Samara, Samara, Russian Federation
An application of biologization basic elements of spring wheat cultivation technology promotes agro-ecological optimization of agrophytocenosis, increases the bioenergy and economic efficiency, but reduces the crop yield, due to the existence of certain adverse ecosystem changes in the agrobiogeocenose. The causes of adverse ecosystem changes were found, and ways to overcome them were identified.
non-renewable energy, soil phytotoxicity, immobilization of nitrogen, the quantity and composition of organic matter, organic matter content threshold, mixed crops.
В связи с ростом численности населения Земли, постепенным истощением запасов минерального сырья, разрушением глобальных экосистем и изменением климата биологизация земледелия становится главным стратегическим направлением развития мирового сельского хозяйства и воспроизводства продовольствия в целом. Государства, которые научаться производить сельскохозяйственное сырье, максимально используя биоресурсы, получат конкурентное преимущество на мировом рынке продовольствия, обеспечат собственную продовольственную безопасность, и сохранят, и приумножат природные экосистемы на своей территории.Многие авторы считают, что экологическая оптимизация разбалансированных агроэкосистем может осуществляться только путем имитации природных экосистем [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9].Биологизация, то есть имитация естественных процессов природных экосистем, технологий возделывания культур происходит в следующих направлениях: 1) минимализация обработки почвы; 2) насыщение пахотного (обрабатываемого) слоя органическим веществом; 3) постоянный растительный покров на почве (или мульча); 4) сокращение доз или полный отказ от ксенобиотиков, в том числе минеральных удобрений.Биологизация земледелия – это уменьшение величины разомкнутости биогеохимического круговорота и трансформации энергии в агроэкосистеме [1, 2, 4].Существование биогеохимического круговорота создает возможность для саморегуляции (гомеостаза) системы, что придает экосистеме устойчивость: постоянство процентного содержания различных элементов. Отсюда принцип функционирования экосистем: получение ресурсов и избавление от отходов происходит в рамках круговорота всех элементов.Нарушение биогеохимического круговорота, сдвиг в соотношении компонентов экосистемы приводят к ее разбалансировке. Как следствие – засухи, эрозия, загрязнение, истощение почв и так далее[1, 2, 4].В связи с биогеохимическим круговоротом решающее значение в биологическом земледелии приобретает органическое вещество (в том числе растительные остатки), которое возвращается и вносится в почву.Органическое вещество почвы – главный показатель ее плодородия. Благодаря органическому веществу почва заселяется микроорганизмами и почвенными животными, с которыми связаны сложнейшие и разнообразные физико-химические и биохимические процессы. Для растений существенна та часть органического вещества, которая наиболее доступна разложению микроорганизмами, то есть свежие органические остатки и промежуточные продукты распада. Гарантом экологической устойчивости земледелия является содержание органического вещества в почвах [Куликова А. Х., 2]. Лыков А. М. [1] считает, что крайне необходимо научно обосновать уровни содержания и состав органического вещества почвы.Вот почему главным элементом биологизации технологий возделывания культур становится севооборот: с максимальным насыщением бобовыми культурами (до 30%), однолетними и многолетними травами, занятые и сидеральные пары, промежуточные и многокомпонентные посевы (в том числе сортосмеси) [1, 2, 3, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12].Условия, материалы и методы исследований. Исследования проводили в 1993-1996 гг. на опытном поле Самарской ГСХА, расположенном в центральной зоне Самарской области (южная лесостепь Заволжья). Почва опытного участка - чернозем обыкновенный среднемощный тяжелосуглинистый. Агрохимические показатели 0-40 см слоя: содержание гумуса – 7,9%; азот легкогидролизуемый – 85-115 мг/кг; фосфор подвижный – 145-155 мг/кг; калий обменный – 155-190 мг/кг; рН солевой вытяжки – 6,8. Агрометеорологические условия в годы проведения исследований были характерными для условий лесостепи Заволжья, что позволяет объективно оценивать результаты полевых опытов. Схема трехфакторного опыта: фактор А - яровая пшеница размещалась в трех севооборотах: 1) пар чистый (контроль); занятый (горох на зеленую массу); сидеральный (вико-овсяная смесь на зеленое удобрение); 2) озимая пшеница; 3) просо; 4) яровая пшеница; 5) кукуруза; 6) ячмень; фактор В - в севооборотах применялись три системы удобрений: 1) органо-минеральная интенсивная, рассчитанная на получение максимально возможного урожая по влагообеспеченности: во все виды паров вносился навоз по 30 т/га; в севообороте с чистым паром под изучаемую культуру применялось N140P75; с занятым паром – N160P110K20; с сидеральным паром – N140P120K15; 2) органо-минеральная рекомендуемая для центральной зоны Самарской области (контроль): во все виды паров вносился навоз по 30 т/га; под яровую пшеницу во всех севооборотах N45P50K30; 3) органическая, рассчитанная на получение максимально возможного урожая по влагообеспеченности: внесение только навоза и заделка измельченной соломы - в чистый пар вносилось 75 т/га навоза; в занятый – 30 т/га и в сидеральный - 20 т/га; остатки соломы предшественника составляли в среднем 4,07 т/га; фактор С - после уборки проса под яровую пшеницу в поперечном направлении к изучаемым севооборотам и системам удобрений проводилась основная обработка почвы в трех вариантах: 1) послеуборочное лущение жнивья БДТ-3,0 на 6-8 см и через 10-14 дней рыхление плугом со стойками СибИМЭ на 20-22 см (контроль); 2) послеуборочное лущение жнивья БДТ-3,0 на 6-8 см и через 10-14 дней обработка АКП-2,5 на 10-12 см; 3) двукратная обработка БДТ-3,0 на 6-8 см (послеуборочное лущение жнивья и через 10-14 дней повторная обработка). Повторность опыта – трехкратная. В 1996 году началась вторая ротация севооборота. Агротехника возделывания и набор сельхозтехники, за исключением изучаемых вопросов – общепринятые для яровой пшеницы в Заволжье. Возделывался районированный сорт «Жигулевская» (суперэлита). На вариантах с минеральным удобрением при достижении вредными организмами ЭПВ применялись пестициды. Сопутствующие учеты, наблюдения и анализы проводили по общепринятым методикам. Результаты исследований оценены методом дисперсионного и корреляционно-регрессионного анализа.
1. Lykov A. M. Kostychev P. A. i sovremennaya agroekologicheskaya otsenka organicheskogo veshchestva pochvy / Tvorcheskoe nasledie P. A. Kostycheva i ego razvitie v sovremennom zemledelii: Sb. nauch. tr./ Pod red. A. N. Kashtanova.- Ryazan´, 1996.- s.13-16;
2. Kulikova A. Kh. Ekologicheskie aspekty osnovnoy obrabotki pochvy v usloviyakh lesostepi Povolzh´ya / Differentsiatsiya sistem zemledeliya i plodorodie chernozema lesostepi Povolzh´ya: Sb. nauch.tr. / Pod red. V. I. Morozova.- Ul´yanovsk, 1996.- s.33-36;
3. Ispol´zovanie solomy i sideratov na udobrenie v biologizirovannykh sistemakh zemledeliya: Prakticheskoe rukovodstvo / V. A. Korchagin, I. A. Chudanov i dr../ Pod red. V. A. Korchagin / Samarskiy NIISKh. Samara, 2002.- 27 s.
4. Mar´ina-Chermnykh O. G. Ekologicheskoe ponyatie agrosfery: dialektika razvitiya agroekosistem / Monografiya / Pod red. G. S. Mar´ina / Yoshkar-Ola, 2006. - 104 s.
5. Kosolapova A. I. Agroekologicheskie aspekty ustoychivosti agroekosistemy v Predural´e: avtoref. dis. dokt. s.-kh. nauk.- Perm´, 2007.- 42 s.
6. Kargin V. I., Kargin I. F., Perov N. A. Osnovnye voprosy zemledeliya i proektirovanie agrotekhnologiy v lesostepi Srednego Povolzh´ya: monografiya / Pod red. prof. I. F. Kargina.- Saransk: izd-vo Mordov. Un-ta, 2009.- 312 s.
7. Platunov A. A., Shulyat´eva O. A. Osobennosti resursosberegayushchego zemledeliya na legkikh pochvakh Nechernozemnoy zony / Kirov, 2010.- 256 s.
8. Khadeev T. G. Agroekologicheskoe obosnovanie priemov regulirovaniya produktivnosti i fitosanitarnogo sostoyaniya posevov pshenitsy v lesostepi Povolzh´ya: Avtoref. dis. dokt. s.-kh. nauk.- g. Kinel´, 2011.- 40 s.
9. Kargin I. F., Nemtsev S. N., Kargin V. I., Perov N. A., Borovoy M. V. / Zasukha i bor´ba s ney: retrospektiva i sovremennost´: monografiya / Nauchn. red. I.F. Kargin.- Saransk, 2011.-712 s.
10. Shabalina E. V. Produktivnost´ odnovidovykh i smeshannykh travostoev v zvene kormovogo sevooborota i ikh vliyanie na agrofizicheskie svoystva pochvy v Kirovskoy oblasti: Avtoref. dis. kand. s.-kh. nauk.- Perm´, 2012.- 18 s.
11. Kondratenko A. V. Formirovanie vysokoproduktivnykh agrotsenozov lyupina uzkolistnogo v usloviyakh Severo-Vostoka Nechernozemnoy zony Rossiyskoy Federatsii: Avtoref. dis. kand. s.-kh. nauk.- Yoshkar-Ola, 2013.- 23 s.
12. Kozlova L. M., Effektivnost´ polevykh sevooborotov pri razlichnykh urovnyakh intensifikatsii zemledeliya v Kirovskoy oblasti. Agrarnaya nauka Evro-Severo-Vostoka, №2, 2014, s. 30-33.
