Агроэкологическая оценка горчицы белой, люпина узколистного и сафлора в Центральном районе Нечерноземной зоны

Курило, Анастасия Александровна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Агроэкологическая оценка горчицы белой, люпина узколистного и сафлора в Центральном районе Нечерноземной зоны
ВАК РФ 03.02.08, Экология (по отраслям)

Автореферат диссертации по теме "Агроэкологическая оценка горчицы белой, люпина узколистного и сафлора в Центральном районе Нечерноземной зоны"

На правах рукописи

г 4—

КУРИЛО Анастасия Александровна

АГРОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ГОРЧИЦЫ БЕЛОЙ, ЛЮПИНА УЗКОЛИСТНОГО И САФЛОРА В ЦЕНТРАЛЬНОМ РАЙОНЕ НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ

Специальность: 03.02-08 - экология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

- 8 ДЕК 2011

Москва 2011

005005529

Работа выполнена на кафедре экологии Российского Государственного аграрного университета - МСХА им. К.А.Тимирязева

Научные руководители: доктор сельскохозяйственных наук, профессор Постников Дмитрий Андреевич

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, Федорова Тамара Никитична, доктор сельскохозяйственных наук, Добрудкая Елена Георгиевна

Ведущая организация: Государственное научное учреждение Московский научно-исследовательский институт сельского хозяйства «Немчиновка» Россельхозакадемии

Защита диссертации состоится 22 декабря 2011 г. в 12 часов на заседании диссертационного совета Д 220.016.02 при Всероссийском научно-исследовательском институте информатизации агрономии и экологии (ФГУП «ВНИИ Агроэкоинформ»).

Адрес: 143026, Московская область, Одинцовский район, гп Новоивановское, ул. Агрохимиков, дом 6.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГУП «ВНИИ Агроэкоинформ».

Автореферат разослан и&М^- 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета: /^у

кандидат сельскохозяйственных наук

Титов Г.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

Эффективность сельскохозяйственного производства в значительной степени зависит от уровня плодородия почвы. Резкое сокращение объемов применения органических и минеральных удобрений в последние десятилетия привело к существенному снижению показателей почвенного плодородия (Лошаков, 1999; Кружков, 2007). Отмечается снижение запасов органического вещества, доступных форм питательных элементов, усиление фитопатогенной и энтомологической напряженности в агроценозах, что в целом способствует снижению урожайности и валовых сборов продукции в растениеводстве. Сегодня в России 56 млн. га пашни (45%) характеризуется низким содержанием гумуса, 28 млн. га (23%) - недостатком фосфора и 11,5 млн. га (9%) - калия. Среднегодовой дефицит гумуса в пахотном слое за последние годы в среднем по России составляет 0,52 т/га, по отдельным регионам изменяется от 0,25 до 0,72 т/га (Концепция федеральной целевой программы "Сохранение и восстановление плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения и агроландшафтов, как национального достояния России на 2006 - 2010 годы").

В настоящее время объемы внесения органических удобрений, в силу сложившихся производственных условий в хозяйствах Нечерноземной зоны, не могут обеспечить стабилизацию и повышение показателей почвенного плодородия. Для исправления сложнейшей ситуации в Российском земледелии очень важно вести научный поиск и разработку необходимых элементов стратегии развития агросферы с позиции экологического благополучия (Мине-ев, 1993; Беляк, 2005; Еськов и др. 2006).

Внедрение севооборотов, основанных на биологизации продукционных процессов, использовании биологического азота бобовых растений, возделывании сидератов в настоящее время являются важным условием воспроизводства и поддержания почвенного плодородия.

Сидеральные культуры за период вегетации от 1 до 2 месяцев способны повысить биологическую активность почв, улучшить физические свойства почвы, значительно снизить засоренность посевов и в целом способствовать повышению урожайности последующих культур (Лошаков, 1999). В связи с этим использование традиционных сидеральных культур, а также поиск новых нетрадиционных является актуальным и важным этапом экологизации земледелия.

Цели и задачи исследований

Целью исследований являлось проведение сравнительной агроэкологиче-ской оценки горчицы белой, люпина узколистного и интродуцента - сафлора, при использовании на сидеральные цели в условиях Центрального района Нечерноземной зоны.

Для её достижения решались следующие задачи по изучению и определению:

- особенностей роста и развития горчицы белой, люпина узколистного и сафлора;

-содержания основных элементов питания в надземной и корневой массе опытных культур;

- влияния опытных культур на засоренность посевов яровой культуры;

- влияния культур на биологическую активность почвы;

- динамики основных показателей почвенного плодородия до и после использования опытных культур на сидеральные цели;

- сравнительной оценки эффективности использования опытных культур на ячмене яровом;

- энергетической эффективности применения изучаемых культур на сидеральные цели.

Научная новизна

В условиях модельных опытов проведены исследования по изучению интенсивности корневого дыхания горчицы белой при имитации экологического стресса (фосфорный голод).

Впервые показана возможность возделывания сафлора как перспективной культуры в условиях Московской области Нечерноземной зоны.

Впервые проведены полевые исследования по сравнительному изучению и агроэкологической оценке горчицы белой, люпина узколистного и сафлора при возделывании в качестве зеленого удобрения.

Проведена сравнительная оценка последействия сидерации при различных вариантах использования опытных растений на засоренность посевов и урожайность ярового ячменя.

Изучено воздействие культур (горчица белая, люпин узколистный и сафлор) на биологическую активность и интенсивность дыхания почвенного микробиоценоза.

Практическая значимость результатов исследований

Установлено, что применение сафлора на сидеральные цели повышает урожайность ярового ячменя. Расширение ассортимента сидеральных культур в Нечерноземной зоне является важным аспектом в практическом вопросе решения проблемы сохранения и восстановления интенсивных агроценозов в условиях вариабельности погодных условий. В арсенале земледельцев должны быть . традиционные приемы биологизации, но с использованием новых перспективных культур со свойствами эврибионтов, адаптированных к существенному изменению погодных условий за вегетационный период.

Проведенные исследования дополняют и расширяют имеющиеся научные результаты по использованию биопотенциала культуры сафлор, его влиянию на продуктивность яровой культуры, а также по использованию горчицы белой и люпина узколистного при решении стратегической задачи по сохранению и воспроизводству функциональной целостности и стабильности интенсивных агроценозов.

Апробация и публикация результатов исследований

Результаты исследований докладывались на расширенной научной конференции факультета агрохимии, почвоведения и экологии РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева (Москва, 2010), на итоговом отчетном собрании Центра сохранения, поддержания и изучения генофонда (Михнево, 2010).

Всего опубликовано 10 работ, из них по материалам диссертации 6.

Структура и объем диссертации

Диссертационная работа изложена на 114 страницах компьютерного текста, состоит из введения, 5 глав, выводов, практических рекомендаций, списка использованной литературы; включает 21 таблицу, 19 рисунков и 18 приложений на 29 страницах. Список использованной литературы включает 141 источник, в том числе 9 на иностранных языках.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Условия и методика проведения исследований

Работа выполнена на кафедре экологии Российского Государственного аграрного университета - МСХА им. К.А. Тимирязева в период с 2004 по 2010 год. Полевые исследования проводились в 2008-2010 годах на полях МОВИРа в Ступинском районе Московской области - ныне Центр сохранения, поддержания и изучения генофонда ГНУ Всероссийский селекционно-технологический институт садоводства и питомниководства Россельхозакаде-мии. Лабораторные исследования с водной культурой горчицы белой проводились в 2004-2005 годах в лаборатории регуляции водного обмена Института физиологии растений им. К.А.Тимирязева РАН.

Почва опытного участка относится к среднесуглинистой дерново-подзолистой почве средней степени окультуренности с содержанием в слое 020 см гумуса 1,3%, N шсл, 21,2 мг/кг, Р205 -219 мг/кг почвы, К20 -193 мг/кг.

Метеорологические условия в годы проведения полевых опытов были различные. Сумма осадков, выпавших за вегетационный период 2008 года, составила 228,9, за 2009 - 197, за 2010 - 157,9 мм (при среднемноголетней норме 299 мм). В течение 2009 и 2010 года распределение осадков по месяцам было неравномерным. В течение трех лет исследований среднемесячная температура воздуха за вегетационный период превышала средне многолетние данные по месяцам на 1,1°С (в 2008), 1,6°С (в 2009), на 6,1°С (в 2010 году). Различные метеорологические условия, сложившиеся за период исследований (2008-2010 годы) позволили разносторонне изучить опытные культуры.

Расположение вариантов систематическое. Повторность опыта 4-х кратная, площадь делянок 33м , учетная площадь 20 м2.

Почва опытного участка характеризовалась высоким содержанием подвижных форм калия и фосфора (5 класс обеспеченности), что также позволило нам не использовать в период исследований минеральные удобрения. Кроме того минеральные удобрения могли внести систематическую ошибку в ожидаемые показатели экологической направленности, поскольку дополнительное

внесение питательных элементов могло некорректно повлиять не только на эдафические показатели, но и на биологическую активность почвы, скорость разложения растительной массы сидератов и т.д.. Объектом наших исследований было изучение чистого эффекта сидерации, на основе биопотенциала си-деральных культур, их экологических особенностей и возможностей. Агроэко-логическая оценка культур включала исследования по изучению самих культур (биометрические, фенологические исследования, определение продуктивности культур и т.д.), а также оценки их эффективности при использовании на сиде-ральные цели (влияние на сорную растительность, на микробиоценоз почвы, на содержание доступных элементов питания в почве, на продуктивность последующей яровой культуры).

В опытах изучали: горчицу белую (Sinapis alba L.) сорт Рапсодия, люпин узколистный (Lupinus angustifolius L.) сорт Ладный, сафлор красильный (Carhamus tinctorius L.) сорт Шифо. Норма высева горчицы составила - 4,0 млн.шт. всхожих семян, 25 кг/га, люпина -0,75 млн.шт. семян, 120 кг/га, сафлора - 0,70 млн.шт. всхожих семян 25 кг/га. В течение вегетации опытных растений проводили биометрические наблюдения. В фазу цветения, провели скашивание опытных растений серпом, оставив по каждой культуре делянки с поукосно-корневыми остатками (при использовании зеленой массы на корм) и с вегетирующими растениями (на зеленое удобрение). Заделку зеленой массы проводили дискованием. В весенний период для оценки действия применения сидерации опытные участки были засеяны яровым ячменём (сорт Зазерский 85). Норма высева ячменя составила 4,5 млн. всхожих семян (180 кг/га). Минеральные удобрения под ячмень не вносились.

Схема полевого опыта включала 7 вариантов:

1) пар (контроль) - яровой ячмень,

2) горчица белая (на корм) - яровой ячмень,

3) горчица белая (на удобрение) - яровой ячмень,

4) люпин узколистный (на корм) - яровой ячмень,

5) люпин узколистный (на удобрение) - яровой ячмень,

6) сафлор (на корм) - яровой ячмень,

7) сафлор (на удобрение) - яровой ячмень.

