Агроэкологическое обоснование биологизации растениеводства на юго-западе центрального региона России

Размещено на http://www.allbest.ru/

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

доктора сельскохозяйственных наук

АГРОЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ БИОЛОГИЗАЦИИ РАСТЕНИЕВОДСТВА НА ЮГО-ЗАПАДЕ ЦЕНТРАЛЬНОГО РЕГИОНА РОССИИ

Мельникова Ольга Владимировна

Брянск - 2009

Работа выполнена в 1995-2008 гг. на кафедре растениеводства и общего земледелия ФГОУ ВПО «Брянская государственная сельскохозяйственная академия».

Научные консультанты:

доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Белоус Николай Максимович

Официальные оппоненты:

доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Кононов Анатолий Степанович

доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Романова Ираида Николаевна

доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Степанова Лидия Павловна

Ведущая организация - Государственное научное учреждение «Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Центральных районов Нечерноземной зоны»

Защита состоится «25» сентября 2009 г. в ___ часов на заседании диссертационного совета Д 220.005.01 при ФГОУ ВПО «Брянская государственная сельскохозяйственная академия» по адресу: 243365, с. Кокино, Выгоничского района, Брянской области.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Брянской государственной сельскохозяйственной академии и на сайте ВАК vak.ed.gov.ru

Автореферат разослан «25» августа 2009 г.

Просим принять участие в работе совета или прислать свой отзыв в двух экземплярах, заверенных печатью.

Ученый секретарь диссертационного совета,

доктор сельскохозяйственных наук А.В. Дронов

1. Общая характеристика работы

Актуальность проблемы определяется возросшими противоречиями между сложившейся интенсивной системой земледелия, связанной с ростом численности населения, и факторами экологического риска. В результате интенсификации производства продукции растениеводства человечество достигло больших успехов в решении продовольственной проблемы. Достижения в аграрной отрасли выражаются в значительном и скачкообразном увеличении производства сельскохозяйственной продукции. Однако, наряду с достижениями, интенсивное земледелие породило много проблем, прежде всего экологического характера. Решая проблему обеспечения человека продуктами питания, интенсивное земледелие сталкивается с вопросами их качества. Многие регионы мира в результате высокого уровня интенсификации растениеводства стали зонами экологического бедствия. Масштабы их влияния уже таковы, что возникает угроза экологического кризиса на глобальном уровне (Парахин, Лобков, Кружков, 2000). зерновой минеральный удобрение культура

Возникшие противоречия между сельским хозяйством и окружающей природной средой привели к необходимости перевода производства на качественно новый уровень, связанный с адаптацией к экологическим условиям территории. Устойчивое развитие сельскохозяйственного производства на основе экологизации обеспечивается устойчивостью агроэкосистемы за счет расширенного воспроизводства почвенного плодородия, поддержания естественных процессов в природе и их активизации (Никитина, 2008).

В поиске решения этих проблем сформировалось новое альтернативное направление - биологизация земледелия, базирующаяся на активизации биологических процессов воспроизводства агроэкологических ресурсов (Саранин, 1994, 1996, Мальцев и др., 2002).

Для формирования благоприятной экологической обстановки в агроэкосистемах требуются глубокие знания процессов и факторов, определяющих поведение средств химизации в системе «почва-растение», необходим агроэкологический мониторинг воздействия ксенобиотиков на отдельные компоненты агроэкосистемы. В этой связи научное обоснование системы биологизации растениеводства, внедряемой в юго-западной части Центрального региона России, является актуальным.

Целью исследований являлось агроэкологическое обоснование биологических технологий возделывания сельскохозяйственных культур в сравнении с интенсивными, переходными и альтернативными технологиями в условиях серых лесных почв юго-запада Центрального региона России.

В задачу исследований входило:

- установить потенциально возможный уровень продуктивности сельскохозяйственных культур с учетом биоклиматических особенностей региона;

- оценить сорта зерновых культур по параметрам адаптивного потенциала, экологической пластичности, стабильности и качества урожая;

- дать агроэкологическое обоснование применяемых норм минеральных удобрений под программируемый уровень урожайности полевых культур;

- установить эффективность вносимых органических удобрений в биологических технологиях;

- определить продуктивность пашни плодосменных севооборотов в зависимости от уровня интенсивности технологий возделывания культур;

- дать фитосанитарную оценку агрофитоценозов в условиях интенсивного и биологического земледелия;

- обосновать комплементарность и биологическую ценность однолетних бобово-злаковых посевов, возделываемых на зерносмесь и зеленую массу в плодосменных севооборотах;

- дать экологическую оценку средств химизации, применяемых в технологиях возделывания культур, по накоплению тяжелых металлов в системе «почва-растение» и изменению биологических свойств почвы;

- провести экономическую и энергетическую оценку эффективности возделывания сельскохозяйственных культур в условиях биологического растениеводства.

Научная новизна результатов исследований. Впервые дано научное обоснование системы биологизации растениеводства, применяемой в условиях юго-западной части Центрального региона России на серых лесных почвах. Дана оценка биоклиматического потенциала региона и определены теоретически уровни потенциального возможного урожая культур агрофитоценоза. Определен уровень продуктивности пашни в плодосменных севооборотах при разных технологиях возделывания полевых культур. Изучена роль сорта в условиях биологизации земледелия. Показана эффективность природных регуляторов роста при возделывании зерновых культур в условиях биологизации растениеводства. Изучено видовое разнообразие и изменение численности, накопленной биомассы сегетальной флоры в агроценозах. Рассчитаны уравнения линейной регрессии зависимости биомассы и численности сорняков. Определены непродуктивные потери элементов питания в почве, обусловленные выносом сорной растительностью. Дана комплексная агроэкологическая оценка возделывания бобово-злаковых однолетних трав в системе плодосменного севооборота. Дана экологическая оценка средств химизации, применяемых в технологиях возделывания культур, по накоплению тяжелых металлов в системе «почва-растение» и изменению биологических свойств почвы.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Биоклиматический потенциал территории, программирование потенциально возможной урожайности культур агроценоза по приходу фотосинтетически активной радиации.

2. Роль сорта в условиях биологизации, оценка адаптивного и продуктивного потенциала сортов озимой и яровой пшеницы, ярового ячменя, наиболее пригодных для возделывания в условиях биологического растениеводства.

3. Продуктивность плодосменных севооборотов, в зависимости от применяемых технологий возделывания полевых культур.

4. Агроэкологическое обоснование применяемых норм и видов минеральных удобрений, эффективность природных регуляторов роста при возделывании зерновых культур в условиях биологизации растениеводства.

5. Видовая и сортовая устойчивость полевых культур к накоплению тяжелых металлов в хозяйственно ценной части урожая.

6. Засоренность агрофитоценозов в условиях интенсивного и биологического земледелия.

7. Агроэкологическая роль однолетних бобово-злаковых фитоценозов в системе биологизации.

8. Биологическая активность почвы при разных уровнях применения средств химизации.

9. Экономическая и энергетическая эффективность возделывания культур в условиях интенсивных и биологических технологий.

