Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

АГРОБИОЛОГИЧЕСКИЙ МЕТОД МЕЛИОРАЦИИ СОЛОНЦОВ ЗАСУШЛИВОГО ЗАВОЛЖЬЯ

ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика

Автореферат диссертации по теме "АГРОБИОЛОГИЧЕСКИЙ МЕТОД МЕЛИОРАЦИИ СОЛОНЦОВ ЗАСУШЛИВОГО ЗАВОЛЖЬЯ"

А-зв&зо

Губов Валерий Иванович

АГРОБИОЛОГИЧЕСКИЙ МЕТОД МЕЛИОРАЦИИ СОЛОНЦОВ ЗАСУШЛИВОГО ЗАВОЛЖЬЯ

Специальность 06.01.03 - нгропочвоведение, агрофизика

АВТОРЕФЕРАТ на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Саратов - 2005

Работа выполнена в Федеральном государственном учреждении высшего профессионального образования «Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И.Вавилова».

I 1аучный руководитель — доктор сельскохозяйственных наук,

профессор

Снннцына Надежда Егорова»

Официальные оппоненты - доктор сельскохозяйственных нау к,

профессор

Медведев Ивм Фшшшговмч

доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Бокаре» Владимир Григорьевич

Вед>'щее предприятие — ФГНУ "ВолжНИИГиМ"

Защита состоится ¿5 декабря 2005 г. в Ю00 часов на заседании диссертационного совета Д 220.061.06 при Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Саратовский государственный аграрный университет имени Н И. Вавилова» по адресу: 410600, г. Саратов, Театральная пл., д. I.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ»

Автореферат разослан ноября 2005 г.

Ученый секретарь ________//

диссертационного совета — Данилов А.Н.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность теми. Важным резервом производства сельскохозяйственной продукции Заволжья и, в первую очередь, кормов для животноводства является, использование малопродуктивных солонцовых комплексов, нуждающихся в коренной мелиорация. Поэтому проблема повышения плодородия солонцовых почв остается одной из наиболее важных в стране.

В основном мелиоративные приемы освоения солонцов изучены и н сухостепной зопс наиболее эффективным считается агробиологический метод мелиорации, включающий В себя глубокие мелиоративные вспашки (трехъярусная, плантажная), систему удобрений и возделывание культур фитомелнорантов.

В литературе нет единого мнения о длительности положительного действия мелиоративных обработок. Одни исследователи утверждают, что они эффективны 4-5 лет, другие — 15-20 лет, что по-видимому, связано с генезисом солонцов. Учитывая генетические особенности солонцов в пределах даже определенного региона необходимо постоянное совершенствование применяемых методов мелиорации, определите продолжительности ее положительного действия, а также комплексного применения его с биологическим фактором.

В настоящее время кризис в экономике сельского хозяйства требует обратил» первоочередное внимание на органические удобрения растительного происхождения, используемых без значительных затрат на их приобретение (солома, навоз, поукосные, пожнивные остатки, подсевные культуры и бактериальные препараты).

Запашка соломы на удобрение имеет большое значение как с экономической, так и экологической точек зрения. Поэтому разработка новейших технологий освоения солонцовых земель с целью улучшения экологического состояния планеты, за счет удобрений биологической природы, является актуальным вопросом.

Цель и задачи исследований. Определить- продолжительность положительного действия мелиоративных вспашек и выявить наиболее эффективные И э кол отчески безопасные приемы биологически мелиоративного освоения солонцов, обеспсчикающие их благоприятные агрофизические, физико-химические свойства и наибольшую продуктивность сельскохозяйственных культур.

На многолетних стационарных опытах решались следующие задачи:

— определить длительность эффективного влияния мелиоративных вспашек (МВ) на агрофизические свойства, содержание гумуса и ферментативную активность почвы;

— установить изменение коллоидно-химических, водно-физических свойств солонцов 1фи использовании биологических удобрений и их сочетаний на фоне мелиоративных вспашек;

— выявить действие мелиоративных обработок и биологических удобрений иа проду ктнвностъ сельскохозяйственных культур;

— дать эиерютическую и экономическую оценку эффективности применения мелнорати иных вспашек и биоресурсов.

Научная новизна. Впервые для засушливого Заволжья определена длительность эффективного действия разовых мелиоративных обработок; при этом в первые 13-15 лет наибольший эффект получен от трехъярусной вспашки, а в последующие годы - от плантажной; установлено влияние бактериального препарата «Байкал Эм-]» и его сочетаний с соломой и навозом на агрофизическое и гумусовое состояние, ферментативную активность и водный режим солонцов; выявлены наиболее оптимальные варианты биологических удобрений, позволяющие сохранить плодородие солонцов и повысить урожайность сельскохозяйственных культур.

Практическая значимость и реализация результата* исследований* Выявлены и рекомендованы производству наиболее эффективные приемы применения биологических удобрений при освоении солонцовых почв, не требующие значигелмвдх материальных затрат на их приобретение; материалы исследований используются для чтения лекций в СГАУ им. НЛ. Вавилова; результаты мелиорации внедрены в системе земледелия колхоза «Новорепинский» Ершовского района, рекомендованы дня использования в хозяйствах Саратовской области и могут быть востребованы в других регионах Поволжья.

