Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
АГРОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ФОРМИРОВАНИЯ ПРОДУКТИВНЫХ САДОВЫХ ЭКОСИСТЕМ
ВАК РФ 06.01.07, Плодоводство, виноградарство
Автореферат диссертации по теме "АГРОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ФОРМИРОВАНИЯ ПРОДУКТИВНЫХ САДОВЫХ ЭКОСИСТЕМ"
На правах рукописи
ПОПОВА ВАЛЕНТИНА ПЕТРОВНА
АГРОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ <ЮРМИРОВАНИЯ ПРОДУКТИВНЫХ САДОВЫХ ЭКОСИСТЕМ
Специальность 06.01.07- плодоводство, виноградарство
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук
Краснодар—2004
Работа выполнена в Северо-Кавказском зональном научно-исследовательском институте садоводства и виноградарства (ГНУ РАСХН СКЗНИИСиВ)
Официальные оппоненты:
доктор сельскохозяйственных наук, профессор И. А. .Драгавцева
доктор биологических наук, профессор АХ Шеуджен
Ведущая организация:
доктор сельскохозяйственных наук, профессор ЮВ. Трунов
Всероссийский селекционно-технологический институт садоводства и питомни-коюдства
Защита диссертации состоится 25 мая 2004 года в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 006.056.01 при Северо-Кавказском зональном НИИ садоводства и виноградарства по адресу: 350901, г. Краснодар, ул. 40-лет Победы, 39, факс (812) 57-57-02
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Северо-Канказскога зонального НИИ садоводства и виноградарства
Автореферат разослан апреля 2004 г.
Ученый секретарь диссертационногоЛ/л ^Ж^
совета, кандидат с.-х. наук ( /у/у^^У!^ ЭЛ. Худавердов
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы. В современных условиях для ведения экономически выгодных и экологически безопасных плодовых насаждений необходима принципиально новая стратегия земле- и природопользования. В плодовом саду длительная монокультура сочетается с многолетней «типовой» агротехникой, особенно при уходе за почвой. Непрерывное содержание почвы под черным паром, с использованием только минеральных удобрений или вообще без таковых, изменяет и ухудшает агрофизические и агрохимические свойства почвы, обедняет почвенную фауну. Уничтожение же естественно растущих трав, так называемых сорняков, лишает многие организмы среды обитания, что еще больше нарушает сложившиеся отношения в биоценозе сада. Для устранения негативных тенденций необходим перевод садоводства на биоценологиче-скую основу, т.е. создание садов с оптимальной структурно - временной организацией, многовндовым набором организмов и минимальной агротехникой. Согласно теории A.A. Жученко (1985,2000,2001), за счет замены техногенных факторов интенсификации функционально адекватными биологическими, сохраняется единство технологического процесса при переходе к низкозатратным технологиям.
Усиление средообразующей роли растений в садовой экосистеме за счет введения трав сеяных или сегетальных (естественно растущих) является основным биологическим фактором воспроизводства почвенного плодородия, увеличения разнообразия почвенной биоты, улучшения доступности элементов питания, общей экологической стабильности. Наряду с получением стабильных урожаев плодов высоких товарных качеств должна улучшаться почвенная, фи-томелиоративная, фитосанитарная, микроклиматообразующая и другие составляющие садовых экосистем. Уход от системы черного пара в садовых агроце-нозах юга России предпринимался А.К. Приймак (1967), O.A. Черепахиной и А.П. Луговским (1966,1972), Г.Н. Теренько (1972), A.B. Бузоверовым (1998) и другими. Ими были исследованы отдельные элементы биологизации садовых
агроценозов. Разработка теоретических принципов создания продуктивных садовых биоценозов с максимальным использованием биологических свойств их компонентов и технологических приемов для практического применения ресурсосберегающих технологий началась сравнительно недавно. Это и определило цель и задачи наших исследований.
Цель и задачи исследований. Целью работы являлось теоретическое и экспериментальное обоснование принципов формирования садовых экосистем на основе эффективной реализации внутренних ресурсов и изучения путей экологической и ценотической оптимизации функций садовых биоценозов. В связи с поставленной целью были определены задачи исследований:
1. Изучить влияние монокультуры сада на плодородие и экологическое состояние почв.
2. Определить особенности формирования структуры сегетальных растений и их роль в садовых биоценозах.
3. Разработать приемы контролирования сорных растений приствольных полос садов.
4. Разработать способы формирования растительности нижних ярусов садовых агрофитоценозов за счет использования естественно растущих и сеяных трав.
5. Выявить закономерности изменений показателей почвенно-биологического комплекса, определяющих пути формирования садовых биоценозов различной структуры. Определить количественный и качественный состав почвенной биоты в садовом биоценозе, общую биологическую и ферментативную активность почв. Разработать методы оценки экологического состояния почв и их плодородия по этим параметрам.
6. Выявить особенности формирования почвенной мезофауны в садовых биоценозах различной структуры с учетом сопряженных биотопов.
7. Изучить состояние, физиологические особенности и продуктивность плодовых растений в садовых биоценозах различной структуры.
8. Провести оценку взаимосвязей компонентов садовой экосистемы и разработать агроэкологические приемы их формирования на биоценотической основе.
9. Создать ресурсосберегающую технологию ухода за почвой в садовых агро-ценозах различной структуры и дать ей экономическую и энергетическую оценку.
Научная новизна работы
1. Впервые исследованы в комплексе экологические и ценотические основы формирования садовых агроценозов в регионе с позиций оптимального использования потенциала биопродуктивности многокомпонентного садового сообщества.
2. С использованием системного подхода изучены функции биотических компонентов садовых экосистем, вещественные и энергетические процессы экосистемы сада в динамике.
3. Установлены закономерности изменения факторов жизнедеятельности плодовых культур (агрофизические и агрохимические свойства почвы, биохимические свойства, биота почвы) в садовых биоценозах различной структуры и возраста.
4. Разработан способ создания мульчирующего слоя почвы с целью направленного формирования видового состава естественно растущих трав.
5. Изучен комплекс показателей биологической активности почв, выявлены характер и уровни изменений при различных способах содержания почвы в садовых биоценозах. Установлены закономерные связи между основными показателями плодородия почв и их биологической активностью.
6. Впервые установлена динамика структуры напочвенных жесткокрылых в яблоневых садах с различной продолжительностью задернения почвы междурядий травами. Выявлены виды-индикаторы, характеризующие экологическое состояние садового биоценоза. Установлено влияние окружающих элементов агроландшафта на формирование численности и динамической плотности напочвенных жесткокрылых в садах.
7. Впервые для отрасли плодоводства теоретически обоснованы, разработаны и внедрены агроэкологические приемы формирования продуктивных садовых экосистем, необходимые для перевода садоводства на биоценоло-
гическую основу. Создание экосистемы сада с многовидовым набором компонентов способствует сокращению агротехнических приемов ухода за почвой, сохранению окружающей среды, в том числе почвенного плодородия, снижению затрат невозобновимой энергии, получению плодов высоких товарных качеств.
Основные положения, выносимые на защиту
1.Снижение эффективного и потенциального плодородия почв плодовых насаждений обусловлено длительной монокультурой и применением традиционных технологий ухода за почвой.
2. Системный подход к исследованиям дает возможность провести комплексную оценку влияния биотических компонентов садовой экосистемы на продуктивность плодовых растений.
3. Закономерности изменения основных факторов жизнедеятельности плодовых растений в различные возрастные периоды садовых агроценозов, определяющие пути их формирования.
4. Роль сегетальных и сеяных трав в садовой экосистеме неоднозначна: наряду с конкурентными отношениями с плодовыми растениями за элементы питания и влагу, они усиливают средообразующую роль растительности, являются источниками свежего органического вещества для биотических компонентов почвенной экосистемы, средой обитания напочвенной и почвенной мезофауны.
5. Влияние продолжительности задернения почвы травами в яблоневых садах и смежных биотопов в агроландшафте на формирование фауны почвенных беспозвоночных и напочвенных жесткокрылых.
6. Введение трав в нижний ярус садового фитоценоза и использование разработанных приемов контроля над их ростом и развитием способствует восстановлению почвенного плодородия, активизации микробоценоза и ферментативных процессов в почвах, оптимизации питательного режима растений яблони, их устойчивого роста и плодоношения.
Практическая ценность и реализация результатов исследований
1. Дана оценка состояния плодородия черноземов (выщелоченных и обыкновенных) при традиционных технологиях ухода за почвой в садах.
2. Разработаны, прошли производственное испытание и внедрены в производство ресурсосберегающие технологии ухода за почвой в плодовых насаждениях юга России различных типов и конструкции, базирующиеся на реализации и воспроизводстве внутренних ресурсов экосистемы сада.
3. Разработаны способы мульчирования почвы в приствольных полосах садов и регламенты применения гербицидов.
4.Создана система мониторинга оценки почвенного плодородия в садах по общей биологической и ферментативной активности почв. Разработана шкала обогащенности садовых почв почвенными ферментами.
Апробация работы. Основные положения работы были доложены на Всесоюзной научно-практической конференции по проблемам внедрения малой механизации в плодоводстве, виноградарстве и возделывании субтропических культур, г. Краснодар, 1982 г.; Всесоюзном координационном совете по проблемам борьбы с сорными растениями при возделывании сельскохозяйственных культур, Москва,1988г.; Научно-практической конференции «Проблемы черноземов Северного Кавказа», Краснодар, 1993 г.; НТС «Плодоводство и виноградарство» департамента сельского хозяйства Краснодарского края (1996, 1998 гг.); секции агрохимии Россельхозакадемии, г. Краснодар (1991 г.), Всероссийском научно-производственном совещании «Актуальные вопросы теории и практики защиты плодовых и ягодных культур в условиях многоукладное™ сельского хозяйства», Москва, Бирюлево-Загорье, 1 998 г.; научной конференции ученых и специалистов Северного Кавказа «Ресурсосбережение и экология в адаптивной системе садоводства и виноградарства», 1999 г., НТС департамента растениеводства Министерства сельского хозяйства РФ, Москва, 2000 г; международной научно-практической конференции «Садоводство и виноградарство XXI века», Краснодар, 1999 г.; краевых совещаниях-семинарах с участием специалистов комитета «Кубаньплодопром» и плодовых хозяйств
(1986, 1988, 1991, 1993, 1996, 1999,2000, 2001гг.); Всероссийских конференциях грантодержателей Российского фонда фундаментальных исследований конкурса «р2000юг», 2000-2002 гг.; ежегодных отчетно-плановых сессиях ученого совета СКЗНИИСиВ (1980-2002 гг.).
«Технология восстановления почвенного плодородия в садах Краснодарского края» была представлена на конкурс и удостоена премии Министерства сельского хозяйства и продовольствия России, 1996 г.; элементы технологии формирования садовых биоценозов вошли в разработку «Низкозатратная технология возделывания яблоневых садов короткого цикла», удостоенной премии администрации Краснодарского края в 1999 г. й премии РАСХН за лучшую законченную НИР в 1999 г.
Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 120 печатных работах, в том числе 17 в центральных рецензируемых изданиях, 9 рекомендациях производству, получено 1 авторское свидетельство на изобретение.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 350 страницах, состоит из введения, 9 глав, выводов и рекомендаций производству, приложений, включает 83 таблицы и 45 рисунков. Список использованной литературы содержит 490 литературных источников.
Место проведения работы. В работе обобщены результаты исследований, проведенных в 1979-2002 гг. Работа выполнена в Северо-Кавказском зональном научно-исследовательском институте садоводства и виноградарства (СКЗНИИСиВ) в соответствии с тематическим планом НИР, номер гос. регистрации 01.91.0047614 и 01.960.007134, при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований, грант № 00-04-96036 в 2000-2002 гг.
Автор выражает глубокую благодарность за помощь в работе сотрудникам лаборатории плодородия почв СКЗНИИСиВ: старшему научному сотруднику Н.Г. Пестовой, ведущему научному сотруднику H.H. Сергеевой, лаборанту Т.Н. Дубининой, аспирантам A.A. Ворожбет и В.Г. Кныш. Отдельная благодарность за сотрудничество доценту КГАУ Л.А. Коростелевой.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Введение. Дана краткая характеристика состояния проблемы, решению которой посвящена диссертационная работа. Изложены вопросы актуальности темы, сформулированы основные положения, выносимые на защиту.
1. Научно-практические аспекты особенностей формирования агро-экосистем. Рассмотрены понятия «экосистема», « биоценоз», « биотоп», «аг-робиоценоз», особенности формирования садовых биоценозов и специфика взаимоотношения компонентов в них. Определены проблемы адаптивного сельскохозяйственного производства, применительно к отрасли садоводства, ориентированные на биологизацию и экологизацию интенсификационных процессов. Теоретической основой формирования и оптимизации садовых экосистем служит представление о том, что в естественной экосистеме стабилизированная деятельность компонентов достигается за счет экологического баланса, устанавливаемого вследствие саморегуляции, определяемой генетическим разнообразием компонентов, увеличивающих количество трофических связей.
Традиционные садовые агроэкосистемы представляют собой сложный комплекс взаимодействующих факторов со смещением в сторону доминирующего компонента - плодового растения, для обеспечения продуктивности которого необходимы постоянные вложения антропогенной энергии. Важнейшее значение имеет оптимизация связи « растение - почва - почвенная биота». Наряду с получением стабильных урожаев плодов высоких товарных качеств в садовом агроценозе должна увеличиваться средоулучшающая. ресурсовозоб-новляющая, почвоулучшающая роль агроэкосистем. Среди компонентов садовых экосистем почвы составляют, по сути, самостоятельные экосистемы, определяющие эффективное и потенциальное плодородие. Проанализированы принципиальные различия между истощительной, сберегающей и адаптивной стратегиями интенсификации садоводства. Определена как наиболее эффективная стратегия - адаптивная (симбиотическая), ориентирующаяся на использовании возобновляемых ресурсов, за счет дифференцированного использова-
ния природных, биологических, техногенных и других ресурсов, конструирования высокопродуктивных, экологически устойчивых агроэкосистем.
Выработка агрономических приемов и технологий, приспособленных к местным условиям (почвенным и климатическим, экономическим), увеличение видового разнообразия растений, почвенной биоты, мезофауны и других компонентов садовой экосистемы, будет способствовать сохранению среды обитания, поддержанию механизмов биопенотической саморегуляции и, в конечном счете, получению стабильных урожаев плодов высоких товарных качеств (рис. ]). На основании суммы знаний, полученных в области плодоводства и экологии по разрабатываемому вопросу, определены методические подходы к системным исследованиям структурно-функциональной организации садовых экосистем в условиях юга России.
2. Методология, объекты и условия проведения исследований. Методологией исследований процессов в экосистеме сада является системный подход, в основе которого лежит изучаемый объект как система с многообразными связями, объединенными в единое целое. Ведущий принцип комплексных оценок - структурно-функциональный анализ. В экосистеме сада изучались: эко-топ, включающий подсистемы - почвы, климатические условия, микроклимат сада и биоценоз, включающий подсистемы - плодовые растения, растения нижнего яруса агрофитоценоза - сегетальные (естественно растущие) и сеяные травы, почвенную биоту (микробоценоз, напочвенные и почвенные беспозвоночные) (рис. 2). В подсистеме - «почва» исследовалось несколько блоков: органическое вещество, агрохимические и агрофизические свойства почвы, её биологическая активность; почвенная биота; почвенная и напочвенная мезо-фауна. В подсистеме микроклимат экосистемы сада - освещенность поверхности почвы, температура и влажность почвы.
Исследования проводились в течение 24 лет, с 1979 по 2002 год в насаждениях яблони (породы, занимающей около 80% площадей всех плодовых насаждений юга России) сортов: Уэлси, Супер Прекос, Делишес, Ренет Симирен-ко, Айдоред, Старкримсон, Старк, Мэлроуз и других.
Полевые опыты (поисковые и многолетние стационарные), в количестве 22, проводились в центральной зоне на выщелоченных черноземах и аллювиальных почвах, в степной зоне - на обыкновенных черноземах, в предгорной -на бурой лесной.
В работе использовался экспедиционный, полевой и лабораторный методы исследований.
Наблюдения за состоянием, ростом и плодоношением плодовых растений проводили в полевых опытах в соответствии с программно-методическими указаниями Всесоюзного НИН садоводства им. И.В. Мичурина (под ред. Н.Д. Спиваковского, 1956; В.А. Потапова, 1976), Программно-методическими рекомендациями по рациональному использованию земельных ресурсов и разработке систем почвозащитных мероприятий в садоводстве (1980), рекомендациями НИЗИСНП (JI.A. Принева, 1979) и др. Водный режим плодовых растений и их засухоустойчивость определяли лабораторными методами (М. Куш-ниренко, 1970; Э. Гончарова, 1979).
В основу работы по оценке почв зоны под садами были положены рекомендации Почвенного института им. В.В. Докучаева (1984), работы Л.А. Гришиной (1986).
Для анализа почв и растений использовали общепринятые методы по стандартным методикам, изложенным в ГОСТах, в сборниках «Агрохимические методы исследования почв», 1975г. и «Методы оценки качества растительной продукции», 1983 г.
В соответствии с типами почв определяли: органическое вещество по методу Тюрина - ГОСТ 26213-91, качественный состав гумуса оценивали по методике A.M. Лыкова н др. (1981); гидролитическую кислотность почвы - ГОСТ 2212-91. рН солевой - ГОСТ 26483-85, обменную кислотность - ГОСТ 26484-85, сумму поглощенных оснований - ГОСТ 27821-88, нитратный азот - ГОСТ 26488-S5, ГОСТ 26951-86, подвижный фосфор - ГОСТ 26204-91, ГОСТ 26205-91.
Рис. 1. Схема функционирования садовой экосистемы
Рис.2. Изучаемые компоненты экосистемы сада
к
Активность почвенных ферментов, общую биологическую активность почвы, количественный и качественный состав почвенной микрофлоры определяли соответствующими методиками (Методы почвенной микробиологии и биохимии, 1991). Люминесцентную микроскопию осуществляли на микроскопе МБИ-15 согласно методам, предложенным для почвенных исследований.
При учете видового состава и численности почвенной и напочвенной мезо-фауны следовали «Методам почвенно-зоологических исследований» (1975), «Программе и методике биогеоценологических исследований» (1974).
Энергетическая оценка приемов и способов ухода за почвой в садовых аг-роценозах проведена в соответствии с «Методическими рекомендациями по топливно-энергетической оценке сельскохозяйственной техники, технологических процессов и технологий в растениеводстве» (1988), методикам В.А. Ковды и др. (1980).
Обработку экспериментальных данных осуществляли методами математической статистики с применением дисперсионного, корреляционного и регрессионного анализа (Б. А. Доспехов, 1968; 1979) с использованием ПК и статистического naKeraSTATISTICA v 5.5.
3. Влияние .монокультуры сада на плодородие и экологическое состояние почв. В главе изложены методические подходы к изучению состояния плодородия почв в садах и результаты исследований черноземов (выщелоченного и обыкновенного) под плодовыми насаждениями. Почва - интегрированный продукт агроэкосистемы, поэтому ее плодородие в значительной степени зависит от приемов ухода за ней. В садах при традиционной обработке почв по типу черного пара установлен процесс уплотнения почвы в садах, особенно заметный в слое 0-20 см. Отмечено значительное ухудшение показателей почвенного плодородия от посадки сада до вступления насаждений в плодоношение. Потери органического вещества в этот период составили от 0,3 до 1%, количество лабильных форм гумуса снижалось в 2 раза. Ко времени вступления насаждений в плодоношение почва в саду лишается самой ценной для растений части органического вещества - его лабильной части. От посадки сада до вступления деревьев в плодоношение ухудшался и питательный режим почвы. Проведенное об-
следование садов на обыкновенных черноземах и сопоставление этих данных с предыдущими турами обследований выявило, что установленное низкое содержание гумуса (менее 4%) несвойственно для этого типа почв. Это свидетельствует о том, что процессы минерализации гумуса в саду преобладают над процессами его образования. Улучшение гумусного состояния в садах за счет увеличения органического опада начинается на выщелоченных черноземах со времени вступления насаждений в плодоношение, на обыкновенных черноземах в период максимального плодоношения.
Под плодовыми насаждениями на выщелоченных черноземах при постоянных почвенных обработках происходит заметное увеличение кислотности почвы. Так, гидролитическая кислотность в пахотном слое почвы колебалась в пределах 2,8-4,3 мг-экв/100 г почвы, хотя характерной для этого типа почв является величина 0,3-1,2. Большие изменения происходят в почвенно-поглошающем комплексе. Сумма поглощенных оснований снизилась с 3747 мг-экв/100 г почвы от посадки сада до 28-31 мг-экв/100 г через 23 года, а степень насыщенности основаниями с 95-98% до 90,2%. Многолетнее применение минеральных удобрений в условиях черного пара усиливает процесс деградации почвы, что подтверждается не только показателями гидролитической кислотности, но и величиной рН (рис.3).
Почвы под садами в степной зоне региона в недостаточной степени соответствуют экологическим требованиям яблони. Детальное изучение варьирования агрохимических свойств карбонатной разновидности обыкновенных черноземов дает основания для целенаправленного корректирования параметров почвы агротехнологическими приемами. В обыкновенном черноземе обследованных территорий обнаружено ряд существенных корреляций между величинами агрохимических характеристик как в слое 0-20 см, так еще в большей степени в слое 20-40 см. (табл. I).
Установлено, что выявленные зависимости между агрохимическими свойствами изученной почвы достоверны и они проявляются не только в •
»
0-20
—5 (без удобрений) —х— Н (без удобрений)
20-40 40-60 60-80 80-100 слой почвы, см
—■ - в (Ы180Р180К180) —^х- Н(Ж80Р180К1Э0)
Рис. 3, Влияние минеральных удобрений на сумму поглощенных оснований (5) и гидролитическую кислотность (Н) выщелоченного чернозема под плодовыми насаждениями поверхностном, ко и в более глубоких слоях почвы. Данные свидетельствуют о том, что с повышением значений рН снижается содержание в почве гумуса, подвижного фосфора и обменного калия, количество нитратов варьирует независимо от концентрации водородных ионов в почве. Таблица I - Коэффициенты корреляции между величинами показателей плодородия обыкновенного чернозема под плодовыми
Характеристики почвы Гумус, % И0з,мг/кг Р205. мг/100г К20. мг/ЮОг
РН водной су СП. - 0,54* 0,10 - 0,55 * * -0,44+ +
Гумус, % - 0,33 + 0,47* 0,56**
МОз, мг/кг - - 0,42 + + 0,5**
Р:05, мг/100г - - - 0,76**
Примечание. Коэффициенты корреляции переходят уровни существенности: + + - 2%-ный; * - 1%-ный; ** - 0,1%-ный.