Организация исследований и личный вклад автора. Автору принадлежит: постановка и организация проведения полевых и лабораторных опытов, выполнение основной части экспериментального материала (90 %), анализ и интерпретация эмпирических результатов, проведение статистической и экономической оценки результатов исследований, формулирование новых закономерностей, выводов и рекомендаций производству.

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены, обсуждены и одобрены на Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы экологии на рубеже тысячелетия и пути их решения» (Брянск, 1999), а также Международных научно-практических конференциях (Брянск, 2000; 2001; 2004, 2006). Международном симпозиуме «Проблемы фосфора и комплексное использование нетрадиционного минерального сырья в земледелии» (Москва, 2000), Международной научно-практической конференции «Производство экологически безопасной продукции растениеводства и животноводства» (Брянск, 2004), Международной 40-й научной конференции ВНИИА им. Д.Н.Прянишникова «Агрохимические приемы повышения плодородия почв и продуктивности сельскохозяйственных культур в адаптивно-ландшафтных системах земледелия (Москва, 2006), Международной научной конференции ВНИИА им. Д.Н.Прянишникова «Агрохимические приемы рационального применения средств химизации как основа повышения плодородия почв и продуктивности сельскохозяйственных культур» (Москва, 2007), Всероссийской научно-практической конференции «Аграрная наука - сельскому хозяйству» (Курск, 2009), Международной научно-практической конференции (Горки, 2009).

Диссертационная работа обсуждена и одобрена на расширенном заседании кафедры растениеводства и общего земледелия.

Публикации результатов исследований. Основные результаты исследований опубликованы в 43 печатных работах (из них 16 - в изданиях, рекомендованных ВАК), 3-х монографиях, 1-ом учебном пособии).

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 467 страницах компьютерного текста, включает 172 таблицы, 59 рисунков. Состоит из введения, 11 глав, выводов и рекомендаций производству и 132 приложений (в отдельном томе). Список использованной литературы состоит из 684 источников, в том числе 100 - на иностранных языках.

Благодарности. Автор выражает глубокую благодарность научным консультантам докторам сельскохозяйственных наук, профессор Белоусу Н.М., признательность за консультативную помощь докторам сельскохозяйственных наук, профессорам Лихачеву Б.С., Васильеву М.Е., доцентам Попову В.А. Благодарность за оказанную помощь при проведении исследований сотрудникам и аспирантам кафедры растениеводства и общего земледелия Брянской ГСХА, а также специалистам Брянской областной станции защиты растений и сотрудникам госсортоучастков.

2. Содержание работы

ОБЗОР НАУЧНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

На основе литературных источников показаны основные направления биологизации земледелия за рубежом и в России, исторические этапы в развитии альтернативного земледелия, его цели и задачи. Представлена роль бобовых, промежуточных и сидеральных культур в биологическом растениеводстве. Обобщен научный опыт по решению проблемы засоренности и обработки почвы, обсужден вопрос о значении плодосменного севооборота в условиях биологизации земледелия.

ПОЧВЕННО-КЛИМАТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Климатические условия юго-запада Центрального региона России

Исследования по теме диссертации выполняли с 1995 по 2008 гг. в условиях Брянской области, расположенной на юго-западе Центрального региона России. Климат области умеренно-континентальный, с умеренно холодной зимой, теплым летом и достаточно устойчивым увлажнением. В юго-западной части территории в отдельные периоды вегетации наблюдались засухи. Продолжительность периода со среднесуточной температурой выше +10 ^oC составила 142-150 дней. Сумма среднесуточных температур за этот период находилась в диапазоне 2200-2400 °С, приход ФАР - 127-149 кДж/см². Распределение осадков по территории Центрального региона неравномерно, на большей его части годовая сумма осадков составляла 580-650 мм. Погодные условия по годам исследований характеризовались значительным разнообразием, что позволило всесторонне оценить экологическую пластичность и стабильность продуктивного потенциала сортов озимых и яровых зерновых культур.

Почвенно-экологические условия региона

Научные исследования выполнены на серых лесных среднесуглинистых почвах, сформированных на лессовидных карбонатных суглинках, в условиях плодосменных севооборотов многолетнего стационарного опыта Брянской ГСХА (табл. 2). Высокая степень окультуренности почвы опытного стационара обусловлена многолетним внесением минеральных и органических удобрений в севообороте 1 (более 25 лет) и севообороте 2 (более 6 лет).

2. Агрохимические показатели серой лесной среднесуглинистой почвы многолетнего стационара Брянской ГСХА

Таблица 1

Варианты технологий	Гумус, %	Нг	S	Т	V %	Р2О5	К2О
		мг-экв./100 г почвы		мг/100 почвы
севооборот 1
1.	3,52	2,70	12,6	18,1	82,0	24,8	15,6
2.	3,52	2,72	12,8	18,4	81,0	25,3	15,0
3.	3,57	2,74	11,5	17,8	80,0	29,5	15,8
4.	3,55	2,83	11,2	16,9	79,0	30,3	15,5
севооборот 2
1.	3,25	3,81	11,2	14,5	77,7	22,5	14,7
2.	3,23	4,05	11,5	14,2	78,0	21,8	12,4
3.	3,25	4,21	11,0	13,3	77,6	22,5	11,8
4.	3,21	3,78	10,2	13,2	76,7	21,1	11,6

Примечание. 1 - интенсивная технология (NPK полная расчетная норма),

2 - переходная технология (NPK норма снижена на 25 %),

3 - альтернативная технология (NPK норма снижена на 50 %),

4 - биологическая технология (N₀P₀K₀)

Место проведения и названия опытов

Исследования по теме диссертации выполнены в длительном стационарном опыте Брянской государственной сельскохозяйственной академии (номер государственной регистрации 046369). Стационарный полевой опыт организован в 1983 году в соответствии с планом научно-исследовательских работ по проблеме «Разработка и усовершенствование элементов системы земледелия в условиях центрального района Нечерноземной зоны РСФСР» и государственным заданием 03.01.03 проблемы 0.51.03 (регистрационная карточка № 24.1). Многолетний стационарный опыт Брянской ГСХА включен в реестр Государственной сети опытов с удобрениями и другими агрохимическими средствами (аттестат длительного опыта № 030 от 17.12. 2004 г). В 1995 году на прилегающем к опытному стационару земельном участке организован Выгоничский ГСУ

В период 1995 - 2008 гг. были проведены исследования по оценке адаптивности, пластичности и стабильности испытываемых сортов яровой, озимой пшеницы и ярового ячменя в условиях Выгоничского, а также Брянского, Стародубского и Дубровского ГСУ.

В период 2001 - 2008 гг. исследования выполняли в плодосменных севооборотах многолетнего стационара Брянской ГСХА. Севооборот 1: однолетние бобово-злаковые травы (зерносмесь), 2. озимая пшеница, 3. картофель, 3. яровая пшеница. Севооборот 2: однолетние бобово-злаковые травы (зеленая масса), 2. озимая пшеница, 3. картофель, 3. яровой ячмень.

На всех культурах севооборотов развернуто четыре технологии возделывания, различающихся между собой уровнем применения средств химизации:

1. Интенсивная технология (внесение расчетной нормы NPK (под программируемую урожайность), последействие навоза, зеленого удобрения, соломы, применение пестицидов в рекомендуемых дозах).

