Совокупное действие хороших предшественников и удобрений обеспечивает более высокую продуктивность агрофитоценозов. В биологизированном севообороте продуктивность пашни была выше на 0.48-1.19 тыс.к.ед/га по сравнению с типичным.

В типичном зерно-травяном севообороте наиболее высокая продуктивность 2.53 тыс.к.ед. отмечена при внесении навоза 40 т/га и NPK 90 кг д.в/га каждого вида.

5.4 Влияние удобрений на баланс элементов питания в агроценозах и энергетическую эффективность их применения

Важнейшим условием создания устойчивых агроэкосистем является оптимизация использования их многочисленных механизмов саморегуляции. Прежде всего все звенья пищевых цепей должны быть сбалансированы на уровне оптимального функционирования биоты. При этом управление почвенным плодородием и звеньями пищевых цепей должно быть максимально сбалансированным. Без учета этого положения происходит усиленная мобилизация питательных веществ почвы за счет ее естественных запасов, что приводит к снижению ее плодородия и продуктивности сельскохозяйственных растений, а следовательно, к падению устойчивости агроландшафтов и агроэкосистемы в целом.

Так, без внесения удобрений в типичном севообороте по всем элементам питания отмечены отрицательные балансы. Запашка соломы трех зерновых культур и поступление пожнивно-корневых остатков в течение ротации севооборота не обеспечивают возмещение выноса, которое составило по азоту 52%, фосфору - 67%, калию - 76%.

Положительный баланс по азоту сформировался при внесении NPK по 60 кг д.в/га. Дальнейшее увеличение дозы минеральных удобрений оказалось излишним, так как коэффициент использования азота из удобрений снизился и увеличились его непроизводительные потери.

Внесение одних органических удобрений оказалось недостаточным, независимо от их дозы, для формирования положительного баланса по азоту.

Для формирования положительного баланса по азоту и высокой продуктивности необходимо вносить не менее 40 т/га навоза в сочетании с внесением NPK 60 кг д.в/га.

Для обеспечения положительного баланса фосфора достаточно вносить 30 кг д.в/га, возмещение выноса при этом составляет 318%, дальнейшее увеличение дозы фосфора в удобрениях излишне, так как ведет к зафосфачиванию почвы.

По калию положительный баланс обеспечивает внесение минеральных удобрений NPK по 30 кг д.в/га.

Таким образом, в типичном полевом севообороте для получения продуктивности выше 3 тыс.к.ед/га и положительного баланса гумуса, азота, фосфора и калия необходимо вносить навоз не менее 60 т/га и NPK 60 кг д.в./га.

В биологизированном севообороте без внесения удобрений также сформировался отрицательный баланс азота, возмещение выноса составило 65%, что на 13% выше по сравнению с типичным.

Положительный баланс по азоту обеспечивает внесение минеральных удобрений не ниже 60 кг д.в/га.

Внесение одних органических удобрений, как и в типичном севообороте, не возмещает вынос элементов питания растениями.

Запашка сидеральной культуры в паровом поле, соломы зерновых культур в четырех полях севооборота, накопление элементов питания с пожнивно-корневыми остатками обеспечили формирование положительных балансов фосфора и калия без дополнительного внесения минеральных и органических удобрений.

Однако для обеспечения формирования продуктивности пашни свыше 3 тыс.к.ед/га и положительных балансов гумуса, азота, фосфора и калия необходимо вносить навоза не менее 40 т/га и NPK 60 кг д.в/га.

Для комплексной оценки севооборотов была рассчитана их энергетическая эффективность. Затраты на внесение органических и минеральных удобрений окупаются продуктивностью как типичного, так и биологизированного севооборотов. Энергетический коэффициент в зависимости от вариантов варьировал от 1.82 до 3.07.

Энергетические затраты в биологизированном севообороте в связи с выращиванием и запашкой сидеральной культуры выше на 11% по сравнению с типичным севооборотом. Однако этот севооборот имеет более высокую энергетическую эффективность, так как коэффициент выше на 0.28-0.58 по сравнению с типичным севооборотом. Максимальная величина энергетического коэффициента в типичном севообороте 2.64 в варианте без внесения удобрений, в биологизированном - с запашкой навоза 20 т/га - 3.13.

По комплексной оценке выделился биологизированный севооборот, так как по сравнению с типичным обеспечивает формирование более высокой продуктивности, а при дополнительном внесении навоза 40 т/га и NPK 60 кг д.в/га положительные балансы гумуса, азота, фосфора и калия.

Глава 6. Оптимизация обработки почвы в условиях адаптивно-ландшафтного земледелия Предуралья

6.1 Влияние приемов обработки почвы на ее водно-физические, агрохимические, биологические свойства и засоренность агрофитоценозов

Структура. По данным гранулометрического состава, изучаемая дерново-мелкоподзолистая почва относится к средним суглинкам. Содержание физической глины составляет 34.12-35.82%, илистой фракции - 11.51-12.55%.

Через 21 год после начала проведения опыта содержание различных фракций, способных привести к изменению классификационного названия пахотного горизонта, существенно не изменилось. Однако, следует отметить тенденцию повышения содержания илистой фракции при проведении безотвального разноглубинного рыхления (чизельно-поверхностная система обработки почвы) на 2.37%, чередовании отвальной вспашки с плоскорезной (плужно-плоскорезная) - 0.69%, с поверхностной - (плужно-поверхностная) - 1.33%, что обусловлено, прежде всего, вовлечением в пахотный горизонт нижележащего слоя почвы, характеризующегося более высокой удельной поверхностью гранул. Эти данные согласуются с результатами исследований других авторов (Капинос В.А. и др., 1990; Колоскова А.В., Белоножко Л.А., 1966).

Как показывают результаты исследований, потенциальная способность почвы к агрегатированию, выраженная фактором структурности А.Ф. Вадюниной, повышается при проведении безотвальной обработки с 22.4 до 29.1 %, чередовании вспашки с плоскорезным рыхлением - с 24.2 до 27.9%, с поверхностной обработкой - с 25.3 до 28, 9% (таблица 6).

Наиболее неблагоприятное влияние на гранулометрический состав дерново - мелкоподзолистой почвы оказала плужно-фрезерная система обработки, которая способствовала снижению содержания илистой фракции с 11.51 до 9.95% и фактора структурности с 22.2 до 18.4 %.

Результаты гранулометрического анализа почвы подтверждаются показателями микроагрегатного состава. По содержанию физической глины 31.70-37.02% изучаемая почва относится к среднесуглинистым. Этот факт еще раз подтверждает, что изменение гранулометрического и микроагрегатного составов почвы под влиянием обработки почвы происходит крайне медленно.

