Самара, Самарская область, Россия
Применение основных элементов биологизации технологии возделывания яровой пшеницы способствует агроэкологической оптимизации агрофитоценозов, повышает биоэнергетическую и экономическую эффективность, но снижает урожайность культуры вследствие проявления некоторых отрицательных экосистемных изменений в агробиогеоценозе. Установлены причины отрицательных экосистемных изменений и выявлены пути их преодоления.
невозобновляемая энергия, фитотоксичность почвы, иммобилизация азота, количество и состав органического вещества, порог содержания органического вещества, смешанные посевы.
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. Лыков А. М. Костычев П. А. и современная агроэкологическая оценка органического вещества почвы / Творческое наследие П. А. Костычева и его развитие в современном земледелии: Сб. науч. тр./ Под ред. А. Н. Каштанова.- Рязань, 1996.- с.13-16;
2. Куликова А. Х. Экологические аспекты основной обработки почвы в условиях лесостепи Поволжья / Дифференциация систем земледелия и плодородие чернозема лесостепи Поволжья: Сб. науч.тр. / Под ред. В. И. Морозова.- Ульяновск, 1996.- с.33-36;
3. Использование соломы и сидератов на удобрение в биологизированных системах земледелия: Практическое руководство / В. А. Корчагин, И. А. Чуданов и др../ Под ред. В. А. Корчагин / Самарский НИИСХ. Самара, 2002.- 27 с.
4. Марьина-Чермных О. Г. Экологическое понятие агросферы: диалектика развития агроэкосистем / Монография / Под ред. Г. С. Марьина / Йошкар-Ола, 2006. - 104 с.
5. Косолапова А. И. Агроэкологические аспекты устойчивости агроэкосистемы в Предуралье: автореф. дис. докт. с.-х. наук.- Пермь, 2007.- 42 с.
6. Каргин В. И., Каргин И. Ф., Перов Н. А. Основные вопросы земледелия и проектирование агротехнологий в лесостепи Среднего Поволжья: монография / Под ред. проф. И. Ф. Каргина.- Саранск: изд-во Мордов. Ун-та, 2009.- 312 с.
7. Платунов А. А., Шулятьева О. А. Особенности ресурсосберегающего земледелия на легких почвах Нечерноземной зоны / Киров, 2010.- 256 с.
8. Хадеев Т. Г. Агроэкологическое обоснование приемов регулирования продуктивности и фитосанитарного состояния посевов пшеницы в лесостепи Поволжья: Автореф. дис. докт. с.-х. наук.- г. Кинель, 2011.- 40 с.
9. Каргин И. Ф., Немцев С. Н., Каргин В. И., Перов Н. А., Боровой М. В. / Засуха и борьба с ней: ретроспектива и современность: монография / Научн. ред. И.Ф. Каргин.- Саранск, 2011.-712 с.
10. Шабалина Е. В. Продуктивность одновидовых и смешанных травостоев в звене кормового севооборота и их влияние на агрофизические свойства почвы в Кировской области: Автореф. дис. канд. с.-х. наук.- Пермь, 2012.- 18 с.
11. Кондратенко А. В. Формирование высокопродуктивных агроценозов люпина узколистного в условиях Северо-Востока Нечерноземной зоны Российской Федерации: Автореф. дис. канд. с.-х. наук.- Йошкар-Ола, 2013.- 23 с.
12. Козлова Л. М., Эффективность полевых севооборотов при различных уровнях интенсификации земледелия в Кировской области // Аграрная наука Евро-Северо-Востока, №2, 2014, с. 30-33.