2. Переходная к альтернативной (расчетная норма NPK снижена на 25 %, последействие навоза, зеленого удобрения, соломы; пестициды в рекомендуемых дозах).

3. Альтернативная технология (норма NPK снижена на 50 %, последействие навоза, зеленого удобрения, соломы; пестициды в сниженных на 1/2 дозах).

4. Биологическая технология - контрольный вариант (последействие навоза, зеленого удобрения, соломы, без применения средств химизации).

Под пропашные культуры севооборотов ежегодно вносили 40 т/га подстилочного навоза КРС, 7,5 т/га измельченной соломы озимой пшеницы, 10 т/га зеленой массы (сидерата) ярового рапса.

В рамках научных исследований проведено 18 опытов, из них 2 многолетних стационарных, 8 полевых краткосрочных опытов, 8 лабораторно-полевых. Научные разработки внедрены в учхозе «Кокино» Выгоничского, СПК «Агрофирма «Культура» Брянского и ОПХ «Первомайское» Почепского района Брянской области.

Стационарные полевые опыты (схемы опытов представлены в диссертации в таблицах результатов исследований)

Опыт 1. «Оценка продуктивного и адаптивного потенциала сортов яровой, озимой пшеницы и ярового ячменя в условиях Выгоничского, Брянского, Стародубского и Дубровского ГСУ».

Опыт 2. «Урожайность полевых культур, возделываемых в плодосменном севообороте 1, оценка его продуктивности в зависимости от уровня интенсификации технологий возделывания».

Опыт 3. «Урожайность полевых культур, возделываемых в плодосменном севообороте 2, оценка его продуктивности в зависимости от уровня интенсификации технологий возделывания».

Опыт 4. «Динамика засоренности посевов полевых культур, в зависимости от технологий возделывания в плодосменных севооборотах».

Опыт 5. «Эффективность баковых смесей гербицидов на посевах зерновых культур».

Опыт 6. «Влияние удобрений и технологий возделывания на урожайность и качество зерна озимой пшеницы».

Опыт 7. «Урожайность и качество зерна ярового ячменя в зависимости от норм удобрений и технологий возделывания».

Опыт 8. «Эффективность возделывания бобово-злаковых смесей на зернофураж и зеленую массу в зависимости от уровня минерального питания».

Опыт 9. «Изменение биологической активности почвы под влиянием средств химизации, применяемых в технологиях возделывания полевых культур».

Опыт 10. «Динамика численности почвенной мезофауны при разных технологиях возделывания культур».

Лабораторно-полевые опыты

Опыт 1. «Изучение сортовых особенностей водопоглотительной и водоудерживающей способности семян яровой пшеницы на начальном этапе онтогенеза».

Опыт 2. «Изучение сортовой вариабельности активности гидролитических ферментов зерна мягкой озимой и яровой пшеницы».

Опыт 3. «Влияние микроэлементов и регуляторов роста на энергию прорастания семян яровой и озимой пшеницы».

Опыт 4. «Изменение концентрации хлорофилла в листьях зерновых культур в зависимости от технологий возделывания и применения регуляторов роста».

Опыт 5. «Интенсивность транспирации листьев зерновых культур в зависимости от технологий возделывания и применения регуляторов роста».

Опыт 6. «Аминокислотный состав зерна сортов озимой пшеницы в зависимости от применяемых норм минеральных удобрений в технологиях возделывания».

Опыт 7. «Изучение видовой и сортовой вариабельности накопления тяжелых металлов и микроэлементов в урожае зерновых и зернобобовых культур».

Опыт 8. «Интенсивность дыхания почвы, состав почвенных микроорганизмов в зависимости от технологий возделывания полевых культур».

Методика проведения исследований и наблюдений в опытах

При проведении исследований пользовались общепринятой методикой полевого опыта по Б.А. Доспехову (1985). Объектом исследований являлись культурные и сегетальные виды агрофитоценозов, почвенно-экологические условия среды.

Основные агрохимические анализы почвы, определение содержания тяжелых металлов в почве и зерне выполнены в Брянском центре «Агрохимрадиология». Подвижные формы тяжелых металлов определены атомно-адсорбционным методом согласно «Методическим указаниям по определению тяжелых металлов в кормах и растениях и их подвижных соединений в почвах» (Москва, 1993). Определение рН_KCl проведено ионометрическим методом (ГОСТ 24483-85), гумус - по Тюрину (ГОСТ 26213-74), гидролитическую кислотность - по Каппену (ГОСТ 26212-84), сумму поглощенных оснований по Каппену-Гильковицу, степень насыщенности основаниями - расчетным методом, подвижный фосфор и обменный калий определяли из одной вытяжки по Кирсанову в модификации ЦИНАО (ГОСТ 26207-84). Нормы минеральных удобрений, применяемые в технологиях возделывания культур, рассчитаны балансовым методом по В.Г. Минееву (2001).

Фитосанитарную оценку состояния посевов проводили по общепринятым методикам Всероссийского НИИ защиты растений. Засоренность посевов в агрофитоценозах определяли количественно-весовым методом. Вынос элементов питания с сорняками определяли по методике ЦИНАО (1999).

Испытания сортов проводили по методике ГСУ, показатели урожайности, адаптивности, пластичности сравнивали со стандартами: для озимой пшеницы - сорт Памяти Федина, яровой пшеницы - Дарья, ярового ячменя - Гонар. Оценку сортовых различий по качеству зерна озимой и яровой пшеницы по суммарной активности гидролитических ферментов проводили по модифицированному методу Н.С. Беркутовой (1991). Изучение водного режима прорастающих семян яровой пшеницы методом диффузного (пассивного) поглощения воды семенами. Водоудерживающую способность набухших семян определяли методом воздействия водоотнимающего фактора (воздуха) по потерям гидратационной воды, входящей в состав гидрофильных коллоидов (Третьяков, 1990).

Для оценки продуктивного и адаптивного потенциала сортов зерновых культур по показателю «урожайность» использовали методику Л.А. Животкова (Мироновский НИИ пшениц), З.А. Морозовой, Л.И. Секутаевой (МГУ) (1994). Оценку параметров экологической пластичности и стабильности сортов проводили по методике С.А. Эберхарта и У.А. Рассела в изложении В.З. Пакудина (1973).

Товарная оценка качества зерна, физические свойства теста и хлебопекарная оценка сортов озимой и яровой пшеницы, ярового ячменя выполнены во Всероссийском центре по оценке качества сортов. При определении товарных качеств зерна учитывали следующие показатели: натура зерна - ГОСТ 10840-6,4, стекловидность - ГОСТ 10987-76, содержание белка (азот х 5,7) - ГОСТ 10846-74, сырая клейковина - ГОСТ 13586.1-68, группа качества клейковины - ГОСТ 13586.1-68, отношение упругости и растяжимости на альвеографе, показатель разжижения теста на фаринографе Брабендера, удельная деформация теста, объемный выход хлеба, число падения - по Хагбергу-Пертену.