Апробация работы. Результаты исследований и положения диссертации до клади »ал ись и обсуждались на впутрииузовскнх научных конференциях Саратовского ГАУ (2000-2005 гг.), межрегиональной научной конференции молодых ученых и специалистов системы АПК Приволжского федерального округа (Саратов, 2003г.), Международной науч по-ирактической конференции «Эм — технология — сельскому хозяйству» (Саратов, 2003г.), Международной конференции «Вопросы практического применения микробиологических препаратов «Байкал Эм-1», «Тамир» и «Эм-Куруига» (Москва, 2004г.).

На защиту выносятся следующие наложения:

• длительное положительпос плияшге мелиоративных вспашек па физико-химические, агрофизические, водные свойства солонцов и урожайность с/х культур;

• изменение коллоидцо-химических, агрофизических свойств и запасов влаги под воздействием биологических удобрений и их сочетаний Ш фоне мелиоративных вспашек;

• роль мелиоративных вспашек и биологических удобрений в повышении продуктивности сельскохозяйственных культур;

• оценка энергетической и экономической эффективности применения биологических удобрений.

Публикация. По результатам исследований онубликоиано 7 печатных работ.

Объем и структура работы. Основная часть диссертации изложена на 203 страницах, состоит из введения, 6 глав, выводов и предложений, включает 49 таблиц, 9 рисунков и 37 приложений. Список литературы состоит из 206 источников отечественных и зарубежных авторов.

Автор выражает сердечную признательность и глубокую благодарность коллективу кафедры агрохимии и почвоведения за поддержку и помощь при выполнении работы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Уаюеия и методика проведения исследований. Исследования по изучению длительности положительного действия мелиоративных вспашек ва почвенное плодородие солонцов проводилось с 1976 по 2004 гг., эффективность применения биологических удобрений — с 2002 по 2004 гг. на полях колхоза «Но во ре шшс кий», расположенного в центральной левобережной микрозоне Саратовской области.

Климат района проведения опыта резко континентальный, засушливый, с недостаточным количеством атмосферных осадков и резкими колебаниями температуры воздуха и почвы. Годовое количество осадков составляет 302 мм, № них основная часть выпадает в теплые месяцы (апрель — октябрь) — около 207 мм. Гидротермический коэффициент равен 0,4-0,6.

Погодные условия за годы исследований (2000, 2003, 2004 гг.) характеризовались как влажные, а 2001 и 2002 гг. — средневлажыые.

Почва опытного участка - солонец каштановый средний мало — и среда юнатриевый средвесу глинистый ва делювиальном суглинке. Содержание гумуса 2,65 -3,17%, обменного натрия в солонцовом слое - 15,9 — 21,0%. Плотность твердой фазы-2,56 -2,65 г/см3 и плотность почвы — 1,21 - ] ,26 г/смэ.

Закладка опьгга осуществлялась в соответствии с общепринятыми методиками (руководства НИИСХ Юго-Востока, 1973; ЦИНЛО, 1980;

ВАСХНШ1; Б.Л_ Досцехова, 1985) на стационарных участках колхоза «Новорсн инский».

Схема опыта. Исслсяо.хшня проводятся кафедрой агрохимии к почвоведения с 1976 хода но настоящее время под руководством доктора о.х. наук, профессора Н.Е. Синкныной.

Весной 1976 юла в соьхоче им. ГШ. Поляченко кафедрой был заложен нолевой стационарный опыт на орошаемом участке по следующей схеме: отвальная вспашка на 25 -27 см (контроль), трехъярусная и плантажная ~ на 40 см. Повторность опьгга - трехкратная. Размер делянок J 452 м\ расположение рендомизированное.

В 1976 году да участке бьио (юсемю сорш «Болгарское 31», в 1977 году — ячмень «Донецкий 8» с подсевом лгоцервда, н 1978 — 1931 гг. — люцерна «Зайк-евича».

Весной 1982 года по веем вариантам опыта внесен навоз в дозе 30 т/па, проведен увлажнитель}!;л й по:ши и исследования пропылились уже но унавоженному фону. В эюм же юду была посеяна суданская трава «Волгоградская 77», в 19S3 - 1985 it. нозделывалась яю перса ия зеленый корм; в 1986г. - со.ч «ВНКЙС — 2», с 1987 по 2000 год данщлй участок не использовался для ссл^кохозяйстпсиного tijtomiwдетва; ь 2000 году была посеяна суданская трава,

В 2002 году по веем вар;;актм обработок (отъгиштя, трехъярусная, плантажная) ьнссены би. логические удобрения по схеме:

1. Обработка почиы (контроль).

2. навоз (35 т/га).

3. солома (4 гЛ-а).

4. г.репарат «В;!Йк.-л Эм- I » (2,75 л/га).

5. iiai(.'i'j (35 i/i-j) + npe;üip;iT « Байкал Эм-Ь> (2.75 л/га),

о, солома (4 тАу) -+■ препарат «Байкал Эы-Ъ» <2.75 л/гг).