Уравнения регрессий составляют: Для гумуса в слое 0-20 см
в слое 20-40 см
у=15,79-1,47рН у= 15,29-1,42рН (рис. 4)
Вычисления по полученным уравнениям показывают, что снижению рН с 8,5 до 8,0 соответствует увеличение количества гумуса в почве в среднем с 3,26% до 3,99%.
Для фосфора в слое 0-20 см у = 209 - 24.45рН в слое 20-40 см у = 70,9 - &,18рН Для калия в слое 0-20 см у =469,4-50,б8рН
в слое 20-40 см у =307,9-32,37рН
А
4,00
♦
П 1
£ 3.50 +
3,00
8,00 8,10 8,20 8,30 8,40 8,50 рН водной суспензии ♦ Места отбора проб — — у«15.794-1.471х
Б
4,00
2,50
8,00
8,20
8,40
8,60
рН водной суспензии ♦ Места отбора проб-у=15,288-1,419х
Рис.4. Зависимость между содержанием гумуса и рН в слоях почвы 0-20 см (А) и 20-40 см (Б)
На большей части обследованных насаждений значения рН равны или превышают 8,3, т.е. величину при которой резко возрастает вероятность дефицита фосфора, недоступность ряда других микроэлементов. При повышении рН с 8,0 до 8,5 содержание Р1О5 падает с 13,4 до 1,2 мг/100 г почвы в слое 0-20 см и с 5,4 до 1,3 мг/100 г в слое 20-40 см. Исследования показали, что критическим фактором почвенной среды в садовой экосистеме на обыкновенном черноземе является содержание подвижного фосфора, которое снижается до очень малых величин при повышении рН в диапазоне, характерном для изученной почвы.
Установлено, что вследствие многолетнего содержания почвы под черным паром значительно снизилось содержание в ней гумуса, особенно в слое 0-20 см. Это уменьшает благоприятное действие буферной системы «гуматы-гуминовые кислоты», которая сдерживает повышение рН почвы (рис. 5). В связи с этим снижение количества гумуса с 4% до 3% приводит к уменьшению доступности фосфора в среднем в 8,5 раз, причем величина 3% гумуса в почве оказалась критической для этой почвы, так как содержание в ней подвижного фосфора составляет в среднем 1,5 мг/100 г, т.е. снижено до уровня очень низкой обеспеченности.
С уменьшением содержания гумуса в почве наблюдается резкое снижение доступности фосфора, что может быть обусловлено как преимущественной утратой фракции легко минерализуемого органического фосфора, так и с усилением адсорбции фосфат-ионов на поверхности минералов при уменьшении количества органического вещества в почве. Вычисления показали, что уменьшение количества гумуса на 1% - с 4до 3 % - привело к снижению содержания подвижного фосфора в среднем с 8,72 до 1,62 мг на 100 г почвы в слое 0-20 см и с 4,05 до 1,39 мг/ 100 г в слое 20-40 см. Приведенные данные свидетельствуют о недопустимости такой потери гумуса, особенно для карбонатной разновидности обыкновенного чернозема, отличающейся малой доступностью фосфора.
Результаты работы свидетельствуют о необходимости изменения технологии возделывания садов яблони, снижения антропогенного воздействия на почвенно -
А
23,00
аоо 3,50 4,00
Гумус, %
♦ №сга отбора гроб —у=-19,6807,100х
6.00
5.00
о 4,00
2 3.00
|Ь
2" 2,00
1,00 "
0,00 4— 2,80
,-,-1-.—--,-1--,-,-,—н-,
3,20 3,60 4,00
Гумус, %
Места отбора проб -у=-6,588+2,659х
Рис.5. Зависимость содержания доступного фосфора в слоях 0-20 см и 20-40 см (Б) от количества гумуса в почве
биотический комплекс садовых экосистем.
В исследованиях установлен наименее напряженный период в жизни плодовых растений по лимитирующим факторам - это период от посадки сада до вступления их в пору плодоношения, особенно с двух-трехдетнего возраста насаждений до получения первых промышленных урожаев. Эти данные явились основанием для определения срока введения трав в нижний ярус садовых биоценозов.
4. Формирование растительности нижних ярусов садовых биоценозов. Определены обилие и видовой состав сегетальных растений в садах, критические периоды их вредоносности для плодовых растений. Для усиления средоулуч-шающей роли растительности в садовых экосистемах разработаны способы формирования нижних ярусов биоценозов за счет сеяных и естественно растущих трав. Исследованы способы снижения их конкуренции с плодовыми деревьями.
Сегетальные (сорные) растения являются неотъемлемым компонентом природных и антропогенных биоценозов и тесно связаны с возделываемыми культурами. Результаты обследований плодовых насаждений основных плодоводческих хозяйств показывают, что в плодовых садах отмечено около 100 видов сорных растений, относятся они к 30 семействам, среди которых насыщены видами астровые, мятликовые, капустные, бурачниковые, бобовые. На долю двудольных видов сорных растений приходится 86,6%, однодольных - 13,4%. Наиболее широко и в значительном количестве распространены 28 видов, плодовые сады не имеют узкоспециализированных сорняков. Обилие и видовой состав менялись в связи с возрастом сада, его конструкцией, степенью освещенности поверхности почвы в приствольных полосах и междурядьях, регулярностью механических обработок почвы. Сорные растения, занимая подчиненное положение, приспосабливаются к складывающимся условиям в садовой экосистеме.
Изучена связь между поступлением солнечной радиации на поверхность почвы в саду и развитием сегетальных (естественно растущих) трав в типичных разновозрастных (1, 6, 13, 25 лет) насаждениях яблони. Освещенность почвы в 1й год после посадки была максимальной и практически почти не за-
висела от местоположения на участке (ряд или междурядье) - 1,20 кал.см7мин~'. С увеличением возраста деревьев уровень солнечной радиации снижался. Смыкание крон деревьев в рядах и еще большую затененность наблюдали с 15 летнего года жизни. К 25 летнему возрасту освещенность под пологом крон становится минимальной. В зависимости от уровня этого показателя изменяется и биомасса трав. Более интенсивный рост трав и образование ими большой биомассы (до 5-6 кг/м2) отмечается в молодых плодовых насаждениях. Сорные растения способны накапливать 50-60 ц/га сухой массы. Для ее создания растения потребляют около 120 кг азота, 35 кг фосфора, 185 кг калия, расход влаги составляет от 1000 до 4000 т/га.
При выявлении критических периодов вредоносности сегетальных растений в саду (на примере яблони сорта Старкримсон) установлено, что при засорении междурядий и приствольных полос в течение всего вегетационного периода и в период с апреля по июнь существенно снижаются ростовые процессы дерева. При засорении во второй половине вегетационного периода уменьшения урожая не наблюдалось, отмечена более интенсивная окраска плодов, улучшились их биохимические показатели и лежкость (табл. 2). Таблица 2 - Урожай яблони сорта Старкримсон в зависимости от засоренности
почвы в саду, ц/га
Варианты опыта 19S3 г. 1984 г. 1985 г. В среднем за 1983-85 гг.
ц/га % к контролю
1.Без сорняков (контроль) 2-Засорено с апреля по октябрь 3.Засорено с апреля по июнь 4. засорено с июля по октябрь 139,9 118,5 141,4 144,2 165.6 84,3 162,1 139,2 150,7 113,5 135,7 149,2 152.1 107,5 146,4 144.2 100,0 69,5 96,3 94,8
НСРоде 46,9 26,5 54,4 21,6
5 11,1 6,0 12.4 4,9
Конструктивные особенности плодовых садов таковы, что они требуют различного подхода к разработке и применению способов подавления роста сорных растений в междурядьях и приствольных полосах. В основных сельскохозяйственных зонах региона было изучено около 12 видов гербицидов и около 20 их сочетании. Разработаны регламенты применения гербицидов в приствольных полосах, установлены эффективные дозы и сочетания препаратов, сроки и кратность их применения. Наиболее эффективными в садах на современном этапе против сообщества однодольных и двудольных сорняков являются баста 5-7,5 кг/га по препарату и раундап или его аналоги в дозах 5-7 кг/га. Добавление в рабочий раствор аммиачной селитры или сульфата аммония (3-5%) усиливает их эффективность, особенно при засорении вьюнком полевым или ежевикой. При указанных условиях применения снижение засоренности составляет 90-98%. Из агротехнических методов наиболее эффективным является мульчирование черной полиэтиленовой пленкой и растительным материалом (тюкованной соломой), которые снижают засоренность до 98-100%.
Наблюдения в течение шести лет после введения трав в садовый агроце-ноз показали, что естественно растущие травы по сравнению с овсяницей луговой имеют преимущества в формировании большей органической массы с первых лет (табл. 3).
Таблица 3 - Накопление массы трав в междурядьях сада
(ОПХ «Центральное»), ц/га
Годы Естественно растущие травы | Овсяница луговая
Зеленая масса Сухая масса Зеленая масса Сухая масса
1980 360,0 66,2 140,0 22,0
1981 420.0 71,4 400.0 62,4
1982 270.0 65,0 312,0 51.8
1983 340.0 81.6 417,0 75,9
1984 369.0 50,2 374.0 55,0
1985 338,0 45,8 336,3 54,1
Сумма 1980-1985 2098,7 380,2 1979,5 321,2
Но первые год-два в травостое преобладающее развитие имели высокостебельные яровые сорняки, обладающие большим транспирационным коэффициентом. Для устранения этого недостатка нами разработан способ создания
мульчирующего слоя в междурядьях сада, способствующий быстрому образованию органической массы и направленному формированию видового состава естественно растущих трав (A.C. 1759264 СССР). Учеты показали, что среднем за 10 лет масса естественно растущих трав была больше, чем в садах с сеяными многолетними злаками. Соответственно больше и количество элементов питания, аккумулированное естественно растущими травами (табл. 4).
Таблица 4 - Ежегодное накопление массы трав в саду и содержание в них _элементов питания (среднемноголетние данные)_
Травы Сухая масса, ц/га Содержание элементов питания, кг/га
N Р205 к:о Ca Mg
Сеяные злаковые 53.5 97.2 32,0 37,4 17,7 18,2
Естественно растущие 63,4 124,6 38,0 56,9 18,3 24.2
Все эти питательные элементы поступают в почву и в процессе разложения органической массы трав становятся доступными для плодовых растений и почвенной биоты.
5. Агрохимические, агрофизические свойства и микроклимат почв экосистемы сада. Установлена почвоулучшающая и микрокллматообразующая роль трав в экосистеме сада. Показаны пути оптимизации основных параметров почвенного плодородия: регулирование пищевого режима и улучшение агрофизических свойств почв, оптимизация влажности и температуры почвы под травами.
Через пять-шесть лет после введения трав в нижний ярус садового агрофп-тоценоза установлено увеличение содержания гумуса в почве в основном в слое 0-40 см (рис. 6). Наибольшее содержание гумуса отмечается на варианте с естественно растущими травами. Если количество общего органического вещества в почве свидетельствует о потенциальном плодородии, то содержание его лабильных форм показывает эффективное плодородие в момент определения. Увеличение содержания лабильных форм гумуса отмечено уже в первые годы использования задернения травами (рис. 7). Наибольшие значения отмечены на варианте с применением естественно растущих трав. Травы уже на третий год
их роста в саду способствовали накоплению обменного калия в слое почв 0-3 О см. Причем более равномерно с нарастанием по годам шло накопление обменного калия в почвах под естественно растущими травами. Некоторое увеличение под травами отмечено и по содержанию подвижного фосфора.
40-60
Рис. 6. Содержание гумуса в выщелоченном черноземе садовых биоценозов различной структуры: вар. 1 -черный пар; вар.2- задерненис многолетними злаковыми травами; вар. 3 -естественное задериение
3500
3000
2800V
2000
1500
а 1 1000
о я 500
е- 0
20-40
40-60
Рис. 7. Содержание лабильных форм гумуса в выщелоченном черноземе в садовых биоценозах различной структуры : вар.1 - черный пар; вар. 2 - задериение многолетними злаковыми травами; вар. 3 - естественное задериение
Увеличение притока органики в садовые агроценозы с использованием трав сопровождается улучшением и других важнейших свойств почвы, необходимых для активного роста и стабильного плодоношения плодовых деревьев.
Одним из важнейших показателей плодородия почвы является ее структурное состояние. В наших исследованиях уже на второй год введения трав было установлено неодинаковое структурное состояния почвы в слое 0-20 см. На 6 год разница в структурном состоянии почвы по вариантам была более выражена в слое 0-40 см. Многочисленные почвенные обработки, присущие черному пару, способствовали уменьшению агрономически ценных агрегатов размером менее 10,0 мм и более 0,25 мм на 30,7%. Под травами структура почвы улучшилась, одновременно с нарастанием количества агрономически ценных фракций, изменилось качество агрегатов - повысилась их водопрочность. Коэффициент структурности выщелоченного чернозема в садовом биоценозе под травами был выше, чем под черным паром в слое почвы 0-40 см (рис.8).
Слой почвы 0-20 см Слой почвы 20-40 см
1. Черный пар; 2. Дерново-перегнойная система (овсяница);
3. Дерново-перегнойная система (естественно растущие травы)
Рис. 8. Влияние задернения травами междурядий сада на структурное состояние почвы
Травы уменьшали нагревание почвы. Разница в температурах между открытой почвой и задерненной составляла от 1,3° в октябре до 13,7° в июле. Под травами в саду шло постепенное прогревание, и практически во всех слоях почвы сохранялся оптимальный температурный режим для жизнедеятельности корней плодовых деревьев. Под черным паром температура почвы в летние месяцы в слое 0-20 см поднималась выше +25°С, в июле месяце достигала +29,6".
Снижение температуры верхних слоев почвы в саду значительно уменьшает непродуктивное физическое испарение влаги из почвы. Изучение режима влажности почвы показало, что при использовании трав в саду ее снижение происходит только первые два года. Оптимизация влажности почвы в вариантах с использованием трав осуществляется приемами подавления их роста. При регулярном скашивании или прикатывании трав потери влаги были близки потерям на черном паре. В условиях недостаточного увлажнения северной зоны края многолетние наблюдения за режимом влажности почвы в саду яблони на протяжении вегетационного периода (1995-2000 годы) показали, что травы в междурядьях сада при систематическом подкашивании не усиливают иссушение почвы в метровом слое. В разные по степени увлажнения годы травы не приводили к снижению влажности метрового слоя почвы относительно черного пара. Напротив, в самые напряженные моменты вегетационного периода способствовали ее сбережению (рис. 9,10).
%
30
24 апрсш 6 июня 14 июля 20 августа 16 сентября 13 октября
□ Черный пар О Мульч-слоп ■ Естественное чадсрнсние
Рис. 9. Влажность метрового слоя почвы в садах зоны недостаточного увлажнения при разных способах ее содержания, АО «Красное» (1997 г., влажный год)
30 25
27 апреля 18 мая 24 июня 28 июля 27 аягустч 24 сентября 12 октября □ Черный пар ЕЭМудьч-елнй ■ Естественное задернение
Рис. 10. Влажность метрового слоя почвы в садах зоны недостаточного увлажнения при разных способах ее содержания, АО «Красное» (1998 г., засушливый год)
6. Биологическая активность почв в садовых экосистемах. Изучен комплекс показателей биологической активности почв под яблоневыми насаждениями и их сезонная динамика. Выявлены уровни изменения характера и интенсивности биологической активности при различных способах содержания почвы. Установлено, что биологическая активность - важный диагностический показатель уровня плодородия почв в садовых биоценозах.
Задернение почвы травами в садовых биоценозах способствовало обогащению всего метрового слоя чернозема выщелоченного как общей, так и агрономически ценной микрофлорой, увеличению общей биологической активности почвы. Уменьшение содержания микробной массы в структуре органического вещества почвы, находящейся под многолетним черным паром, отражает нарушение сложившегося в экосистеме равновесия. В структуре микробоцено-за чернозема выщелоченного под яблоневыми насаждениями преобладают бактерии, а грибы и актиномицеты представлены значительно меньше (рис. 12). Наибольшее родовое разнообразие микроорганизмов наблюдалось в почве садового биоценоза под травами. Также более высокая численность основных эколого-трофических групп микроорганизмов отмечена на этих же вариантах (по сравнению с черным паром), причем различия прослеживались во всем мет-
Актино-мицеты
24%
Садовый агроценоз, черный пар
Садовый агроценоз, задернение овсяницей луговой
Грибы
Садовый агроценоз, задернение естественно растущими травами
Рис. 12. Структура микробоценоза чернозема выщелоченного в садовом биоценозе (слой почвы 0-20 см)
ровом слое. Численность аммонификаторов в слое почвы 0-20 см была в 3,0-4,4 раза выше по сравнению с черным паром, аминоавтотрофных микроорганизмов - в 1,3-1,4 раза выше, целлюлозолитических - на порядок выше, автотроф-ных - в 2,5-3,3 раза и олигонитрофильных - в 7,6-15,5 раза выше ( рис. 13). Данные по численности и профильному распределению организмов, полученные при помощи метода люминисцентной микроскопии, соответствовали ре-
зультатам посева на твердые питательные среды. Общая численность бактерий в 0-20 см слое чернозема выщелоченного сада под травами была в 1,4-1,8 раза больше, чем на контроле, соответственно в 2,0-2,3 и 1,5-2,3 раза выше длипа мицелия актиномицетов и микромицетов.
И Черный пар
О Задернение овсяницей луговой Н Задернение естественно растущими травами И Полевой севооборот
1. Аммонифицирующие. 2. Аминоавтотрофные. 3.Автохтонные. 4. Олигсннтрофнльные.
Рис. 13. Численность основных групп микроорганизмов в выщелоченном черноземе садового и полевого агроценозов (среднее 1999-2001 гг.)
Увеличение разнообразия микрофлоры свидетельствует об устойчивости экосистемы и обеспеченности почвы необходимыми питательными веществами. Более высокие значения коэффициента минерализации и индекса педо-трофности почвы под черным паром свидетельствуют об интенсивной минерализации гумуса,
Уровень активности почвенных ферментов в почве сада, пэд многолетними травами был существенно выше по сравнению с почвой под черным паром. Активность каталазы и дегидрогеназы, отражающая как интенсивность окислительно-восстановительных процессов в почве, так и активность микрофлоры, была выше в черноземе выщелоченном соответственно на 30% и 69%, в черноземе обыкновенном - на 22% и 70%, в аллювиально-луговой почве - на 38% и 35%, в бурой лесной - на 22% и 47%. Во всех изученных
почвах наиболее активно разрушение гумуса происходило в садовых агроце-нозах с обработкой почвы по типу черного пара - К (условный коэффициент гумусонакопления) < 100%. В почвах садов под травами - К > 100%. Эти данные свидетельствуют о преобладании процессов синтеза гумуса над его минерализацией. Активность гидролитических ферментов - протеазы, уреа-зы и инвертгзы, характеризующих интенсивность процессов трансформации азотсодержащих соединений и углеводов, на вариантах с задернением травами была выше по сравнению с черным паром: в черноземе выщелоченном - в среднем на 48%, в черноземе обыкновенном - на 27%, в аллювиально-луговой и бурой лесной почвах - на 56% и 55% соответственно. Задернение почвы многолетними травами оказало влияние на уровень оерментативной активности и черноземах выщелоченном и обыкновенном в всем метровом слое, в аллюниально-луговой и бурой лесной - в слое 0-60 см,
Изучение биологической активности почв и обогащенности их ферментами в плодовых агроценозах на различных типах почв позволило установить суммарную обогащенность ферментами метрового слоя основных почв под садами. Установлен порядок распределения почв по убыванию суммарной ферментативной активности: чернозем обыкновенный > чернозем выщелоченный > аллювиалыю-луговая почва > бурая лесная.
В садовом агроценозе интенсивность эмиссии углекислого газа из почвы под травами была существенно (в 3,0-4,1 раза) выше, чем на варианте с черным паром (табл.5). Активность разложения целлюлозы и интенсивность накопления свободных аминокислот в почве под травами также превышали (в 2,1-2,3 и 2,1-2,6 раза соответственно) эти показатели варианта с черным паром.
Содержание гумуса в почвенном профиле имеет высокую положительную корреляцию с длиной мицелия актиномицетов (г=0,82-0,97). Выявлены положительные корреляционные связи между численностью олигонитрофилов, содержанием гумуса и другими показателями в почвенном профиле под травами (г= 0,55-0,90). Сумма значимых корреляционных взаимодейстЕий между показателями биологической активности, гумусом свидетельствует о большой сопряженности биологических процессов.
Таблица 5 - Сезонная динамика выделения углекислого газа черноземом выщелоченным в садовом и полевом агроценозах, мг СО , на 1 м2 за 1 час (среднее за 1999-2001 гг.).
Варианты опыта Сезон В среднем за вегетационн. период
весна лето осень
Черный пар 72,2 49,2 70,6 64,0
Задернение овсяницей луговой 215,8 135,6 225,6 192,4
Задернение естественно растущими травами 282 203.2 304,4 253,8
Полевой севооборот 142,4 107,2 168,6 135,8
Корреляционный анализ выявил тесные связи между активностью ферментов, микробиологическими показателями и уровнем плодородия почв. Определены ферменты: полифенолоксидаза, инвертаза, протеаза и показатели общей биологической активности - интенсивность выделения почвой углекислого газа и накопления аминокислот, целлюлозолитическая активность, отличающиеся наибольшим числом сильных и средних корреляционных связей, а значит наиболее полно отражающие характер и направленность сложных и взаимосвязанных эколого-биохимических процессов, протекающих в почвах садовых биоценозов. По результатам трехфакторного дисперсионного анализа определены почвенные ферменты, активность которых в большей степени зависела от уровня плодородия (табл.6).
Установлено, что ферменты класса гидролаз - инвертаза, протеаза; класса оксиредуктаз - полифенолоксидаза, пероксидаза и показатели общей биологической активности могут служить надежными диагностическими критериями уровня плодородия почв в садах. На основании проведенных исследований разработана шкала оценки степени обогащенности ферментами основных
Таблица 6 - Изменчивость показателей биологической активности чернозема выщелоченного под влиянием различных факторов (результаты
трехфакторного дисперсионного анализа)
Показатели биологической активности почвы Доля влияния факторов, %
1 2 [ 3 1x2 1x3 1 2x3 1x2x3
Каталаза 34.3 32.) \ 29,5 1.2 0 2,4 0,3
Полифенолоксидаза 42.9 21.1 31,0 1.2 1,7 1,4 0.7
Пероксидаза 43.8 11,0 41,7 1,5 0,9 0,5 0.7
Коэф-т гумусонакопления 68.7 3.4 22.9 0 0 2.9 1,5
Дегидрогеназа 42,3 1,9 50.3 0 4,4 0,6 0,4
Пнвертаза 51,1 6,7 39.5 0,7 0 0,7 1,1
Протеаза 71.9 0 26.7 0 1.0 0 0
Уреаза 22.8 2,3 65,3 0,5 1,1 7.0 0,9
«Дыхание» почвы 59,3 5,7 28,8 2,6 2.8 0 0
Целлюлозолитическая. активность 57,0 4,2 35,4 1,7 0 0 1,4
Накопление аминокислот 52,4 0 45,5 0 1,6 0,4 0
Условные обозначения: 1 - фактор «вариант»; 2 - фактор «год»; 3 - фактор
«сезон»;
садопригодных почв региона. Установленные прямые зависимости между активностью ферментов и показателями плодородия почв позволяют использовать уровни ферментативной активности для сравнительной оценки эффективности агротехнических приемов и плодородия почвы в целом, результаты исследований учитывать при оптимизации структуры садовых агроценозов.
7. Почвенная н напочвенная фауна в садовых биоценозах и прилегающих биотопах. Изучено влияние способов содержания почвы в садовых биоценозах на развитие почвенных и напочвенных беспозвоночных животных и их влияние на повышение плодородия почв. Определена динамика структуры населения напочвенных жесткокрылых в зависимости от продолжительности задерненая почвы в саду травами. Выявлены виды-индикаторы для системы экологического мониторинга за состоянием садовых агроценозов на основе анализа напочвенной фауны жесткокрылых.
Установлено влияние элементов агроландшафта на формирование фауны напочвенных жесткокрылых яблоневых садов. Почвенная и напочвенная фауна
3.1
является важной составной частью агросистемы сада. Учеты показали, что состав и численность почвенной фауны зависели от способов содержания почвы в саду. При дерново-перегнойной системе содержания почвы с использованием естественно растущих и сеяных трав в слое 0-20 см в пересчете на 1га сада содержалось до 6 млн. особей дождевых червей, прочих беспозвоночных около 500 тыс. Деятельность дождевых червей оказывала положительное влияние на оптимизацию агрохимических свойств почв, (табл.7).
Таблица 7 - Изменение агрохимических показателей почвы в зависимости от
способов содержания почвы в саду и жизнедеятельности дождевых _червей___
Варианты опыта РН водн. N03> м г/к г почвы Р;05 1 К20 ПО поЧирикову j Масловой
мг/100 г почвы
Паровая обработка 6,95 28,0 4,7 49,0
Мульч-слой 7.30 25,6 9,3 92,0
Копролиты дождевых червей 7,39 го СО «Г) 21,4 95,0
Содержание подвижного фосфора и обменного калия в почве сада под травами практически удваивалось. Установлено, что яблоневые сады с травами в междурядьях отличаются большим фаунистическим разнообразием напочвенных жесткокрылых, количество обитающих здесь жужелиц и стафилинид превышает в два-четыре раза луговой, лесной и полевой комплекс (рис.13).
На примере предгорной зоны выявлено влияние прилегающих участков на численность и структуру полезных напочвенных и почвенных беспозвоночных животных. Установлено, что количество жужелиц и стафилинид, в садах, расположенных рядом с лесом и лугом увеличивается на 10-13%. Многокомпонентные садовые агроценозы с использованим трав способствуют видовому разнообразию и увеличению их численности.
сад луг пес поле
■ жужелицы ® стафилиниды
Рис. 13. Динамика населения жужелиц и стафилинид в биоценозах предгорной зоны (среднее за 1999-2000 гг.)
8. Продуктивность плодовых растений в садовых экосистемах. Изучены реакции плодовых растений на условия, складывающиеся в садовых биоценозах различной структуры. В условиях многолетних полевых опытов установлена возможность улучшить за счет введения трав параметры почвенного плодородия, микроклимат экосистемы сада, без отрицательного влияния на рост и состояние плодовых растений.
Травы в саду снижали ростовые процессы яблони, особенно уменьшалась окружность штамба (табл. 8). В большинстве случаев, как показали результаты статистической обработки, эти различия были существенными. Достоверность снижения интенсивности прироста однолетних побегов не доказана. На летних сортах яблони активность ростовых процессов первые тесть лет введения трав в биоценоз не отличалась от таковой черном паре. В последующие годы ростовые процессы деревьев только снижались при задернении в каждом междурядье. Дисперсионный анализ влияния способов содержания почвы на ростовые процессы яблони сорта Уэлси показывает, что доля влияния условий года явля-
ется решающей и составляет 93% (изменчивость длины однолетнего побега) и 87% (изменчивость прироста окружности штамба).
Таблица 8 - Приросты окружности штамба деревьев сорта Делишес при разных
способах содержания почвы в экосистеме сада, мм (ОПХ «Центральное»)_
Варианты 1981 1982 1983 1984 1985 Сумма за 5 лет %к Контролю
Контроль (черный пар) 37,6 52,3 47,7 40,0 40,0 217,7 100
Задернение овсяницей 29,0 47,0 27,0 33,0 37,0 173,0 79,5
Естествен.задернение 25,0 45,3 28,0 26,0 36,0 160,3 73,6
НСР1Ш 6,6 15,8 7,4 1О.0 10,0 23,0
8;,% 5,6 8,3 5,5 7,8 6,6 6,8
Доля влияния между вариантами составляет соответственно 5,9% и 11,2%. Остаточная дисперсия невелика - 0,47 и 0,7%.
Установлено, что компонентный состав и структура садового ценоза влияют на стабильность гомеостаза яблони через регуляцию ее водного режима. Введение трав в садовый ценоз повышает засухо- и термоустойчивость плодовых деревьев, изменяет количественные параметры фотосинтетического аппарата растений, а также соотношение пигментов.
На примере сортов яблони Ренет Симиренко и Айдоред садовых биоценозов северной зоны показана зависимость содержания элементов питания в листьях от способа ухода за почвой и условий вегетации. Содержание азота и кальция в наибольшей степени зависело от варианта опыта и условий года (рис.1?1). На обеспеченность калием, в основном, оказало влияние введение трав в агрофитоценоз сада (87,9%). Обеспеченность растений яблони магнием на 96,6% зависела от условий года. Это свидетельствует о том , что при культиви-
ровании трав в садах, необходима ежегодная растительная диагностика обеспеченности деревьев такими элементами питания как азот, калий, кальций.
Как свидетельствуют данные опытов, введение трав в экосистему сада с двух- трехлетнего возраста деревьев способствует более раннему их вступлению в плодоношение. Первые четыре года с начала плодоношения урожай плодов в вариантах с травами был достоверно выше, чем при содержании почвы под черным паром. Наибольший урожай получен с деревьев садового биоценоза с естественными травами. Эта закономерность прослеживается как по летним сортам, так и по зимним (табл. 9, 10) Травы потребляли дополнительное количество влаги и нитратов, это стимулировало закладку большего количества цветковых почек. Последующие годы урожайность деревьев яблони была выше на черном паре, однако существенных различий между вариантами не отмечено. Изменчивость урожайности яблони в основном зависела от условий года и способов содержания почвы. Доля влияния условий года в общей дисперсии составляла 97,2%, доля влияния вариантов - 2,1%. Следует отметить, что сумма урожаев плодов яблони сорта Уэлси за 1988-2000 гг. была большей на варианте с культивированием естественно растущих трав. При содержании почвы под травами в саду улучшались качественные показатели плодов и их лежкоспособность.
Результаты исследований убеждают, что даже в условиях неустойчивого увлажнения введение трав в экосистему молодого сада дает возможность получать хорошие урожаи плодов. В садах короткого цикла на слаборослых подвоях задернение почвы травами в каждом междурядий возможно только при орошении.
9. Экономическая и энергетическая оценка технологических приемов формирования садовых биоценозов. Проведена экономическая и энергетическая оценка технологических приемов ухода за почвой в садовых биоценозах. Установлено, что выгодно культивирование естественно растущих трав, чистый доход был на 25-54% больше, чем на других вариантах. Себестоимость яблок зимнего срока созревания, выращенных в садах с травами, была на 8-14% ниже,
Изменчивость содержания Мд
96,25
на я X год
Изменчивость содержания N
38,55 Между годами
Вариант X год
4,51 Остаточная
56,94 Между вариантами
Изменчивость содержания Са
Рис. 14. Дата влияния (%) приемов ухода за почвой, условий года и их взаимодействий на содержания элементов питания в листьях яблони Ренет Симиренко (1995-2000 гг)
Таблица 10 - Урожайность яблони сорта Делишес в зависимости от содержания почвы в саду (ОПХ «Центральное»)
Вариант 1983 1984 1985 1986 Среднее за 1983-86 гг.
шт/дер. ц/га шт/дер. ц/га шт/дер. ц/га шт/дер. ц/га ц/га % к К011Т.
Контроль (черный пар) 108 84,6 109 58,9 94 56,8 504 162,1 90,7 100,0
Задернение овсяницей 136 93,2 122 63,9 247 117* 601 167,1 110,4 121,7
Естественное задернение 165 122,5* 121 63,5 276 148,9* 641 176,4 127,8 140,9
НСРМ5 10,5 8,2 18,2 18,6 12,3
10,0 13,0 16,9 16,9 11,2
с»
Таблица 11 - Средняя урожайность яблони при различных способах содержания почвы, ц/га
Сорт Уэлси, подвой СК-1, ОПХ «Центральное»
Варианты опыта 1988-1991 гг. 1992-1994 гг. 1995-2000 гг. 1988-2000 гг.
Средняя урожайность Сумма урожаев плодов Средняя урожайность Сумма урожаев плодов Средняя урожайность Сумма урожаев плодов Средняя урожайность Сумма урожаев плодов
Черный пар 91,0 364,0 273,0 975,0 250,0 1250,0 199,2 2589,0
Дерново-перегнойная система (овсяница) 94,0 376,0 220,0 785,0 224,0 1120,0 175,5 2282,0
Дерново-перегнойная система (овсяница, через междурядье) 112,0 448,0 229,0 818,0 229,0 1145,0 185,5 2411,0
Дерново-перегнойная система (естественно растущие травы) 119,0 476,0 270,0 964,0 244,0 1220,0 204,6 2660,0
Дерново- перегнойная система (естественно растущие травы через междурядье) 133,0 532,0 273,0 974,0 243,0 1215,0 209,3 2721,0
чем при традиционном уходе за почвой в саду. В нестабильных экономических условиях наиболее объективными и показательными являются расчеты энергетической эффективности технологий. Предложенные агроэкологические приемы формирования садовых биоценозов и оптимизации плодородия почвы сокращают количество технологических операций с 5-7 до 2-3. В структуре общих затрат по уходу за почвой во всех вариантах от 51 до 72% приходится на топливо, от 22 до 30% составляют энергоемкость тракторов и сельхозмашин.