Таблица 6 - Изменение показателей структуры дерново- мелкоподзолистой почв в зависимости от системы ее обработки, (0-20 см), %, 1983-2005 гг

Варианты (системы обработки почвы)	Агрономически ценная фракция	Количество водопрочных агрегатов	Фактор дисперсности по Н.А. Качинскому	Фактор структурности по А.В. Вадюниной
	макроструктура 0.25-10 мм	микроструктура0.25-0.01 мм
Общепринятая - контроль	4.8	1.57	4.4	0.2	-2.6
Глубокая	6.1	0.14	4.9	1.0	-0.9
Плужно-плоскорезная	11.5	0.23	10	-0.1	3.7
Плужно-поверхностная	12.0	2.62	9.9	-1.0	3.6
Чизельно-поверхностная	15.4	4.5	12.6	-1.1	6.9
Плужно-фрезерная	4.3	0.88	0.7	2.1	-3.8
НСР05	1.5	1.3	1.9

Тенденция положительного влияния безотвального рыхления и проведения его в сочетании с отвальной вспашкой на накопление илистой фракции в пахотном слое наблюдается и по результатам микроагрегатного состава.

Процентное отношение ила микроагрегатного к илу, полученному при гранулометрическом анализе, характеризует по Н.А.Качинскому степень распыляемости почвы в воде или фактор дисперсности. Наиболее высоким фактор дисперсности 16.2% был в варианте с плужно-фрезерной системой обработки почвы, что на 2.8% выше по сравнению с контролем - ежегодной отвальной вспашкой.

Чизельно-поверхностная, плужно-поверхностная и плужно-плоскорезная системы обработки почвы из-за накопления илистой фракции, обладающей цементирующим действием, формируют более устойчивую к разрушению в воде микроструктуру, фактор дисперсности в этих вариантах ниже по сравнению с ежегодной отвальной вспашкой на 0.4-0.7%.

В этих же вариантах отмечено наиболее высокое (55.25-58.75%) по сравнению с контролем (54.96%) накопление агрономически ценной пористой и водопрочной микроструктуры размером 0.25-0.01 мм.

Более существенные количественные и качественные изменения в зависимости от обработки почвы претерпевает макроагрегатный структурный состав дерново-мелкоподзолистой среднесуглинистой почвы.

В вариантах с обычной и глубокой отвальной вспашкой в составе фракций (сухое просеивание почвы) преобладают агрегаты крупнее 1 мм (55.8-63.1%), причем около половины их приходится на долю глыбистой фракции. Рыхлящее воздействие безотвальных почвообрабатывающих орудий на формирование агрономически ценной фракции 0.25-10 мм является более благоприятным по сравнению с отвальным плугом с связи с меньшим давлением на почвенную массу и снижением разрушающего действия на структурные отдельности почвы. Так, в варианте с чизельно-поверхностной системой обработки почвы отмечено более высокое содержание агрономически ценной фракции - 33.4%, против 30.2% на контроле. Это увеличение содержания агрономически ценных агрегатов 0.25-10 мм сопровождается существенным снижением глыбистой фракции.

Применение чизельно-поверхностной системы обработки почвы в течение 21 года способствует усилению процесса накопления агрономически ценной фракции, содержание которой увеличилось на 8.2%, что составляет 46% к исходному количеству. Чередование отвальной вспашки с плоскорезной и поверхностной обработкой почвы повышает содержание этой фракции на 5.6 и 5.5% соответственно, что составляет к исходному количеству 40%.

Повышение структурности почвы при проведении безотвального рыхления почвы, а также в сочетании с отвальной вспашкой по сравнению с контрольным вариантом подтверждается величиной коэффициента структурности, который увеличивается в этих вариантах в 1.3-1.8 раза.

Данные мокрого просеивания показывают, что наиболее высокое содержание водопрочных агрегатов диаметром > 0.25 мм (34.1%) отмечено в варианте с чизельно-поверхностной обработкой почвы, что на 21% выше по сравнению с контролем - ежегодной отвальной вспашкой. Увеличение водопрочных агрегатов в этом варианте связано с формированием хорошо развитого порового пространства, обеспечивающего равномерное увлажнение агрегатов и своевременный выход воздуха из пор. Длительное применение чизельно-поверхностной обработки почвы способствовало накоплению водопрочной структуры в пахотном слое дерново-мелкоподзолистой среднесуглинистой почвы, которая повысилась за годы исследований в 1.4 раза.

О значительной водопрочности агрегатов в этом варианте свидетельствуют и более высокие значения критерия водопрочности 1.7 и 2.2 против 1.0 и 1.1 на контроле.

Применение плужно-плоскорезной и плужно-поверхностной систем обработок почвы увеличило содержание водопрочной структуры в пахотном слое до 39.9%, что на 23% выше по сравнению с контролем. Менее водопрочная структура образуется в варианте с плужно-фрезерной обработкой почвы, что обусловлено разрушением крупных пор, а в оставшиеся тонкие поры поступление влаги затруднено и она скапливается в межпоровом пространстве, способствуя распаду агрегатов.

Следовательно, применение активных рабочих органов (плуг, фреза) для обработки дерново-мелкоподзолистой среднесуглинистой почвы способствует разрушению почвенной структуры и ухудшению ее качества безотвальное рыхление и чередование его со вспашкой повышает устойчивость к ее деградации.

В Уфимско-Сылвенском подтаежном АР для почвообразования складываются более благоприятные природные условия. Наряду с дерново-подзолистыми почвами формируются серые лесные, оподзоленные черноземы, которые более оструктурены. В связи с интенсивным механическим воздействием при проведении обработки почвы и практически полном отказе от применения органических удобрений наблюдается ухудшение их структурно-агрегатного состава, уплотнение пахотных и подпахотных горизонтов.

Результаты структурного анализа (сухое просеивание) показывают, что при проведении ежегодной отвальной вспашки в течение ротации полевого типичного для Предуралья семипольного зернотравяного севооборота повышается содержание глыбистой фракции на 23.2 %.

Количество агрономически ценных агрегатов (0.25-10 мм) в этом варианте за годы исследований снизилось с 73.1 до 71.1%, а водопрочных структурных единиц с 37.7 до 27.2%, что составило 26% от первоначального уровня.

Применение ресурсосберегающих безотвальных обработок обеспечило снижение глыбистой фракции на 20-42%, Наиболее низким этот показатель был при проведении поверхностной обработки почвы. Безотвальное и плоскорезное рыхление способствовало снижению глыбистой фракции на 35% к первоначальному состоянию.