В 2003 году на опытном у чиюткс пы.сенался кчмеиь зелены!? ког-м, 2004- тду - ячмень ш :scpno, Aj ротехяихй гх^делк'втдад еельскохооиист-ьенных кулмур была обвдепртщ-ой ;ды эоыы проведений исследований.

Нолевые опыты сопровождались наблюдениями м исследованиями в соответствии с общепринятыми м сто дичее к ими указаниями (A.A. Ро-дсJ562, В,П. Плешаков, 1983, Б.А. Доеиехов, 1985). Почтенные образцы отбирались на постоянно ?лкрепленных участках в трехкратных но-вторноетях.

Влажность почвы определялась тсрмостатно-весовым методом на глубину до I м послойно че^и каждое 10 см (A.A. Роде, 1962), плотность почвы — но методу H.A. Качинского через каждые 10 см до глубины 40 см, ъесяой — ло ¡юсена к осенью — после уборки; струк-

турный и агрегатный составы определяли во методу Н.И. Савинова (1936) до глубины 40 см (сухой и мокрый рассев); гидрофильные коллоиды определялись но методу Б.А. Андреева (1963) без химической обработки; валовый гумус определяли по методу И.В. Тюрина в модификации В.Н, Симакова; ферментативная активность почвы — по методу Ф.Х. Хазиева (1990); содержание обменного патрия — но ГОСТ 26950-86, обменных оснований кальция и магния - по МРТУ № 46-15-67; дифференцированный учет урожая методом пробных делянок; математическая обработка экспериментальных данных осуществлялась методом дисперсионного анализа по Б.А. Доспехову (1985); энергетическая оценка эффективности вносимых удобрений проводилась по методике В.В. Коринца (1990, 2003); ВАСХНИИЛ (1939); экономическая эффективность определялась расчетно-нормативным методом.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

Длительность действия мелиоративных вспашек. Длительность действия разовых мелиоративных вспашек (МВ) на агрофизические свойства солонцов продолжалась не более 5 лет, но внесение навоза (30 т/га) через каждые 3-4 года (Н.Е. Синииьша, 1999) активизировало почвенные процессы и мелиорирующий эффект, что увеличило срок длительности мелиоративных вспашек более 24 лет. Наши исследования 2000-2004 гг. продолжают отмечать положительное действие МВ.

Гумусовое состояние и ферментативная активность почт. Результаты исследований 2000 — 2004 гг. показали преимущество плантажной вспашки, где содержание гумуса в 2000г. было 2,09 и 1,64% — по слоям 0-20 и 20-40 см, против 1,95 и 1,45% - по трехъярусной и 1,67 -1,07% - по отвальной. При этом в последующие годы почва по МВ обогащалась им в большей степени. Ферментативная активность почвы теоретически объясняла эти процессы. Так, по трехъярусной и отвальной обработкам в нижних слоях коэффициент минерализации (ПО - активность фермента пероксидаза) был более высоким (1,93-2,08 и 1,81); в верхних же горизонтах но МВ больше проходила ароматизация гуминовых кислот, о чем судим по активности фермента полифеиолоксидазы (ПФО=1,33 - 1,35), что обусловило лучшую гумификацию (условпый коэффициент гумификации по

плантажу - 81,8; но трехъярусной - 73,5-75,4; против 63,8 -64,9 - по отвальной обработкам, рис. 1).

■ Таблица 1

- Содержание гумуса н ферментативная актив п ость ючвы под влиянием бяолвгщесмп удобрений

Варкащи Глубина, см Гумус, % ПФО ПО Условный коэффициент гумификации

1 Отышьнм обработка (фон) 0-20 2,35 1.11 1,71 64,9

1,11 1,74 63.8

20—40 1,49 1.15 1,87 63,3

1,14 1,87 57.8

2. Иа*оз {35 т/г») 0-20 3,03 1,46 1,71 85,3

1,47 1,71 86.4

20-40 2,61 1,57 86,6

1,38 1,62 85,2

3. Солома <4 тД») 0-20 2,41 1,49 1.82 81,9

1,50 1,82 82,4

20-10 2,06 1,40 1,88 74,5

1,36 1,90 71,6

4. "Байкал - Эм-1" (2,75 лУа) 0-20 2,52 1,27 2,26 56,2

106 2,12 59,4

20-40 2.16 1,26 2,01 617

126 2,09 60,3

). Навш + "Байил - Эм-1" 0-20 3,32 1,43 1,82 78,6

1,4* 1.85 80,0

20-40 2^8 1,51 1,68 89,9

1,56 1,74 89,6

6. Солома + "Бяйия- Эм-1" 0-20 2,86 1,32 2,04 64,7

1.34 1,96 68,4

20-40 2Д0 из 1.91 69.6

132 1,91 69.1

ПСР„* 0-20 0,07 0,03 0,07

20-40 0,05 0,03 0,04

0-2Осм 20-40см 0-2 Осм 20-40см 0-2 Ос и 20-40см отвальная плантажная трехъярусная

□ 11олнфен<1ло ксидяз* (11ФО) ОЛвроксидзза (ПО)

т-1-«-

0-20см 20-40см 0-20 ем 20-40с л 0-20 см 20-40СН

ОТВАЛЬНАЯ

ПЛАНТАЖНАЯ

ТРЕХЪЯРУСНАЯ

Рис. 1, Фермектатиеиая активность почвы под влиянием мелиоративных обработок.