В лабораторных опытах объектом исследований служила реакция растений горчицы белой, выращенной в условиях водной культуры на недостаток и отсутствие фосфора в питательной среде. Вегетационные опыты были направлены на выявление фитомелиоративного потенциала горчицы белой и роли корневых выделений в фосфорном питании.

Схема лабораторного опыта включала 3 варианта:

1) контроль - растения, выращенные на полном питательном растворе (среда Кнопа),

2) растения, выращенные на растворе без фосфорнокислого калия (КН2Р04),

3) растения, выращенные на растворе без фосфорнокислого калия с добавлением 1г/л фосфоритной муки, т. е. заменяя легкодоступный фосфор на труднодоступный. В процессе вегетации растений проводили биометрические на-

блюдения, а также определение интенсивности дыхания корней горчицы методом Варбурга открытой манометрии).

Анализ почвенных и растительных образцов проводили в лаборатории агрохимии и почвоведения ГНУ ВСТИСП Россельхозакадемии. Микробиологические исследования проведены на кафедре микробиологии РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева.

Отбор почвенных образцов осуществляли по общепринятой методике в соответствии с ГОСТ 174301 - 83.

Определение рН солевой вытяжки проводили по методу ЦИНАО (ГОСТ 26483-91). Определение гумуса проводили по методу Тюрина в модификации ЦИНАО (ГОСТ 26213-91). Определение подвижных форм фосфора и калия в почве проводили по методу Кирсанова в модификации ЦИНАО (ГОСТ 26207 -84). Определение щелочногидролизуемого азота проводили по Корнфилду (в модификации ЦИНАО).

Микробиологическую активность почвы определяли аппликационным методом по интенсивности разложения целлюлозы (Минеев, 2001). Учет численности в почве опытных делянок денитрифицирующих бактерий, микроскопических грибов, нитрифицирующих бактерий, актиномицетов проводили методом последовательных разведений, с посевом на твердые и жидкие стандартные питательные смеси (Гильтая, Чапека, Виноградского, КАА, МПА). Учет азотобактера проводили методом обрастания комочков почвы на среде Эшби (Теп-пер и др., 2001). Интенсивность почвенного дыхания после заделки опытных растений (базальное и субстрат-индуцировашюе дыхание), определяли хро-матографическим методом в модификации Н.Д. Ананьевой (Ананьева,1997).

Содержание калия в растительном материале определяли пламенно-фотометрическим методом (ГОСТ 30504-97). Фосфор определяли с применением аскорбиновой кислоты по Мерфи и Райли спектрофотометрическим методом (ГОСТ 26657-85).

Засоренность посевов оценивали рамочным методом, по численности сорняков в основные фазы развития культурных растений.

Учет урожая проводили методом выборочных делянок — в 4-х кратной по-вторности, площадь учетной делянки 1 м2.

Достоверность различий между вариантами опыта оценивалась методом дисперсионного анализа с использованием компьютерной программы статистического анализа ЭТЯА^ (программа Захарьина, 1991 г.).

Энергетическая эффективность рассчитана по технологическим картам с учетом фактической урожайности культур.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ Фенологические и биометрические наблюдения за культурами

В течение вегетации исследуемых культур проводили фиксирование наступления фаз развития растений. В результате фенологических наблюдений за ростом и развитием горчицы белой, люпина узколистного и сафлора установлено, что первые всходы у горчицы белой (10%) появляются на 5...7 сутки после посева. Появление всходов люпина узколистного отмечается на 10-11 сутки. Всходы сафлора появились на 14 сутки после посева, отставание в появлении всходов сафлора в сравнении с горчицей составляет 7-10 суток. У горчицы как наиболее коротковегетирующей из изучаемых культур, фазы полных всходов и полного цветения наступали с существенным опережением люпина и сафлора. Полное цветение в варианте с сафлором наступает на 85-92 сутки со дня посева, тогда как в варианте с другими культурами цветение отмечено на 47-66 сутки после посева. Таким образом, период от начала вегетации до фазы цветения, рекомендованной для использования зеленой массы на сидеральные цели у горчицы белой, составил 1,5 месяца, у люпина узколистного 2,5 месяца, у сафлора - 3 месяца.

Исследуемые сидеральные культуры в середине фазы цветения имели в среднем следующую высоту: горчица - 66,5 см, люпин- 61,5 см, сафлор 78,5 см (табл. 1).

Таблица 1

Динамика роста культур по фазам развития (высота растений), см

Фенофаза Горчица белая Люпин узколистный Сафлор

2008 г. 2009 г. среднее 2008 г. 2009 г. среднее 2008 г. 2009 г. среднее

Появление I пары настоящих листьев 4,5 4 4,3 9,5 8 8,8 6,2 5 5,6

Начало образования листовой розетки 6,5 8 7,3 14 12,8 13,4 10,2 10 10,1

Начало стеблевания (0,5 £,8 11.7 Б,4 11,0 12,2 10,7 ¿8,0

Начало бутонизации 50,5 15,6 18,1 $7,0 »4,6 55,7 *3,5 18,2 Ю,8

Начало цветения >8,0 *б,0 »7,0 Й,0 08,5 Я ,8 £5,0 57,6 Й.З

Цветение 68,0 :5,о й,5 ?5,0 Г8,0 ?1,5 <2,0 ?5,0 78,5

Среди изученных сидеральных культур наибольшие темпы роста в начальный период развития культур отмечены у горчицы белой. Таким образом, при посеве в I -II декаду мая горчица белая достигает фазы полного цветения в III-й декаде июня -1-й декаде июля. Наименьшие темпы роста в начальный период вегетации отмечены у сафлора, который достигает фазы полного цветения к 1-й декаде августа. Люпин узколистный занимает промежуточное положение среди

изучаемых культур, период оптимального использования на сидерацию (фазы цветения) приходится на II- III декаду июля.

Продуктивность культур

Результаты наших исследований показали, что по накоплению биомассы опытные культуры в порядке убывания можно расположить следующим образом: люпин узколистный, сафлор, горчица белая. Продуктивность зеленой массы люпина узколистного, который к моменту использования на сидерацию сформировал мощную надземную биомассу, в среднем составила 29,03 т/га (табл.2). Биомасса поукосно-корневых остатков также имеет наивысшие значения среди исследуемых культур и составляет в среднем - 4,81 т/га, что в 2 раза превосходит биомассу поукосно-корневых остатков горчицы белой.

Продуктивность надземной массы сафлора составила в среднем 26,42 т/га, масса поукосно-корневых остатков сафлора была несколько ниже биомассы оставляемой в почве при частичной сидерации люпина, и составила в среднем за 2 года исследований 2,95 т/га. Наименьшая биомасса в почве при сидерации остается после использования поукосно-корневых остатков горчицы белой, что в среднем составило 2,34 т/га.

С учетом содержания сухого вещества в биомассе сидеральных культур по результатам наших исследований лидером в накоплении сухой массы является сафлор. Суммарное накопление сухой массы к фазе цветения сафлора в среднем составило 10,80 т/га, люпина узколистного - 6,32 т/га, горчицы белой -3,89 т/га, что в 2,7 раза меньше сухой массы сафлора.

Таблица 2

Продуктивность и кормовая ценность культур, среднее за 2008-2009 годы

Культура Продуктивность, т/га Сбо р, т/га

зеленая масса поукосно-корневые остатки всего сухая масса кормовых единиц переваримого протеина

сырая масса сухая масса сырая масса сухая масса

Горчина белая 20,49 3,08 2,34 0,81 3,89 0,35 0,07

Люпин узколистный 29,03 5,25 4,81 1,07 6,32 0,62 0,11

Сафлор 26,42 9,26 2,95 1,54 10,80 2,48 0,20

В связи с тем, что исследуемые культуры имеют помимо сидерального и кормовое значение, провели сравнительную оценку кормовой ценности культур. Расчеты показали, что сафлор превосходит люпин и горчицу белую по содержанию кормовых единиц и переваримого протеина в сухой массе, исходя из средней биомассы сафлора, сбор кормовых единиц составил 2,48 т/га. Сбор пе-

реваримого протеина с I га сафлора составил 0,20 т. Высокая кормовая ценность сафлора, позволяет говорить о его исключительной питательности превосходящей питательную ценность горчицы и люпина узколистного.

Таким образом, условия, в которых возделывался сафлор в Московской области, оказались благоприятными для роста и развития данной культуры и сафлор можно рекомендовать для использования в Московской области, для кормовых, а также сидеральных целей, что позволит расширить ассортимент сидеральных культур, применяемых для биологизации земледелия на дерново-подзолистой почве.

Удобрительная ценность сидеральных культур

Удобрительный эффект сидеральных культур обусловлен теми питательными веществами, которые освобождаются при разложении биомассы. Положительные изменения питательного режима почвы связаны также с тем, что корневые системы сидеральных культур осуществляют подъем питательных элементов из глубоких горизонтов в пахотный слой, где они вновь вовлекаются в биологический круговорот, что повышает полноту использования всех удобрений, внесенных в почву.

Результаты химического анализа на содержание азота, фосфора и калия в надземной и корневой массе исследуемых культур в фазу полного цветения показали, что по удобрительной ценности они имеют большие различия, как по абсолютным, так и по относительным значениям (табл. 3,4).

Надземная масса люпина узколистного имеет самый высокий процент содержания азота -2,56%. Наибольшее содержание калия отмечено в надземной массе сафлора -1,97%. Наибольшее содержание фосфора отмечено в массе горчицы белой. Наибольшее содержание азота, калия и фосфора в корнях выявлено у люпина узколистного -2,02%, 0,40%, 1,57%.

Таблица 3

Содержание азота, фосфора и калия в массе растений (% к воздушно-сухой массе), среднее за 2008-2009 годы

Вариант Содержание в надземной массе, % Содержание в поукосно-корневых остатках,%

N р2о5 К20 N р2о5 к2о

Горчица белая 2,22 0,53 1,34 0,66 0,34 1,18

Люпин узколистный 2,56 0,43 1,48 2,02 0,40 1,57

Сафлор 1,95 0,46 1,97 0,55 0,15 1,41

Таким образом, при выращивании сафлора на среднесуглинистых дерново-подзолистых почвах он способен интенсивно накапливать калий. Благодаря активному поиску питательных элементов корневой системой сидеральных куль-

тур, в биологический круговорот из генетических горизонтов вовлекается неиспользованный резерв фосфора и калия.

С учетом урожайности растительной массы исследуемых культур в почву возвращается наибольшее количество азота, фосфора и калия при полной сидерации с сафлором -189,1 кг/га, 44,9 кг/га и 204,1 кг/га (табл. 4).