Максимальное накопление агрономически ценной фракции 85.1% отмечено в варианте с чизельной обработкой, что на 12% выше по сравнению с контролем.

Содержание частиц < 0.25 мм снизилось на 15-32% по сравнению с первоначальным состоянием во всех вариантах с безотвальными обработками и чередовании их со вспашкой, что указывает на постепенное оструктуривание почвы и укрупнение почвенных агрономически ценных агрегатов.

Количество водопрочных агрегатов (мокрое просеивание) больше 10 мм за ротацию севооборота при проведении отвальной обработки увеличилось в 2 раза. Безотвальные обработки не способствовали существенному увеличению водопрочных агрегатов этой фракции.

На всех видах обработки почвы снизилась водопрочность агрегатов 5-3 мм, что выделяет их в разряд наиболее подверженных изменениям, происходящим в почве.

Безотвальные обработки почвы и сочетание их с плужной замедляют процесс снижения водопрочности агрегатов, так как степень трансформации структуры зависит, прежде всего, от поступления в почву корневых и пожнивных остатков, накопление которых в этих вариантах выше по сравнению с контролем.

Плотность почвы. Уплотнение почвы в большей степени зависит от системы обработки почвы и гидротермических показателей.

При проведении общепринятой системы обработки почвы в почвенно- климатических условиях Вятско-Камского АР южной тайги уплотнение за период от фазы кущения у зерновых и ветвления - у клевера лугового до уборки составило 11-18%, 0.15-0.23 г/см³.

Углубление пахотного слоя с одновременным внесением органических удобрений положительно повлияло на плотность дерново-мелкоподзолистой почвы, объемная масса под всеми культурами была на 0.01-0.03 г/см³ ниже по сравнению с контролем - общепринятой системой обработки почвы.

Наиболее рыхлое сложение пахотного слоя отмечено в варианте с чизельно-поверхностной системой обработки почвы, обеспечившей снижение плотности к концу вегетации растений на 0.02-0.1 г/см³ (2-7%).

Ежегодная поверхностная обработка почвы в течение ротации наиболее сильно уплотняла почву, объемная масса по сравнению с контролем повысилась на 0.03-0.12 г/см³, что обусловлено плохой оструктуренностью почвы в слое 10-20 см. Независимо от системы обработки наиболее плотная почва была под клеверами.

В Уфимско-Сылвенском АР южной тайги дерново-мелкоподзолистая почва в меньшей степени уплотнялась в течение вегетационного периода растений, что объясняется ее лучшим структурным состоянием по сравнению с аналогичным типом почвы Вятско-Камского АР южной тайги.

В варианте с глубокой отвальной вспашкой и заделкой навоза 2-х ярусным плугом в нижней части пахотного слоя отмечено снижение плотности почвы на 0.02-0.04 г/см³ (2-3%) по сравнению с контролем.

Чизельно-поверхностная обработка почвы также обеспечила наиболее рыхлое сложение пахотного слоя. Плотность почвы в этом варианте была ниже на 0.02-0.05 г/см³ (2-3%) по сравнению с контролем и находилась в пределах, близких к оптимальному значению для зерновых культур и клевера.

Из комбинированных обработок наиболее сильно уплотняла почву плужно-фрезерная. Плотность почвы в этом варианте была выше на 0.02-0.07 г/см³ (2-5%) по сравнению с контролем, что обусловлено разрушением структуры почвы при проведении фрезерной обработки.

Объемные деформации в направлении уплотнения под влиянием гравитационных и влажностных изменений составили на вспашке 0.15-0.18 г/см³ (12-14%), чизельно-поверхностной - 0.14-0.18 г/см³ (11-14%), поверхностной - 0.16-0.19 г/см³ (12-15%).

Исследования объемной деформации дерново-мелкоподзолистой почвы в Вятско-Камском АР южной тайги и Уфимско-Сылвенском АР южной тайги показали, что плотность является динамичным показателем и находится в определенной зависимости от условий увлажнения, исходного уплотнения и повышается в засушливые годы по сравнению с типичными на 0.04-0.08 г/см³ (3-6%).

В Уфимско-Сылвенском подтаежном АР исследования по изучению влияния основной обработки на плотность почвы проводили на оподзоленном черноземе. Благодаря хорошей оструктуренности плотность пахотного слоя чернозема невысокая и колеблется в пределах 0.8-1.3 г/см³.

Следовательно, во всех АР растения сельскохозяйственных культур произрастают на динамично изменчивой плотности почвы, которая на ресурсосберегающих обработках приближена к оптимальной и более устойчива в течение вегетационного периода.

Влажность почвы. Вятско-Камский АР южной тайги характеризуется хорошей влагообеспеченностью для возделывания сельскохозяйственных культур, сумма осадков за вегетационный период составляет более 300 мм.

Как показывают результаты исследований, влажность почвы определялась количеством выпавших осадков и приемами обработки почвы, существенных различий по культурам типичного полевого семипольного севооборота не выявлено.

На всех культурах севооборота безотвальные обработки почвы (чизельно-поверхностная и поверхностная), способствуя образованию водопрочной структуры, оказали наиболее высокое положительное влияние на накопление влаги, влажность почвы в этих вариантах была выше на 0.3-1% по сравнению с контролем - ежегодной отвальной вспашкой. К концу вегетации растений положительное влияние безотвальных обработок на содержание влаги в почве, по сравнению с отвальной вспашкой усиливалось.

В годы наблюдений за влажностью почвы в Уфимско-Сылвенском АР южной тайги засушливые явления в течение вегетационных периодов наблюдались в 1985, 1986, 1989, 1994, 1998, 1999 годах, поэтому влияние обработок почвы на ее влажность проявилось более четко по сравнению с Вятско-Камским АР южной тайги. Наиболее сильное иссушение почвы отмечено также в варианте с отвальной вспашкой.

Система глубокой обработки почвы, базирующаяся на отвальной вспашке на 0-28 см 2-х ярусным плугом по влагообеспеченности превосходила ежегодную отвальную вспашку.

Лучшая влагообеспеченность в этом варианте сформировалась за счет аккумуляции влаги прослойкой навоза и пожнивно-корневыми остатками, заделанными в слой почвы 16-22 см.

Чизельно-поверхностная обработка обеспечивала повышение влажности почвы на 0.6-1.3% по сравнению с контролем, в засушливые годы более 2%.

Системы комбинированной обработки почвы по накоплению влаги занимали промежуточное положение: уступали чизельно-поверхностной и превосходили ежегодную отвальную вспашку. Из комбинированных обработок почвы сильнее иссушала почву плужно-фрезерная.

В годы с выпадением осадков ниже нормы преимущество комбинированных обработок, обеспечивающих накопление влаги в почве, проявлялось более сильно.