На этих вариантах по отвальной обработке содержание органического вещества в слое 0-20 см составило 3,30 — 3,18%, соответственно; а на второй (2004 год) последействия удобрений усиливалось гумусона-кошкяше от применения чистого навоза и с бнонрешратом (3,03 и

3,32%), где коэффшшент гумификации был 85,3 — 80,0. Обогащсште гумусом больше происходи в тгжтк слоях (коэффициент гумификации ранен 86,4 — по чистому навозу; 89,6 - с препаратом, против 57,8 — без удобрений, табл. 1). Вариант запашки чистой соломы и сочетания с биопрепаратом по количеству 1умуса превосходил над контролем. Применение чистого препарата «Байкал Эм — 1» способствовало наибольшей М1шсрализации органического вещества {ПО= 2,01 —2,26).

Содержание обменного натрия в солонцах. Содержание обмешго-ю натрия уменьшалось по мелиоративным обработкам, особенно по платежу (12,2% против 13,5% - по трехъяруспой н 15,8% - по отвальной вспашке, рис. 2). Такая же тенденция наблюдалась при использованта 1 всех видов биологических удобрений: наилучший эффект рассо лонцевапия получен от использования навоза в чистом виде по плантажу, где натрия было 3,64%, против 5,32% - по трехъярусной и 7,17% — по отвальным вспашкам и особенно при комплексном его применении с биопрепаратом «Байкал Эм - 1» - 2,86%, протпв 5,37 и 9,09%, соответственно обработкам.

Опальная Платежная Трехъярусная

Внц обработан

БЭ Контроль ■ О11аиоз

□ Солома О "Байкал Эм-1"

□ Ш»оз+"Байкал Эм-1" (П Солома V"БаПкал Эм-1"

Рис. 2, Влияние мелиоративных обработок и биоудобреннй на содержание натрия в солон пах.

Агрофизические свойства солонцов

Содержание гидрофильных коллоидов. Накопление большого количества гидрофильных коллоидов по Б,В. Андрееву (1961) считается одним из наиболее характерных признаков солонцового процесса, Напт исследования показали, что мелиоративные обработки продолжают оказывать положительное влияние на снижение дисперсности и агрегации почвенных частиц. Содержание гидрофильных коллоидов уменьшалось но МВ от начала вегетации к концу ее (рис. 3). Лучшие результаты отмечены по плантажной вспашке и, особенно, в нижних слоях почвы.

Применение биологических удобрений снижало дисперсность почвы но всем обработкам, но в большей степени по плантажу за вею вегетацию. Внесение навоза в чистом виде и совместно с препаратом «Байкал Эм-1» наиболее эффективно сказалось в 2003 году, где гидрофить-ных коллоидов было 5,08 и 5,14% - в слос 0-20 см; 7,72 и 8,08% - в слое 20-40 см, но сравнению с отвальной обработкой, где их соответственно было 8,% и 8,60%; а в нижних слоях - 11,20 и 9,06%; по трехъярусной - 5,89 и 5,76% - в слос 0-20 см и 8,24 и 7,67% - и слое 20-40 см. Воздействие чистого биопрепарата, чистой соломы и их сочетаний па второй год их использования по плангажной обработке снижало количество коллоидов, соответственно, до 5,39; 5,66 и 5,49%, против отвальной вспашки. Во влажном 2004 году на всех видах обработок и применения биоудобрений отмечалось увеличение содержания гидрофильных коллоидов с сохранением тсндеицЕШ наилучших вариантов. За все годы исследований наблюдалось уменьшение количества Iидрофильных коллоидов, т.е. их «старашс» (по Б.В. Андрееву, 1961; Е.А. Даниловой, 1969) к концу вегетации.

Плотность почшы. Глубокие МВ, направленные на механическое разруте!гис и перераспределение тпетических горизонтов, вносили серьезные изменения в строение пахотного слоя и водно-физических свойств солонцов. Внесение навоза активизировало почвенные процессы и возобновило разрыхляющее действие МВ (рис. 4). Наши исследования (после 24 лет их проведения и 18 лет внесения навоза) отмечают снижение плотности по МВ (1,10-1,17 г/см'— в слос 0-20 см И 1,22-1,24 г/см5 - в слое 20-40 см, по сравнению с отвальной (1,28 - 1,29 г/см3). Наименьшая плотность почвы - по плантажной обработке - 1,10 - 1,15 г/см3. Применение биологических удобрений способствовало снижению плотности почвы но всем видам обработки, се величина была в пределах 1,11 - 1,14, против 1,23 г/см3 — на неудобренном участке по отвальной; 1,05 - 1,09 г/см3— по плантажной; 1,06 - 1,08 г/см3 - по трехъярусной вспашке в первый год после действия удобрений. Наибольшее

Слой 0-20 см

ПесниЮОО 0ссиг,2000 ВэлгаЗООЗ 0с*нь2003 Ввска2004 0сфиь2004

Голы

Слой 20-40 см

123123123123123123

Т*ссн(£0ОД ОсеиьЗООО В4см2С07 0сень2003 ВОСТ42004 СсвньГОС')

Голы

□ Кошроль

□ Солома

□ Навоз+'БаШсал Эм-1"

□ Навоз

□ "Байкал Ом-1"

01 Солома * "Байкал Эм-1"

Рис. 3, Влияние мелиоративных вспашск н биоудобрспий на содержание гидрофильных коллоидов. 1 — отвальная обработка; 2 - плантажная обработка; 3 - трехъярусная обработка.

