Агроэкологическое обоснование биологизации растениеводства на юго-западе Центрального региона России (25.05.2009)

Автор: Мельникова Ольга Владимировна

3.картофель

4.яровой ячмень

Итого по севообороту 2: 54,5 8,00 85,5 32,5 4,54 49,0

В среднем: 60,6 8,49 90,9 37,5 5,25 55,9

Примечание: * - на однолетних травах гербициды не применяли.

Внесение гербицидов в составе баковых смесей с регуляторами роста дало значительный эффект снижения засоренности. Наибольшую прибавку урожая зерна ячменя 9,5 ц/га обеспечил вариант с применением баковой смеси гербицида гранстар (20 мл/га) и гумистима (15 л/га). В целом применение гербицидов и регуляторов роста в баковых смесях на посевах ярового ячменя способствовало повышению урожайности зерна ячменя на 4,2-9,5 ц/га, по сравнению с вариантом без обработки. Испытания на посевах овса также показали, что лучшей биологической эффективностью характеризовалась баковая смесь гербицида гранстар (20 мл/га) и регулятора роста гумистим (15 л/га). Применение баковых смесей способствовало повышению урожайности зерна овса на 2,0-6,6 ц/га, по сравнению с контролем (без обработки).

Исследования влияния приемов обработки почвы на засоренность посевов культур севооборотов показали, что наиболее оптимальным приемом основной обработки почвы под все культуры севооборота являлась отвальная вспашка (23 – 24 см), по сравнению с безотвальным рыхлением (на 23 – 24) и дискованием (10-12 см). Так, отвальная вспашка способствовала достоверному снижению засоренности посевов овса и гречихи в 1,96-2,27 раза, по сравнению с безотвальным рыхлением, в 1,50-1,76 раза – по сравнению с дискованием. При биологической технологии возделывания засоренность посевов овса к уборке по отвальной вспашке составила 95 шт/м2, по безотвальной и поверхностной обработке – 186 и 143 шт/м2. Аналогичная тенденция по динамике засоренности проявлялась и в посевах гречихи, где наибольшая засоренность отмечалась при безотвальном рыхлении и поверхностном дисковании (281 и 218 шт/м2), по сравнению со вспашкой (124 шт/м2).

Агроэкологическая роль однолетних бобово-злаковых

фитоценозов в системе биологизации

Биологическое растениеводство должно быть основано на возделывании зернобобовых культур в плодосменном севообороте как в одновидовых посевах, так и в поликультуре. Поликультура обеспечивает в агроценозе видовое разнообразие, позволяет увеличить выход продукции с 1 га пашни, обеспечить более устойчивый урожай по годам при различных метеорологических условиях.

Исследования 2003-2005 гг. показали, что наиболее комплементарными являлись люпино-злаковые посевы, которые обеспечивали урожайность семян – 44,3-46,3 ц/га при внесении минеральных удобрений в норме N40P104K104 и 35,9-39,3 ц/га – на биологической технологии (N0P0K0).

Наиболее продуктивным по сбору сырого протеина (9,8 ц/га) и сухого вещества (117 ц/га) характеризовался люпино-овсяный посев. Одновидовые посевы люпина узколистного, вики яровой и пелюшки обеспечили, соответственно, общий сбор белка 6,7; 6,6 и 5,8 ц/га, тогда как зерновые культуры - в 1,9-2,2 раза меньше (рис. 5).

Определено, что применение минерального удобрения в норме N40P104K104 способствовало накоплению бобово-злаковыми посевами в среднем 4,08-4,72 т/га послеуборочных растительных остатков. На вариантах без внесения туков их накапливалось на 23,5-26,7 % меньше и составило 3,12-3,46 т/га (рис. 6). Снижение урожаев бобово-злаковых посевов на биологических технологиях (без применения минерального удобрения) компенсировалось увеличением массы корне-пожнивных остатков по отношению к зерносмесям на 32-47 % в люпиново-злаковых посевах, 35-61 % - вико-злаковых и 36-64 % - в пелюшко-злаковых.

В условиях биологизации необходимо возделывать в плодосменном севообороте бобовые и злаковые виды в поликультуре для получения более высокого урожая кормовых зерносмесей и накопления в почве достаточного количества корне-пожнивных остатков - как дополнительного источника органического вещества. Наибольшее количество корне-пожнивных остатков формировали люпино-злаковые посевы (3,46-4,72 т/га), по сравнению с вико-злаковыми (3,16-4,46 т/га) и пелюшко-злаковыми (3,12-4,08 т/га).

Рис. 5. Сбор белка (ц/га) в одновидовых и смешанных бобово-злаковых

посевах на фоне N40P104K104

Рис. 6. Накопление корне-пожнивных остатков бобово-злаковыми посевами, т/га

Изменение биологической активности почвы под влиянием средств

химизации, применяемых в технологиях возделывания полевых культур

Исследование в 1997-2004 гг. биологических свойств серой лесной среднесуглинистой почвы по респирации углекислого газа показало, что обогащение ее органическим субстратом существенно активизировало деятельность почвенного микронаселения, показатель интенсивности дыхания почвы (ИДП) увеличивался более, чем в 2 раза. Заметная активизация почвенной биоты отмечалась при внесении элементов минерального питания в инкубационную среду, хотя последние в меньшей степени увеличивали величину определяемого показателя, в сравнении с органическим субстратом. Наиболее значимым было совместное действие соломы и элементов минерального питания. Активность дыхания почвы при этом увеличивалась более чем в 5 раз.

При интенсивной технологии возделывания озимой пшеницы с внесением (NPK)60+N60 почвенное дыхание было выше на 1,04-7,06 мг СО2/100 г почвы в сутки, по сравнению с биологической технологией без внесения NPK. Статистическая обработка данных показала, что увеличение ИДП почвы на 75 % было обусловлено внесением элементов минерального питания.

Возделывание озимой пшеницы в севообороте после однолетних трав по интенсивной технологии с внесением минерального удобрения в норме (NPK)60+N60 способствовало на 75-76 % активизации деятельности почвенной микрофлоры, выраженной в показателе дыхания почвы. Размещение озимой пшеницы после однолетних трав имело существенное преимущество перед черным паром с точки зрения активизации биологической активности почвы.

Рис. 7. Сезонное изменение интенсивности дыхания почвы в опытах с озимой

пшеницей (мг СО2/100 г почвы в сутки)

Показатель дыхания почвы подвержен сезонной динамике (к середине вегетации дыхание почвы возрастало в 2 раза и более) и зависит от стимуляции почвенной микрофлоры внесенными в почву элементами питания. На вариантах с интенсивной и переходной технологиями (с высокими нормами NPK) дыхание почвы было наибольшим как в середине, так и в конце вегетации озимой пшеницы (рис. 7).

Интенсивность дыхания почвы – комплексный показатель, который характеризует активность различных функциональных групп почвенных микроорганизмов, в том числе фитотоксичных. В опытах (1996-1998 гг.) с озимой пшеницей, люпином узколистным и гречихой фитотоксичность по отношению к проросткам кресс-салата проявили почвенные образцы, отобранные на вариантах с интенсивной технологией, где показатели дыхания почвы были наибольшие. Угнетение семян кресс-салата при проращивании их на почве, отобранной в опыте с озимой пшеницей составило – 23,8 %; люпином узколистным – 26,6 %; гречихой – 30,8 %. Увеличение фитотоксичности почвы было обусловлено активным развитием фитопатогенной микрофлоры на вариантах с интенсивной технологией возделывания культур.

Внесение высоких доз фосфоритной муки - 600 и 900 кг д.в./га под люпин узколистный также обусловило проявление фитотоксичных свойств серой лесной почвы. Отмечено снижение плотности почвенных бактерий на 5 % и увеличению численности фитопатогенных грибов рода Trichoderma, Penicillium и актиномицетов, по сравнению с контролем – без удобрения (табл. 12).

При внесении фосфоритной муки 600 и 900 кг д.в./га возрастала плотность фитотоксичных популяций актиномицетов рода Nocardia от 0 до 20 %, отмечено появление почвенного гриба Trichoderma с плотностью 5-10 % от общей численности микроорганизмов, количество видов бактерий уменьшалось.

12. Плотность популяций инициированного амилолитического микробного сообщества почвы при внесении разных доз фосфоритной муки, %

Микроорганизмы Р0 Р90 Р150 Р300 Р600 Р900

Chaetomium 25 15 15 10 - -

Trichoderma 53 60 60 60 65 65

Penicillium 4 10 10 10 15 15

Mucor 5 - - - - -

Бактерии

Bacillus 10 10 10 10 5 5

Актиномицеты

Streptomicetes 3 5 5 10 15 15

Всего 100 100 100 100 100 100

Микробиологический анализ показал, что внесение фосфоритной муки в дозах 90, 150 и 300 кг д.в./га не приводило к развитию фитотоксичной микрофлоры в серой лесной среднесуглинистой почве. Дозы фосфора 150 и 300 кг д.в./га увеличивали видовое разнообразие бактерий и стимулировали развитие почвенных бактерий: Pseudomonas, Flavobacterium, Bacillus vulgaris, Bacillus mycoides, Bacillus megaterium (рис. 8.).


загрузка...