Концентрацию аминокислот в зерне озимой пшеницы определяли в агрохимической испытательной лаборатории Брянской ГСХА методом капиллярного электрофореза на приборе «Капель 105» с программным обеспечением «Мультихром 1,5». Макро- и микроэлементарный химический анализ растительных образцов надземной массы сорных растений, выращенного зерна полевых культур проведен во Всероссийском научно-исследовательском институте минерального сырья имени Н.М. Федоровского (ВИМС) масс-спектральным с индуктивно-связанной плазмой (МS) и атомно-эмиссионным с индуктивно-связанной плазмой (AES) методами на спектрометре Elan-6100. Содержание в листьях зерновых культур хлорофилла определяли спектрофотометрическим методом на приборе Genesys 10uv с последующим расчетом концентрации пигментов по уравнениям Вернона (Третьяков и др., 1990). Интенсивность транспирации листьев определяли по методу Иванова с помощью торзионных весов (Третьяков и др., 1990).

Изменение состава почвенной микрофлоры при загрязнении почвы оценивали методом инициированного микробного сообщества (Гузев и др., 1980). При определении количества бактерий в почве пахотного слоя для посева почвенной суспензии на МПА использовали разведение 10^-3 - 10^-4; на сусло-агаре и МПА + сусло-агар - 10^-2 - 10^-3, затем проводили посев на плотных и жидких средах. Бактерии учитывали на 5-6 день инкубации, а микроскопические грибы на 6-7 день.

Целлюлозолитическую активность почвы определяли по методу Мишустина, Вострова и Петровой. Интенсивность «дыхания» почвы определяли по выделению углекислого газа почвенными микроорганизмами (Теппер и др., 1987). Численность дождевых червей учитывали методом почвенных раскопок с последующей ручной разборкой проб (Гиляров, 1965), почвенных насекомых методом почвенных ловушек (Barber, 1931).

Математическую обработку данных осуществляли методами дисперсионного, корреляционно-регрессионного анализов по Б.А. Доспехову (1985), обработку биометрических показателей по Н.А. Плохинскому (1970). Экономическую эффективность рассчитывали по методике Всесоюзного НИИ экономики сельского хозяйства на основе типовых технологических карт. Энергетическую оценку изучаемых агроприемов выполняли по методическим разработкам ВИМ.

Агротехника в полевых опытах

Агротехника опытов с озимой пшеницей включала обработку почвы после уборки предшественника (однолетних трав) - дискование на глубину 8-10 см ЛДГ-1,0. По мере появления сорняков осуществляли вспашку с боронованием на глубину пахотного слоя (23-25см), культивацию на 10-12 см, предпосевную обработку РВК-3,6. Посев проводили трактором МТЗ - 82 и зерновой сеялкой СН-16, с нормой высева 5 млн. шт. всхожих семян на 1 га в период 5-7 сентября.

Изучали действие азофоски (N:P₂O₅:К₂О =16:16:16) и борофоски (9 % P₂O₅, 17 %, К₂О, 16,2 % CaO, 1 % MgO, 0,35 % В), минеральный азот выравнивали внесением аммиачной селитры (34,4 % д.в.). Внесение минеральных удобрений с осени проводили поделяночно сеялкой СЗ-3,6 в соответствии со схемой опыта. По схеме опыта применяли гербицид эстерон (1 л/га) при наступлении экономического порога вредоносности, опрыскивание посевов проводили ОН-400 из расчета 400 л/га рабочего раствора, в фазу кущения зерновых. На вариантах с биологической технологией минеральные удобрения и пестициды не применяли. Размеры делянок в опыте 10,8 х 22,0 м, повторность 3-х кратная, размещение систематическое. Учетная площадь делянок составляет 200 м². Уборку урожая проводили поделяночно зерноуборочным комбайном «Сампо-500» прямым комбайнированием.

Агротехника в опытах с яровым ячменем соответствовала общепринятой для зоны. Предшественником являлся картофель, убираемый во второй декаде сентября, под картофель вносили подстилочный навоз КРС 40 т/га, солому озимой пшеницы 7,5 т/га, рапсовый сидерат 10 т/га. Система основной обработки почвы проводилась по типу полупаровой: дискование на глубину 8-10 см ЛДГ-1,0 зяблевая вспашка МТЗ-80 с ПЛН 4-35 на глубину пахотного слоя (23-25 см), боронование зяби БЗСС-1,0 на 5-6 см, культивация КПС-4,0 на 10-12 см. Предпосевную обработку почвы осуществляли комбинированным агрегатом РВК-3,6 на 5-6 см. Посев ярового ячменя проводили трактором МТЗ - 82 и зерновой сеялкой СН-16, с нормой высева 5,5 млн. шт. всхожих семян на 1 га 3-7 мая. Минеральные удобрения (азофоску) вносили весной поделяночно, локально сеялкой СЗ-3,6 в соответствии со схемой опыта. Весеннее боронование осуществляли средними зубовыми боронами. Опрыскивание посевов проводили в соответствии со схемой опыта. Уборку урожая осуществляли поделяночно. Размеры делянок, повторность, размещение - как в опыте с озимой пшеницей.

Изучали эффективность возделывания двукомпонентных люпино-злаковых, вико-злаковых и пелюшко-злаковых смесей на зерно и зеленую массу. В состав смесей входили: люпин узколистный Кристалл, вика яровая Людмила, пелюшка Малиновка, яровая пшеница Лада, овес Козырь и яровой ячмень Эльф. В севообороте однолетние травы размещали после яровых зерновых (пшеницы и ячменя). В качестве минерального удобрения вносили диаммофоску (N: P₂O₅: K₂O - 10:26:26). Биологическая технология - без внесения минерального удобрения являлась контрольным вариантом. Опытные делянки размещали систематически в трехкратной повторности. Учетная площадь опытной делянки - 75 м². Нормы высева семян (млн. всхожих семян на 1 га) в смешанных посевах: яровая пшеница - 3,0; овес - 3,0; ячмень яровой - 2,5; вика яровая - 1,2; пелюшка - 0,6; люпин узколистный - 0,6. В одновидовых посевах высевали: яровой пшеницы - 6,0; овса - 6,0; ячменя ярового - 5,0; вики яровой- 2,4; пелюшки - 1,2 и люпина узколистного - 1,2 млн. всхожих семян на 1 га.

