Возобновляемые биоресурсы повышения плодородия пахотных почв подтаежной зоны Западной Сибири (17.01.2011)

Автор: Сорокин Игорь Борисович

Сорокин Игорь Борисович

Возобновляемые биоресурсы повышения плодородия пахотных почв подтаежной зоны Западной Сибири

Специальность 06.01.04 - агрохимия

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

доктора сельскохозяйственных наук

Барнаул – 2011

Диссертация выполнена в ГНУ Сибирский научно-исследовательский институт сельского хозяйства и торфа Россельхозакадемии

Научный консультант – доктор сельскохозяйственных наук

Титова Эльза Владимировна

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук

Курсакова Валентина Сергеевна

доктор сельскохозяйственных наук

Семендяева Нина Вячеславовна

доктор сельскохозяйственных наук

Михайлова Надежда Викторовна

Ведущая организация: Алтайский НИИ сельского хозяйства СО РАСХН

Защита состоится 30 марта 2011 г. в 10 час. 00 мин. на заседании диссертационного совета Д.220.002.01 при Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Алтайский государственный аграрный университет», 656099, г. Барнаул, пр. Красноармейский, 98, факс 8(3852) 62-83-96

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Алтайский государственный аграрный университет»

Автореферат разослан « » _____________ 2011 г.

Ученый секретарь

Пивоварова Е.Г.

Актуальность проблемы. Современные требования к земледелию заключаются в необходимости интенсификации с целью увеличения производства сельскохозяйственной продукции экологически безопасной. Но часто интенсификация осуществляется методами широкого применения химизации, интенсивных почвенных обработок с высокой пестицидной нагрузкой, приводящими к снижению плодородия, ухудшению качества продукции, дефициту органического вещества и снижению биоразнообразия в почве. Это нарушает естественный баланс биогеосистемы и для поддержания ее в относительном равновесии требуется затрачивать все больше и больше сил, энергии и труда. Такой путь интенсификации ведет в экологический тупик. Это подтверждается многими исследователями.

Изменение в неблагоприятную сторону структурных взаимосвязей между свойствами почв, а также между процессами и режимами приводит к меньшей эффективности использования антропогенных вещества и энергии, к неадекватности ответных реакций почв на внешние воздействия, к нарушению процессов саморазвития почв, к разбалансировке системы и, в конечном итоге, к уменьшению ее долговечности и надежности, к интенсивной деградации [Савич и др., 2005].

Минеральная система удобрения не оправдана с энергетической точки зрения, так как она приводит к снижению содержания органического вещества почвы [Стадник, 2005].

Другой путь для интенсификации земледелия – максимальное применение в первую очередь легковозобновляемых биоресурсов, обеспечивающих устойчивость экосистемы, восстановление и расширенное воспроизводство плодородия, положительный баланс энергии. Это определяет высокую окупаемость антропогенных затрат.

Органическому веществу (ОВ) в системе агроценозов принадлежит главная роль. Растительные остатки, солома, сидераты, урожай, частично использованный в животноводстве и возвращенный в почву в виде органических удобрений (ОУ), - все это рационально организованный круговорот питательных веществ растений и поток энергии в конкретной системе земледелия. Чем больше по объему круговорот веществ и поток энергии, чем правильнее (теоретически и технологически) они организованы, тем выше эффективность системы земледелия и производительнее агроландшафт в целом [Еськов с соавт., 2000, Лыков с соавт., 2004 и др.].

Чтобы обеспечить максимальную продуктивность агроландшафтов, соблюдая принципы экономической и экологической целесообразности мероприятий по поддержанию (созданию) системы, необходим баланс фитофильных веществ, непрерывность поступления достаточного количества энергии и распределение потоков информации. Это предполагает создание и поддержание регулируемого равновесия и системной сбалансированности режимов и процессов в агроландшафте, что требует детального изучения и анализа возможности широкого применения возобновляемых биоресурсов в местных условиях.

Цель работы – разработать и обосновать пути достижения бездефицитного (или положительного) баланса почвенного органического вещества применением легковозобновляемых биоресурсов в системах земледелия, адаптированных к природным особенностям ландшафтов подтаежной зоны Сибири на примере Томской области.

Задачи: - сделать анализ почвенного покрова и климатических условий подтаежной зоны в границах Томской области, как агроэкологического ресурса земледелия;

- оценить структуру использования сельхозугодий и баланс органического вещества в почвах, проанализировать возможности его воспроизводства применением органических удобрений и биоресурсов и определить пути достижения бездефицитного (или положительного) баланса органического вещества;

- исследовать местные ресурсы органических удобрений с целью их рационального использования в достижении бездефицитного (или положительного) баланса почвенного органического вещества и в продукционном процессе;

- дать сравнительную оценку биологических особенностей различных видов сидеральных культур, их влияние на плодородие серой лесной почвы, активность микрофлоры, фитосанитарное состояние и урожайность зерновых; разработать и обосновать приемы и способы применения сидератов в подтаежной зоне;

- исследовать систематическое применение соломы зерновых в качестве удобрения: сроки внесения; совместно с минеральными удобрениями и сидератами; влияние ее на агрохимические, микробиологические и физические свойства серой оподзоленной почвы, распространение корневых гнилей, урожайность зерновых и качество зерна пшеницы;

- изучить влияние продуктов вермикомпостирования в сравнении с торфо-навозной смесью и навозом: на агрохимические и микробиологические свойства серой лесной почвы; на рост и урожайность сельскохозяйственных культур и качество картофеля;

- систематизировать данные полевого опыта длительного последействия мелиоративных доз торфа, полученные в период 1988-2004гг и продолжить исследования его влияния на агрохимические и физические свойства, гумусное состояние серой лесной почвы, урожайность сельскохозяйственных культур;

- обосновать экономическую эффективность возобновляемых биоресурсов и новых способов их применения в земледелии подтаежной зоны Западной Сибири.

Научная новизна. Впервые проведена комплексная оценка местных возобновляемых биоресурсов и их влияния на гумусное состояние, агрофизические и агрохимические свойства серых лесных почв и продуктивность сельскохозяйственных культур в подтаежной зоне Западной Сибири.

Показано, что системообразующим началом при разработке и внедрении адаптивно-ландшафтных систем земледелия в подтаежной зоне для всех звеньев и уровней интенсификации является воспроизводство органического вещества в агроландшафтах в первую очередь применением легковозобновляемых биоресурсов.

Впервые для серых лесных почв Томской области определено влияние видов сидератов, внесения соломы и способов их совместного применения на агрохимические свойства, пул и состав микрофлоры, физиологическую и биологическую активности почвы, распространение корневых гнилей. Изучены продуктивность и биологические особенности ряда сидеральных культур и сегетальной флоры в агроценозах, закономерности формирования надземной и подземной биомассы клевера красного в подтаежной зоне.


загрузка...