В Предуралье наиболее низкой обеспеченностью осадками характеризуется Уфимско-Сылвенский подтаежный АР. Засушливые явления за годы исследований наблюдались в 1989, 1991, 1993, 1994 годах и имели более длительный период по сравнению с Уфимско-Сылвенским южной тайги АР.

Безотвальное рыхление почвы способствовало повышению содержания влаги по сравнению с контролем - отвальной вспашкой на 2% и более. Лучшая влагообеспеченность растений в вариантах с безотвальным и плоскорезным рыхлением обусловлена формированием водоудерживающей структуры.

Положительное влияние поверхностной обработки почвы на сохранение влаги обусловлено ненарушенным сложением нижней части пахотного слоя и большим объемом капиллярной пористости. Это способствовало подъему воды из нижележащих горизонтов почвы к поверхностному слою.

Биологическая активность почвы. Обработка почвы, улучшая водно-воздушный режим, способствует интенсивному заселению почвенных частиц и растительных остатков микроорганизмами, которые превращают органические соединения в минеральные, составляющие пищу растений.

На всех изучаемых способах обработки почвы наиболее высокая численность агрономически важных групп микроорганизмов отмечена в верхнем 0-10 см слое, при этом в микробном ценозе преобладают бактерии. Значительное повышение биогенности наблюдается при интенсивном воздействии на почву. Глубокая отвальная вспашка за счет интенсивной обработки обеспечивает хорошую аэрацию пахотного слоя и накопление бактериальной и грибной микрофлоры. В этом варианте отмечена также наиболее высокая биохимическая активность почвы. В большей степени это относится к процессам трансформации органических веществ, на что указывает увеличение почвой продуцирования углекислого газа, возрастание активности фермента уреазы. Комбинированные системы обработки почвы по количеству актиномицетов и грибной микрофлоры уступают отвальной вспашке независимо от глубины проведения. Аналогичные результаты получены и по активности ферментов.

В более глубоких слоях почвы (10-20 см) содержание микроорганизмов снижается в 1.5-2 раза.

Минерализационные процессы, протекающие в почве, в первую очередь связаны с деятельностью аммонификаторов и микроорганизмов, использующих минеральные формы азота (таблица 7).

Таблица 7 - Влияние систем обработки почвы на процессы минерализации и гумификации (0 - 20 см), 2004 - 2005 гг

Варианты	Млн.шт/г	Грибы, тыс. шт/г	Коэффициенты
	бактерии, использующие Nмин.	аммониификаторы	зимогенная микрофлора	автохтонная микрофлора		минерализации	гумификации
Общепринятая контроль	10.0	3.3	5.3	1.3	10.2	3.0	1.9
Глубокая	13.3	3.9	5.1	1.4	13.7	3.4	2.3
Плужно-плоскорезная	4.7	2.2	3.4	0.5	9.2	2.1	3.3
Плужно-поверхностная	7.1	2.7	3.7	0.5	8.8	2.6	3.2
Чизельно- поверхностная	4.6	2.8	3.5	0.4	8.2	1.6	3.9
Плужно-фрезерная	2.0	0.8	0.5	0.11	1.6	0.28	0.22

Отвальная ежегодная вспашка под все культуры севооборота повышала интенсивность минерализационных процессов, коэффициент минерализации составил 3.0. Увеличение глубины вспашки усиливало этот процесс, коэффициент минерализации увеличился на 0.5. Безотвальная обработка почвы снижала интенсивность минерализации в два раза, коэффициент минерализации в варианте с чизельно-поверхностной обработкой составил 1.6. Комбинированные (плужно-плоскорезная и плужно-поверхностная) системы обработки почвы занимали промежуточное положение. При этом отвальная вспашка в комбинированной системе обработки почвы усиливала минерализационные процессы, что способствовало обогащению почвы питательными веществами и приводило к повышению продуктивности севооборота.

На жизнедеятельность гумусообразователей обработка почвы оказала также большое влияние. Чизельно-поверхностная обработка почвы в севообороте на фоне пониженной численности этих групп микроорганизмов, повышала коэффициент гумификации до 3.9. Отвальная вспашка увеличивала численность зимогенной и автохтонной групп микроорганизмов, но активность гумусообразования снижалась до 1.9, а в условиях комбинированной обработки - до 3.2. В общей доле микробного ценоза целлюлозоразрушающие бактерии составили 18-20%. Наиболее высокая заселенность их отмечена в варианте с глубокой обработкой почвы.

Следовательно, безотвальная (чизельно-поверхностная) система обработки почвы и комбинированная повышали общую биогенность пахотного слоя по сравнению с отвальной вспашкой, ослабляя минерализационные и усиливая гумификационные процессы. Эти системы обработки почвы стабилизировали соотношение процессов минерализации и гумификации на благоприятном для сохранения почвенного плодородия уровне.

Засоренность посевов. Стратегическое направление в борьбе с сорной растительностью имеет экологическую направленность и заключается в поддержании численности сорняков на экономически безопасном уровне.

Влияние систем обработки почвы на сорный компонент агрофитоценозов проявилось уже к концу первой ротации севооборотов. В варианте с глубокой отвальной вспашкой наблюдалась тенденция к снижению численности сорняков на 5-19 шт./м² по сравнению с отвальной вспашкой на глубину пахотного слоя (18-20 см). Сочетание отвальной обработки с плоскорезной, поверхностной и фрезерной обеспечило формирование практически одинакового уровня численности однолетних и многолетних сорных растений. Наиболее высокая численность сорных растений в посевах всех культур севооборота отмечена в варианте с чизельно-поверхностной обработкой почвы.

К четвертой ротации севооборота все изучаемые системы обработки почвы в сочетании с применением гербицидов способствовали снижению численности и надземной массы сорняков.

Уменьшение численности многолетних и однолетних сорняков в агрофитоценозах обусловлено соответствующим действием обработки почвы на генеративные и вегетативные зачатки, находящиеся в почве. Так, общее количество семян сорных растений в пахотном слое через 21 год уменьшилось под действием отвальной вспашки на 1.5 тыс. шт./м², глубокой отвальной - 2.9 тыс. шт./м² (рис. 1). Комбинированные системы обработки почвы, несмотря на снижение вегетативной массы сорняков в агрофитоценозах, увеличивали потенциальную засоренность на 3.5-9.2 тыс. шт./м² семян сорняков.

Таким образом, системы обработки почвы, базирующиеся на отвальной вспашке, снижают засоренность агрофитоценозов как вегетативной массой, так и запасом семян в пахотном слое почвы. Сочетание отвальных обработок с плоскорезной, поверхностной и фрезерной снижают вегетативную массу сорняков и их численность, но при этом увеличивают количество жизнеспособных семян в пахотном слое.