После уборки предшественника проводили дискование почвы на глубину 8-10 см дисками БДТ-3 и отвальную вспашку. Весенняя обработка почвы, при наступлении ее физической спелости, состояла из культивации с боронованием и предпосевной обработки комбинированным агрегатом РВК-3,6. Минеральное удобрение диаммофоску вносили локально сеялкой СЗ-3,6. Посев опытных делянок проводили в первой декаде мая сеялкой СН-1,6. Мероприятия по химической защите смешанных посевов от сорняков, вредителей и болезней не проводили. Уборку зерносмесей проводили комбайном «Сампо-500», зеленой массы - укосным методом вручную. Учетная площадь убираемых делянок на зерно составила 75 м², на зеленую массу - 10 м². Учет урожая зерна осуществляли методом взвешивания, с последующим пересчетом на 14 % стандартную влажность. Урожайность зеленой массы учитывали в сыром виде и в пересчете на абсолютно сухое вещество.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Оценка биоклиматического потенциала территории, программирование уровня потенциально возможного урожая культур агроценоза по приходу фотосинтетически активной радиации (ФАР)

Программирование урожайности культур показало, что сумма приходящей ФАР в юго-западной части Центрального региона может обеспечить достаточно высокую урожайность яровых зерновых 53,4 - 66,2 ц/га, озимой пшеницы - 72,2 ц/га зерна, картофеля - 563,2 ц/га клубней. Большинство абиотических факторов, определяющих рост и развитие растений в полевых условиях, не подлежат регулированию и являются лимитирующими. Поэтому наиболее целесообразным показателем для расчета продуктивности растений является биоклиматический потенциал (БКП) региона возделывания, в комплексе учитывающий приход ФАР, сумму эффективных температур и запасы продуктивной влаги за период вегетации культуры (табл. 4).

4. Биоклиматический потенциал урожайности сельскохозяйственных культур на юго-западе Центрального региона России, ц/га (КПД_ФАР зерновых-2%, картофеля-3,5%)

Таблица 2

Культура	Тv, дни	?t>10 oC	?QФАР, кДж/см2	УФАР, ц/га зерна(клубней)	БКП, балл	в, ц зерна (клубней) на 1 балл	УБКП, ц/га зерна (клубней)
Оз. пшеница	150	1650	114,93	72,2	1,98	32,7	64,7
Яр. пшеница	100	1530	100,9	56,0	1,44	34,4	49,5
Яр. ячмень	90	1490	98,9	53,4	1,36	37,4	50,1
Овес	110	1600	109,2	66,2	1,65	34,7	57,3
Картофель	125	1750	122,74	563,2	284	1,51	429

Теоретически возможный уровень урожайности с учетом биоклиматического потенциала (У_БКП) ниже уровня потенциального урожая по приходу ФАР (У_ФАР).

Установлено, что наибольшая разница в показателях отмечена для самой влаголюбивой культуры - картофеля, У_БКП на 23,8% ниже У_ФАР. Для культур со средней отзывчивостью на условия увлажнения снижение урожайности с учетом БКП составило: для озимой пшеницы - на 10,4 %, яровой пшеницы - 11,6 %, овса - на 13 %. Наименьшая разница в урожаях - 6 % отмечена для наиболее засухоустойчивой культуры ярового ячменя.

Рассчитаны теоретически возможные урожайности культур по приходу ФАР при разных коэффициентах ее использования посевами (табл. 5).

5. Теоретически возможные урожайности культур по приходу ФАР за период вегетации культур при разных коэффициентах ее использования, ц/га

Таблица 3

Культура	Приход ФАР, МДж/см2	Коэффициенты использования ФАР посевами, %
		1,5	2,0	2,5	3,0	3,5	4,0	4,5	5,0
Оз. пшеница	114,93	54,1	72,2	90,2	108,3	126,3	144,3	162,4	180,4
Яр. пшеница	100,9	42,0	56,0	70,1	84,1	98,1	112,0	126,1	140,1
Яр. ячмень	98,9	40,1	53,4	66,8	80,2	93,6	107,0	120,4	133,8
Овес	109,2	49,6	66,2	82,7	99,3	115,8	132,3	148,8	165,3
Картофель	122,74	241,3	322,2	402,8	483,3	564,0	644,4	725,0	805,5

Примечание: Приведены урожайности основной продукции при стандартной влажности.

Повышение коэффициента использования ФАР посевами на 0,5 % способствует увеличению урожайности зерна озимой пшеницы на 18 ц/га, яровой пшеницы - 14 ц/га, ярового ячменя - 13,3 ц/га, овса - 16,5 ц/га и картофеля - 80,5 ц/га.

Роль сорта в условиях биологизации земледелия

Успешное прохождение начальных этапов онтогенеза зерновыми культурами зависит от водного режима прорастающих семян, который позволяет оценить засухоустойчивость растений на этапе прорастания.

Оценка показателей водопоглотительной и водоудерживающей способности прорастающих семян сортов мягкой яровой пшеницы позволила выделить сорта: с высокой водопоглотительной и водоудерживающей способностью семян (Красноуфимская 100, Ирень); с высокой водопоглотительной и низкой водоудерживающей способностью (Иволга); с низкой водопоглотительной и низкой водоудерживающей способностью (Солнышко); со средней водопоглотительной и водоудерживающей способностью (Амир, Воронежская 6).

Оценка сортов яровой пшеницы по показателю автолитической активности гидролитических ферментов зерна выявила сортовую вариабельность. Наибольшие показатели автолитической активности зерна 1,0 и 0,98 единиц отмечены для сортов Воронежская 6 и Иволга. Меньшей величиной автолитической активности зерна (0,85; 0,81; 0,80 единиц) характеризовались сорта Ирень, Красноуфимская 100 и Амир, самая низкая величина автолитической активности зерна (0,73 единиц) у сорта Солнышко. Добавление 5% проросших семян яровой пшеницы к непроросшему зерну способствовало увеличению автолитической активности ферментов, однако достоверное увеличение ферментативной активности отмечено для сортов Иволга, Воронежская 6 и Солнышко соответственно на 40 %, 34 % и 13 %. Остальные сорта не показали достоверного увеличения активности гидролитических ферментов.

Изучение сортов озимой пшеницы показало, что Сузорье и Гамма отличались наибольшей автолитической активностью, а Московская низкостебельная и Памяти Федина - наиболее устойчивы к действию гидролитических ферментов. При содержании в пробе 5 % проросших семян показатель автолитической активности у сортов Гамма и Сузорье достоверно возрастал на 15 % и 17%, по сравнению контролем (непроросшие зерна). При возделывании в одинаковых условиях с другими сортами Гамма и Сузорье формировали зерно с высоким содержанием клейковины (более 30 %), но низкого качества (показатели ИДК-1 более 100-107 единиц). Низким качеством хлебной выпечки характеризовались сорта Гамма и Сузорье (объемный выход хлеба 730-810 см³, оценка хлеба - 3 балла). Качество клейковины, отвечающее требованиям ГОСТ для ценных пшениц, имели сорта Инна, Московская низкостебельная, Памяти Федина, Московская 70.

В условиях биологизации растениеводства необходимо возделывать сорта с наибольшей экологической пластичностью и высокой стабильностью продуктивного потенциала.

Оценка продуктивного потенциала сортов яровой пшеницы, возделываемых в условиях Брянского, Выгоничского и Стародубского ГСУ (2002-2008 гг.) показала, что наибольшую урожайность - 35,0 и 34,5 ц/га обеспечили сорта Иволга и Биора. Средняя урожайность зерна (32 ц/га) была сформирована сортами Воронежская 6, Курская 2038, Лада, Ирень и Норис, низкая (27,1 ц/га) - сортами Икар и Солнышко. В условиях разных ГСУ при одинаковой агротехнике возделывания Иволга, Ирень и Дарья отличались более высокой экологической пластичностью, по сравнению с другими сортами. Наиболее подходящие сорта для хлебопекарных целей - Воронежская 6 и Ирень. Сорт Ирень по рассматриваемым показателям более пригоден для хлебопечения.