* '

2

* ,,

л *

5 |.з .5

«-Г0 сч

и к !1 к (1 к к к м к' и к' и к и к и г и !,' и к н к- г: к"

1ч;п 1Ч7.1 I'1 >4 »'Ц I''«' |.>.1 .''Ян

8 "

5 ч

с м

" к м к и ;| к н к к к и 1; N к и к и к и к и к н к

'''v. (""7 ['!?.( )■!■((; !'*• ■ < ■ К« |«Я« I-J.iV- ■

I. Отвальная обработка -

2. Трехъярусная обработка -------- И- начало вегетации; К - конец вегетации.

3. Плантажная обработка

Рис. 4. Влияние мелиоратжиьгх вспашек на плотность солонцов.

уплотнение почвы слоя 0-40 см отмечалось при использовании чистой соломы. Наилучший мелиорирующий эффект от биоудобрений получен по плантажу. Даже на второй год действия удобрений (2004г.) возрастала эффективность действия препарата «Байкал Эм—1» как в чистом использовании, так и в сочетании с навозом и, особенно, о соломой (1,07 — 1,14 г/см* и 1,06-1,12 г/см3 соответственно слоям). Это дает основание предположить о возможности использования .соломы в сочетании с препаратом «Байкал Эм-1» вместо навоза.

Спфуюнурное состояние почем. Преимущество глубоких МВ на структурное состояние почвы сохранялось в 2000-2004 годы. Количество агрономически ценных а [ре га то в было наибольшим по шантажной обработке - 79,3 и 88,1%(но слоям) с преобладанием агрегатов размером 1 - 3 мм; затем по трехъярусной - 77,6 и 72,8% с преимуществом агрегатов 1 - 0,25 мм. На отвальной обработке наблюдалось значительное укрупнение отдельностеЙ почвы, где половина всех агрегатов (47,3%) имела размеры 3—10 лгм. Повышение влажности почвы 2004 года усилило обогащение почвы гидрофильными коллоидами (рис. 4), что привело к уменьшению ценных агрегатов (66,4 —70,5%) и усилению глыбистосш структуры. Однако, но плантажу эти процессы протекали слабее. Результаты доследований прошлых лет подчеркивали,, что МВ продолжали способствовать формированию водопрочных агрегатов и лучше по плагггажной обработке (54,0 — 56,2%), затем - по трехъярусной (46,8 - 51,8%), против 3 8,2 - 41,45% - по отвальной.

Применение бцоресурсов способствовало улучшению качества структуры: повышалось содержание агрономически ценных и водопрочных агрегатов по веем видам обработки.

Воздействие чистого навоза и его комбинации с биопрепаратом по плантажу, на второй год последействия, улучшило во до прочность структуры в большей степени, чем на первый год. По сравнению с отвальной обработкой количество водостойких агрегатов увеличилось веской - па 9,8 - 5,2%, а осенью - на 9,1 - 9,9%, соответственно удобрениям. На второй год, использование соломы совместно с биопрепаратом усилило формирование водогфочных агрегатов но всем видам обработки, особенно по плантажной, где содержание их было 54,0 — 59,6%, против 52,6 - 56,0 - по трехъярусной, 51,8 - 53,2% - по отвальной обработкам и 45,0% - без удобрений (рис, 5).

Запасы елаги в почве. Большая роль в накоплении и правильном использовании влаги принадлежит приемам основной обработки почвы. МБ, оказав наиболее радикальное влияние на улучшение сложения почвы и се структуры, способствовали наибольшему накоплению влаги в почве, количество которой также зависит от погодных условий года.

Слой 0-20 см

Песни 2000 Осень 2000 1003 Осенк 2003 Втеки 200) Осоа. 2004

Г«Д|Д

Слой 20-10 см

12312312312312312,3

В «эта 2000 Осень 2000 1Ъаэш ИМ0 Осш 1О0Э Ими №04 Оони, 100Л Годы

СЗ Контроль В114ШО! □ Солома

□ "Байкал Эм-Г ШНав01+"Ь'айкал Эм-1" ПСодома+" Байкал Эм-1

Рис. 5. Влияние мелиоративных обработок и биоудобрспий на содержание водопрочных агрегатов. I - отвальная обработка; 2 - плантажная обработка; 3 - трехъярусная обработка.

Результаты исследований показали, что общие запасы и доступная влага в почве п большем объеме накапливались по плантажной обработке, что повысило продуктивность с.-х. кулыур.