Энергозатраты физического труда механизаторов и вспомогательных рабочих занимают незначительную долю и находятся в обратной зависимости от производительности сельхозмашин (табл. 11). При возделывании многолетних злаковых трав затраты энергии топлива составляют около 60%, энергоемкость технических средств - 52,2%. Наименьшие затраты энергии топлива и технических средств отмечает в варианте с направленным формированием видового состава естественно растущих трав. Они составляют 54 и 40% от черного пара.
Таблица 11 - Энергозатраты при различных способах содержания почвы, Мдж/га
Способы Виды энергозатрат о
содержания Технические Топливо Живой Овеществленная о о
почвы средства труд энергия семян СО
Черный пар 1579 3628 11 — 5218
Дерново-перегнойный 825 2179 3 33 3035
Естественное задернение 637 1979 6 213 2835
Разработанная нами «Технология оптимизации почвенного плодородия в садах Западного Предкавказья» и прошедшая широкое производственное внедрение, в 1999-2000 гг. по заданию Департамента технической политики Министерства сельского хозяйства РФ была испытана Кубанским НИИ по испытанию тракторов и сельхозмашин (протокол испытаний № 07-115-2000 (1210112) от 22.01.01). В производственных условиях в садах яблони с различными схемами посадки деревьев 5 х 1,5 (2,3) м на слаборослых подвоях; 7 х 4 и В х 5 м па сред-нерослых подвоях в ОПХ «Центральное» СКЗНИИСиВ (г.Краснодар) и АО
«Агроном» Динского района Краснодарского края подтверждена более высокая эффективность агрономических, почвоулучшающих, технических и организационно-хозяйственных рекомендаций новой технологии в сравнении с существующей базовой.
Агроэкологическне принципы формирования продуктивных садовых экосистем
Анализ отечественной и зарубежной литературы, проведенные многолетние исследования убеждают, что в современных экологических и социально-экономических условиях для дальнейшего эффективного развития отрасли садоводства назрела необходимость изменения системы представлений и подходов к формированию продуктивных плодовых насаждений. Необходим перевод садоводства на биоценологическую основу, подразумевающей формирование садов с оптимальной структурой, многовидовым набором компонентов и минимальной почвенной агротгхникой.
Узловое положение в садовой экосистеме занимает растительность и доминирующим компонентом являются плодовые растения. Растения - единственный канал трансформации солнечной энергии в агроэкосистеме, как и вовлечения на этой основе в биологический круговорот элементов. Для повышения уровня использования солнечной энергии в плодовом саду, формирования стабильно поддерживающейся фотосинтетической поверхности помимо создания оптимальных конструкций крон и листового полога деревьев, важных! фактором является формирование травостоя в междурядьях сада. Травянистые растения (сегетальные, сеяные) начинают вегетировать в сезонном аспекте гораздо раньше, чем плодовые н создают шшхронность сезонных циклов фотосинтетической активности, способствуя рациональному расходованию солнечной энергии. Усиление системообразующей роли растений за счет введения в нижний ярус садового агрофи-тоненоза трав сеяных и сегетальных (естественно растущих) является основным биологическим фактором воспроизводства почвенного плодородия, увеличения разнообразия почвенной биоты, улучшения доступности элементов минерального
питания, экологической стабильности. Все изменения в составе растительного компонента влекут за собой изменения свойств, структуры и функционирования других компонентов садовой экосистемы.
Одним из важных элементов формирования растительности нижних ярусов плодовых агрофитоценозов яатяется состав травостоя. Многообразие видов при использования естественно растущих трав обеспечивает их большую устойчивость в разных условиях вегетационного периода. Для снижения конкуренции с плодовыми растениями при введении трав в сад, используются технологические приемы погашения их стартового роста и направленного формирования видового состава. При достаточных условиях увлажнения для выполнения таких функций подходят сеяные многолетние хтаки (овсяница красная, овсяница тростниковид-ная, ежа сборная, райграс пастбищный и др.). Повышенное водопотребление садовых агроценозов с гетеротрофным составом растительных компонентов снижается при создании мульчирующего слоя на поверхности почвы междурядий сада.
Для поддержания экологического равновесия садовых экосистем необходимо сохранение и постоянное повышение почвенного плодородия как важнейшего условия их нормального функционирования. При введении трав в нижний растительный ярус садовой экосистемы отмечается улучшение питательного режима почв, увеличение содержания гумуса и его лабильных форм,'усиление деятельности микроорганизмов, интенсивности ферментативной активности, улучшение агрофизических свойств почв, увеличение численности полезных насекомых и почвенных беспозвоночных (дождевых червей, хищников и пр.). За счет поступления растительного органического вещества в почву сада ограничивают внесения основных доз минеральных удобрений. Восполнение запасов гумуса в почвах садовых экосистем за счет растительной массы позволяет экономить ресурсы не-возобновимой энергии.
Травянистый покров в саду увеличивает также средообразующую роль корневых систем в почвенной толще. При использовании трав, особенно естественно растущих, многоярусность расположения корневых систем трав и корней деревьев, их гетерогенность способствуют более полному использованию питательных
веществ и влаги. Травяной покров защищает почву от эрозии, перегрева, снижая температуру почвы и создавая оптимальный режим для корней плодовых растений. Корневые системы трав препятствуют промыванию элементов питания в ниже лежащие слои, за пределы корнеобитаемого слоя и в грунтовые воды.
Увеличение состава растительных компонентов способствует сохранению биоразнообразия экосистемы сада. Усиление функции средообразозания, реализация принципа максимизации потока энергии увеличивает число связей в пищевых цепях, обеспечивая быстрый круговорот питательных веществ. Увеличение количества почвенных и напочвенных беспозвоночных в таких егдах положительно сказывается на пищевом режиме почвы, увеличивается количество азота, доступных форм фосфора и калия.
Все элементы агроландшафта с участием плодовых культур должны быть связаны между собой системой биотопов или «природных экологических ячеек жизни» (закраины участков, неудобья с ненарушенным растительным покровом, кустарники и участки леса в предгорьях)! Они являются местом обитания или временным пристанищем полезных напочвенных и почвенных беспозвоночных. При соседстве сада с биотопами (лес, луг) количество полезных хищных жуков увеличивается на 10-15 %.
Выводы
1. При возделывании садов по традиционным технологиям ухудшаются параметры плодородия садовых экосистем: снижается содержание органического вещества в почве, его лабильных форм и доступных элементов питания, повышается кислотность и емкость поглощения. Внесение повышенных доз минеральных удобрений усугубляют эти процессы. Критическим фактором почвенной среды в садовой экосистеме на обыкновенном черноземе является снижение содержание подвижного фосфора, до очень малых величин при повышенной рН в диапазоне характеристик для обыкновенного чернозема.
2. Значительные потери гумуса, ухудшение питательного режима и физических свойств гроисходят при интенсивной обработке почвы в период от по-
садки сада до вступления насаждений в плодоношение и именно этот период является наименее напряженным в жизни плодовых растений по лимитирующим факторам. Возрастной период сада «рост- плодоношение» (вступающие в плодоношение насаждения) является наиболее информативным для оценки состояния плодородия садовых почв.
3. Почвенно-климатические условия юга России способствуют развитию сорных (сегетальных) растений, обилие и состав которых меняется в связи с возрастом сада, его конструкцией, степенью освещенности. Устано&пены критические периоды вредоносности сорных растений в плодовых садах.
4. Для подавления сорных растений в приствольных полосах садов выделены два наиболее действенные приема: мульчирование почвы черной полиэтиленовой пленкой и растительным мульчирующим материалом; использование гербицидов, регламенты применения которых разработаны: наиболее эффективные раундап и баста при двукратном применении в течение вегетационного периода.
5. Естественно растущие травы имеют ряд преимуществ перед сеяны-ми:они быстрее развивают массу и, как следствие, быстрее накапливают органику. Разработан способ создания мульчирующего слоя и направленного формирования сообщества низовых рыхлокустовых злаков.
6. Формирование растительности нижних ярусов в садовой экосистеме за счет использования естественно растущих и сеяных трав на 5-6 год способствует улучшению агрофизических свойств почв: складывается оптимальный температурный режим; улучшается структурное состояние; в 1,5 раза увеличивается водопрочность агрегатов; на 0,18-0,19 г/см5 уменьшается объемная масса; увеличивается общее количество гумуса и его лабильных форм.
7. Поступление большого количества органического вещества растительного происхождения в почву при ее задернении травами и высокая насыщенность корнями активизирует биохимические процессы трансформации органического вещества и синтеза гумусовых веществ, усиливает мобилизационные процессы, связанные с круговоротом азота, увеличивает биологически актив-
ный слой почвьт п видовое разнообразие микрофлоры. Все это обусловливает экологическую стабильность садового биоценоза в целом.
8. Установленные прямые зависимости между активностью ферментов, интенсивностью микробиологических процессов и уровнем плодородия почв позволяют использовать уровень ферментативной активности для: сравнительной оценки эффективности агротехнических приемов и плодородия почв в целом. Разработана шкала обогащенности ферментами основных садопригодных почв Западного Предкавказья.
9. Установлено, что сады при задернении травами обладают большим фаунистическим разнообразием напочвенных жесткокрылых. Число обитающих здесь видов жужелиц и стафилинид более чем в два раза превышает таковое в луговом и лесном комплексах и в четыре раза - в полевом. Определено влияние окружающих элементов агроландшафта на формирование фауны жужелиц и стафилинид садов, доля общих видов в садовых биоценозах с теми биотопами, с которыми они находятся в территориальном контакте на 10-13% больше.
10. Установлено, что компонентный состав и структура садового биоценоза влияют на стабильность гомеостаза яблони через регуляцию ее водного режима. Введение трав повышают засухо- и термоустойчивость плодовых деревьев.
11. В садовых экосистемах включение трав в нижний ярус биоценоза способствует более раннему вступлению деревьев яблони в плодоношение и повышению урожайности в первые четыре года плодоношения. Эта закономерность проявляется на летних и зимних сортах. В последующие годы существенных различий между вариантами не отмечено.
12. Введение трав в садовый агрофитоценоз оказывает влияние на обеспеченность плодоеых растений элементами питания. Содержание азота, калия и кальция в листьях яблони зависит от приемов ухода за почвой.
13. Рекомендуемые приемы формирования растительности нижних ярусов садовых агрофитоценозов положительно влияют на качество плодов и их леж-
коспособность. Повышается количество сухих веществ, общих Сахаров, витаминов в плодах, улучшается окраска плодов.
14. Разработанные приемы формирования садовых биоценозов сокращают затраты по уходу за почвами: количество указанных технологических операций за вегетационный период сокращается до 2-3; экономия расхода горючего - до 40 кг/га; снижение энергетических затрат по сравнению с традиционной технологией - на 54-58%.
Рекомендации по использованию результатов исследований
Рекомендовать плодовым хозяйствам всех форм собственности:
Для сохранения экологического равновесия в агроландшафтах с участием плодовых насаждений, среди массивов садов на раскорчевках планировать посевы многолетних трав, обеспечивать сохранность дернового покрова и дикорастущих кустарников на неудобьях для сохранения полезной энтомофауны, в том числе напочвенных жесткокрылых.
После посадки плодовых деревьев для хорошей приживаемости саженцев первые два года почву в междурядьях содержать под черным паром. В приствольных полосах и кругах почву мульчировать черной полиэтиленовой пленкой, растительным мульчирующим материалом или проводить регулярные рыхления. В последующие годы по вегетирующим сорнякам применять гербициды баста 5 л/га или раундап и его аналоги в дозах 5-7 л/га в зависимости от степени засоренности, в 1-2х кратной повторности в течение вегетационного периода.
В междурядьях садов в конце второго года после посадки деревьев (осенью), в зависимости от зоны увлажения вводить в садовый биоценоз травы: в зоне достаточного и неустойчивого увлажнения - многолетние сеяные злаковые или естественно растущие (травы местной флоры), в зонах недостаточного увлажнения - только естественно растущие травы. Возделывать травы по типу дерново-перегнойной системы содержания почвы в садах. Для погашения бурного стартового роста сегетальных растений и перехода к низовым рыхлоку-
стовым злакам использовать способ создания мульчирующего слоя с направленным формированием видового состава естественно растущих трав. В яблоневых садах на слаборослых подвоях в зоне неустойчивого увлажнения использовать дерново-перегнойную систему содержания через междурядье или в каждом - при условии орошения.
При проведении обследований для оценки состояния почвенного плодородия в садах, наряду с агрохимическими методами, использовать определение активности почвенных ферментов. Рекомендуем оценку проводить по разработанной нами шкале обогащенности ферментами основных садопригодных почв Западного Предкавказья. На многолетних стационарах длительного мониторинга определять кроме ферментативной активности, показатели общей биологической активности почв.
Для оптимизации минерального питания плодовых, в целях получения стабильных урожаев яблок высоких товарных качеств ежегодно проводить листовую диагностику обеспеченности растений основными элементами питания.
Список основных опубликованных работ по теме диссертации
1. Содержание почвы в садах : Рекомендации / A.A. Чундокова , A.B. Бузоверов , В.П. Попова др.; СКЗНИИ садоводства и виноградарства. - Краснодар, 1979. - 15 с.
2. Нормативы для определения потребности садоводства, виноградарства, чаеводства и цитрусовых культур в минеральных удобрениях по экономическим районам и республикам страны / В.Г. Минеев, Н.Д. Спиваковский, В.П. Попова и др. - М, 1979. - 32 с.
3. Рекомендации по системе ведения сельского хозяйства в Краснодарском крае / Н.Я. Голубь, В.Н Попов, В.П. Попова н др; КНИИСХ . - Краснодар, 1981.-557 с.
4. Попова В.П. Изучение способов мульчирования в садах Кубани /' В.П.Попова ,7 Тез. науч.- практ. конф., посвященной 60-летию образования Союза СССР. - Киев. 1982. — С. 48-49.
5. Попова В.П. Способы содержания почвы в приствольных садах плодоносящих садов и вопросы механизации / В.П.Попова /7 Проблемы внедрения малой механизации в плодоводстве, виноградарстве и возделывании субтропических культур. - М.,1982. — С. 71-73.
6. Попова В.П. Плодовые культуры. Уничтожение сорной растительности / В.П.Попова // Рекомендации по комплексной защите сельскохозяйственных культур от вредителей, болезней и сорняков в Краснодарском крае на 1982-1985 гг.- Краснод ар, 19S2. -C.12-14.
7. Содержание почвы в садах : Рекомендации / А.А.Чундокова, А.В.Бузоверов, В.П.Попова; СКЗНИИ садоводства и виноградарства,- Краснодар,1982. - 13 с.
S. Попова В.П. Оценка перспективных способов уничтожения сорной растительности в приствольных полосах интенсивных садов Кубани / В.П.Попова //Тез, докл. конф. молодых ученых Закавказских республик. - Тбилиси, 1983.-С. 127-J30.
9. Попова В.П. Осторожно, гербициды /В.П.Попова // Сел. зори. - 1983,- .\°4. - С. 58-59.
10. Системы земледелия в Краснодарском крае на 1981-1990 гг: Рекомендации / Г.В.Трусеьич. В.П.Попова, С.Ф.Неговелов и др.; КНИИСХ.- Краснодар, 1983. - 234 с.
11. Чундокова А.А Пути совершенствования комплексной системы мер борьбы с сорняками в плодовык садах Северного Кавказа /А.А.Чундокова, В.П.Попова И Субтроп, культуры. - 19S5.-№ 5.-C.113-117.
12. Попова В.П. Против сорняков / В.П.Попова // Сел. зори. — 1986. - .Vä4. - С.54.
13. Чундокова A.A. Пути совершенствования способов борьбы с сорной растительностью в интенсивных промышленных садах Северного Кавказа / А.А.Чундокова, В.П.Попова // Борьба с сорняками при возделывании сельскохозяйственных культур. — М., 1988. - С. 171-175.
14. Бузоверов A.B. Световой и водный режимы садового агрофнтоценсза / А.В.Бузоверов, В.П.Полова, Л.Д.Бпдь; СКЗНИИ садоводства и виноградарства . Краснодар, 1989. - S с. -Деп. ВНИИТЭИагропром №537 ВС-89.
15. Попова В.П. Применение гербицидов в плодовых садах /В.П.Попова // Система садоводства Краснодарского края: Рекомендации. - Краснодар, 1990. - С. 12C-I23.
16. Система ведения агропромышленного производства Краснодарского края на 1991-1995 гг.: Рекомендации / М.И.Горовой. А.Ф.Куемжиев, В.П.Попова и др.; КНИИСХ,- Краснодар, 1990,- 469 с.
17. Содержание почвы в садах: Рекомендации / А.А.Чундокова. А.В.Бузоверов, В.П.Попова; СКЗНИИСиВ.-Краснодар, 1990.- 12с.
18. Попова В.П. Сорные растения и плодородие почв / В.П.Попова // Проблемы агрохимии в Северо-Казказском регионе: Тез. докл. секции Россальхозакадемии. — Краснодар, 1991. -С. 72.
19. Бузоверов A.B. Роль дождевых червей в улучшении питательного режима садовых почв / В.П.Попова, Н.Г.Пестова // Садоводство, виноградарство и виноделие Молдавии,- 1991. -№10.-С. 13-15.
20. Бузоверов A.B. Изменение гумусного состояния и питательного режима почвы в садовом агрофитоценозе в течение жизненного цикла / A.B. Бузоверов, В.П.Попова, Н.Г.Пестова ;
СКЗНИП садоводства и виноградарства. - Краснодар, 1991. - 10 е.- Деп. з ВНИИТЭИаг-ропром № 268 ВС-91.
21. Попова В.П. Влияние способов мульчирования междурядий плодового сада на физико-химические свойства и температурный режим выщелоченных черноземов /В.П.Попова // Проблемы черноземов Северного Кавказа: Материалы науч.-практ. конф. - Краснодар, 1993.- С.43 -44.
22. Чундокова А./.. Изменение свойств выщелоченных черноземов при традиционных способах содержания почвы в плодовых садах / А.А.Чундокова, В.П.Попова, Н.Г.Пестова и др. // Проблемы черноземов Северного Кавказа. - Краснодар, 1993. - С.59.
23. Попова В.П. Подготовка почвы под посадку сада / В.П.Попова // Семья, ззмля, урожай. -1995. - №1. - С.24 - 26.
24. Попова В.П. Проблемы экологизации содержания почвы в садах юга России /В.П.Попова И Современные проблемы плодоводства: Тез. докл. науч. конф., посвящ. 70-летню Белорус. НИИ плодоводства. - Самохваловичи, 1995. - С. 15-17.
25. Попова В.П. Эффективность биологических приемов воспроизводства плодородия почв под садами / В.П.Попова // Научное обеспечение садоводства и виноградарства в современных условиях. - Краснодар, 1998. - С. 23-25.
26. Попова В.П. Влияние комплексного применения гербицидов и минеральных удобрений в саду сливы на урожай и качество плодов / В.П.Попова, Н.Н.Сергеева И Совершенствование сортимента и технологий косточковых культур. — Орел, 1998. — С. 192-194.
27. Попова В.П. Оптимизация минерального питания косточковых культур на юге России /
B.П.Попова, Н.Н.Сергеева //Совершенствование сортимента и технологий косточковых культур. - Орел, 1998. - С. 190-192 .
28. Попова В.П. Ьиологизированные и ресурсосберегающие системы ухода за почвой в плодовых садах / В.П.Попова // Проблемы плодородия почв Кубани. - Краснодар, 1997. -
C. 54-55.
29. Попова В.П. Агрофитоценотические подходы к борьбе с сорными растениями в плодовых садах / В.П.Попова // Актуальные вопросы теории и практики зашиты плодовых и ягодных культу в условиях многоукладное™ сельского хозяйства. — М.,1998. - С. 110113.
30. Попова В.П. Уход за почвой / В.П.Попова // Сад и виноградник. - Краснодар, 1998. - С. 18-22.
31. Попова В.П. Раундап и баста в плодовых садах / В.П.Попова // Защита растений.- 1998. -№5. - С.30.
32. Попова В.П. Приемы регулирования биологических процессов в почвах под садами I . В.П.Попова I/ Горные и склоновые земли России. Пути предотвращения деградации и
восстановления их плодородия: Тез. докл. Рос. науч.-практ. конф. - Владикавказ, 1998. -С. 275-276.
33. Попова В.П. Удобрение сада / В.П.Попова // Сад и виноградник. -Краснодар. 1998. -С.22-30.
34. Попова В.П. Жизнедеятельность плодовых культур и температурный режим почвы I В.П.Попова // Сел. зори,- 1998. - №9. - С. 41-42.
35. Попова В.П. Биологическая активность и питательный режим в зависимости от способов ухода за почвой в садовых агроценозах / В.П.Попова, Н.Н.Сергеева, Н.Г.Пестова // Проблемы почвенного мониторинга в аграрном секторе: Материалы конф. памяти С.Ф. Неговелова.-Краснодар, 1999.-С. 15-16.
36. Попова В.П. Уход за почвой в высокоплотных садах / В.П.Попова, Н.Н.Сергеева. А.Н.Фисенко .'/ Проблемы почвенного мониторинга в аграрном секторе: Материалы конф. памяти С.Ф. Неговелова. - Краснодар, 1999.-С. 17-18.
37. Попова В.П. Создание устойчивых садовых фитоценозов в условиях Северо-Кавказского региона / В.П.Попова, Н.Н.Сергеева, И.В.Хвостова и др. // Ресурсосбережение и эколо-
гия в адаптивной системе садоводства и виноградарства: Материалы науч. конф. ученых и специалистов Сев.Кавказа. - Краснодар, 1999. — С.24-25.
38. Плахотин В.А. Энергозатраты при различном содержании почвы в садах / В.А.Плахотин, А.В.Бузоверов, В.П.Попова //Земледелие,- 1999. - №2. -С. 21.
39. Сергеева H.H. Особенности минерального питания яблони в высокоплотных садах / Н.Н.Сергеева, В.П.Попова //Ресурсосбережение и экология в адаптивной системе садоводства и виноградарства. - Краснодар, 1999. - С. 26-27.
40. Попова В.П. Борьба с сорняками. Экономичный способ / В.П.Попова // Зашита и карантин растений,- 1999. -№3.-С.24.
41. Попова В.П. Научные основы технологии создания устойчивых агроценозов на юге России / В.П.Попова Н.Н.Сергеева, И.В.Хвостова и др. // Научные основы устойчивого садоводства в России: Науч. докл. ВНИИ садоводства им. Мичурина,- Мичуринск, 1999. -С. 72-74.
42. Фисенко А.Н.Технология высокоинтенсивных садов яблони на слаборослых подвоях для юга России / А.Н.Фисенко, Е.А.Егоров, В.П.Попова // Слаборослое садоводство: Между-нар. науч.- практ. конф. Ч.1.- Мичуринск, 1999. - С. 60-63.
43. Попова В.П. Фитоценотические методы борьбы с сорными растениями в плодовых садах / В.П.Попова// Садоводство и виноградарство,- 1999,- №3. - С. 14-16.
44. Кныш В.Г. Перспективы изучения сукцессионных процессов в садовых агроценозах / В.Г.Кныш, В.П.Попова // Современные проблемы обеспечения отраслей садоводства и виноградарства на пороге XXI века. - Краснодар, 1999. - С. 18-20.
45. Попова В.П. Принципы борьбы с сорными растениями в садовых агроценозах / В.П.Попова//Сел. зори,- 1999. - Лв 9-10. - С. 18-19.
46. Пронь A.C. Для обработки почвы. Совершенствование комплексов машин / А.С.Пронь,
B.А.Плахотин, В.П.Попова //Сел. зори,- 1999. - №9-10. - С. 29.
47. Попова В.П. Теоретическое и экспериментальное обоснование формирования продуктивного садового биоценоза / В.П.Попова, И.В.Хвостова // Садоводство и виноградарство XXI века: Материалы междунар. науч.-практ. конф. Ч.2.- Краснодар, 1999. - С. 144148.
48. Попова В.П. Формирование адаптивного садового биоценоза / В.П.Попова, И.В.Хвостова, Н.Г.Пестова и др. //Садоводство и виноградарство.- 1999. -Ла 4. -С.7-9.
49. Пронь A.C. Перспектива развития комплекса машин для технологий восстановления плодородия почв в садах / А.С.Пронь, В.А.Плахотин, В.П.Попова // Садоводство и виноградарство XXI века : Материалы междунар. науч.-практ. конф.4.5. — Краснодар, 1999. -
C.193-195.
50. Попова В.П. Агроэкологические принципы борьбы с сорными растениями в садовых агроценозах I В.П.Попова /7 Садоводство и виноградарство XXI века: Материалы междунар. науч.-практ. конф. 4.5. - Краснодар, 1999. - С. 68-71.
51. Фисенко А.Н. Низкозатратная технология высокопродуктивных садов яблони на слаборослых подвоях / А.Н.Фисенко,Е.А.Егоров, В.П.Попова. - Краснодар, 1999.- 52 с.
52. Фисенко А.Н. Принципиальные подходы к развитию плодоводства нового века: проблемы и задачи / А.Н.Фисенко, С.Н. Артюх, В.П.Попова и др. II Садоводство л виноградарство XXI века: Материалы междунар. науч.-практ. конф. 4.1. - Краснодар, 1999. — С. 105-110.
53. Попова В.П. Плодородие чернозема в плодовом саду / В.П. Попова, H.H. Сергеева, Н.Г. Пестова II Земледелие. -1999. - № 3. - С. 11.
54. Попова В.П. Адаптационные возможности яблони сорта Уэлси при различных способах содержания почвы в садах /В.П.Попова, И.В.Хвостова // Современные проблемы генетики и селекции плодовых и ягодных культур и пути их решения: Сб. докл. н сообш. Вып.Х1Х. - Мичуринск,1999. - С. 36-37.
55. Попова В.П. Сорные растения в садовых агроценозах / В.П.Попова // Arpo XXI,- 2000. -№6.-С. 10-11.
56. Попова В.П., Трава-защитница / В.П.Попова // Приусадебное хоз-во.- 2000. - №6. - С.22-24.
57. Попова В.П. Восполнение биологических ресурсов в садовых агроцснозах / В.П.Попова, П.В.Хвостова // Ресурсы регионов России,- 2000. - №5.- С. 40-43.
58. Попова В.П. Специфика формирования садового биоценоза / В.П.Попова, П.В.Хвостова, А.А.Ворожбет и др. // Наука Кубани. - 2000.- №5(2). - С. 52.
59. Теренько Г.Н. Пути интенсификации продукционных процессов фитокомпонентов в аграландшафтах с участием плодовых культур / Г.Н.Теренько, В.П.Попова, Л.М.Никитчук // Формы и методы научного и организационно-экономического обеспечения отраслей в условиях рыночных отношений (садоводство и виноградарство): Материалы науч.-пракг. конф. -Краснодар.2001. - С. 30-34.
60. Технология воспроизводства плодородия почв в садах : Рекомендации ! В.П.Попова. А.В.Бузоверов, В.К.Кехаев и др.; СКЗНИИ садоводства и виноградарства. - Краснодар, 2001.- 15с.
61. Попова В.П. Плодовые сады - сорная растительность / В.П.Попова // Рекомендации по комплексной защите сельскохозяйственных культур от вредителей, болезней и сорняков в Краснодарском крае на 2001-2005 гг. - Краснодар,-2001. - С. 125-127.
62. Хвостова П.В. Биологическая эффективность и адаптационный потенциал садового аг-роценоза / П.В.Хвостова, В.П.Попова, Н.К.Шафоростова // Формы и методы экономической эффективности регионального садоводства и виноградарства. Организация исследований и их координация. Ч. 1.Садоводство. - Краснодар, 2001 . - С.103-107.
63. Ворожбет А.А. Оценка состояния плодородия почвы в садовом агроценозе по ее биологической активности / А.А.Ворожбет, В.П.Попова, Н.Г.Пестова// Формы и методы повышения экономической эффективности регионального садоводства и виноградарства. Организация исследований и их координация. 4.1. Садоводство. - Краснодар, 2001. -С. 107-111.
64. Попова В.П. Биологическая активность почв в садовых агроценозах рахчичной структуры / В.П.Попова,А.А.Ворожбет, Л.А.Коростелева//Докл. РАСХН.- 2001. - №4. - С. 810.
65. Кныш ВР. О создании экологического мониторинга садов на основе некоторых групп жесткокрылых / В.Г.Кныш, В.П.Попова // Формы и методы повышения экономической эффективности регионального садоводства и виноградарства. Организация исследований и их координация. 4.1. Садоводство. - Краснодар, 2001. -С.305-307.
66. Попова В.П. Садовое земледелие: результаты исследований / В.П.Попова // Садоводство и виноградарство.- 2001. - № 5. - С. 7-8. ,
67. Попова В.П. Взаимодействие растительных и почвенных компонентов садового биоценоза / В.П.Попова // Системообразующие экологические факторы и критерии зон устойчивого развития плодоводства на Северном Кавказе. -Краснодар, 2001. - С. 76-94.
68. Кладь А.А. Влияние применения микроудобрений на минеральный состав яблок /
A.А.Кпадь, Т.Г.Причко, В.П.Попова // Садоводство и виноградарство,- 2001. 5. - С. 10-11.
69. Научные школы Северо-Кавказского зонального научно-исследовательского института садоводства и виноградарства / К.А.Серлуховитина, Н.И.Семенов, В.П.Попова и др. -Краснодар, 2001. - 124 с.
70. Попова В.П. Живи земля / В.П.Попова // Сел. зори. - 2001. - №8. - С. 28-29.
71. Коростелева Л.А. Оценка экологического состояния выщелоченного чернозема в садовых агроценозах по его биологической активности / Л.А.Коростелева, А.А.Ворожбет,
B.П.Попова // Наука Кубани: Материалы шестой междунар. конф. «Экология и здоровье человека. Экологическое образование. Математические модели и информационные технологии». - Краснодар.2001. -С. 69-73.
72. Попова В.П. Влияние динамики фитоценотического состава на экологическую структуру жуков-жужелиц в садовых биоценозах / В.П.Попова, В.Г.Кныш // Сб. науч. тр. между-
нар. юбнлейн. науч.-практ. конф. Мичуринск, аграрн. ун-та.- Мичуринск, 2001. -С. 123126.
73. Кладь A.A. Система применения микроудобрений в саду и качество плодов / A.A.Кладь. Т.Г.Причкс, В.П.Попова //Формы и методы повышения экономической эффективности регионального садоводства и виноградарства. Организация исследований и их координация. 4.1. Садоводство. - Краснодар, 2001. - С. 100-103.
74. Пронь A.C. Средозащитная роль многолетних насаждений в агроландшафтах и пути их развития / А.С.Пронь, В.П.Попова, А.А.Ворожбег н др. /У Биосферосовместимые и ере-дозащитные технологии при взаимодействии человека с окружающей средой: Сб. материалов VII междунар. науч.-практ. конф. - Пенза. 2002. -С.169-171.
75. Попова В.П. Методические особенности агрохимических исследований обыкновенных черноземов в яблоневых садах / В.П. Попова // Организационно - экономический механизм иннонационного процесса и приоритетные проблемы научного обеспечения развития отраслей. - Краснодар,2003. - С. 85-S9.
76. Смольякова В.М. Важнейшие аспекты и методологические основы концепции развития южного садоводства до 2005 года / В.МСмольякова, Г.Н.Теренько, В.П.Попова и др.// Организационно - экономический механизм инновационного процесса и приоритетные проблемы научного обеспечения развития отраслей. - Краснодар, 2003. - С. 18-30.
77. Попова В.П. Эффективность биологнзированных и ресурсосберегающих технологий ухода за почвой в садах юга России / В.П.Попова // Роль новых сортов и новых технологий в интенсивном садоводстве: Материалы междунар. науч.-практ. конф. - Орел, 2003. -С. 273-275.
78. Попова В.П. Оптимизация питания яблони в высокоплотных садах на основе химической диагностики / В.П.Попова, H.H. Сергеева, А.А Ворожбет /7 Организационно -экономический механизм инновационного процесса и приоритетные проблемы научного обеспечения развития отраслей. - Краснодар, 2003. - С. 100-104.
79. Попова В.П. Биоценотические принципы формирования садового агроиеноза / В.П.Попова // Оптимизация породно-сортового состава и систем возделывания плодовых культур. - Краснодар, 2003. -С. 34-40.
80. Попова В.Г1. Методические особенности оценки плодородия почв по их ферментативной активности в садовых агроценозах / В.П. Попова, A.A. Ворожбет /У Современное приборное обеспечение и методы анализа почв,.кормов, растений и сельскохозяйственного сырья: Материалы междунар. конф,. — М.:ВНИИА,2003. - С.97-99.
Авторское свидетельство
A.C. 1759264 СССР. Способ создания мульчирующего слоя / В.П. Попова, А.В.Бузоверов,
А.А.Чундокова; СКЗНИИ садоводства и виноградарства. - № 4752244/15; 3аявл.23.1089;
Опубл.07.09.92, Бюл. № 33.
Лицензия ИД02334 14.07.2000.
Подпис ано в печать.10.04,.2004. Формат 60x84/16
Бумага офсетная Офсетная печать
Пгч.л. 1,5 Заказ №271 Тираж 100
Отпечатано ы типофафии КубГАУ, 350044, Краснодар, Калинина, 13
*¡4r
1
¿r s
-
Попова, Валентина Петровна
-
доктора сельскохозяйственных наук
-
Краснодар, 2004
-
ВАК 06.01.07
- Агроэкологические основы формирования продуктивных садовых экосистем
- Адаптивное садоводство влажных субтропиков России
- Физиолого-биохимические показатели устойчивости садовых растений к температурным стрессорам весенне-летнего периода и пути их регуляции
- Биологические основы формирования устойчивых экосистем и рационального использования почвенно-растительных ресурсов мегаполисов
- Эколого-экономический анализ рекреационного природопользования