Наибольшие коэффициенты адаптивности к условиям возделывания показали сорта озимой пшеницы Лавина - 1,13; Инна - 1,11; Галина - 1,08; Немчиновская 24 - 1,07; Московская 39 и Спектр - 1,05; Памяти Федина - 1,03; Льговская 4 - 1,01. Самым низким адаптивным потенциалом характеризовались сорта Сатурнус - 0,88 и Фантазия - 0,89. Коэффициенты адаптивности, близкие к единице были у сортов Завет - 0,99; Московская 70 - 0,96 и Труженица - 0,92 (Выгоничский ГСУ, 2004-2006 гг.).

Оценка продуктивного и адаптивного потенциала сортов ярового ячменя, возделываемых в условиях Выгоничского и Дубровского ГСУ (2004-2006 гг.), показала, что Раушан, Эльф, Данута и Зазерский 85 имели наибольший показатель адаптивности, высокую пластичность - Гонар, Данута, Зазерский 85, Московский 2, Московский 3, Раушан, Эльф, наибольшую стабильность - Зазерский 85 и Раушан. Среди всех сортов Гонар, Зазерский 85 и Московский 3 сочетали в себе наибольшую адаптивность (1,0-1,05), с высокими показателями экологической пластичности (1,09-1,32) и стабильности (0,67-1,65). Самые высокие параметры оцениваемых признаков: адаптивности, пластичности и стабильности показал сорт Зазерский 85, он является наиболее пригодным для условий биологического растениеводства.

Севооборот - основа биологизации земледелия. Оценка продуктивности плодосменных севооборотов, в зависимости от применяемых технологий возделывания полевых культур

В плодосменном севообороте заложена возможность эффективного использования почвенного плодородия, биологического потенциала сельскохозяйственных культур и агроклиматических ресурсов при одновременном сохранении плодородия почвы и охране окружающей среды. Определено, что продуктивность пашни плодосменного севооборота, включающего однолетние бобово-злаковые травы (25 %), озимые зерновые (25 %), пропашные (25 %), яровые зерновые (25 %), в условиях серых лесных среднесуглинистых почв юго-западной части Центрального региона России составляет в среднем 67,5 - 74,7 ц к.ед./га (табл. 6).

6. Продуктивность плодосменных севооборотов при различных технологиях возделывания полевых культур (2001-2008 гг.), ц к. ед./га

Таблица 4

Севообороты, годы ротаций	Технологии возделывания культур	Продуктивность пашни севооборота, ц к.ед./га
	интенсивная	переходная	альтернативная	биологическая
	ц/га	%	ц/га	%	ц/га	%	ц/га	%
Севооборот 1 (2001-2004 гг.)	79,0	163	73,3	151	69,3	143	48,4	100%	67,5
Севооборот 1 (2005-2008 гг.)	89,2	177	83,1	165	76,3	152	50,3	100 %	74,7
Севооборот 2 (2005-2008 гг.)	90,3	170	83,0	157	72,5	137	53,0	100 %	74,7

В севообороте 1 за период 2001-2008 гг. урожайность зерна озимой пшеницы составила при интенсивной технологии возделывания - 51,1 ц/га, переходной технологии - 48,4 ц/га, альтернативной - 44,7 ц/га и биологической - 32,4 ц/га. В севообороте 2 за период 2004-2008 гг. сформирована средняя урожайность зерна озимой пшеницы соответственно: 46,9 - 45,4 - 39,9 - 30,6 ц/га.

Возделывание культур по биологическим технологиям приводило к снижению урожайности в среднем на 30-40 %, но гарантировало получение экологически безопасной продукции. Сбор кормовых единиц в среднем составил 48,4 - 53,0 ц/га. Наибольший выход кормовых единиц в севооборотах был обеспечен при высокозатратных интенсивных технологиях возделывания культур - от 79,0 до 90,3 ц к.ед./га, что в 1,63-1,77 раза больше, чем при биологических.

Многолетнее внесение элементов питания в севообороте 1 способствовало увеличению годовой продуктивности пашни за два ротационных периода в среднем на 7,2 ц к.ед./га, что говорит о высокой отзывчивости полевых культур на вносимые элементы питания. При интенсивной технологии возделывания культур всего по севообороту 1 собрано в среднем 27,71 ц/га сырого протеина, в севообороте 2 - 33,32 ц/га за счет возделывания ярового ячменя и однолетних трав на зеленый корм. На биологических технологиях соответственно - 16,53 и 20,64 ц/га сырого протеина.

В зерне озимой пшеницы сорта Галина содержание аминокислот на вариантах с интенсивной технологией в среднем составило 17,61 г, с биологической технологией - 14,51 г/100 г сухого вещества (рис. 1, 2). Аналогичная тенденция по изменению аминокислотного состава отмечалась в зерне сорта Московская 39. Отмечено, что зерно сорта Галина имело более высокое содержание аминокислот (на 1,53-1,87 г/100 г сухого вещества), по сравнению с Московской 39.

Агроэкологическое обоснование применяемых норм минеральных удобрений

Расчет норм удобрений под программируемый уровень урожайности культур, баланс элементов питания в почве при биологизации земледелия

На основании программируемого уровня урожайности культур по биоклиматическому потенциалу территории, учитывая запасы доступных элементов питания в почве и потребности в них растений озимой пшеницы, картофеля, яровой пшеницы и ярового ячменя, нами балансовым методом была установлена полная расчетная норма внесения минеральных удобрений - N₁₂₀P₁₂₀K₁₂₀, ее применяли на вариантах с интенсивной технологией возделывания культур.

Согласно схемы полевого опыта, на вариантах с переходной технологией норма NPK снижена на 25 % от расчетной и составила - N₉₀P₉₀K₉₀. На вариантах с альтернативной технологией - норма NPK снижена на 50 % и составила - N₆₀P₆₀K₆₀, на биологической технологии сказывалось только последействие органических удобрений (навоза, соломы и сидерата).



Рис. 1. Содержание аминокислот в зерне озимой пшеницы сорта Галина при интенсивной и биологической технологии возделывания, г/100 г сухого вещества.

Система минерального питания, применяемая под однолетнюю бобово-злаковую смесь, принципиально отличалась от минерального питания зерновых и пропашных культур севооборота, поскольку бобовая культура (вика) способна в процессе азотфиксации связывать и использовать до 40 кг/га азота. В опытах с однолетними травами, на вариантах с интенсивной технологией возделывания расчетная норма минерального питания составила - N₄₀P₁₀₄K₁₀₄, в переходной технологии - N₃₀P₇₈K₇₈, альтернативной технологии - N₂₀P₅₂K₅₂. На биологической технологии сказывалось только последействие органических удобрений (навоза, соломы и сидерата).