За псе годы исследований плантажная и трехъярусная обработки по-разному влияли на характер распределения влага в почве: па варианте плантажа более влагообеспечсшл были нижние горизонты, в то время как по трехъярусной вспашке — увлажнен весь почвенный профиль равномерно.

Расчсг общих запасов влага в почве за все годы исследований показал, что наибольшее количество сосредоточено по плантажной вспашке И колебалось и пределах от 719,5 до 930,3 мэ/га, в зависимости от увлажненности года. В то время как по трехъярусной обработке они были от 702,4 до 972,6 и по отвальной - от 695,3 до 864,0 м3/га (рис. б).

ЕескаЮСЗ ОснкТОО! ВоанСОМ Оояи.1004

Роды

□ Контро-ть 8 Навоз

□ Солома О "Байкал Эм-1" Ш11авоя+*1«1ЙкояЭм-1" ШСолома+гБайкал Эм-1"

Рис, 6. Общие запасы влаги в почве под влиянием биологических удобрений.

1 - отвальная обработка; 2 - плантажная обработка;

3 — трехъярусная обработка.

Применение биологических удобрений способствовало увеличению запасов влага по всем видам обработки. На первый год их последействия наибольшие весенние запасы влаги отмечены по плантажной вспашке с использованием чистого навоза и его сочетания с биопрепаратом, а также применение последнего с соломой, что способствовало увеличению продуктивных запасов влаги па этих вариантах - ее количество составило, соответственно, 196,3; 173,0; 176,6 мэ/га.

Урожайность сельскохозяйственных культур

Анализ величины урожайности возделываемых культур показал, что она зависит от агроприемов. Применение мелиоратишшх обработок на солонцовых почвах более 25 .чет, способствует новышешпо урожайности сельскохозяйственных культур. Наилучшие результаты за все годы получены по плантажной обработке (1.77; 2.30 и 2.28 тл.ед,/га, табл. 2). Использование по ней биологических удобрений наиболее эффективно влияет па урожайность сельскохозяйственных культур.

Наибольшая урожайность получена в первый год «осле внесения биологических удобрений на фоне плантажной обработки при использовании препарата «Байкал Эм-1» в сочетшши с навозом и соломой (2.843.29 т.з. од./ га), а также внесении чистого навоза (2,95-3.16 т,з. с д. на га) и препарата «Байкал Эм-1» (2.58-2.94 т.з. едУга). Эффективность чистой соломы на урожайность культур была самой тапкой (2.55-2.58 Т-з. ед/га).

Энергетическая и экономическая оценка применения биологических удобрений

Расчеты энергетической эффективности показали, что наибольшая величина энергозатрат на единицу площади наблюдалась на вариантах применения навоза (22.66-22.94 ГДж/га), что обусловлено высоким содержанием энергии в этом удобрении (14.70 ГДж/га при дозе навоза 35 т/га), а также с большими затратами на сто внесение. Это отразилось на коэффициенте энергетической эффективности и снизило данный показатель до 4.54-4.85 по сравнению с другими вариантами. Использование биопрепарата в чистом виде и в сочетании его с соломой было менее энер!©затратно (12.17 и 13.09 ГДж/га соответственно) и оказалось наиболее энергетически выгодным, где коэффициент энергетической эффективности составил 7.70 -7,82 против 6.61 при запашке чистой соломы и 6.69 - на контрольном варианте.

Применение препарата «Байкал Эм-1» в сочетании с соломой наиболее экономически выгодно. Величина чистого дохода и окупаемости затрат здесь была наибольшей и составляла 5095 руб./га и 1.61 руб./руб. соответствен но, при норме рентабельности — 61.5%. Использование навоза связано с высокими эксгщуатациоиными затратами на его внесение, что снизило экономическую эффективность. Величина чистого дохода была 4525,7 руб./га при сто внесении совместно с «Байкал Эм-1» и 3850 руб./га — в чистом виде; окупаемость затрат составила 1.45и 1.40 руб., норма рентабельности — 46.4 и 40.1% соответственно.

Таким образом, в результате энергетической и экономической оценки применения биологических удобрений установлено, что наиболее эффективным является комбиниронашюс использование соломы с биопрепаратом «Байкал Эм-1»,

Таблица2

Урожайность культур под влиянием мелиоративных обработок н биологически! удобрений, т.мд^га.

Варианты 2000 2002 2003 2004

Суданская трава (сено) СНимая пшенниа (зерно) Ячмень (зеленая масса) Ячмень (зерно)

Отвальная Плантажная Трехъ ярусная Отвальная Плантажная Трехъ ярусная Отвальная Плантажная Трехъ ярусная Отвальная Плантажная Трех ъя-рус-ная

1. Контроль (без удо&-рений) 1,52 1,96 1,83 1,50 1,77 1,67 1,62 2,30 1,98 1,75 2^8 1,95

2. Навоз (35 т/га) - - - - - - 2,42 3,16 2,98 2,25 2,95 2,64

3. Солома (4 т/га) - - - - - - 1,78 2,58 2.10 1,91 2,55 2,03

4. «Байкал Эм-1» (2,75 л/га) - - - - - - 2,40 2,94 2,54 2,05 2,58 2,19

5, Навоз + «Байкал Эм-Ь - - - - - - 2,65 3,29 3,26 2,44 2,98 2,84

6. Солома + «Байкал Эм-1» - - - - - - 2,35 3,06 2,94 глг 2,84 239

НСР« ЛБс 0,03 0,08 0,06 0,05 0,05 0,05 0,04 0,10

выводы

1. Длительность положительного воздействия чистых разовых мелиоративных вспашек (МВ) ни свойства солонцов продолжалась-не более 5 лет; внесение павоаа (не ши« 30 т/га) череч каждые 3-1 года активизировало почвешшс процессы н продлевало их мелиорирующий эффект более 25 лет.

2. Наиболее благотворное влияние па агрофизические свойства солонцов в первые 12-15 лет после проведения мелиоративных вспашек оказывала грехьярусная, в последу гощне годы преобладали мелиорирующая роль плантажной об|жботки,

3. Превосходе пю мелиорытитагмх о("ц>аботок над отвальной вспышкой в накоплении органического вещества проявлялось -¿а все 3 тда исследований и, особенно, по плантажной имишим (2.01>-2.94% - в верхних и 1.64-2.56% — в нижних слоях). Фермент,1тивная кктдишосчъ почеа подчерки наст, что минерализация ор сан тс и ч;ильнее выражена 1Ю отвальной и трехъярусной (ПО соответственно равны 1.81 и 1.93), чем по плантажной (ПО=Ч ,65) обработкам, где кооффшигеиг !у мпфи^адаи «вставлял 81.ироткп .9 ~ на юигрояе.

■1. Применение биологических удобрений усиливало 1умуеообра-зовагше даже по отвальной обработке, особмшо при испоиьтошпыи чпв"к»го аашза (3.30%) и его сочетании с бжнгрешрагом <3.18%); несколько <лабее ото происходит при запаыке соломы (2.67%), Ко'лффн-То(сцт гумифяклцт; соо)ветствог:;н> «сставл^л 85.3-86.6%; 89.9 и 74.681.9%. Применение таит»»' Слш^члыра'гп способствопото наибольшей минерализации (П0^2.0Ь2 26).

5. Раесолони¿ванне солонцов сл;лы>тес п^гекпдо но шантаж? грн использовании чистою * и воза и его сочетгним с биоц «паратом Г>М-1, где снижение азтрия »ронеходнио соответственно до 3 <>4% прошв 5.32% - по грехъяр>'С?.юП и 7.17"/» - по отаъа.гюй обработкам; ком-паексиое примснише пасои уменьшало содержание натрия до 2Ж>% -но плантажу и 5.37% - по трехъярусной вспышке. Действ»,1- чистой со-.чомы на р^ооконцеваняс проявляюсь слабее, но ее сочетание с биопрепаратом уешдавало этот процесс (но МП - до 5.76 и 7.76%, ирошл ! 0.6% — без з'добре ний). Допол пчельное иогтушнпше б;;»логических удобрений предот^агцаег дегрйдацшо гголы!.

6. МВ, и особенно плантажная »спаода, продолжали окачивать положительное влияние на тодпо-фи-адчсск^е о-ожлвд солонцов, Содержание педкуфилыщх коноидов (основной показатель псблиюпри-ятаых свойств солонцов) уменьшалось в большей степени по плантажу (5 7-9.03% - в герхних, и 8.7 -15.62? а - з нижних слоях; против 6.27 -9.47% и 9.0-16.3% - по трехъярусной, 9.8-] 1.23% и 11.92-17.19% - по

отвальной обработкам). К коппу вегетации количество их снижалось, а с увлажнением почвы — повышалось. Наибольшее снижение диспсрно-сти почвы отмечалось При применении навоза (8.06%) и его сочетания с биопрепаратом (8.60%) даже по отвальной обработке; по трехъярусной — 5.89 и 5,76%; по плантажной - 5.08 и 5.14%. По плантажу все био-удобрейия сильнее уменьшали дисперсность почвы и увеличивали агрегацию ила.

7. Плотность почвы по МВ находилась в оптимальных величинах (1.10 - 1.26 г/см3). Применение биологических удалений способствовало снижению ее по всем видам обработки: по отвальной — в пределах 1.11 — 1.14 против 1.23 г/см3 без удобрений; несколько лучше по трехъярусной— 1.06 - 1.08 г/см1 и наиболее разрыхляющее действие оказала плаптажная обработка В па ее фоне применение чистого навоза (1.05 г/смэ) и его в смеси с биопрепаратом (1.06 г/см*).

8. МВ в большей степени способствовали формированию агрономически ценных и водопрочных агрегатов за вое годы исследования. Лучший эффект получен по плантажной обработке, где меэоагрегагов было 66.8 и 68.8% - н нижних слоях; по сравнению с трехъярусной -64.4 и 61.7% и с отвальной - 60.9 и 61.5% по слоям. Водопрочность структуры била тоже выше по плантажу — 38.4 и 46.4%, и по отвальной обработке — 33.6 и 43.0%, по слоям. Использование бноресурсов активизировало процесс остру кту ривания даже по отвальной обработке, где агрономически ценных aiperaroB было больше от применения чистого навоза (64.9 и 69,4%) и сто смеси с биопрепаратом 67.8 и 73.3%; запашка чистой соломы не оказала существенного влияния па стру ктурообра-зование, но ее применение с биопрепаратом усилило формирование ценной структуры (65.2 и 68.4%), что отразилось на образовании водопрочных агрегатов. Более эффективнее проявила себя плантажная вспашка со всеми биологическими удобрениями.

9. Общие запасы влаги в основном сосредоточены по плантажной вспашкс и колебались в пределах 719.5 до 930.3 mVih, против от 635 до 864 м3/га - по отвальной, в зависимости от увлажненности года. Применение биоресурсов увеличило плагонахопление по всем видам обработки.

10. Применение МВ на солонцах способствовало повышению урожайности с. - х. культур, Наибольший выход зерновых единиц получен по плантаж)' с применением биопрепарата в смеси с навозом и соломой (2.98-3,29 и 2.84-3.06 т-3.ед./га, соответственно), а также при внесении чистого навоза (2.95-3.16 т.з.е./га) и препарата ЭМ-1 (2.58-2.94 т.з.ед /га). Эффективность чистой соломы на урожайность культур была самой низкой ( 2.55-2.58 т.з.едУга).

11. Наибольший энергетический эффект получен от комбинированного применения биопрепарата с соломой, где коэффициент энергетической эффективности составил 7.82, норма рентабельности 61.5%. Применение навоза экономически менее выгодно (рентабельность составила 40.1-46.4%), что связало с большими энер1,етнчес1сими затратами (22.94 ГДж/га) и коэффициент энергетической эффективности был относительно низкий (4.54-4.85).

ПРЕДЛОЖЕНИЯ И РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ:

]. Для предотвращения деградации солонцов каштановых средних мало — и средценатрисъых среднееугаиннстых на делювиальном супншке, улучшения их коллоидно-химических и агрофизических свойств рекомендуется применять плантажную вспашку на 40 см;

2. По отвальной обработке (25-27 см) необходимо применение биопрепарата «Байкал Эм-1» в сочетании с навозом (35 т/га) и соломой (4 т/га).

3. Внесение навоза (35 т/га) из-за высоких эксплу зтациоиных затрат заменить запашкой соломы зерновых культур (4 т/га) с обработкой биопрепаратом «Байкал Эм-1» (2.75 л/га), как вариант наиболее энергетически и экономически выгодный.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:

1. Губов В.И. Продолжительность действия мелиоративных вспашек на водно — физические свойства солонцов каштановой зоны Заволжья/ H.H. Синицы на, В.И, Губов// Повышение устойчивости производства продукции растениеводства и животноводства: Сб. науч. работ СГАУ ИМ.Н.И. Вавилова.-Саратов,2001.-С. 138-144.

2. Губов В.И. Мелиорация солонцов каиггаповоИ зоны Заволжья/ В.И, Губов// Тезисы докладов научной конференции молодых ученых, аспирантов и студенток, носня¡денной 115 — лстию со для рождения академика Н.И. Вавилова,- Саратов, 2002. - С, 40-41.

3. Губов В.И, Роль растительных формаций в формировании гидрофильных коллоидов/ Н.Е. Сшшцына, Ю.М. Мохонько, В.И, Губов// Современные технологии возделывания сельскохозяйственных культур. Сборник научных работ. - Саратов, 2002. - С. 156-159.

4. Губов В.И. Биоресурсы мелиорации солопцов/ Н.Е. Сиинцына, В.И. Губов, A.A. Дмитриев// Материалы [ксроссийской научно - практической конференции, посвященной 116-й годовщине со дня рождения академика Н.И. Вавилова. — Саратов, 2002. - С. 43—46.

5. Губов В.И. Измепепие водно — физических свойств малонатриевых солонцов засушливого Заволжья под влиянием биологических ресурсов/ Н.Е. Сшшцьша, В.И. Губов, А.А Дмитриев// Материалы Всероссийской научно - практической конференции, посвященной 117 — й годовщине со дня рождения академика Н.И. Вавилова. — Саратов, 2003. -С.63-65.

6. Губов В.И. Эффективность биологической мелиорации солонцов сухостепной зоны Заволжья/ Н.Е. Синицыпа, В.И. Губов, А .А. Дмитриев// Передовой производственный и научно — технический опыт в сельскохозяйственном производстве. Сборник научных статей. - Саратов, 2004.-С. 41-44.

7. Губов В.И. Эффективность влияния биологических препаратов на почвенное плодородие малонатриевых солонцов засушливого Заволжья/ Н.Е. Синицы на, В.И. Губов, А. А. Дмитриев// Достижения Эм — технологии в России. Сборник трудов. — М., 2004. - С. 64-66.

Подписало в печать Формат 1/16- Бумага офсетная. Гарнитура Типе». Псч. л 1,0. Тираж ЮЭ. Закад 966/935 Федеральное государственгное обра^омгедавде учреждение высшего ирофссономлм^го образования «СврвтовохкЁ говудвротееяяый аграрный упнв^юитет йм. Н. И. Вавилова» 410600, Саратов, Театральная пл., 1,

№25 8 74