Таблица 4

Поступление в почву азота, фосфора и калия с органической массой сидеральных культур, среднее за 2008-2009 годы

Вариант Поступление сухой растительной массы в почву, т/га Поступление питательных веществ в почву, кг/га

n р2о5 К20

1. Чистый пар - - - -

2. Горчица белая (на корм) 0,81 5,3 2,8 9,6

3. Горчица белая (на удобрение) 3,89 84,2 19,2 50,9

4. Люпин узколистный (на корм) 1,07 21,9 4,3 15,8

5. Люпин узколистный (на удобрение) 6,32 138,5 26,9 93,5

6. Сафлор (на корм) 1,54 8,5 2,3 21,7

7. Сафлор (на удобрение) 10,80 189,1 44,9 204,1

Анализ содержания в сухой массе опытных растений азота, фосфора и калия, позволяет заключить, что почва опытного участка обладает всеми свойствами для благоприятного роста и развития опытных растений. Запасы доступных форм азота, фосфора, калия в пахотном слое дерново-подзолистой почвы могут быть скорректированы за счет применения полной сидерации с люпином узколистным, а также сафлором. Зеленое удобрение, таким образом, служит действенным механизмом вовлечения в биологический круговорот из генетических горизонтов неиспользованного резерва фосфора и калия.

Влияние культур на состояние почвенного микробиоценоза

Оставшаяся в почве после запашки сидератов растительная масса подвергается ферментативному воздействию почвенных микроорганизмов, биохимическая активность которых имеет огромное значение в повышении плодородия почвы и состоянии агроэкосистемы в целом. Уменьшение биогенности почвы в большинстве случаев коррелирует со снижением активности протекающих в ней биохимических процессов, а снижение общей биологической активности отражается на ее эффективном плодородии. Для оценки биологической активности почвы по разложению клетчатки за вегетационный период применяли шкалу Д.Г. Звягинцева.

В результате проведенных исследований установлено, что наименьшая биологическая активность почвы (слабая) выявлена в парующейся почве (разложение полотна составило 9,6%), а также при использовании на сидерат по-укосно-корневых остатков горчицы белой и люпина узколистного (разложение полотна составило 26,0 и 25,3% в среднем по 2008-2009 годам). Это можно объяснить как меньшей массой поступающей в почву (рис.1), так и биохимическим составом поукосно-корневых остатков, характеризующихся более широким соотношением С:Ы, по сравнению с надземной массой.

и ■

о о

I? - §

Е о

Ч «

« а

Рис. 1 Биологическая активность почвы (среднее за 2008-2009 годы)

Применение в качестве сидерата зеленой массы горчицы белой и люпина способствовало повышению биологической активности почвы до уровня «средней». Следует отметить, что эффект от применения поукосно-корневых остатков сафлора равнозначен действию от применения зеленой массы люпина узколистного (среднее разложение полотна при использовании массы люпина составило 46,4%, а поукосно-корневых остатков сафлора - 48,8%, что соответствует средней активности). «Сильная» биологическая активность почвенного микробиоценоза отмечена при использовании зеленой массы сафлора (разложение полотна составило 63,1%). Таким образом, биомасса сафлора в большей степени, чем масса люпина узколистного и горчицы белой способствует увеличению численности почвенных микроорганизмов.

Исходя из вышеизложенного, можно сделать вывод о том, что использование полного органического удобрения стимулирует рост численности поч-

венных микроорганизмов в большей степени, чем применение поукосно-корневых остатков сидеральных культур. Это связано с тем, что биомасса, вносимая в почву при сидерации, служит основным источником питания и энергии для почвенных микроорганизмов.

Влияние различной обеспеченности среды фосфором на прирост биомассы горчицы белой и показатели корневого дыхания

Для изучения фитомелиоративного потенциала горчицы белой и в частности, роли корневых выделений в мобилизации почвенного фосфора, нами проведена серия вегетационных опытов с горчицей белой в условиях водной культуры при различной обеспеченности питательной среды фосфором.

Результатом исследований явилась установленная зависимость между уровнем обеспеченности среды фосфором и массой, а также длиной надземной части и корней опытных растений. Результаты биометрических наблюдений за растениями, выращенными в условиях различной обеспеченности питательного раствора фосфором, показали, что в варианте, где были созданы условия искусственного стресса (при отсутствии фосфора в питательной среде), растения существенно отставали в росте, имели более низкую массу корней и вегетативной части. Угнетение растений, проявилось в снижении длины корней и надземной части растений на 37 и 40%, по сравнению с контрольными растениями (выращенными на полной среде Кнопа), а также в снижении массы корней на 76% и надземной части на 39%. В варианте, где растения развивались в присутствии труднодоступного фосфора в питательной среде, снижение массы надземной части растений отмечено в меньшей степени и составило 7%, снижение высоты растений составило 21% относительно контрольных растений. Масса корней растений не отличалась от контрольного варианта, а длина корней даже превосходила на 16% длину корней растений, выращенных на полной питательной среде.

Результаты исследований показали, что растения горчицы белой, обладающие способностью к подкислению органическими кислотами ризосферной зоны, способны растворять и усваивать труднодоступные фосфаты, отсюда и мощное развитие наземной массы растений, выращенных при введении фосму-ки в питательную среду. Нашими экспериментами в условиях водной культуры было подтверждено, что растения горчицы белой способны использовать нерастворимый фосфор, который в данном случае поступал в питательный раствор в виде нерастворимого фосфата кальция. В условиях модельного эксперимента нами была изучена интенсивность дыхания корней с целью выяснения ответной реакции горчицы белой на недостаток доступного фосфора и определение в связи с этим параметров эколого-физиологической реакции растений горчицы белой на стрессовые условия.

Интенсивность дыхания корней опытных растений горчицы белой, выращенных при разном уровне обеспеченности фосфором, определяли путем оценки интенсивности поглощения кислорода корнями. Так как фосфор является центральным звеном, обеспечивающим нормальное протекание важнейших процес-

сов обмена веществ, то его содержание в питательной среде и доступность растению оказывает существенное влияние на интенсивность дыхания.

В результате проведенных исследований установлено, что при фосфорном стрессе, т.е. при полном отсутствии фосфора в питательной среде (после 2 недель нормального питания) интенсивность поглощения кислорода корнями горчицы белой составила 484,3 мкл/мг ч, что на 33% ниже интенсивности дыхания корней контрольных растений (выращенных на полной питательной среде Кнопа), интенсивность поглощения в контрольном варианте составила -562,3 мкл/мг ч.

Рис.2. Интенсивность поглощения 02 корнями горчицы белой при разном уровне фосфорного питания, мкл/мг ч

Интенсивность дыхания корней растений, выращенных на среде лишенной легкодоступного фосфора, но при наличии в питательной среде 1 г фосмуки, составила 280,9 мкл/кг ч, что на 50% ниже интенсивности дыхания корней контрольных растений, таким образом, дыхание ингибировалось в большей степени (рис.2).

Установлено, что недостаток фосфора или его отсутствие в питательной среде ведет к нарушению энергобаланса в клетках растений, а кислоты, которые образуются в процессе дыхания - яблочная, янтарная, лимонная, глиокси-левая, возможно также фумаровая, щавелевая, уксусная, полностью не проходят цикл и в связи с дефицитом фосфора используются клетками для других процессов. Вероятно, эти кислоты в результате активного выделения и продуцируются корнями горчицы белой, благодаря чему она и обладает подкисляющим действием в условиях фосфорного стресса. Этот механизм носит приспособительный характер. Растение старается ликвидировать недостаток фосфора путем усвоения труднодоступных форм фосфора (Постников, 2009). Следовательно, в вариантах с фосмукой дыхание ослаблено, и промежуточные продукты выделяются в окружающую среду, тогда как при оптимальном уровне питания дыхание осуществляется активнее.

Таким образом, в результате проведенных исследований выявлено, что горчица белая обладает мощным биопотенциалом и фитомелиоративными свойствами, которые могут быть использованы для решения проблемы воспроизводства почвенного плодородия, позволяющим повысить содержание доступного фосфора в почве за счет мобилизации труднорастворимых фосфатов.

Влияние опытных культур на засоренность посевов яровой культуры

Критерием эффективности любого приема в земледелии и сидерации в частности, является способность оказывать влияние на засоренность посевов. В качестве индикатора агроэкологического влияния полной и частичной сидерации на засоренность последующей культуры использовали посевы ярового ячменя - сорт Зазерский 85. Среди видов сорно-полевой растительности в посевах преобладали ярутка полевая (Thlaspi arvense L.), фиалка полевая (Viola ar-vensis L.), марь белая (Chenopodium album L.), звездчатка ланцетовидная (Stellaria holostea L.), вьюнок полевой (Convolvulus arvensis L.), пырей ползучий (Elytrigia repens L.), мятлик (Poa pretense' L.), петушье просо (Echinochloa crus-galli L.).

Общая засоренность ячменя по всем вариантам в 2010 году была меньше засоренности в 2009 году. Меньшая засоренность связана с малым количеством осадков, выпавших за июнь месяц, и отсутствием осадков и высокой температурой воздуха в июле 2010 года (по сравнению со среднемноголетними данными), что способствовало гибели сорняков.

Средние результаты по засоренности посевов представлены в табл. 5. Из изучаемых культур по влиянию на засоренность ячменя лучшим образом себя проявил сафлор, причем засоренность ячменя, высеянного по зеленой массе сафлора, снижена в большей степени, чем при использовании поукосно-корневых остатков. Засоренность по поукосно-корневым остаткам сафлора составила 27 шт/м2 в начальный период развития ячменя и 17 шт/м2 в фазу восковой спелости ячменя. Таким образом, засоренность составила 49 и 44% от засоренности чистого пара. Засоренность ячменя при полной сидерации с сафлором составила 22 и 15 шт/м2, что в сравнении с контролем составило 40 и 38%. Таким образом, нами установлено, что сафлор способен оказывать мощное воздействие на сорную растительность, природу и механизм этого явления ещё только предстоит раскрыть.

Применение в качестве зеленого удобрения горчицы белой в большей степени повлияло на засоренность посевов ячменя, чем сидерация с люпином узколистным. После заделки зеленой массы горчицы количество сорняков в посевах ячменя составило 24 и 21 шт/м2, что в процентном соотношение от чистого пара составило 44 и 54%. Поукосно-корневые остатки горчицы в меньшей степени воздействовали на рост сорной растительности, засоренность относительно чистого пара составила 60... 67%.

Засоренность ячменя при частичной сидерации с люпином узколистным снижена в меньшей степени, чем при использовании зеленой массы люпина.

Число сорняков в посевах ячменя составило 40 и 28 шт/м2 (по учету в две фазы развития культуры), что в процентном отношении от пара составило 72...73%. Использование зеленой массы в качестве предшественника ячменя имело более эффективное воздействие на засоренность посевов, засоренность относительно пара составила 51 и 56%.

Таблица 5

Засоренность посевов ячменя ярового (среднее за 2009-2010 годы.)

Предшественник Число сорняков на 1 u¿

фаза кущения фаза восковой спелости

всего в т.ч. много-лет-них % от контроля всего в т.ч. многолетних % от контроля

1.Чистый пар (контроль) 55 10 100 39 7 100

2. Горчица белая (на корм) 33 7 60 26 6 67

3.Горчица белая (на удобрение) 24 5 44 21 5 54

4.Люпин узколистный (на корм) 40 7 73 28 5 72

5.Люпин узколистный (на удобрение) 28 5 51 22 4 56

б.Сафлор (на корм) 27 5 49 17 4 44

7.Сафлор (на удобрение) 22 3 40 15 3 38

Доля многолетних сорняков ячменя, где предшественником служил чистый пар, составила 18%, где предшественником являлись сидеральные культуры 18...23% от общего числа сорняков. Наиболее эффективное воздействие на численность многолетних сорняков имела полная сидерация с сафлором, засоренность составила 3 шт/м2 (среднее за 2009 и 2010 годы), тогда как засоренность чистого пара многолетними сорняками была 7... 10 шт/м2. Наименее эффективное воздействие на засоренность многолетними сорняками имела сидерация с поукосно-корневыми остатками горчицы белой, засоренность составила 6...7 шт/м2 (среднее за 2009 и 2010 годы).

Таким образом, исследуемые культуры по снижению эффективности воздействия на засоренность посевов можно расположить с виде ряда: сафлор (на удобрение) - горчица белая (на удобрение) - люпин узколистный (на удобрение). Использование зеленой массы сафлора способствовало снижению засоренности посевов ячменя (в фазу восковой спелости) в среднем по данным 2009-2010 roló

дов на 62%, применение зеленой массы горчицы белой способствовало снижению засоренности на 56%, а зеленой массы люпина узколистного на 54%.

По результатам учетов засоренности посевов ячменя, сафлор проявил себя, как экологически эффективная культура, способствующая снижению засоренности посевов последующей яровой зерновой культуры сорной растительностью. Таким образом, наряду с горчицей белой санитарную функцию в севооборотах могут выполнять и посевы сафлора, особенно если зеленая масса используется в качестве зеленого удобрения.

Динамика содержания элементов питания в почве при использовании опытных культур на сидеральные цели

Анализ результатов исследований по определению содержания азота, фосфора и калия в почве (в слое 0-20 см) показал, что сидеральные культуры положительно влияют на показатели эффективного плодородия.

В большей степени на содержание щелочногидролизуемого азота в почве повлияло применение люпина узколистного (табл.6). При заделке в почву всей массы люпина содержание щелочногидролизуемого азота в почве пахотного слоя увеличилось на 50%, что убедительно доказывает роль бобовых культур в увеличении данного показателя при полной сидерации. При заделке в почву поукосно-корневых остатков люпина увеличение содержания азота составило 32% по сравнению с контролем (чистый пар), что сравнимо с результатами, полученными при использовании биомассы сафлора на зеленое удобрение, увеличение содержания щелочногидролизуемого азота составило 31%.

Наибольшее влияние на увеличение содержания доступных форм фосфора имело применение зеленой массы исследуемых культур. Заделка зеленой массы сафлора способствовала увеличению содержания подвижных форм фосфора на 11%, а применение зеленой массы люпина и горчицы - на 8%. Результаты исследований показали, что применение поукосно-корневых остатков в меньшей степени влияет на содержание подвижных форм фосфора, изменение составило в целом по культурам \ ..Л%.

В варианте с парующей почвой отмечена отрицательная тенденция по содержанию фосфора, что можно объяснить закреплением части минерального фосфора в составе микробной биомассы. Кроме того в парующей почве сильно развиты деструктивные процессы и миграция минеральных элементов по почвенному профилю, что также способствует снижению содержания подвижных форм фосфора в пахотном слое.

Применение исследуемых культур в качестве сидератов способствует повышению содержания подвижных форм калия в почве незначительно, изменение относительно исходного содержания в почве составило 1% при использовании поукосных остатков и 2...4% при применении зеленой массы. Таким образом, наиболее эффективным приемом увеличения содержания доступных элементов питания в пахотном слое почвы следует считать использование на удобрение как всей массы, так поукосно-корневых остатков люпина узколистного.

Таблица 6

6. Динамика содержания азота, фосфора и калия (в слое почвы 0-20см), (кг/га почвы) среднее за 2008 -2009 годы

Вариант I изменение Ж 5 £■ =3 Н Р,05 н и Б 2 I! % ОТ контроля кю и 3 у 2 1! % ОТ КОП'фОЛЯ

до сидерации после сидерации до сидерации после сидерации до сидерации после сидерации

1. Чистый пар (контроль) 56,7 57,5 0,8 - 580,5 574,2 -6,3 - 521,1 523,8 2,7 -

2. Горчица белая (на корм) 56,4 59,7 3,3 4 583,2 591,3 8,1 1 521,1 526,5 5,4 1

3. Горчица белая (на удобрение) 60,0 65,1 5,1 13 580,5 629,1 48,6 8 518,4 534,6 16,2 1

4. Люпнн узколистный (на корм) 56,7 75,6 18,9 32 580,5 604,8 24,2 4 515,7 526,5 10,8 1

5. Люпин узколистный (на удобрение) 57,2 86,4 29,2 50 577,8 623,7 45,9 8 518,4 529,2 10,8 1

6. Сафлор (на коря) 60,0 63,7 3,7 11 580,5 599,4 18,9 3 521,1 529,2 8,1 1

7. Сафлор (на удобрение) 56,7 75,1 18,4 31 580,5 642,6 62,1 11 521,1 542,7 21,6 4

Влияние сидеральных культур на баланс элементов питания почвы

Установлено, что различные варианты использования опытных сидеральных культур оказывают разностороннее воздействие на питательный режим дерново-подзолистой почвы.

Результаты, полученные на основе агрохимических исследований почвы до и после сидерации, подтверждают нашу научную гипотезу о том, что в современной системе земледелия в сложившихся условиях сидерация не должна основываться на одной культуре, поскольку функциональная целостность интенсивных агроэкосистем определяется набором культивируемых видов, которые должны принадлежать различным семействам и соответственно обладать разносторонним воздействием на показатели почвенного плодородия.

В своих исследованиях мы ограничились определением баланса основных питательных веществ по наиболее существенным показателям - выносу их с урожаем и внесению с биомассой сидеральных культур, что позволило определить основные направления круговорота веществ.

Баланс фосфора и калия по всем вариантам сидерации (табл.7), а также при размещении ячменя по чистому пару - положительный, причем величина баланса по фосфору во всех вариантах практически не отличалась как между вариантами с культурами (при использовании стерни и зеленой массы), так и в варианте с чистым паром и культурами. Положительный баланс в варианте с чистым паром можно объяснить за счет более низкой урожайности ячменя при размещении на пару и соответственно малым выносом элементов питания из пахотного слоя почвы. При использовании зеленой массы сафлора и люпина как предшественников ячменя отмечен наименьший баланс по фосфору (0,5 и 0,2 кг/га почвы соответственно), что сопряжено с большей урожайностью основной культуры в этих вариантах. Следует также отметить, что все предшественники дают отрицательный баланс по азоту, однако наименьший дефицит азота достигнут в варианте с использованием поукосно-корневых остатков люпина узколистного (-9,3 кг/га), при использовании зеленой массы баланс практически нулевой (-0,7 кг/га). Горчица белая и сафлор обеспечивают баланс азота фактически на одном уровне (при использовании поукосно-корневых остатков -21,3 и -21,9 кг/га почвы, при использовании зеленой массы -18,4 и -13,5 кг/га соответственно).

Функционирование агроценозов, направленное на сохранение почвенного плодородия, повышение степени окультуренности почвы, возможно только при применении полного зеленого удобрения с исследуемыми культурами, которые обеспечивают положительный баланс по фосфору и калию, а применение люпина узколистного оптимизирует также баланс азота почвы.

Таблица 7

Влияние чистого пара и различных вариантов сидерации на показатели эффективного плодородия дерново-подзолистой почвы, кг га

Предшественник ячменя Запас доступных форм элементов питания после чистого пара п вариантов сидерации Вынос элементов питания с продукцией ячменя Остаток элементов питания

X Р К X Р К X Р К

1. Чистый пар (контроль) 57.5 57.4 78,5 75. "7 29,6 69,1 -41,8 +28,7 +9,4

2. Горчица белая (на корм) 59,7 59.1 73,9 81,0 31,7 73,9 -21,3 +27,4 +5,0

3. Горчит белая (на удобрение) 65.1 62,9 80,2 33,5 32,7 76,3 -18,4 +30,2 +3,9

4. Люппн узколистный (на корм) 75,6 60,5 78,9 84,9 33,2 77,9 -9,3 +27,3 + 1,4

5. Люппн узколистный (на удобрение) 86,4 62,4 79.6 86,7 33,9 79,2 -0,7 +28,5 +0,2

6. Сафлор (на корм) 63,7 59,9 79,4 85,6 33,5 78,1 -21,9 +26,4 +1,3

7. Сафлор (на удобрение) 75,1 64,3 81,4 88,6 34,7 80,9 -13,5 +29,6 +0,5

Влияние исследуемых культур на урожайность ячменя ярового

На величину урожайности сельскохозяйственных культур большое влияние оказывают технологические приемы их возделывания, обеспечивающие создание благоприятных условий для роста и развития растений, поддержание и повышение уровня плодородия почвы. Наши исследования позволили выявить интересные закономерности по влиянию зеленых удобрений, как фактора биоло-гизации, на урожайность ярового ячменя.

Результаты учета урожайности ячменя ярового, высеянного по разным предшественникам представлены в табл. 8.

Таблица 8

Урожайность ячменя ярового

Среднее число продуктивных стеблей, шт./м2 Урожайность зерна с 1 га, т/га Прибавка урожая зерна

Предшественник § о и 1и я ч о о о о X п после сидерации

сч о сч « Си о о сч о (Ч и о, о т/га %

1. Чистый пар (контроль) 546 406 476 3,29 2,21 2,75 -

2. Горчица белая (на корм) 559 420 490 3,52 2,31 2,92 0,17 6

3. Горчица белая (на удобрение) 569 412 486 3,63 2,30 2,97 0,22 8

4. Люпин узколистный (на корм) 543 443 493 3,69 2,34 3,02 0,27 10

5. Люпин узколистный (на удобрение) 554 432 493 3,77 2,47 3,13 0,38 14

6. Сафлор (на корм) 547 450 499 3,72 2,40 3,06 0,31 11

7. Сафлор (на удобрение) 550 445 498 3,85 2,43 3,14 0,39 14

НСР05 0,04 0,05

Среднее число продуктивных стеблей ярового ячменя по чистому пару было наименьшим и составило 476 шт./м2. Урожайность ячменя в этом варианте также имела наименьший показатель, в среднем по данным 2009-2010 лет 2,75 т/га. По всем вариантам сидерации эти показатели имеют большие значения. Наибольшая урожайность зерна ярового ячменя отмечена в вариантах, где в качестве предшественника применили полную сидерацию с люпином узколист-

ным и сафлором, масса зерна в среднем за два года исследований по этим вариантам составила-3,13 и 3,14 т/га. Прибавка урожайности ячменя после зеленой массы люпина и сафлора относительно варианта, где предшественником служил чистый пар, составила 0,38 ...0,39 т/га, что соответствует 14%.

Наименьшую прибавку зерна обеспечила горчица белая. Использование частичной сидерации с горчицей белой способствовало получению прибавки 0,17 т/га или 6%, полная сидерация дает прибавку 0,22 т/га или 8%.

По результатам, представленным в табл. 8, наиболее эффективным предшественником ячменя ярового является сидеральный пар с люпином узколистным и сафлором.

Энергетическая эффективность применения опытных культур на сидеральные цели

В связи с нестабильными ценами на энергоносители, которые прямо или косвенно применяются в сельском хозяйстве, имеется острая необходимость в анализе производства продукции растениеводства по затратам энергии, ее окупаемости биоэнергией, полученной с урожаем.

Как показали наши расчеты по энергетической оценке возделывания ярового ячменя по различным вариантам сидерации (табл. 9) наибольший выход энергии с урожаем зерна получен при посеве ячменя по зеленой массе сафлора (51,65 тыс. МДж/га) превышение над чистым паром составило 6,41 тыс. МДж/га.

Таблица 9

Энергетическая эффективность возделывания ярового ячменя (среднее за 2009-2010 г.г.)

Предшественник Совокупные затраты на всю технологию, тыс.МДж/га Энергосодержание основной продукции, тыс. МДж/га Коэффициент энергетической эффективности, Ке

1. Чистый пар 16,9 45,24 2,68

2. Горчица белая (на корм) 23,3 48,03 2,06

3. Горчица белая (на удобрение) 22,8 48,86 2,14

4. Люпин узколистный (на корм) 25,3 49,68 1,96

5. Люпин узколистный (на удобрение) 23,4 51,49 2,20

б. Сафлор (на корм) 22,5 50,34 2,15

7. Сафлор (на удобрение) 20,9 51,65 2,47

Звено севооборота, где в качестве предшественника использовалась зеленая масса люпина, имел также значительный выход энергии с основной продукцией-51,49 тыс. МДж/га (разница с чистым паром составляет 6,25 тыс. МДж/га). Наименьший выход энергии с урожаем зерна был в звене с применением чистого пара (45,24 тыс. МДж/га).

Процесс производства продукции в исследуемых агроэкосистемах при различных вариантах использования сидералыюго удобрения можно считать энергетически выгодным, так как во всех вариантах энергетические коэффициенты Ке. > 1, следовательно, энергия, затраченная на производство зерна, полностью перекрывается энергией полученной с урожаем. Наибольший коэффициент энергетической эффективности отмечен в звене севооборота с чистым паром (Ке. составил 2,68), наименьший - при применении стерни люпина и горчицы -1,96 и 2,06.

выводы

1. В условиях Центрального района Нечерноземной зоны наряду с традиционными сидеральными культурами - горчицей белой, люпином узколистным впервые установлена возможность успешного использования новой культуры -сафлора красильного (СагЬатиэ ипс№гш8 Ь.), который в этих условиях является интродуцентом. По урожайности зеленой массы сафлор превосходит горчицу белую, и в фазу полного цветения он дает в среднем 26,42 т/га зеленой или 9,26 т/га сухой массы.

2. Установлена высокая удобрительная ценность зеленой массы и поукос-но-корневых остатков сафлора, по сравнению с традиционными сидеральными культурами. При выращивании сафлора на среднесуглинистой дерново-подзолистой почве средней степени окультуренности его растения интенсивно накапливают калий, соотношение М:Р:К в сухой растительной массе составляет 4:1:5, тогда как соотношение К:Р:К в сухой растительной массе люпина узколистного составляет 5:1:3, в массе горчицы белой - 3:1:3.

3. Запашка всей биомассы опытных культур на дерново-подзолистой среднесуглинистой почве способствует увеличению биологической активности почвы. Наибольшая биологическая активность почвы, соответствующая оценке «сильная», отмечена после использования сафлора в сидеральном пару. При использовании в качестве сидератов горчицы белой и люпина узколистного выявлена «средняя» биологическая активность почвы.

4. Сафлор, как перспективная сидеральная культура наряду с традиционными фитомелиорантами - люпином узколистным и горчицей белой обеспечивает положительный баланс фосфора в почве. После сидералыгого пара с сафлором содержание фосфора в пахотном слое дерново-подзолистой почвы повышается на 11 %, а с белой горчицей - на 8% по сравнению с контролем (чистый пар). Влияние различных видов сидеральных паров на баланс калия в дерново-подзолистой почве не выявлено.

5. Использование на сидерацию зеленой массы исследуемых культур позволяет снизить засоренность посевов ячменя ярового на 44-62%, причем сафлор проявил себя как наиболее результативная фитосанитарная культура, после которой количество сорняков в посевах ячменя снижалось в среднем на 24 шт/м2 или на 62%. Значительным сороочищающим эффектом отличались и люпиновый, и горчичный сидеральные пары- число сорняков в посевах ячменя после них снижалось в среднем на 17 шт/м2 или 44-46%, при этом количество многолетних сорняков снижалось на 50-60%.

6. Внесение в почву зеленой массы сафлора, люпина узколистного и горчицы белой в фазу их цветения приводило к увеличению содержания питательных элементов в пахотном слое дерново-подзолистой почвы. Запашка всей биомассы люпина узколистного в наибольшей степени увеличивала содержание щелочногидролизуемого азота с 57,5 до 86,4 мг/кг или в 1,5 раза. Люпиновый пар практически полностью решает задачу обеспечения азотом корнеоби-таемого слоя почвы под посевами ячменя, и сидерация является компенсирующим фактором оптимизации азотного питания основной культуры севообо-

рота, позволяя снизить отрицательный баланс по азоту в два с лишним раза, а в варианте с люпином практически достигается его полная компенсация.

7. Горчица белая в условиях водной культуры при создании фосфорного голодания способна усваивать труднорастворимые формы фосфора, при этом, интенсивность дыхания корней горчицы белой снижается на 50%, в условиях полного фосфорного стресса этот показатель снижается на 33% в сравнении с интенсивностью дыхания корней контрольных растений (выращенных на полной питательной среде).

8. Использование всей биомассы сафлора и люпина узколистного в качестве предшественника ячменя ярового обеспечило наибольшую прибавку урожайности, в среднем она составила 14% (2009-2010 годы). При этом наибольшее число продуктивных стеблей на растениях ячменя развивалось после применения сафлора.

9. Все виды сидеральных паров - люпиновый, горчичный и сафлоровый как предшественники ярового ячменя энергетически эффективны. Коэффициент энергетической эффективности более 1 выявлен по всем сидератам. Наибольшую энергетическую эффективность обеспечивает посев ярового ячменя по сафлору - коэффициент энергетической эффективности в этом варианте составил 2,47.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. На дерново-подзолистой среднесуглинистой почве Центрального района Нечерноземной зоны при организации севооборотов целесообразно использование сидеральных паров с горчицей белой и сафлором.

2. Горчицу белую и сафлор на зеленое удобрение в занятых парах рекомендуется высевать узкорядно как ранние яровые культуры с нормой высева семян 25 кг/га. Зеленую массу рекомендуется использовать в фазу полного цветения сидерата с помощью тяжелых дисковых борон в 2-3 следа перекрестно.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Постников Д.А., Чудакова A.A., Монахова О.Ф. Экологическое значение корневых выделений горчицы белой (Sinapis alba L.) // Тезисы докладов 5 съезда общества физиологов растений России и Международной конференции: «Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования»,- Пу-щино: 2003.

2. Постников Д.А., Курило A.A. Изучение фитомелиоративного влияния горчицы белой и сафлора на показатели плодородия дерново-подзолистой почвы и микробиологическую активность.// Достижения науки и техники в АПК,-2010. -№> 1.С. 15-17.

3. Курило A.A. Изучение микробиологической активности дерново-подзолистой почвы.// Агрохимический вестник.-2010.-№1. С.32-34.

4. Постников Д.А., Темирбекова С.К., Курило A.A. Оценка возможности возделывания культуры сафлор на дерново-подзолистых почвах.//Плодоводство и ягодоводство. Сборник научных трудов ВСТИСП, Т. XXIII, 2010 г.С. 312319.

5. Постников Д.А., Темирбекова С.К., Курило A.A. Фитомелиоративное влияние горчицы белой, люпина узколистного и сафлора на эффективное плодородие дерново-подзолистых почв.//Плодоводство и ягодоводство. Сборник научных трудов ВСТИСП, Т. ХХШ, 2010 г.С.275-282.

6. Постников Д.А., Темирбекова С.К., Курило A.A. Перспективы использования сафлора в Нечерноземной зоне. //Современные тенденции в селекции и семеноводстве овощных культур. Традиции и перспективы. И Международная научно-практическая конференция (2-4 августа 2010 года). Материалы докладов, сообщений./ВНИИССОК.-М.:Из-во ВНИИССОК, 20I0.T.-2.C. 623-631.

Подписано к печати 18.11.2011, формат 68x84/16, печать трафаретная, бумага офсетная, усл. псч. л. 1,6, тираж 100 экз., заказ № 314. Отпечатано в издательском центре ООО « УМЦ «ТРИАДА» 127550, Москва, Лиственничная аллея, 7-2.

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Курило, Анастасия Александровна

ВВЕДЕНИЕ.

Глава I ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ СИДЕРАЛЬНЫХ КУЛЬТУР

1.1 Экологическое значение сидерации.

1.2 Исторические аспекты применения зеленого удобрения.

1.3 Особенности применения промежуточных культур.

1.4 Сидерация — как фактор экологизации земледелия.

1.5 Влияние сидеральных культур на микробиоценоз почвы.

Глава П УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ, МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ.

• ХАРАКТЕРИСТИКА ОПЫТНЫХ КУЛЬТУР

2.1 Почвенно-климатические условия района исследований.

2.2 Агрометеорологические условия.

2.3 Методика исследований.

2.3.1 Полевые исследования.

2.3.2 Лабораторные исследования.

2.4 Характеристика опытных культур.

Глава III АГРОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ1 ОЦЕНКА КУЛЬТУР

3.1 Фенологические и биометрические наблюдения за культурами. ф 3.2 Продуктивность культур.

3.3 Удобрительная ценность сидеральных культур.

3.4 Влияние биомассы опытных культур на состояние почвенного микробиоценоза.

3.4.1 Биологическая активность почвы.

3.4.2 Интенсивность дыхания почвы.

3.4.3 Структура почвенного микробиоценоза.

3.5 Влияние различной обеспеченности среды фосфором на прирост биомассы и показатели корневого дыхания горчицы белой.

3.5.1 Влияние обеспеченности среды фосфором на биометрические показатели.

3.5.2 Изменение интенсивности дыхания корней горчицы при различной обеспеченности питательного раствора фосфором.

3.6 Влияние сидеральных культур на засоренность посевов яровой культуры.

3.7 Динамика содержания элементов питания в почве при использовании опытных культур на сидеральные цели.

3.8 Влияние сидеральных культур на баланс элементов питания почвы.

Глава IV ВЛИЯНИЕ КУЛЬТУР НА УРОЖАЙНОСТЬ ЯЧМЕНЯ

ЯРОВОГО.

Глава V ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

КУЛЬТУР НА СИДЕРАЛЬНЫЕ ЦЕЛИ.

ВЫВОДЫ.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Агроэкологическая оценка горчицы белой, люпина узколистного и сафлора в Центральном районе Нечерноземной зоны"

Эффективность сельскохозяйственного производства в, значительной степени зависит от уровня плодородия* почвы. Резкое сокращение объемов применения органических и минеральных удобрений-в-последние десятилетия-привело к существенному снижению^ показателей почвенного плодородия [Лошаков; 1999; Кружков, 2007]. Отмечается снижение запасов органического-вещества-, доступных форм питательных элементов, усиление фито-патогенной и энтомологической- напряженности в агроценозах, в целом ухудшение эдафических свойств почвы, что является, причиной снижения урожайности и валовых сборов продукции в растениеводстве: Сегодня,в России 56' млн. га пашни (45%) характеризуется низким' содержанием гумуса, 28 млн. га (23%) - недостатком фосфора и 11,5 млн. га (9%) - калия. Среднегодовой: дефицит гумуса в пахотном слое- за последние годы в среднем по России составляет 0,52 т/га, по отдельным* регионам изменяется от 0,25 до 0,72 т/га [Концепция< федеральной целевой программы "Сохранение и восстановление плодородия почв1 земель сельскохозяйственного назначениями агроландшафтов как национального достояния Россииша 2006 - 20 Ш годы"].

В настоящее время объемы внесения^ органических удобрений в,хозяйствах Нечерноземной зоны не могут обеспечить стабилизацию и повышение показателей почвенного плодородия. Для исправления сложнейшей ситуации в Российском земледелии* очень важно вести научный поиск и разработку необходимых элементов стратегии в агросфере с позиции экологического благополучия» [Минеев, 1993; Беляк, Зеленин, Чернышев, 2005; Еськов, Новиков, Мерзлая; 2001].

Внедрение севооборотов, основанных на биологизации продукционных процессов - использовании биологического азота бобовых растений, возделывании сидератов, применения биопрепаратов и др., в> настоящее время, является важным условием воспроизводства" и поддержания- почвенного плодородия в отечественном земледелии.

В ¿Нечерноземной зоне возделываемые, сельскохозяйственные культуры,, за исключением многолетних трав, и озимых, занимают поле от 3 до 5 месяцев; остальное время оно свободно от посевов. В это время преобладают процессы разрушения-структуры почвы. Тогда как зеленое удобрение за короткий- период вегетации способно; повысить, биологическую* активность почв; улучшить физические свойства; почвы, значительно снизить засорен-1 ность посевов и в целом способствовать повышению урожайности последующих культур [Лошаков, 1999]. В связи с этим использование^ традиционных сидеральных культур, а также поиск и подбор новых, нетрадиционных для использования, в качестве зеленого удобрения культур; является: актуальным и важным этапом экологизации земледелия.

Следует отметить, что проблемы воспроизводства плодородия земель и биологизация отечественного земледелия в Нечерноземной - зоне должны быть решены по совокупности с: позиции- общего и экологического земледелия, сущность которых должна, заключаться не только в сочетании традиционных приемов- и методов^ но; и в поиске: (в связи с существенными изме- -нениямт погодных условий) и изучении свойств растений - интродуцентов и их влияния на показатели плодородия и.продуктивность основной культуры. Таким образом, нетрадиционные ¡растения для условий Нечерноземной зоны, которые обладают свойствами? культур-фитомелиорантов, сидератов; должны расширить возможности использования сидерации, и одновременно усилить функциональную целостность агроценозов, которая частично определяет эффективный потенциал почвенного плодородия. Цель и задачи исследований

Целыо исследований являлось проведение сравнительной агроэкологи-ческой оценки горчицы белой, люпина узколистного и интродуцента - сафлора, при использовании на сидеральные цели в условиях Центрального района Нечерноземной зоны.

Для её достижения решались следующие задачи по изучению и определению:,

- особенностей роста и развития горчицы белой, люпина узколистного и сафлора;

- содержания основных элементов питания в надземной и корневой массе опытных культур;

- влияния опытных культур на засоренность посевов яровой культуры;

- влияния культур на биологическую активность почвы;

- сравнительной оценки эффективности использования опытных культур на ячмене яровом;

- энергетической эффективности применения изучаемых культур на сидеральные цели.

Научная новизна

Впервые показана возможность возделывания сафлора как перспективной, культуры в условиях Московской области Нечерноземной зоны.

Изучено воздействие культур (горчица белая, люпин узколистный и сафг лор) на биологическую активность и интенсивность дыхания почвенного микробиоценоза.

Практическая значимость результатов исследований

Установлено, что применение сафлора на сидеральные цели повышает урожайность ярового ячменя. Расширение ассортимента сидеральных культур в Нечерноземной-зоне является важным аспектом в практическом вопросе решения проблемы сохранения и восстановления интенсивных агроцено-зов в условиях вариабельности погодных условий. В арсенале земледельцев должны быть как традиционные приемы биологизации, но с использованием новых перспективных культур со свойствами эврибионтов, адаптированных к существенному изменению погодных условий за вегетационный период.

Проведенные исследования дополняют и расширяют имеющиеся научные результаты по использованию биопотенциала культуры сафлор, его влиянию на продуктивность яровой- культуры, а также по» использованию горчицы белой и люпина« узколистного при решении стратегической задачи по сохранению и воспроизводству функциональной целостности и стабильности интенсивных агроценозов. Апробация и публикация результатов исследований

Результаты исследований докладывались на V международном симпозиуме "Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования" (г. Пущино, 2003), а также на расширенной научной конференции факультета агрохимии, почвоведения и экологии РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева (Москва, 2010) и на итоговом отчетном собрании Центра сохранения, поддержания и изучения генофонда (Михнево, 2010).

Всего опубликовано 10 работ, в том числе 4 в изданиях рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ.

Автор признателен в оказании методической помощи профессору В.Н. Жёлкевичу, старшему научному сотруднику Института Физиологии растений

РАН им. К.А.Тимирязева О.Ф.Монаховой, кандидату биол. наук А.Г.Дустмаматову, зав. отделом агрохимии ГНУ ВСТИСП Россельхозакаде-мии кандидату биол. наук С.Н.Коновалову, старшему научному сотруднику ГНУ ВСТИСП Россельхозакадемии кандидату биол. наук Д.Д.Дебеловой, научному сотруднику Центра сохранения поддержания и изучения генофонда ГНУ ВСТИСП Россельхозакадемии Н.Н.Горшковой, а также студентам факультета агрохимии, почвоведения и экологии РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева С.В.Северьянинову, С.А.Журавлеву, Н.А.Мартынову, С.Ю.Мацапура.

Особую благодарность автор выражает научному руководителю и консультантам - доктору с.-х. наук, проф. Д.А.Постникову, доктору биол. наук, проф. С.К.Темирбековой, доктору с.-х. наук, проф. В.Г.Лошакову, доктору с.-х. наук, проф. А.Н.Постникову, кандидату биол. наук, зав. каф. микробиологии А.А.Ваньковой, кандидату экон. наук Ю.В.Годову, доктору с.-х. наук, проф. Н.С.Матюк, доктору с.-х. наук, проф. Б.А.Сушеница, а также всему педагогическому коллективу кафедры экологии РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева.

Заключение Диссертация по теме "Экология (по отраслям)", Курило, Анастасия Александровна

выводы

1. В условиях Центрального района Нечерноземной зоны наряду с традиционными сидеральными культурами - горчицей белой, люпином узколистным впервые установлена возможность успешного использования новой культуры - сафлора красильного (СагИатш Ип^огшб Ь.), который в этих условиях является интродуцентом. По урожайности зеленой массы сафлор превосходит горчицу белую, и в фазу полного цветения он дает в среднем 26,42 т/га зеленой.или 9,26 т/га сухой массы.

2. Установлена высокая удобрительная ценность зеленой массьь и по-укосно-корневых остатков, сафлора, по сравнению' с традиционными сидеральными культурами. При выращивании сафлора на среднесуглинистой дерново-подзолистой почве средней- степени окультуренности его растения интенсивно'накапливают калий, соотношение И:Р:К в сухой растительной1 массе составляет 4:1:5, тогда как соотношение ]\Г:Р:К в сухой растительной массе люпина узколистного составляет 5:1:3, в массе горчицы белой — 3:1:3*.

3: Запашка всей биомассы опытных культур на дерново-подзолистой среднесуглинистой почве способствует увеличению^ биологической активности почвы. Наибольшая биологическая активность почвы, соответствующая оценке «сильная», отмечена после использования» сафлора в сидеральном пару. При использовании в качестве сидератов горчицы белой и люпина узколистного выявлена «средняя» биологическая активность почвы.

4. Сафлор, как перспективная сидеральная культура наряду с традиционными фитомелиорантами - люпином узколистным и горчицей белой обеспечивает положительный баланс фосфора в почве. После сидерального пара с сафлором содержание фосфора в пахотном слое дерново-подзолистой почвы повышается на 11%, ас белой горчицей - на 8% по? сравнению с контролем (чистый пар). Влияние различных видов сидеральных паров на баланс калия в дерново-подзолистой почве не выявлено.

5. Использование на сидерацию зеленой массы исследуемых культур позволяет снизить засоренность посевов ячменя ярового на 44-62%, причем сафлор проявил себя как наиболее результативная фитосанитарная культура, после которой количество сорняков в посевах ячменя снижалось в среднем на 24 шт/м2 или на 62%. Значительным- сороочищающим эффектом отличались и люпиновый, и горчичный сидеральные пары- число сорняков в посевах ячменя после них снижалось в среднем на 17 шт/м или 44-46%, при этом количество многолетних сорняков снижалось на 50-60%.

6. Внесение в почву зеленой массы сафлора, люпина узколистного и горчицы белой в фазу их цветения приводило к увеличению содержания питательных элементов-в пахотном слое дерново-подзолистой почвы. Запашка всей биомассы люпина узколистного в наибольшей степени увеличивала содержание щелочногидролизуемого азота с 57,5 до(86;4 мг/кг или в 1,5 раза. Люпиновый пар практически полностью решает задачу обеспечения азотом корнеобитаемого слоя почвы, под посевами ячменя, и сидерация является-компенсирующими фактором оптимизации азотного питания^ основной культуры севооборота, позволяя снизить отрицательный баланс по азоту в два. с лишним' раза, а в варианте с люпином практически достигается его1 полная компенсация.

7. Горчица белая в условиях водной культуры при создании, фосфорного голодания способна усваивать труднорастворимые формы фосфора, при этом, интенсивность дыхания корней горчицы белой снижается^ на 50%, в условиях полного фосфорного стресса этот показатель снижается на 33% в сравнении с интенсивностью дыхания корней контрольных растений (выращенных на полной питательной среде).

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1 .На дерново-подзолистых среднесуглинистых почвах центрального района Нечерноземной зоны при организации севооборотов целесообразно использование сидеральных паров с горчицей белой и сафлором. 2.Горчицу белую и сафлор на зеленое удобрение в занятых парах рекомендуется высевать узкорядно как ранние яровые культуры с нормой высева семян 25 кг/га. Заделку зеленой массы в почву рекомендуется проводить в фазу полного цветения сидерата с помощью тяжелых дисковых борон в 2-3 следа перекрестно.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Курило, Анастасия Александровна, Москва

1. Алексеев Е.К. Зеленое удобрение. М.: Сельхозгиз, 1940. - 119 с.

2. Алексеев Е.К. Зеленое удобрение в Нечерноземной полосе. М.: Сельхоз-издат, 1959. - 276 с.

3. Алексеев Е.К. Зеленые удобрения; Минск: «Урожай», 1970.- 197 с.

4. Александрова J1.H. Органическое вещество; почвы и процессы его трансформации. -JL: Наука, 1980. 286 с.'

5. Ананьева Н.Д Методические аспекты определения скорости субстрат-индуцированного дыхания почвенных микроорганизмов // Почвоведение. -1993.-№11.

6. Антонов И.С., Градобоева И.А. Почвозащитные сидеральные пары в республике Хакасия // Плодородие. -2001. -№ 3. 18 с. ■'."■•'

7. О.Благовещенская Э. К., 'Гришина Т. А. Сидераты в современном земледелии // Земледелие. 1987. - № 5. -С. 36-37.1. .Бученков Е.В., Попов П.Д. Повышение плодородия почв // Химизация сел. хоз.- 1989. №4.- С. 14-17.

8. Брезгунов М.А. Люпин на зеленое удобрение // Земледелие. 1984. -№■1.-44-45 с.

9. Вальков В.Ф. Почвенная экология сельскохозяйственных растений. М: Агропромиздат, 1986. - 208 с.

10. Ватагин A.B. Зеленое удобрение важное средство повышения урожайности сельскохозяйственных растений на дерново-подзолистых почвах Ивановской области. Сб. научн. тр. / Ивановский с.-х. институт. - Иваново, 1963. - Вып.21. - С.23-45.

11. Вильяме В. Р. Основы земледелия. М.: Сельхозгиз, 1946. - 223 с.

12. Вильяме В.Р. Травопольная система земледелия/ В.Р. Вильяме. Изд-во второе. Воронеж.: Облиздат. - 1949: - 240 с.

13. Вильяме В. Р: Земледелие с основами почвоведения. Почвоведение. //Вильяме В. Р. Сочинения. Т.4. -М.: Сельхозгиз, 1951. - 576 с.

14. Воробьев С.А. Севообороты в специализированных хозяйствах Нечерноземья / CA. Воробьев. М.: Россельхозиздат. - 1982. - 216 с.

15. Воробьев С.А., Крупенина А.Щ Лошаков В.Г. Возможности получения двух урожаев в год в Нечерноземной зоне. // Дваурожая кормовых культур в год/ под общ. ред. В.Р.Миненковой: Из-во Колос. -М.1986. -С.137-145.

16. Вячеславов П. А. Многолетний люпин ценное удобрение. -Вологда. 1957.-23 с.

17. Говоров С.А. Крестоцветные культуры: роль в агроценозах, технология выращивания и хозяйственное использование. -Нальчик: Из-во М. и В. Котляровых (Полиграфсервис и Т), 2005.- 80 с.

18. Голубев A.B. Химизация земледелия в зеркале экономики экологических проблем («удобряй не разрушая»). Саратов: Приволж. кн. издательство, 1990, 220с.

19. Головко Т.К. Круговорот аллелопатически активных веществ в биогеоценозах: Сборник науч. тр./ Киев, наука думка, 1992 г., 168 с.

20. Горчаков Я.В:, Дурманов Д.Н. Мировое органическое земледелие 21 века. Монография.- М.: 2002 г., 402 с.

21. Гуренев М.Н. Приемы возделывания зеленого удобрения в Удмуртской АССР. Труды Ижевского СХИ. Ижевск, 1966. - Вып. 15. - 24-29 с.

22. Гуренев М.Н.' Эффективность зеленого удобрения, люпина, навоза и торфа на песчаных почвах при раздельном и совместном внесении в зависимости от глубины заделки. Труды Пермского СХИ. Пермь, 1968. - Т.4Т.- 5465 с. . ' " .

23. Гуренев М.Н. Действие зеленого удобрения на урожай сельско-хо-зяйственных культур в севообороте на почвах различного механического состава в Предуралья. Труды Пермского ОХИ. - Пермь, 1969. - Т.63. - 15-27 с.

24. Гуренев М.Н. Приемы возделывания и использование на зеленое Удобрение: многолетнего; люпина в Предуралье. Труды. Пермского СХИ. Пермь, 1970.-Т.63.-158-168 с.

25. Добровольский Г.В, Гришина Л.А. Охрана почв. М^.I Изд-во МГУ. 1985. с.224. • • . . .

26. Довбан, К. И. Зеленые удобрения, резерв повышения плодородия дерново-подзолистых почв. Актуальные проблемы земледелия. - М.: Колос, 19841-С.227-2331 ■'

27. Довбан К. И:.Зеленое удобрение. М.: Агропромиздат, 1990. - 208 с.

28. Довбан К.И. и др. Сидерация в интенсивном земледелии. Обзорная информация / К.И. Довбан и др. //ВНИИТЭИ агропром. М.- 1992. - 68 с.

29. Довбан К.И. Зеленое удобрение в современном, земледелии :вопросы теории и практики/К.И. Довбан.-Минск: Белорус. Наука.-2009:-404-с.

30. Дорожнов А. В; Зеленое удобрение в пару на серых лесостепных почвах. Труды Горьковской опытной станции полеводства. Горький^ 1948; -С. 53-57.

31. Драбудько И.Е. Эффективность агрофитоценотического метода борьбы с пыреем ползучим//Информ. листок №109/БелНИИНТИ. Минск. 1988.

32. Духанин А. А. Приемы повышения продуктивности на песчаных почвах Нечерноземной полосы. Тула: Приокское кн. изд-во, 1968. - 118 с.

33. Духанин A.A. Основные направления научно-исследовательских работ Ново-зыбковской опытной станции за 1970-1975 годы / A.A. Духанин // Сб. науч. трудов Новозыбковской опытной станции. Брянск, 1977. - Вьп. 4. - с. 3-19.

34. Егоров В.В. Некоторые вопросы» повышения плодородия почв // Почвоведение. 1981. -№ 10. -71-79 с.

35. Жученко А. А. Адаптивное растениеводство, М: 1990.44.3аикин В.П., Ивенин В.В., Румянцев Ф.П. и др. Зеленое удобрение путь биологизации и интенсификации земледелия, Нижегородской области. -Нижний-Новгород, 1996. - 161 с.

36. Ильина JI.B. Комплексное окультуривание серых лесных почв Южной части Нечерноземной зоны РСФСР: автореф. док. дис./ JI.B. Ильина. Кишинев, 1988.49 с.

37. Казанцев В. П., Неворотова JI. И. Использование капустных культур на зеленое удобрение в Сибири // Земледелие. 1998. - № 4. - 22 с.

38. Кант Г. Зеленое удобрение / Пер. с нем. Б. Д. Кирюшина -М.: Колос, 1982. 128 с.

39. Кашина З.П. Сравнительная эффективность зеленого удобрения и зернобобовых культур под озимую рожь на почвах различного механического состава'в условиях Предуралья: Автореф. дисс. . канд. с.-х. наук.-Горький, 1970.-22 с

40. Ковда Е.А. Почвенный покров, его улучшение, использование и охрана / Е.А. Ковда. М.: Наука. - 1981. -182 с.

41. Королев A.B. Севообороты и обработка почвы, как главные составные части научно обоснованной системы земледелия. В кн.: Эффективность севооборотов и обработка почвы в системах земледелия на Северо-Западе Нечерноземной зоны РСФСР! -JL, 1983. 3-18 с.

42. Кирюшин В. И., Ганжара- Н. Ф. и др. Концепция- оптимизации режима органического вещества почв** в агроланшафтах. М.: Изд-во МСХА, 1993.-99 с.

43. Кружков Н.К.Совершенствование систем земледелия в центральной лесостепи на основе активизации биологических факторов. Автореферат дис. .докт.с.-х.наук Орел, 2007.-45 с.

44. Кукреш JI.B., Бысов Н.С. Фитоценотический метод-борьбы с пыреем пол-зучим//Интенсификация земледелия и ее влияние на экологию: Тез. докл. науч. конф. г.Жордино, 25 мая, 1989 г.Минск. 1989.

45. Кулаковская Т. Н. Проблемы расширенного воспроизводства плодородия дерново-подзолистых почв в условиях возрастающей химизации сельского хозяйства// Вестник с.-х. науки. 1982. № 9. - с. 33-44.

46. Лапа В.В., Босак В.Н. Сидераты- зеленые удобрения. Изд. дом МСП, 2003.

47. Листопадов И.Н., Ермоленко> В.П. Зональные системы и' почвозащитная обработка. Обработка почвы в интенсивном почвозащитном земледелии. Ростов н/Д., Н. П. О. «Дон», 1986. - 3-10 с. •

48. Лошаков В.Г. Промежуточные культуры как фактор экологически чистого земледелия // Агрохимия ,1995 г. № 3.

49. Лошаков В.Г. Система севооборотов основа экологически чистого агроланд-шафта / В.Г. Лошаков.- Доклады ТСХА, вып. 270. - 1999. - с. 237-247.

50. Лошаков В.Г, Николаев В:А. Влияние длительного,применения пожнивного зеленого удобрения на агрофизические свойства дерново-подзолистой почвы / В.Г. Лошаков, В.А. Николаев. Изд. ТСХА. -1999. вып. 2. - с. 29-40.

51. Лошаков В.Г. Севооборот как- агроэкологическая основа систем земледелия / В.Г. Лошаков // Научные основы систем земледелия и их совершенствование. Н. Новгород. - 2007. с. 10-14.

52. Лыков А.М: Воспроизводство плодородия почв в-Нечерноземной зоне.-М.гРоссельхозиздат, 19821-143 с.>

53. Лыков A.M. Гумус и плодородие почвы. М.: Московский рабочий; 1985. - 192 с. ' '

54. Малыгин Ю.Н. Многолетний люпин в Нечерноземной полосе-СССР: Автореф. дис. докт. с.-х. наук. -М., 1954. 36 с.

55. Майсурян FLA., Атабекова А.И. История культуры люпина// Люпин.-М: Колос, 1974.-С. 15-31.

56. Максумов А.Н., Ануфриев В.Д. Некоторые итоги-изучения культуры сафлора на богаре Таджикистана // Изв.АН Тадж.ССР. Отд.биол.паук. -Вып.3(14).-1973.-С.25-38.

57. Малявко A.A. Прилепов В .В1., Ториков В.Е., Дедков В.Д. Семенному картофелю биологизированную технологию//Вестник БГСХА, Брянск, Отдельный вып., 2005.- 18-21с.

58. Мильто Н.И. Карбанович А.И., Ворочаева В.Т., Стефанович Л.И.-Роль микрофлоры в защите почвы от агропроизводственных загрязнений.-Мн.:Наука и техника, 1984.-133 с.

59. Минеев В.Г., Дебрецени Б., Мазур Т. Биологическое земледелие и минеральные удобрения. М'.: Колос 1993. с. 411.

60. Минеев В.Г. Практикум по агрохимии.- М: изд-во МГУ, 2001.-689с.