Безотвальная обработка почвы, независимо от глубины, способствует повышению засоренности посевов по сравнению с отвальной вспашкой.

Наблюдения за засоренностью посевов на оподзоленном черноземе в Уфимско-Сылвенском подтаежном АР выявили высокое распространение многолетних сорняков. Влияние основной обработки оподзоленного чернозема на засоренность посевов проявилось уже на первой культуре севооборота - озимой ржи. Наиболее сильное подавляющее действие на численность сорной растительности и развитие вегетативной массы оказала отвальная вспашка. Безотвальное рыхление почвы увеличивало засоренность посевов по сравнению с отвальной вспашкой на 11-27 шт./м². Наиболее высокая засоренность посевов отмечена в варианте с поверхностной обработкой почвы. Чередование отвальной вспашки с безотвальным рыхлением снижало численность сорняков, хотя и уступало по подавляющему действию ежегодной отвальной вспашке.

К концу вегетации севооборота засоренность посевов снизилась, в варианте с ежегодной отвальной вспашкой на 39%, безотвальным рыхлением 18-20%, поверхностной обработкой - 21%. Сочетание отвальной вспашки с безотвальным рыхлением обеспечило снижение засоренности агрофитоценозов на 29%.

На оподзоленном черноземе, как и на дерново-мелкоподзолистой почве установлено высокое подавляющее действие на сорную растительность отвальной вспашки. Наиболее высокая численность и вегетативная масса сорняков отмечена при проведении поверхностной обработки почвы. Чередование отвальной вспашки и безотвального рыхления снижало засоренность посевов по сравнению с поверхностной, плоскорезной обработкой и безотвальным рыхлением, но незначительно уступало ежегодной отвальной вспашке.

Агрохимические свойства. Механическое воздействие на почву в течение 3-х ротаций севооборота независимо от интенсивности привело к изменению показателей поглощающего комплекса в направлении подкисления: увеличилась обменная и гидролитическая кислотность, снизилась сумма обменных оснований и степень насыщенности ими поглощающего комплекса, однако, емкость катионного обмена при этом существенно не изменилась. Подкисление почвы обусловлено, главным образом, за счет вымывания из поглощающего комплекса катионов кальция, магния и замещения их водородом.

Ежегодная отвальная вспашка на глубину 20-22 и 30 см усиливает интенсивность процессов минерализации органического вещества почвы. Снижение содержания гумуса в этих вариантах наиболее высокое 0.34-0.35%.

Чередование отвальной вспашки с безотвальным рыхлением на глубину пахотного и подпахотного слоев, а также с поверхностными обработками замедляют развитие процессов подкисления поглощающего комплекса почвы и минерализацию органического вещества.

Внесение минеральных удобрений NPK по 60 кг д.в. на гектар каждого вида является стабилизирующим фактором снижения содержания гумуса и степени насыщенности основаниями поглощающего комплекса, однако полностью не устраняет эти негативные процессы, протекающие в почве. Минерализация органического вещества на фоне умеренной дозы NPK замедляется, прежде всего, в вариантах с комбинированными системами обработки почвы, где убыль составила 0.08-0.10% против 0.27-0.28% при проведении ежегодной отвальной вспашки (таблица 8).

Ежегодная отвальная вспашка на глубину 0-20 и 0-30 см в течение 21 года обеспечила снижение фактических запасов органического вещества в пахотном слое на 5.32-5.36 т/га или 0.25 т/га ежегодно. Чередование вспашки с безотвальным рыхлением и поверхностными обработками БДТ-3.0 и КФГ-3.6 обусловило более экономное потребление органического вещества почвы, убыль которого составила 2.93-3.87 т/га (0.14-0.18 т/га ежегодно). Минимальная убыль органического вещества 2.93 т/га (0.14 т/га ежегодно) отмечена в варианте с плужно-плоскорезной системой обработки почвы, что на 55% ниже по сравнению с контролем - ежегодной отвальной вспашкой.

Таблица 8 - Влияние системы обработки на динамику органического вещества в пахотном слое дерново-мелкоподзолистой почвы, углерод, т/га (1983-2003 гг.)

Варианты (системы обработки почвы)	Запасы углерода в почве	Убыль органического вещества	Количество новообразованных гумусовых веществ	Суммарная минерализация гумусовых веществ	Фактор минерализации
	перед закладкой опыта	конец III -ей ротации севооборота
Общепринятая	36.80	32.57	4.23	0.58	1.18	1.39
Глубокая	35.52	31.23	4.29	0.60	1.21	1.24
Плужно-плоскорезная	41.57	40.27	1.30	0.64	0.83	0.87
Плужно-поверхностная	40.82	39.38	1.44	0.65	0.80	0.82
Чизельно- поверхностная	42.82	41.50	1.32	0.66	0.80	0.82
Плужно-фрезерная	43.06	41.38	1.68	058	0.82	0.92
НСР05			0.21

Для выявления влияния разных систем обработки на динамику органического вещества дерново-мелкоподзолистой почвы учитывали возможное количество новообразованного гумуса, исходя из количества растительных остатков, фактор минерализации, рассчитанный как соотношение фактических потерь гумуса, минерализованного при возделывании культуры, к теоретически допустимым, определенным по выносу азота с полученным урожаем.

Фактор минерализации свидетельствует о том, несколько производительно расходуются гумусовые запасы почвы. Уменьшение величины этого показателя в варианте с плужно-плоскорезной системой обработки почвы говорит о более рациональном использовании органического вещества при этой технологии. Неэффективное использование органического вещества отмечено при проведении ежегодной отвальной вспашки, где фактор минерализации был наиболее высоким 1.42-1.46. Между содержанием органического вещества и фактором минерализации установлена тесная отрицательная связь (у = 56.684 - 10.621х, r = -0.956).

При проведении обработки почвы происходят не только количественные, но и качественные изменения гумуса.

6.3 Урожайность сельскохозяйственных культур и продуктивность полевого севооборота в зависимости от обработки почвы и ландшафтных условий

В зависимости от ландшафтных условий изучаемые системы обработки почвы оказали различное влияние на формирование урожайности культур полевого севооборота.

В Вятско-Камском АР наиболее высокая урожайность зерновых культур в среднем по трем закладкам опыта - 2.64 т/га и сена клевера - 3.88 т/га, что на 33 и 25% (соответственно) выше по сравнению с контролем общепринятой системой обработки почвы, отмечена в варианте с глубокой системой обработки почвы (таблица 9).

Таблица 9 - Влияние систем обработки почвы на урожайность зерновых культур и продуктивность севооборота

Варианты (системы обработки почвы)	Сбор зерна, т/га	Урожайность, т/га	Продуктивность, тыс. к.ед./га	Отклонение от контроля
	за ротацию севооборота	на 1 га в год			тыс. к.ед /га	%
Вятско-Камский АР, 1988-1995 гг.
Общепринятая -контроль	7,80	1,10	1,95	2,09	-	-
Глубокая	10,58		2,64	2,78	0,69	33
Плужно-плоскорезная	7,46	1,51	1,86	1,99	-0,10	5
Плужно-поверхностная	7,46	1,07	1,86	2,02	-0,07	3
Чизельно-поверхностная	6,79	1,07	1,70	11,89	-0,20	10
Поверхностная	4,00	0,97	1,00	1,17	-0,92	44
НРС05	0,24		0,28	0,31
Уфимско-Сылвенский АР южной тайги, 1983-2005 гг.
Общепринятая - контроль	10,78	1,54	2,69	2,67	-	-
Глубокая	11,76	1,68	2,94	2,53	-0,14	5
Плужно-плоскорезная	12,04	1,72	3,01	2,90	0,23	9
Плужно-поверхностная	12,67	1,81	3,17	3,07	0,40	15
Чизельно-поверхностная	12,95	1,85	3,24	3,05	0,38	14
Поверхностная	10,64	1,52	2,66	2,49	-0,18	7
НРС05	0,28		0,25	0,28
Уфимско-Сылвенский подтаежный АР, 1988-1995 гг.
Общепринятая - контроль	10,06	1,44	2,51	2,32	-	-
Чизельная	11,76	1,68	2,94	2,67	0,35	15
Плоскорезная	10,67	1,52	2,67	2,42	0,10	4
Чизельно-поверхностная	11,20	1,60	2,80	2,55	0,23	10
Поверхностная	8,62	1,18	2,15	1,97	-0,35	15
НСР05	0,24			0,20

Углубление пахотного слоя дерново-мелкоподзолистой почвы двухъярусным плугом с внесением органических удобрений в нижний слой пахотного горизонта способствовало повышению водопроницаемости, аэрации и снижению уплотнения в корнеобитаемом слое, что положительно сказалось на формировании урожайности всех культур севооборота. Наиболее высокая отзывчивость на углубление пахотного слоя отмечена у озимой ржи и клевера, прибавка урожая составила 0.80 и 0.77 т/га по сравнению с контролем.

Углубление пахотного слоя обеспечило самый высокий сбор зерна за ротацию севооборота 10.58 т/га и продуктивность зерновых культур и клевера, которая составила 2.78 тыс.к.ед/га, что на 33% выше по сравнению с контролем. В благоприятном по метеорологическим условиям 1989 году продуктивность озимой ржи в этом варианте составила 5.27, яровой пшеницы - 4.06 тыс.к.ед/га, на контроле - 3.83 тыс.к.ед/га.

В вариантах с плужно-поверхностной и плужно-плоскорезной системами обработки почвы продуктивность культур полевого севооборота сформировалась на уровне контроля 1.99-2.02 тыс.к.ед/га. При переходе на безотвальное рыхление отмечена тенденция снижения продуктивности севооборота.

В варианте с поверхностной обработкой почвы отмечено снижение сбора зерна, урожайности зерновых культур и клевера, продуктивности севооборота, что обусловлено уплотнением почвы и сильной засоренностью посевов. Коэффициент корреляции зависимости урожайности сельскохозяйственных культур от засоренности посевов находятся в пределах r = -0.47-0.82. В Уфимско-Сылвенском АР южной тайги, обеспеченным теплом, выделились комбинированные системы обработки почвы плужно-поверхностная, чизельно-поверхностная и плужно- плоскорезная, которые являются влагосберегающими, коэффициент корреляции между содержанием влаги в почве и урожайностью зерновых культур колебался в пределах r = 0.42-0.56.

Наиболее высокая урожайность зерновых культур 3.24 т/га и сбор зерна 12.95 т/га отмечены в варианте с чизельно-поверхностной обработкой почвы. Чизельно-поверхностная система обработки почвы способствует формированию агрономически ценной водопрочной макро- и микроструктуры, что положительно сказалось на росте и развитии сельскохозяйственных культур. Установлена прямая корреляционная зависимость между урожайностью зерновых культур и оструктуренностью почвы, коэффициент корреляции r = 0.86, У = 61.1 + 11.6х₁ + 2.29х₂ (где у - урожайность; х₁ - содержание физической глины; х₂ - содержание ила).

Положительные коэффициенты парной корреляции между содержанием агрономически ценной фракцией и урожайностью зерновых культур находятся в пределах r = 0.69-0.92, клевера - r = 0.46-0.75.

Насколько количественно содержание агрономически ценной фракции и водопрочных агрегатов влияет на урожайность зерновых культур, свидетельствуют линейные уравнения регрессий:

яровые зерновые культуры - У = 7.72 + 4.47х₁ + 2.15х₂ , r = 0.89

клевер - У = 6.15 + 3.14х₁ + 1.72х₂ , r = 0.72

(х₁ - агрономически ценная макроструктура, х₂ - водопрочная структура)

Плужно-плоскорезная и плужно-поверхностная системы обработки почвы несущественно уступали чизельно-поверхностной по сбору зерна и урожайности зерновых культур.

Наиболее высокая продуктивность полевого семипольного севооборота 3.05-3.07 тыс.к.ед/га отмечена в вариантах с чизельно-поверхностной и плужно-поверхностной системами обработки, что на 15% выше по сравнению с контролем. Положительное влияние этих систем обработки почвы обусловлено созданием наиболее благоприятных агрофизических свойств почвы, повышенной биологической активностью микробоценозов, снижением засоренности посевов.

Наиболее низкая продуктивность севооборота 2.49 тыс.к.ед/га, что на 7% ниже по сравнению с контролем, отмечена при чередовании отвальной вспашки с фрезерной обработкой. В Уфимско-Сылвенском подтаежном АР ограничивающим фактором формирования урожайности сельскохозяйственных культур является содержание влаги в почве, поэтому влагосберегающие безотвальные обработки почвы чизельно-плоскорезная, чизельно-поверхностная имели преимущество перед отвальной вспашкой, урожайность зерновых культур в этих вариантах была на 0.16-0.49 т/га выше по сравнению с контролем - отвальной вспашкой.

Лучшая влагообеспеченность растений была обусловлена за счет накопления агрономически ценной водопрочной структуры почвы

(У=56+3.68х₁+ +18.7х₂, r = 0.92

где - х₁ - влажность, х₂ -водопрочная структура).

Наиболее высокая урожайность зерновых культур 2.94 т/га и сбор зерна за ротацию севооборота 11.76 т/га были отмечены в варианте с чизельно-поверхностной обработкой почвы, которая обеспечила накопление агрономически ценной водопрочной структуры:

Ежегодная поверхностная обработка почвы в течение ротации севооборота способствовала уплотнению почвы, повышению засоренности посевов, что отрицательно сказалось на формировании урожайности сельскохозяйственных культур.

Зависимость продуктивности от структурно-агрегатного состава почвы выразилась уравнениями регрессии:

У = 10.6 + 11х₁ + 27.54х₂ , r = 0.921

(х₁ -агрономически ценные агрегаты, х₂ -водопрочная структура).

Наиболее высокая продуктивность севооборота 2.67 тыс.к.ед/га отмечена в варианте с чизельной обработкой почвы, что на 0.35 тыс.к.ед. (15%) выше по сравнению с контролем. Чередование чизельной и поверхностной обработок почвы несущественно уступало этому варианту, но превосходило по продуктивности на 0.23 тыс.к.ед/га (10%) контрольный вариант.

Таким образом, различные системы обработки почвы, в зависимости от ландшафтных условий имеют разную эффективность. В Вятско-Камском АР южной тайги выделились интенсивные обработки почвы - глубокая и обычная отвальная вспашки, в Уфимско-Сылвенском АР южной тайги - комбинированные системы обработки почвы (плужно-поверхностная, чизельно-поверхностная, плужно-плоскорезная), в Уфимско-Сылвенском подтаежном АР - чизельное рыхление.

6.4 Экономическая и энергетическая эффективность различных систем обработки почвы

Анализ структуры затрат при производстве зерна показывает, что наиболее высокая доля их приходится на обработку почвы - 28%, которая из всего комплекса полевых работ является наиболее энергозатратной. В структуре затрат преобладают невозобновляемые энергоресурсы (горючее, удобрения, электроэнергия), которые составляют более 70%. Углубление пахотного слоя и чередование отвальной вспашки с фрезерной обработкой обеспечивают повышение затрат на производство продукции, что обусловлено увеличением расхода топлива и эксплуатационных издержек, а также снижением производительности труда. Высокая окупаемость затрат 2.92 руб/руб. отмечена в варианте с чизельно-поверхностной обработкой почвы (таблица 10).

При сравнительной оценке разных систем обработки почвы, наряду с себестоимостью продукции и окупаемостью затрат, важными критериями являются показатели, характеризующие затраты энергии.

По суммарному количеству энергозатрат на выращивание изучаемых культур полевого севооборота при разных системах обработки почвы разница небольшая - 2-5%, за исключением чизельно-поверхностной обработки, на которой она была ниже на 11% по сравнению с контролем.

С углублением вспашки возрастают энергозатраты в основном из-за увеличения расхода топлива, однако, при этом повышается продуктивность севооборота, поэтому энергоемкость единицы продукции в этом варианте на 241 МДж/т ниже по сравнению с общепринятой системой обработки почвы.

Таблица 10 - Сравнительная оценка энергетических затрат при разных системах обработки почвы

Варианты (системы Обработки почвы)	Стоимость продукции, руб/га	Себестоимость, к.ед./руб	Окупаемость затрат, руб/руб	Всего энергозатрат, МДж/га	Коэффициенты
					энергоемкости	энергетической эффективности
Общепринятая (контроль)	6673	1095	2,29	21351,7	1,0	2,42
Глубокая	6325	1186	2,11	21891,6	1,1	2,75
Плужно-плоскорезная	7250	974	2,57	20529,1	0,9	2,75
Плужно-поверхностная	7675	895	2,79	20205,6	0,9	3,01
Чизельно- поверхностная	7625	857	2,92	18922,0	0,7	3,31
Плужно-фрезерная	6225	1215	2,06	22110,7	1,2	2,28

Ресурсосберегающие системы обработки почвы, предусматривающие замену вспашки плоскорезной или поверхностной обработкой 3 раза в течение ротации севооборота, были энергетически более эффективны, по сравнению с ежегодной отвальной вспашкой, проводимой на глубину пахотного слоя, коэффициент энергетической эффективности увеличился на 0.33-0.59, коэффициент энергоемкости уменьшился на 0.1.

Наиболее высокой энергетической эффективностью по всем показателям выделилась чизельно-поверхностная система обработки почвы, что объясняется не только экономией энергии на 2429.6 МДж/га, но и увеличением валового выхода энергии на 11078 МДж/га.

Таким образом, ресурсосберегающие системы обработки почвы, базирующиеся на чередовании отвальной и безотвальной обработок и безотвальным разноглубинным рыхлением обеспечивают снижение энергетических затрат, себестоимости продукции, увеличению продукции в энергетическом эквиваленте, окупаемости затрат и коэффициенту энергетической эффективности.

Выводы

1. Для экологически безопасной организации сельскохозяйственного производства с учетом природно-экономических условий и ландшафтной структуры на территории Пермского края выделено 5 агроэкологических разделов: Вятско-Камский средней тайги, Вятско- Камский южной тайги, Вятско-Камский подтаежный, Уфимско-Сылвенский южной тайги, Уфимско-Сылвенский подтаежный, которые состоят из: опольных, полесских и пойменных.

2. Основные причины экологической неустойчивости ландшафтов, обусловлены неблагоприятными климатическими условиями, низким плодородием, наиболее распространенных дерново-подзолистых почв, развитием эрозионных процессов, высокой распаханностью территории. По мере увеличения антропогенной нагрузки на опольный ландшафт, которая усиливается с севера на юг, происходит трансформация внутренней структуры изучаемой агроэкосистемы в сторону снижения ее устойчивости вследствие активизации эрозионных процессов. В северной части опольного ландшафта Предуралья наиболее сильным и универсальным фактором, определяющим характер произрастания большого спектра культур, является сумма эффективных температур, в центральной и южной - геохимические, литогенные условия, показатели плодородия почвы.

3. Ландшафтная неоднородность геохимического состояния моренно-эрозионной равнины (опольный ландшафт), обусловленная рельефом, определяет характер водно-физических, агрохимических, биологических свойств почвы, которые улучшаются от водораздела к ложбине. В направлении межхолмной депрессии, вниз по катене увеличивается содержание агрономически ценной фракции с 33.8 до 34.5, водопрочной структуры, подвижного фосфора и калия, легкогидролизуемого азота, гумуса, повышается биологическая активность.

4. Гумусное состояние почвенного покрова обусловлено направленностью вещественно-энергетических потоков и литерального стока на склоновых территориях. Наиболее высокое содержание общего гумуса 3.42-3.62%, гуминовых кислот 35.30-35.83% и улучшение соотношения гуминовых и фульвокислот С_гк: С_фк с 0.65 до 0.87 отмечено в аккумулятивном ландшафте.

5. Лучшая обеспеченность элементами питания в аккумулятивном ландшафте способствовала формированию наиболее высокой урожайности зерновых культур 3.14-4.19 т/га. Максимальная урожайность картофеля 27.7 т/га получена в элювиальном ландшафте, так как эта культура в большей степени реагировала на теплообеспеченность почвы, чем на содержание питательных веществ.

6. Нерациональное использование пашни без внесения удобрений способствовало развитию деградационных процессов в дерново-мелко-подзолистой почве, которые проявились в ухудшении показателей поглощающего комплекса, увеличении гидролитической кислотности на 0.2-0.3 мг-экв/100 г, снижении суммы обменных оснований, обеднении пахотного слоя подвижными формами фосфора и калия на 19 и 26 мг/кг, гумусом на 0.14%. В биологизированном севообороте деградационные процессы протекают менее интенсивно, по сравнению с типичным.

7. Стабилизацию почвенного плодородия на исходном уровне в типичном севообороте обеспечивает внесение навоза 60 т/га в сочетании с NPK по 60 кг д.в. на гектар, в биологизированном - 40 т/га навоза и NPK 60 кг д.в/га. Органо-минеральная система удобрения обеспечивает не только формирование положительного баланса гумуса, но и улучшение его качества: увеличивается фракция свободных и рыхлосвязанных гуминовых кислот, расширяется соотношение С_гк : С_фк с 0.54 до 0.73.

8. В биологизированном севообороте за счет запашки сидеральной культуры и корнестерневых остатков в почву поступает 242.7 кг/га азота, 137,1 кг/га - фосфора, 321.3 кг/га - калия, что на 11, 9 и 14% соответственно выше по сравнению с типичным севооборотом.

9. Урожайность сельскохозяйственных культур в условиях Предуралья в значительной степени определялись гидротермическими условиями, складывающимися в период вегетации растений.

Наиболее высокая урожайность зерновых культур 3.0 т/га, выход зерна 1.93 т/га и продуктивность - 3.19 тыс.к.ед. получены в биологизированном севообороте при внесении навоза 60 т/га и NPK - 60 кг д.в.

10. По комплексной оценке выделился вариант с запашкой сидерата внесением навоза 40 т/га и NPK по 60 кг д.в., обеспечивший формирование продуктивности 3.14 тыс.к.ед/га, сбор зерна - 2.0 т/га, урожайность зерновых 3.0 т/га, энергетический коэффициент 2.59 и положительный баланс гумуса.

11. Выявлена высокая структурообразующая роль безотвального рыхления (чизельное, поверхностное) и чередование его с отвальной вспашкой (плужно-плоскорезная, плужно-поверхностная, чизельно-поверхностная системы обработки почвы). Эти приемы обработки повышают в дерново-мелкоподзолистой среднесуглинистой почве содержание агрономически ценной макроструктуры на 30-45%, микроструктуры 4-8%, фактор структурности на 14-31% к первоначальному уровню, в оподзоленном черноземе - макроструктуры на 5-10 %, водопрочных агрегатов 5-10 %, коэффициент структурности - 28-71%.

12. При проведении ежегодной отвальной вспашки в течение 21 года отмечена тенденция снижения содержания гумуса на 0.34%. Замена ежегодной отвальной вспашки 3 раза в течение ротации на плоскорезную и поверхностную обработку, а также на разноглубинное безотвальное рыхление (чизельно-поверхностная обработка почвы способствует снижению фактора минерализации с 1.46 до 1.02, повышению гуминовых кислот на 5.5%, расширению соотношения С_гк : С_фк с 0.70 до 0.82.

13. Постоянная безотвальная обработка усиливает засоренность посевов, количество малолетних сорняков увеличивается на 15-32%, многолетних - 15-20%, потенциальная засоренность - на 28-33%.

14. На основании комплексной оценке в Вятско-Камском АР южной тайги наиболее оптимальна глубокая система обработки почвы, базирующаяся на углублении пахотного слоя. В Уфимско-Сылвенском АР южной тайги - комбинированные системы обработки почвы: плужно-поверхностная, плужно-плоскорезная, чизельно-поверхностная; в Уфимско-Сылвенском подтаежном АР чизельная обработка, обеспечивающая накопление влаги.

15. Учет комплексного воздействия ландшафтных условий, культур севооборота, обработки почвы и удобрений позволяет сформировать биологический принцип формирования устойчивости агроэкосистемы, экологическими индикаторами которого являются растения , водно-физические свойства и показатели плодородия почвы, а критериями - количество пожнивно-корневых остатков, баланс гумуса и элементов питания, структурность почвы, урожайность сельскохозяйственных культур.

16. Агроэкологическая концепция формирования устойчивости агроэкосистемы предусматривает максимальное использование биологического потенциала растений и ландшафтных условий, ресурсосберегающую почвозащитную обработку почвы (плужно-поверхностную, плужно-плоскорезную, чизельно-поверхностную) биологизированные зернотравяные севообороты с включением сидерального пара и многолетних бобовых трав, органо-минеральную систему удобрения в умеренных дозах (навоз не менее 5 т/га и NPK 60 кг д.в./га), запашку соломы и пожнивно-корневых остатков. Результатами исследований установлено, что мероприятия обеспечивают продук-тивность пашни выше 3 тыс. к.ед./га и положительные балансы вещественно-энергетических потоков, сохранение плодородия и предотвращение деградации почвы.

Предложения производству

Для повышения эффективности сельскохозяйственного производства и устойчивого функционирования агроэкосистем Северо-Восточной части Нечерноземной зоны России предлагаются следующие мероприятия:

1. Использование сельскохозяйственных угодий в режиме адаптивно-ландшафтного земледелия. Главным принципом которого является выбор местоположений в ландшафте, наиболее благоприятных для выращивания конкретных культур и жесткая адресная привязка мероприятий по их возделыванию.

2. Совершенствование севооборотов в направлении биологизации: введения сидеральных паров, многолетних бобовых трав не менее 2-х полей, запашки соломы, корневых и пожнивных остатков, обеспечивающих продуктивность пашни не менее 3 тыс.к.ед./га, положительные балансы гумуса, азота, фосфора и калия и оптимальное соотношение между приходной и расходной частью энергетических потоков в агрофитоценозах.