Внесение под пропашную культуру севооборота органических удобрений (навоза КРС 40 т/га, соломы озимой пшеницы 7,5 т/га, сидерата рапса 10 т/га) на вариантах с интенсивными технологиями (внесение полных расчетных норм NPK) создавало положительный баланс элементов питания в почве. Учитывая вынос элементов питания с программируемыми урожаями культур, в почве оставалось неиспользуемых из органических удобрений: азота - 75,1 кг/га, фосфора - 17,8, калия - 9,1 кг/га, идущих на воспроизводство почвенного плодородия.

7. Баланс элементов питания в почве при биологической технологии возделывания культур

Таблица 5

При интенсивных технологиях возделывания культур складывался положительный баланс элементов питания в почве за счет внесения полных расчетных норм минеральных удобрений (на фоне последействия органических) под программируемую урожайность культур севооборота.

Расчет баланса элементов питания в почве при биологической технологии возделывания показал, что культуры севооборота практически полностью были обеспечены необходимыми элементами питания, за счет поступлениях их с органическими удобрениями (табл. 7), однако отмечен незначительный дефицит калия (33 кг/га) для растений озимой пшеницы.

При биологической технологии возделывания уровень урожайности всех культур севооборота был ниже на 30-40 %, по сравнению с интенсивной технологией. Среднемноголетняя урожайность (за 2001-2008 гг.) при биологической технологии возделывания составила по картофелю - 236,0 ц/га, яровому ячменю - 25,6, яровой пшенице - 28,0, викоовсяной смеси на зернофураж - 26,1 и озимой пшенице - 32,4 ц/га.

Влияние удобрений на урожайность и качество зерна озимой пшеницы и ярового ячменя

Удобрение, является высокоэффективным средством повышения продуктивности сельскохозяйственных культур и плодородия почвы. Под действием минеральных удобрений в пахотном слое почвы увеличивается содержание подвижных форм азота, фосфора и калия, что обеспечивает возможность увеличить естественную продуктивность почв и урожайность культур.

Регулярное внесение органических удобрений под пропашную культуру плодосменного севооборота способствовало сохранению почвенного плодородия и стабильно обеспечивало на среднем уровне урожайность культур во все годы. Возделывание в 2004-2006 гг. озимой пшеницы Московская 39 на серых лесных среднесуглинистых почвах в условиях биологической технологии обеспечило урожайность зерна на уровне 28,5 ц/га. Использование в технологиях минеральных удобрений показало высокую отзывчивость культуры. Так, при интенсивной технологии возделывания озимой пшеницы применение азофоски с аммиачной селитрой в норме (NPK)₉₀+N₃₀ достоверно увеличивало урожайность зерна на 16,9 ц/га, а внесение борофоски с аммиачной селитрой - на 18,4 ц/га, по сравнению с контролем (биологической технологией).

Отмечено положительное влияние внесенной борофоски с аммиачной селитрой в нормах (NPK)₉₀+N₃₀ и (NPK)₆₀+N₃₀ на показатели качества зерна озимой пшеницы и физические свойства полученной муки.

Содержание белка в зерне при внесении борофоски составило 12,2-12,4 %, сырой клейковины - 25,7-26,2 %, масса 1000 зерен - 34,6-35,9 г; внесении азофоски - соответственно 11,8-12,0; 24,5-25,4 %; 33,0-34,6 г. Сила муки, водопоглотительная способность муки, время образования и устойчивость теста также были выше при внесении борофоски с аммиачной селитрой.

Объемный выход хлеба из 100 г муки - 1140 мл и 1020 мл, его хлебопекарную оценку - 4,3 и 3,9 балла обеспечило зерно при внесении борофоски и аммиачной селитры (NPK)₉₀+N₃₀ и (NPK)₆₀+N₃₀. Эти показатели были несколько ниже при использовании в качестве основного удобрения - азофоски.

В среднем за 2004-2007 гг. при интенсивной технологии возделывания озимой пшеницы (NPK)₉₀+N₃₀ наибольшую урожайность зерна обеспечили сорта Памяти Федина - 51,0 ц/га и Галина - 48,8 ц/га. При биологической технологии возделывания они обеспечили урожайность зерна на уровне 19,2-21,5 ц/га. Масса 1000 зерен на интенсивной технологии была достоверно выше по всем сортам на 3,1-7,8 г, по сравнению с биологической, наиболее крупное зерно сформировал сорт Галина.

Зерно сорта Московская 39, выращенное на фоне (NPK)₉₀+N₃₀ и (NPK)₆₀+N₃₀, по показателям стекловидности, содержанию белка и сырой клейковины, отвечало требованиям для сильной пшеницы. Сорта Памяти Федина, Московская 70, Немчиновская 24, Инна и Галина при внесении (NPK)₉₀+N₃₀ формировали зерно, качество которого установлено для пшениц - филлеров. На альтернативных технологиях, где вносили удобрения в пониженных нормах - (NPK)₆₀ качество зерна всех сортов соответствовало требованиям для слабых пшениц.

Изучение в 2005-2007 гг. отзывчивости сортов ярового ячменя на минеральное удобрение показало, что все возделываемые сорта обеспечивали достоверную прибавку урожайности зерна при увеличении вносимых норм NPK. Наибольшую урожайность - 47,4; 46,3 и 45,3 ц/га обеспечили сорта Эльф, Виват и Атаман при внесении высоких норм минерального удобрения N₁₂₀P₁₂₀K₁₂₀, тогда как на контроле (N₀P₀K₀) получено 22,2; 22,0 и 21,2 ц/га.

Сорта Прима Белоруссии, Зазерский 85 и Московский 2 формировали значительно меньшую урожайность зерна на высоком фоне N₁₂₀P₁₂₀K₁₂₀ - 39,1; 39,9 и 40,2, обеспечили меньшую прибавку урожайности, их можно отнести к группе менее интенсивных сортов. Сорта Гонар, Маргрет, Визит и Московский 3 характеризовались средней отзывчивостью на минеральные удобрения. Наибольшую массу 1000 зерен (49,9-50,9 г) формировали сорта Эльф, Виват и Атаман, крупное зерно (47,7-48,9 г) - сорта Гонар, Визит и Прима Белоруссии, более мелкое (44,1-44,5 г) - сорта Зазерский 85, Московский 3, Московский 2 и Маргрет. Достаточно высокая натура зерна (625-631 г/л) у сортов Эльф, Виват и Атаман, выращенных на высоком фоне N₁₂₀P₁₂₀K₁₂₀.

Зерно сортов ячменя Зазерский 85, Визит, Московский 3 и Маргрет, выращенное на фоне минерального удобрения N₉₀P₉₀K₉₀, обладало хорошими крупяными качествами. Для пивоваренных целей было пригодным только зерно, выращенное по биологической технологии. При возделывании по интенсивной технологии с высокими нормами N₁₂₀P₁₂₀K₁₂₀ в зерне сортов ярового ячменя накапливалось белка до 14,9-15,1 %, при внесении N₉₀P₉₀K₉₀ - 14,2-14,8 %, N₆₀P₆₀K₆₀ - 13,7-14,0, на биологической технологии - 11,9-11,9 %.

Зерно сорта Зазерский 85 при биологической технологии возделывания отвечало требованиям для пивоваренного ячменя по содержанию белка и экстрактивности. При внесении N₉₀P₉₀K₉₀ зерно сортов Зазерский 85, Визит, Маргрет обеспечивало высокое качество крупы.

Экологическая оценка применяемых минеральных удобрений по накоплению тяжелых металлов (ТМ) в системе «почва-растение»

Экологическая оценка применяемых минеральных удобрений, проведенная в 1996-1999 гг. и 2004-2007 гг. показала, что внесение расчетных норм минеральных удобрений в технологиях возделывания зерновых и зернобобовых культур не приводило к загрязнению почвы ТМ. Концентрации анализируемых металлов в почве на всех вариантах были в 5-10 раз ниже установленных ПДК. Самые низкие концентрации подвижных форм ТМ в почве отмечались на биологических технологиях, где не применяли средства химизации.

Исследования 1996-1999 гг. показали, что в образцах зерна озимой пшеницы, гречихи и люпина узколистного не отмечалось превышений ПДК тяжелых металлов на всех технологиях. Однако, наибольшие концентрации ртути, меди, свинца, кадмия и цинка отмечались в зерне, выращенном по интенсивной и переходной технологиям возделывания. Последействие навоза, соломы и сидерата при ограниченном применении средств химизации (альтернативная технология) и без применения химизации (биологическая технология) способствовало снижению содержания ТМ в почвенном растворе в среднем в 1,5 раза. Зерно с этих технологий содержало наименьшее количество ТМ.

В системе биологизации земледелия в качестве источника фосфора рекомендуется вносить фосфоритную муку. Нами установлено, что внесение ее в оптимальных дозах - 150 и 300 кг Р₂О₅ на гектар, не приводило к загрязнению ТМ почвы, а также зерна озимой пшеницы, гречихи и люпина узколистного.

8. Содержание макро- и микроэлементов в зерне разных видов культур (мг/кг) на минеральном фоне N₆₀P₆₀K₆₀ в условиях Выгоничского ГСУ, 2004-2007 гг.

Таблица 6

Химический элемент	Символ	Яровой ячмень	Овес посевной	Люпин желтый	Озимая пшеница	Яровая пшеница
Биогенные макроэлементы
Калий	К	3100	2900	10775	2525	2475
Кальций	Са	184	325	1073	270	178
Фосфор	Р	2120	2050	4350	2125	2275
Сера	S	634	733	1975	828	885
Магний	Mg	434	510	1325	578	658
Кремний	Si	234	248	65	69	83
Натрий	Na	20	40	79	10	8
Микроэлементы (в т.ч. токсичные*)
Алюминий	Al	62,6	34,5	61,30	7,6	61,95
Железо	Fe	28,6	27,0	51,80	26,5	49,25
Бром	Br	3,7	5,08	6,80	3,53	4,75
Титан	Ti	1,4	1,05	1,90	<0,80	2,825
Кадмий*	Cd	0,011	0,0083	0,21	0,047	0,03
Ртуть*	Hg	<0,006	0,006	<0,006	<0,006	<0,0065
Мышьяк*	As	<0,3	<0,30	<0,30	<0,27	<0,27

Подобные документы

• Агроэкологическое состояние территории Целинновского сельского совета Джанкойского района

  Определение агроэкологического состояния территории. Агроэкологическая оценка факторов произрастания и урожайности сельскохозяйственных культур. Анализ использования территории сельским хозяйством, виды использования, оценка состояния экоресурсов.
  
  курсовая работа [8,1 M], добавлен 27.04.2016
  

• Технология выполнения основных полевых работ

  Характеристика основных процессов обработки почвы. Сев и посадка сельскохозяйственных культур. Внесение минеральных и органических удобрений. Уход за сельскохозяйственными культурами. Уборка зерновых культур, картофеля, силосных культур и трав на сено.
  
  реферат [34,8 K], добавлен 10.08.2009
  

• Статистическое изучение и анализ посевных площадей, урожая и урожайности зерновых и зернобобовых культур Ачинского района Красноярского края

  Понятие и источники информации о посевных площадях, урожае, урожайности. Группировки хозяйств Ачинской зоны Красноярского края по уровню урожайности зерновых культур. Индексный анализ урожая, урожайности и посевных площадей в ЗАО "Оранское" и ЗАО "Искра".
  
  курсовая работа [66,3 K], добавлен 11.05.2012
  

• Экономико-статистический анализ урожая и урожайности по группе однородных культур (зерна) на примере ГУП ОПХ "Орошаемое"

  Анализ динамики и структуры посевных площадей и урожайности по группе однородных культур (зерна) ГУП ОПХ "Орошаемое" Советского района г. Волгограда. Статистический ндексный анализ. Корреляционный анализ показателей урожая и урожайности зерновых культур.
  
  курсовая работа [143,3 K], добавлен 23.05.2008
  

• Статистико-экономический анализ производства зерна

  Динамика урожайности зерновых культур. Индексный анализ валового сбора и средней урожайности зерновых ТОО "Вязовское" по усреднённым данным за два периода. Корреляционный анализ урожайности зерновых культур. Расчёт урожайности на перспективу.
  
  курсовая работа [55,2 K], добавлен 24.10.2004
  

• Агротехнические особенности возделывания полевых культур

  Посевные качества семян полевых культур. Технология возделывания овса как зернофуражной культуры. Причины неустойчивости урожаев гречихи и меры борьбы с этим явлением. Особенности цветения и созревания. Эффективность минеральных удобрений на посевах.
  
  контрольная работа [25,3 K], добавлен 05.06.2011
  

• Применение минеральных удобрений в севообороте

  Применение органических и минеральных удобрений в Дуванском районе Республики Башкортостан, методы расчета дозы внесения минеральных удобрений, планирование урожая культур. Многолетний план применения удобрений в севообороте с учетом плодородия почвы.
  
  курсовая работа [96,7 K], добавлен 15.07.2009
  

• Прогнозирование и планирование урожайности сельскохозяйственных культур с применением метода экстраполяции и пофакторного метода

  Обоснование урожайности зерновых культур с использованием пофакторного приема на перспективу, прогноз прироста урожайности от влияния отдельных факторов. Использование приема экстраполяции, выравнивание динамических рядов урожайности по уравнению прямой.
  
  практическая работа [30,5 K], добавлен 08.01.2011
  

• Статистико-экономический анализ урожая и урожайности зерновых и зернобобовых культур на примере ООО "Рассвет" Игринского района Удмуртской Республики

  Местоположение и правовой статус предприятия. Его организационное устройство, размер и специализация, основные экономические показатели деятельности. Анализ состава, структуры, динамики валового сбора зерна и урожайности зерновых и зернобобовых культур.
  
  дипломная работа [789,4 K], добавлен 25.04.2014
  

• Технология возделывания и уборки урожая яровой пшеницы с основами программирования в севооборотах Туринского района Свердловской области

  Описание почв и агроклиматические условия аграрного предприятия. Размещение культур в севообороте и система обработки почвы, расчет норм удобрений. Сорта и посевные качества семян, подготовка семян к посеву. Обоснование сроков и способов уборки.
  
  курсовая работа [568,8 K], добавлен 28.10.2015
  

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам