которая рождается при взаимодействии энергии между живой и косной материей, в результате чего образуется гумус — качественный и количественный показатель ее плодородия. Как любой природный процесс, энергообмен протекает по законам физики и химии. Однако существующие модели изменения почвенного плодородия, учитывающие законы земледелия, определяющие пути полученных высоких и устойчивых урожаев при малых затратах энергии, не учитывают количественные изменения энергии органической и косной материи в процессе гумусообразования и носят качественный характер, не осуществляя количественной взаимосвязи технологий с энергией почвообразования. Поэтому, пока не будут найдены количественные характеристики связи систем земледелия с физическими и химическими основами энергетики почвообразования, все существующие расчеты будут иметь прикладной характер. Перед земледелием стоит вопрос: как повысить плодородие почвы в условиях неполной замкнутости биологического круговорота в агроэкосистеме? Без решения этой проблемы повысить плодородие почвы, как показывают существующие модели, невозможно.

Вспашка смещает энергетику почвы в сторону косной материи. Безотвальные приемы обработки почвы оказывают меньшее влияние на скорость минерализации органического вещества почвы, и поэтому скорость смещения энергетики почвы в сторону косной материи будет меньше. В естественных условиях почва, как известно, является саморегулирующейся системой, обеспечивающей в известных границах в течение многих лет естественное воспроизводство плодородия. Это свойство не гарантирует сохранения постоянного уровня продуктивности пашни и тем более ее повышения. В естественных условиях на целинных и залежных землях плодородие почвы имеет тенденцию к постоянному росту за счет использования энергии солнца. Зеленые растения обеспечивают себя питанием не только из почвы, но и из воздуха, оставляя после себя большее количество энергетического материала, чем потребляют его для жизни.

Но естественное пополнение плодородия прекращается при отчуждении человеком продукции зеленых растений. Сбалансированное равновесие нарушается, и вступает в силу закон возврата: надо вернуть земле как минимум то количество питательных веществ, которое отчуждено с урожаем.

Как известно, основная масса корней культурных растений размещается в верхнем слое почвы с послеуборочными остатками на поверхности, что способствует гетерогенному строению пахотного слоя почвы и является причиной более мелкого размещения корней последующих культур. В районах с недостатком влаги верхний 0-10-см слой менее, чем за две недели в условиях жаркой погоды пересыхает до мертвого запаса влаги. В нижних же слоях влага сохраняется в почве до середины июня. То есть имеет место противоречие: наибольшие запасы доступных форм питательных веществ находятся в верхнем слое, а более благоприятный водный режим — в нижнем. Такое состояние приводит к резкой дифференциации слоев по плодородию.

Многие авторы [58; 305; 307; 439] при длительном применении безотвальных способов обработки почвы наблюдали резкую дифференциацию пахотного слоя по плодородию. Другие отмечали это явление на почве, обработанной как отвально, так и безотвально, и не только в конце вегетационного периода, но и в периоды между обработками [190; 442; 457]. Кроме того, разные виды обработки оказывают неодинаковое воздействие на биогенную активность [442; 504], агрофизические, водные свойства почвы [300].

Чтобы выявить степень дифференциации слоев почвы по плодородию, нами был заложен лабораторно-полевой опыт с яровой пшеницей. Весной 1980 г. с вариантов, где в течение трех, четырех и пяти лет проводили только плоскорезную и только отвальную обработку, была взята почва из слоев 0-10, 10-20 и 20-30 см, которую поместили в ящики без дна размером 50 х 50 см и высотой 30 см, и в полевых условиях вырастили яровую пшеницу. При учете урожая за 100% была принята урожайность пшеницы, выращенной на почве из слоя 0-10 см. Повторность вариантов опыта — четырехкратная (табл. 123, прил. 52).

Результаты исследований показали, что урожайность пшеницы, выращенной на почве из нижних слоев, была меньше, чем из верхних и находилась в прямой зависимости от длительности применения плоскорезной обработки. В варианте с бессменной отвальной обработкой почвы она также проявлялась, но была выражена значительно меньше.

Если за 100% принять сумму урожайности пшеницы, выращенной на почве из слоев 0-10, 10-20 и 20-30 см, то доля слоя 0-10 см в формировании урожая составит 35%, слоя 10-20 см - 34% и слоя 20-30 см - 31%. Если за 100% принять сумму урожайности пшеницы из тех же слоев, но при плоскорезной обработке почвы, применяемой в течение трех лет подряд, то доля слоя 0-10 см в формировании урожая составит 38%, слоя 10-20 см — 32% и слоя 20-30 см — 30%; после четырехлетнего применения соответственно 43, 35 и 22%; после пятилетнего — 43, 34 и 23%. То есть обработка почвы без оборота пласта со временем усиливает дифференциацию слоев почвы по плодородию, создавая гетерогенный пахотный слой, и урожайность культур все больше зависит от эффективного плодородия верхних слоев почвы. Особенно сильно эта зависимость проявляется уже на четвертый год применения плоскорезной обработки почвы, поэтому прерывание плоскорезной обработки почвы через три года вспашкой способствует созданию гомогенного пахотного слоя и устранению негативных последствий бессменной плоскорезной обработки почвы, увеличению урожайности культур.

Полученные результаты исследований дают основание рекомендовать в условиях Южного Урала комбинированную систему обработки почвы как альтернативу традиционной технологии обработки почвы - ежегодной вспашке, предусматривающей через три года использование отвальной обработки на фоне разноглубинных безотвальных обработок.

Агроэкологическая концепция воспроизводства плодородия выщелоченного чернозема

Анализ отечественной и зарубежной литературы, проведенные исследования свидетельствуют о нарастании уровня деградации почвенного покрова, что сопровождается не только потерей плодородия, но и экологической буферности к стабилизации физического, биохимического и геохимического режима функционирования. Одной из основных причин снижения плодородия почвы, в т.ч. содержания запасов гумуса, является нарушение закона возврата - энергетического баланса вследствие отчуждения элементов питания с урожаем культур и сдвига биохимических процессов синтеза и разложения органических веществ в сторону большей их минерализации из-за несовершенства и несоответствия природным условиям систем севооборотов, обработки почвы и удобрений.

В связи с возрастающими потребностями населения человек вынужден стремиться к повышению уровня производства, что ограничивает возможность полной гармонизации производственной деятельности и законов природы. В связи с этим необходим поиск компромисса между жесткой необходимостью повышения продуктивности, с одной стороны, с другой — сохранением природно-ресурсного потенциала. Последнее предполагает выявление оптимальных границ продуктивности агроэкосистемы и обеспечения им устойчивости в данных условиях. Используя природные ресурсы и звенья системы земледелия, возможно обеспечить не только простое, но и расширенное воспроизводство гумуса без применения или при умеренном использовании средств химизации. В решении данной проблемы в рамках существующих систем земледелия приоритетными являются следующие направления: 1. Севообороты. В системе севооборотов эффективным приемом повышения плодородия почвы является введение полей многолетних бобовых трав, обеспечивающих водопрочную структуру, благоприятный водный и воздушный режим и способствующих не только сохранению, но и накоплению гумуса в почве. Использование в севооборотах чистого пара позволит поддерживать хорошее фитосанитарное состояние почвы и посевов без применения химических средств защиты растений. 2. Биогенные ресурсы. Для сохранения и повышения плодородия почвы в севооборотах целесообразно использовать органическое вещество различной субстанции - навоз, солому, сидерат. 3. Обработка почвы. Ресурсосберегающие технологии обработки почвы должны обеспечивать мобилизацию микробиологических процессов в почве в рамках необходимого эффективного плодородия для создания планируемого урожая. Агроэкологическая концепция воспроизводства плодородия почвы предполагает прежде всего максимальное накопление биогенных ресурсов плодородия в агроэкосистеме, что в значительной мере определяется севооборотом. Как показали наши исследования, наиболее эффективным в этом отношении является зернотравяной севооборот, чистая продуктивность 1 га севооборотной площади которого на 24% выше, чем в зернопаровом, на 18% - чем в зернопаропропашном и на 16% - выше, чем в зернопаротравяном севообороте. Чем разнообразнее агроценоз, чем больше в нем представлено разновидовых растений, тем больший процент в общей биомассе растений занимают корни. На пашне, где возделывается только одна зерновая культура, как выявлено нами, доля корней в общей биомассе растений составляет 9-15%, а под бобово-злаковыми культурами — 36-48%, т.е. на 27-33% больше. Это означает, что севообороты, насыщенные разновидовыми культурами (какими являются зернотравяньге севообороты), способствуют большему накоплению биогенных ресурсов, чем, например, зернопаровые севообороты. Однако севооборот не всегда решает проблему стабилизации гумуса в почве, особенно если в нем отсутствуют культуры-азотонакопители (бобовые), в этом случае решить проблему пищевого режима можно с помощью органического вещества различной субстанции — навоза, соломы, сидерата. Накопление биогенных ресурсов предполагает, в первую очередь, поступление органического вещества в почву и максимальное его превращение в гумус, р исключая всякие потери. Например, на создание 2,0-2,5 т/га зерна яровой пшеницы и соответствующего количества побочной продукции требуется 74 92 кг азота, 24-30 кг фосфора и 36-45 кг/га калия. Эту задачу можно решить несколькими путями: либо внесением минеральных, органических удобрений, либо сочетанием и тех и других. С экологических позиций наиболее безопасным для окружающей среды является применение органических удобрений. Поэтому, чтобы уменьшить химическую нагрузку на почву, следует оптимизировать структуру посевных площадей, максимально использовать зернобобовые, многолетние бобовые травы, органическое вещество различной Ь субстанции, ресурсосберегающие технологии обработки почвы. Следует также отметить, что необходимое максимальное накопление биогенных ресурсов для воспроизводства плодородия почвы предполагает подбор наиболее продуктивных и устойчивых в данных экологических условиях культур. В условиях лесостепи Южного Урала наиболее продуктивной является озимая рожь, но поскольку основной зерновой культурой является яровая пшеница, в структуре зерновых она будет занимать самый высокий процент площади пашни, и это необходимо учитывать при разработке программы воспроизводства плодородия почвы.

В регулировании плодородия почвы в лесостепной зоне Южного Урала с экологической точки зрения особого внимания заслуживают чистые пары. При всех их достоинствах по улучшению фитосанитарного состояния, мобилизации элементов питания в доступные формы и накоплении продуктивной влаги они имеют ряд серьезных недостатков. Среди них - сокращение поступления в почву растительных остатков и их чрезмерная минерализация, в связи с этим потеря азота вследствие миграции за пределы корнеобитаемого слоя, повышение эрозионной опасности и т.д.

В лесостепи Южного Урала чистые пары оставляют прежде всего для улучшения фитосанитарного состояния полей и накопления достаточных запасов продуктивной влаги. В наших исследованиях масса сорняков в зернопаровом севообороте в посевах первой пшеницы после пара составила 3,9%, а в посевах второй пшеницы после пара - уже 8,9%; расход влаги на создание 1 т зерна яровой пшеницы по паровому предшественнику самый низкий - 105-108 мм/т (по второй пшенице после пара - 119-125 мм/т).

Если севооборот определяет объемы и качество биогенных ресурсов, поступающих в почву, обработка почвы - в значительной степени — их трансформацию через изменение соотношения процессов минерализации и гумификации растительных остатков и темпов минерализации гумуса. Так, при отвальной системе обработки в среднем за три года биологическая активность почвы, определяемая методом льняных полотен, составила 68, при комбинированной - 66 и при плоскорезной - 62%.

Похожие диссертации на Теоретические основы и практические приемы воспроизводства плодородия почв лесостепной зоны Южного Урала