61. Минеев В .Г., Ремне Е.Х. Агрохимия, биология и экология почвы.-М.:Росагропромиздат, 1990.-206 с.75;Минкевич И:А; Сафлор. Краевое издательство. Краснодар, 1939г. - 64с:,

62. МйнкевичИ:А.,БорковскийВФ; Масличныегкультуры^ изд: 3-е; перераб;,. М., изд. Сельхозлитературы; 1955^- 4'Щс: . '

63. Момот Я.К. Сафлор ботанико-агрономическая монография вида: Авго-рефдас.доктора4.с.-х.наук, Ташкент, Ташк.СХИ;'1960?г28с.

64. Наумкин В Н. и др. Биологизированные севообороты основа современных систем земледелия / В.Н. Наумкин и др. // Земледелие. - 1998:.- № 5.-16 с.

65. Неворотов В.П., Казанцев В.П. Яровой рапс в Западной Сибири / В.П: Неворотов, В.П. Казанцев // Земледелие. 1982. - № 8. - с. 45.

66. M.:РАСХН-ВНИПТИОУ, 2003.С.137.

67. Новоселов Ю.К., Рудоман В.В. Кормовые культуры в промежуточных посевах. М.: Агропромиздат, 1988. - 207 с.

68. Норов М.С. Новая богарная культура в условиях Таджикистана М.: Колос, 1990- 12 с.

69. Норов М.С. Сафлор перспективная масличная культура. // Сб. науч. тр. ТАУ Душанбе, 2004. - 44-45с.

70. Норов М.С. Фотосинтетическая деятельность растений сафлора в зависимости от сроков посева и густоты стояния растений // Сб. науч.тр. НПО «Зи-роаткор», том 3, Душанбе, 2005. 80-84 с.

71. Норов М.С. Продуктивность различных сортов сафлора в условиях обеспеченности осадками богары Таджикистана // Известия ТСХА- 2005. вып.4. С. 174-176.

72. Норов М.С. Научное обоснование технологии выращивания сафлора на богаре Центрального Таджикистана. Дис. док. с.-х. наук. Москва. — 2008. - с. 276.

73. Никифоров B.JI. Влияние возделывание промежуточных сидератов на урожайность яровых культур и показатели плодородия светло-серых лесных почв Нижегородской области / В.Л. Никифоров. Автореф. дис. канд. с.-х. наук. -Н.Новгород.-1999.-11 с

74. Никитин Б.А. Окультуривание пахотных почв Нечерноземья и регулирование их плодородия. JL: Агропромиздат, Ленингр. отделение, 1987.-277 с.

75. Окорков В.В. Сохранить плодородие почв Владимирского Ополья // Земледелие. 1996. - № 6. - 6 с.

76. Панников В. Д. Условия прогресса в земледелии // Земледелие. -1981 .-№ 12.-С. 46-49.

77. Панников В.Д. Теория и практика повышения плодородия почв // Вестник с.-х. науки. 1984. -№ 12.-14-23с.

78. Пантюхов М. К. Сидеральные пары в Северной лесостепи Тюменской области, влияние их на плодородие серой лесной почвы и урожайность яровой пшеницы: Автореф. дисс. . канд. с.-х. наук. Омск, 1977. - 23 с.

79. Паринкина О.М, Клюева Н.В., Петрова Л.Г. Биологическая активность и эффективное плодородие почв//Почвоведение.-1993, №9-76 с.

80. Поджаров В.К. Агротехника введения многолетнего люпина в культуру сосны /В.К Поджаров. Минск.: Урожай, 1967. - 44 с.

81. Пономарева В.В., Плотникова Т. А. Гумус и почвообразование. -Л., 1980.220 с.

82. Постников Д.А., Нойманн Г., Ромхельд Ф., Чекерес А.И. Аккумуляция фосфора белой горчицей и рапсом при внесении в почву различных форм фосфатов // Известия ТСХА, вып. № 1, 2001 г, с. 113 124.

83. Постников Д.А. Дис. док. с.-х. наук. Москва. — 2009. — с. 410.

84. Прянишников Д. Н. Люпин, фосфор и зола как замена навоза на тощих землях. М.: Гос. тех. изд-во, 1923. - 26 с.

85. Прянишников Д.Н. Азот в жизни растений и земледелии СССР. М.: Изд-во АН СССР, 1945. 200 с.

86. ПрянишниковД.Н. Избранные сочинения.-М*.,1965.-Т.2.-С.379-395.

87. Прокошев В.Н. Зеленое удобрение в Предуралье.-Молотов, 1941.-16 с.

88. Пупонин А. И. Обработка почвы в интенсивном земледелии Не черноземной зоны. М.: Колос, 1984. - 184 с.

89. Рожков В.А., Васенев И.И. Перспективы информационного обеспечения Земледелия в России // Модели и технологии оптимизации земледелия. — Курск, 2003.-С. 273 277.

90. Розанов Б.Г. Расширенное воспроизводство почвенного плодородия // Почвоведение, 1987 г, № 2, с.5-15.

91. Рубанов B.C. Промежуточные посевы многолетнего люпина на зеленое удобрение под пропашные культуры / B.C. Рубанов // Приемы повышения плодородиядерново-подзолистых почв. Минск -1965. - с. 165-176.

92. Румянцев Ф.П. и др. Промежуточные культуры в интенсивном земледелии Нижегородской области / Ф.П. Румянцев. Системы земледелия Нечерноземной зоны Российской Федерации и пути их совершенствования. Тезисы докладов. Н. Новгород. - 1997. 60 с.

93. Румянцев Ф. П., Строкин В. Л. Последействие паров на плодородие светло-серых лесных легкосуглинистых почв и урожайность картофеля и ячменя. Пути совершенствования севооборотов и обработок почв. Сб. на-учн. тр. - Н.Новгород, 1996. - С. 48-53.

94. Румянцев Ф.П. Научное обоснование использования зеленого удобрения в севооборотах на серых лесных почвах Волго-Вятского экономического района / Румянцев Ф.П. Дис. док. с.-х. наук. Н. Новгород. - 2000.'- с. 407.

95. Салова Т.М., Велюханов И.В. Посевы крестоцветных культур на,сиде-рацию//3емледелие.- 1987.- № 12. 36 37с.

96. Санаев Н. Ф. Люпин в Мордовии. Саранск: Морд. кн. изд-во, 1982.-67 с.

97. Соловьев П. П., Соловьева А. Н. Многолетний люпин на колхоз ных полях. В кн.: За высокий урожай в Нечерноземной полосе. М.: Сель-хозгиз.-1956.- 53-67с.

98. Сушеница Б.А. Фосфатныт уровень почв и его регулирование.-М.:Колос,2007.-376 с.

99. Ступин A.C. Формирование урожая и качества зерна озимой и яровой пшеницы под влиянием агротехнических приемов, направленных на биоло-гизацию земледелия в условиях южной части Нечерноземной зоны: Автор, дис. канд. с.-х. наук. М.Д999.

100. Такунов И.П., Яговенко Л.Л. Удобрение кормовых люпи-нов//Агрохимия.1996.№2.С.107-120.

101. Тарвис Т.В. Значение микробной биомассы для почвенного плодородия и процессы трансформации азота в дерново-подзолистых почвах//Матер.

102. Республ. конф. Микробиологические процессы в почвах и урожайность сельскохозяйственных кульутр .Вильнюс, 1986. С .3 57-359.

103. Тимирязев К.А. Сочинения, т. 3. -М.: Сельхозгиз. -1936.-451 с.

104. Теппер Е.З., Шильникова В.К., Переверзева Г.И. Практикум по микробиологии.: М.: Дрофа, 2004.-256 с.

105. Томмэ М.Ф. Корма СССР.М.; Из-во «Колос», 1964г., 445 с.

106. Торгушников М. П. Многолетний люпин. Владимир, 1959. - 66 с.

107. Тужилин В.М. Донник на сидерат в Нечерноземье / В.М. Тужилин // Земледелие. -1995. №2. - с. 8-9.

108. Устименко-Бакумовский Г.В'. Растениеводство тропиков и субтропиков.-М.:Колос, 1980.-327 с.

109. Фольмер Н.И., Пантюхов М. К. Сидеральные пары в Северном Зауралье // Земледелие. 1977. - № 3. - С. 24-26.

110. Франковский Е. С. Люпин на зеленое удобрение. М.: Сельхозгиз, 1948.71 с.

111. Хохлов В.И., Кудрова Т.В. Применение органических удобрений в интенсивном земледелии//Химизация сельского хозяйства 1989г, №3,с.75-80.

112. Хуснидинов Ш.К. Нетрадиционные сидеральные культуры и плодородие почв Прибайкалья.- Иркутск: ИрГСХА. 1999.- с

113. Черенков Н.Д. и др. Эффективность зеленых удобрений при орошении // Мелиорация и урожай. 1987. - № I. - С. 29-30.

114. Шапкина Г.С. Подбор культур для промежуточных посевов / Г.С. Шапкина // Земледелие. -1990. №10. - с. 36-37.

115. Шарапов Н.И. Люпин / Н.И. Шарапов. М. - Л.: Сельхозгиз. - 1949. -231 с.

116. Шпаар Д., Иванюк В., Шуманн П. Биологическое земледелие. /Под ред. Д. Шпаара. Минск : ФУА информ, 1999. - 272 с

117. Юдин Ю. Русский чернозем: боль и надежда // Сел. Жизнь. 1989 г 9 авг. №183.

118. Azmi A.R., Alam S.M. Effects of some wild plant residues and wheat straw on germination and growth*of wheat cultivars // Cereal Research Communications. 1989. Vol. 17. № l.P. 59-62.

119. Buchner W. Umweltschonen der Maisanbau durch Dauer begring. // Mais, 1986.-Bd. 14.№2.P. 31-34.

120. Debruch J. Grundungung noch ein Baustein der Bodenfruchtbarkeit // Zuckerrübe. - 1983.-Bd. 32.-H.2.-S. 185-191.

121. Davies J.K. Straw utilisation: bale, burn or bury // Biatas. 1989. Vol. 43. № 6. p. 9-12.

122. Eiern B. Einordnung der organischen Dungung in komplexe Verfahren zur Erho-rung der Bodenfruchtbarkiet/ZFeldwirtschaft. -1997. №8. - s. 325-329.

123. Gubbels G.H., Kenaschuk E.O. Agronomie performance of flax grown on ca-nola, barley and flax stubble with and without tillage prior to seeding //Canadian J. of Plant Science. 1989. Vol. 69. № 1. P: 31-38.

124. Weber J.В., Lowder S.W. Soil factors affecting herbicide behaviour in reduced tillage systems / North Carolina State University. 1989. - 40 p.

125. Liprek J., Szuslac A., Tarkiewich. Soil compaction: reponses ol soil physical propriétés and crop growth. // Zest, probl. luink, 1992. -№398. -P. 113.

Информация о работе

Курило, Анастасия Александровна
кандидата биологических наук
Москва, 2011
ВАК 03.02.08

Диссертация

Агроэкологическая оценка горчицы белой, люпина узколистного и сафлора в Центральном районе Нечерноземной зоны - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы