Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Возобновляемые биоресурсы повышения плодородия пахотных почв подтаежной зоны Западной Сибири
ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия
Автореферат диссертации по теме "Возобновляемые биоресурсы повышения плодородия пахотных почв подтаежной зоны Западной Сибири"
На правах рукописи
Сорокин Игорь Борисович
ВОЗОБНОВЛЯЕМЫЕ БИОРЕСУРСЫ ПОВЫШЕНИЯ ПЛОДОРОДИЯ ПАХОТНЫХ ПОЧВ ПОДТАЕЖНОЙ ЗОНЫ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ
06.01.04 - Агрохимия
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание учёной степени доктора сельскохозяйственных наук
31 СКТ 2013
005536862
Омск —2013
005536862
Работа выполнена в лаборатории биологизации почв ГНУ «Сибирский научно-исследовательский институт сельского хозяйства и торфа Российской академии сельскохозяйственных наук»
Научный консультант: Титова Эльза Владимировна
доктор сельскохозяйственных наук, заслуженный работник сельского хозяйства РФ
Официальные оппоненты: Антонова Ольга Ивановна
доктор сельскохозяйственных наук, профессор, профессор кафедры почвоведения и агрохимии ФГБОУ ВПО «Алтайский государственный аграрный университет» Воронкова Наталья Артемовна доктор сельскохозяйственных наук, доцент, главный научный сотрудник
лаборатории агрохимии ГНУ СибНИИСХ Россельхозакадемии Усенко Владимир Иванович доктор сельскохозяйственных
наук, профессор, директор ГНУ «НИИ садоводства Сибири им. М.А. Лисавенко» Россельхозакадемии
Ведущая организация: ГНУ «Институт почвоведения и агрохимии СО РАН»
Защита диссертации состоится «12» декабря 2013 года в 10-00 часов на заседании диссертационного совета ДМ 220.050.01 при ФГБОУ ВПО «Омский государственный аграрный университет им. П.А.Столыпина» по адресу: г. Омск, 644008, Институтская площадь, 2 Тел./факс: (3812) 65-17-35, E-mail: Potockay@bk.ru
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО ОмГАУ им. П.А.Столыпина
Автореферат разослан «/"» октября 2013 г.
Ученый секретарь диссертационного совета
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы исследований определяется ростом противоречий между необходимостью интенсификации земледелия и факторами экологического риска.
В настоящее время 56 млн. га пашни (45%) характеризуется низким содержанием гумуса. 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. Системы земледелия должны быть построены таким образом, чтобы воспроизводство гумуса в почвах и содержание основных питательных веществ не требовали специальных затрат, а явились следствием мероприятий, направленных на повышение продуктивности агроценозов и защиту почв от различных видов деградации (ФЦП "Сохранение и восстановление плодородия почв ... на 2006-2013 гг.").
Чем больше по объему круговорот веществ и поток энергии, чем правильнее (теоретически и технологически) они организованы, тем выше эффективность системы земледелия и производительнее агролапдшафт (Еськов и др., 2000, Лыков и др., 2004). Стремление производить сельскохозяйственную продукцию без избыточного накопления вредных примесей агрохимикатов, а также повышение цен на минеральные удобрения, недостаточное количество навоза и высокие затраты на его применение подвигает сельхозтоваропроизводителей к освоению приёмов адаптивного биологического земледелия.
Степень разработанности темы. Значительный вклад отечественных ученых в изучение органического вещества и применение биоресурсов в агроценозах сделали В.И. Вернадский, Д.Н. Прянишников, В.А. Ковда, А.И. Еськов, Ф.И. Левин, A.M. Лыков, К.И. Довбан, М.Н. Новиков, Д.С. Орлов, Н.Ф. Ганжара, С.М. Лукин, В.Г. Минеев, Н.И. Придворев, Т.Ю. Анисимова, И.В. Русакова, A.A. Титлянова, Г.П. Гамзиков, А.Н. Власенко, В.И. Усенко, Ю.И. Ермохин, Э.В. Титова, М.И. Кахаткина, И.Н. Шарков, В.М. Назарюк, И.Ф. Храмцов, H.A. Воронкова и другие.
Сдерживает развитие направления биологической интенсификации земледелия отсутствие ресурсосберегающих технологий применения биоресурсов и недостаток знаний о трансформации органического вещества в почве в местных почвешю-климатических условиях. В связи с этим актуальны комплексные исследования приёмов применения возобновляемых биологических ресурсов, обеспечивающих устойчивость экосистемы, окупаемость антропогенных затрат и дающей более полную научно обоснованную оценку влияния их на продуктивность культур и плодородие почв.
Цель исследований — разработать и обосновать ресурсосберегающие приемы достижения бездефицитного (или положительного) баланса почвенного органического вещества, повышающие продуктивность агроландшафтов путем применения легковозобновляемых биоресурсов в системах земледелия подтаежной зоны Западной Сибири на примере Томской области.
Задачи исследований:
- определить агроэкологические ресурсы подтаежной зоны на примере Томской области и баланс органического вещества в пахотных почвах;
- установить пути достижения бездефицитного баланса органического вещества и возможности его воспроизводства применением биоресурсов в агроландшафтах;
- оценить влияние видов сидеральиых культур и способов их применения на плодородие серой лесной почвы, активность микрофлоры, фитосанитарное состояние и урожайность зерновых культур в подтаежной зоне;
- исследовать влияние систематического применения соломы в качестве удобрения: сроки заделки в почву; действие в сочетании с минеральными удобрениями и сидератами на агрохимические, микробиологические и физические свойства серой лесной почвы, развитие корневых гнилей, урожайность зерновых культур и качество зерна;
- установить влияние вермикомпоста: на агрохимические и микробиологические свойства серой лесной почвы; на рост, урожайность и качество сельскохозяйственных культур в сравнении с торфонавозной смесью и навозом;
- определить длительность последействия мелиоративных доз торфа на агрохимические и физические свойства, гумусное состояние серой лесной почвы, урожайность сельскохозяйственных культур в полевом севообороте;
- оценить влияние способов применения новых гуминовых препаратов из торфа на рост, развитие и урожайность льна-долгунца и яровой пшеницы;
- обосновать энергетическую и экономическую эффективность возобновляемых биоресурсов и новых способов их применения в земледелии подтаежной зоны Сибири.
Научная новизна работы. Впервые проведена комплексная оценка местных возобновляемых биоресурсов Томской области и определено влияние видов сидератов, продуктов вермикомпостирования, внесения соломы и способов их совместного применения на агрохимические свойства серых лесных почв, пул и состав микрофлоры, физиологическую и биологическую активности почвы, распространение корневых гнилей. Изучены продуктивность ряда культур и сегетальной флоры в сидеральных парах, закономерности формирования надземной и подземной биомассы клевера красного первого и второго годов жизни в условиях подтаежной зоны.
Показано, что при разработке и внедрении адаптивно-ландшафтных систем земледелия в подтаежной зоне воспроизводство органического вещества почв, в первую очередь, нужно осуществлять путем применения легковозобновляемых биоресурсов.
Установлена агрономическая эффективность длительного последействия (до 22 лет) мелиоративных доз торфа и систематического внесения соломы (за 12 лет) на серых лесных почвах в полевых севооборотах.
Определено влияние способов применения новых гуминовых препаратов из торфа на рост, развитие и урожайность льна-долгунца и яровой пшеницы.
Теоретическая и практическая значимость работы. Теоретически обоснованы пути решения проблемы дефицита органического вещества в пахотных почвах при разработке и внедрении адаптивно-ландшафтных систем земледелия в условиях подтаежной зоны Западной Сибири, обеспечивающие повышение плодородия серой лесной почвы, а также снижающие основные затраты на применение органических удобрений до 40%.
Разработан способ обогащения почвы биомассой подсевного клевера красного 1-го года жизни и соломы, позволяющий снизить затраты на внесение органических удобрений на 16-24%, повысить урожайность зерновых до 16% и окупаемость затрат в 2 раза. Установлены способы применения новых гуминовых препаратов из торфа, повышающие урожайность сельскохозяйственных культур.
Разработаны новые ресурсосберегающие приемы повышения плодородия почв и урожайности сельскохозяйственных культур с применением местных биоресурсов для
условий подтаежной зоны, подтвержденные патентным поиском и патентами РФ (Пат. № 2401528, 2010 г.; Пат. № 2425481, 2011 г.).
По результатам исследований разработано 14 рекомендаций производству. Ресурсосберегающие способы применения гуминовых препаратов, внесения соломы и сидератов были внедрены автором в МППХ «Ново-Архангельское», далее в ОАО «СХ Темп», ООО «Перовское». Гуминовое удобрение Гумостим и способы его применения прошли процедуру государственной регистрации (2011 г.) и используются в растениеводстве Узбекистана, Китая, Краснодарского края, Томской области и др. регионов.
Результаты исследований можно использовать для специалистов сельского хозяйства на курсах повышения квалификации и в учебном процессе на агрономических и агрохимических факультетах высших учебных заведений.
Методология и методы исследования. Использованы аспектный и системный подходы в полевых исследованиях. Применялись эмпирические научные методы в полевых и лабораторных опытах (численный учет, эксперимент, моделирование). При математической обработке экспериментальных данных применен статистико-вероятностный подход.
Основные положения диссертации, выносимые на защиту:
1. Комплексное использование легковозобновляемых биоресурсов в полевых севооборотах подтаежной зоны Западной Сибири обеспечивает бездефицитный (или положительный) баланс органического вещества в серых лесных почвах.
2. Особенности изменения агрохимических и биологических свойств серой лесной почвы, продуктивности агроценозов в условиях подтаежной зоны при использовании различных биоресурсов и способов их применения.
3. Новые ресурсосберегающие способы применения возобновляемых биоресурсов, обеспечивающие сохранение и повышение плодородия почв.
Степень достоверности результатов исследований подтверждается значительным объёмом многолетних данных, применением современных методов исследований и математической обработкой экспериментальных данных.
Апробация результатов исследований. Основные положения диссертации доложены на научно-технических советах специалистов сельского хозяйства Томской области (20002012); на заседаниях Ученых советов: СибНИИЗХим (Краснообск, 2002, 2008), СибНИИСХиТ (Томск, 2006-2012); на выездной сессии отдела земледелия СО РАСХН (Абакан, 2001); на семинаре почвоведов в ИПА (Новосибирск, 2005); на координационном совете ВНИИА по заданию 02.03. РАСХН (Москва, 2008); на международных научно-практических конференциях: «Энерго- и ресурсосбережение в земледелии аридных территорий» (Барнаул, 2000), «Сибирские Прянишниковские чтения» (Улан-Уде, 2002, Омск, 2006, Новосибирск, 2010, 2012), «Агрохимическая паука - сибирскому земледелию» (Омск, 2008), «Проблемы рационального использования малоплодородных земель» (Омск, 2009), «Аграрная наука - сельскому хозяйству» (Барнаул, 2009, 2011, 2012), «Инновационные аспекты добычи, переработки и применения торфа» (Томск, 2011); на межрегиональных конференциях: молодых ученых (Новосибирск, 1999, Томск, 2003, Кемерово, 2004).
Публикации. По материалам исследований опубликовано 74 научных работ, в том числе 14 - в изданиях, включенных в перечень ВАК РФ, 3 монографии и 14 рекомендаций.
Объем и структура диссертации. Работа изложена на 369 страницах, состоит из введения, 8 глав, выводов, рекомендаций производству, 26 приложений. Список
использованной литературы включает 410 источников, в том числе 14 иностранных авторов. Работа иллюстрирована 108 таблицами и 53 рисунками.
Автор глубоко признателен за помощь в работе и ценные консультации д.с.-х.н. Э.В. Титовой; д.с.-х.н., проф. Л.М. Бурлаковой; д.с.-х.н., проф., академику РАСХН А.Н. Власенко; д.с.-х.н., проф. О.И. Антоновой; д.с.-х.н. Л.Ф. Ашмариной; к.с.-х.н. Е.Д. Кондратьевой; д.с.-х.н. В.И. Усенко; д.с.-х.н., В.Н. Пакуль; благодарен за участие в исследованиях Е.А. Сиротиной, Л.В. Петровой, д.б.н. Н.Н. Терещенко, к.х.н. Л.В. Касимовой, к.с.-х.н. О.В. Порываевой, А.В. Кравец, а также сотрудникам ГНУ СибНИИЗХим за конструктивное рассмотрение материалов диссертации на Ученом совете.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Введение. Обоснована актуальность выбранного направления научных исследований.
Глава 1. Основные аспекты воспроизводства органического вещества в почвах агроландшафтов (обзор литературы)
В главе рассмотрены основные положения о почвозащитной и экологической роли почвенного органического вещества (ОВ), и его воспроизводства в агроландшафтах.
В сложившейся ситуации снижения объемов внесения ОУ необходимо для восполнения ОВ применять местные биоресурсы в земледелии (Казеев и др., 1999; Титова и др., 2000, 2002; Анисимова, 2002; Храмцов, Воронкова, 2002; Федотова, Алимбетова, 2005; Лыков, 2006; Новиков и др., 2008). В условиях подтаежной зоны актуальна разработка способов применения биоресурсов в местных условиях (соломы, сидератов, торфа и др.).
Глава 2. Объекты, методы и условия проведения исследований.
2.1 Особенности почвенного покрова подтаежной зоны Сибири в границах Томской области. 51% общей площади занимают леса преимущественно хвойные и 31% -болота. Общий характер природных ресурсов отражает определение - таежно-болотная. Сельхозугодий менее 5%, в том числе пашни - 668 тыс. га до 1990 г. (рис.1).
сенокосы и гташня21% пастбица
к>стар«*<и 63%
Рис. I. Структуры территории и почвенного покрова Томской области
Пахотные земли в области ниже на 12-35 баллов, чем по Сибири. Резерв для освоения: более 18 млн. га пахотнопригодных почв лесных и около 10 млн. га болотных экосистем. Основную часть пахотных земель составляют серые лесные почвы 78,9%, расположенные в подтаежной зоне на мелкоконтурных участках со сложным микрорельефом.
2.2 Климатические условия. Территория Томской области характеризуется поздними весенними (до 20 июня) и ранними осенними заморозками (с 25 августа). Обеспеченность ^ >10°С - 1500-1700°, период с >10°С - 95-110 дней. Способствует фотосинтезу ОВ длинный световой день летом. Осадков за год 390-536 мм (до 80% - в теплый период). Установлено, что климатический потенциал позволяет увеличить период активного фотосинтеза ОВ на пахотных землях до двух месяцев за счет культур устойчивых к заморозкам - в качестве сидератов, многолетних трав, пожнивных (подсевных) культур.
серые опццзо- черноземы 0,3%
дерново-подзолистые 25%
2.3 Объекты исследований и схемы опытов. Результаты получены в вегетационных (по A.B. Петербургскому, 1979) и полевых опытах (по В.А. Доспехову,1968) на 4-х стационарах 1999-2011 гг. (3-х стационарных и 13 повторяемых до трех лет), а также при обобщении и анализе данных последействия (до 22 лет) мелиоративных доз торфа.
рНтл, нитраты и гидролит. кислотн. - по методам Цинао; Р2О5 и К20 - по Кирсанову; валовые N, Р, К - по Гинзбургу; сумма поглощённых оснований, N-NH3 - по Каппену; водорастворимое OB - по Тюрину; ЛОВ (Н.Ф. Ганжара, Б.А. Борисов, 2002). Гуминовые и фульвокислоты - по Пономарёвой-Плотниковой. Качество зерна пшеницы на «Инфра J1IOM ФТ-10». Состав микрофлоры - (Методы почв, микробиологии..., 1991). Матем. анализ -программа Snedekor (О.Д. Сорокин, 2004). Физиологическая активность почвенных экстрактов по Д.Н. Прянишникову (1965). Учет корневых гнилей (Болезни растений, 2002). Баланс гумуса: методами И.В. Тюрина (1957) и (Методические указания ... М.: РАСХН, 2000). Баланс OB нормативным методом (Ресурсы ОУ...: ВНИПТИОУ, 2006). Экономическую и энергетическую оценку эффективности применения удобрений (Ю.И. Ермохин, А.Ф. Неклюдов, 1994; Методология и методика...М.: 2007).
Объекты исследований: серая лесная почва, сидераты, дождевые черви, биогумус, солома, низинный торф, новые гуминовые препараты из торфа, торфонавозная смесь (ТНС), Торфяное органо-гуминовое удобрение из фугата (ТОГУФ), навоз, минеральные удобрения.
На стационаре в с. Губино 1988 г. изучали последействие мелиоративных доз торфа в зернокормовом севообороте на серой лесной почве (гумус-5,4%, рНс -5,1, Р205-13,9 мг/100 г, К20-4,5 мг/100 г). Схема: 1. Контроль - без удобрений; 2. Торф 200 т/га; 3. Торф 400 т/га; 4. NtoPtoKso - фон; 5. Фон + торф 200 т/га; 6. Фон + торф 400 т/га.
В Новоархангельском на серой лесной тяжелосуглинистой почве (гумус - 3,6%, р!1с<)л-4,8, Р2О5-П, 1 мг/100 г, КгО-9,7 мг/100 г) с 1999 г. исследования систематического внесения соломы (5 т/га) в зернопаровом севообороте: 1 .Чистый пар - контроль; 2. N45; 3. Солома^«; 4. Солома; 5. Солома+сидерат. С 2003 г. опыт по изучению видов сидератов: 1.Чистый пар; 2. Рапс яровой; 3. Люпин многолетний; 4. Клевер красный.
В Лучаново на темно-серой лесной среднесуглинистой почвы (рИсол-5,1; гумус-6,5%; Р205 -17,8 мг/100 г; К20-8,0 мг/100 г.) с 2005 г.:
- исследования сидератов и соломы в зернопаровом севообороте:
1. Чистый пар - контроль; 1 Контроль; 1 Контроль — без удобрений;
2.Рапс; 2.Клевер красный; 2.Солома-5 т/га;
3.Фацелия; З.Клевер+тимофеевка; 3.Солома (5 т/га)+сидерат;
4.Сурепица; 4.Люпин многолетний 4.Сидерат (клевер);
5.Однолетние сорняки;
- изучение способов внесения зеленого удобрения (клевера):
1. Скашивание и измельчение зеленой массы перед запашкой в фазу бутонизация — цветение.
2. Скашивание в конце июня в расстил и запашка отавы в конце сентября.
3. Уборка на семена с внесением клеверной соломы.
- пожнивных сидератов - ОУ из торфа - гумостима на льне-долгунце
1.Контроль-без удобрений 1. Контроль - без 1. Контроль - без обработок;
2.Клевер красный (1-го года удобр.; 2. Обработка семян Гумостимом;
жизни); 2. Биогумус — Зт/га; 3. Обработка семян борной кислотой;
3. Рапс (пожнивной). 3. ЫзоРзоКто; 4. -//- Гумостимом и борн. кислотой;
4. ТОГУФ - 1,64т/га. 5. Обработка семян+растений Гумостимом;
6. Обработка вегет. растений Гумостимом.
- новых гуминовых препаратов из торфа на яровой пшенице
1. Контроль - без обработок;
2. Обработка семян Гумостимом,
3. Обработка семян +вегет. растений Гумостимом;
4. Обработка семян гуматом натрия;
5. Обработка семян н-вегет. растений гуматом натрия;
!. Контроль — без обработок;
2. Обработка вегет. растений Гумостимом;
3. Обработка вегет. растений гуматом натрия;
4. Обработка вегет. растений препаратом Т-1;
5. Обработка вегет. растений Оксигуматом.
6. Обработка семян препаратом Т-1;
7. Обработка семян +вегет. растений препаратом Т-1;
8. Обработка семян Оксигуматом;
9. Обработка семян +вегет. растений Оксигуматом.
В Пороеино на светло серой лесной почве (гумус - 2,9%; рНсш| -4,8; Р2С>5-20,6 мг/100 г; КгО-7,0 мг/100 г) - в 2002-2005 гг. - влияние вермикомпоста (ВК) и биогумуса (БГ) (отсев копролитов из ВК) на урожайность картофеля и яровой пшеницы (последействие 2 года): ¡.Контроль - без удобрений; 2.БГ-3 т/га; З.ВК-6 т/га; 4.ТНС -20 т/га; 5.Навоз-20 т/га.
Глава 3. Характеристика использования почв агроландшафтов в Томской области
3.1 Структура использовании пахотных земель. Общая посевная площадь в Томской области с 1992 по 2010 г. снизилась па 37%, доля залежей - более 18%. Сократились посевы культур наиболее полно использующих агроклиматические ресурсы для фотосинтеза ОВ: доля многолетних трав снизилась от 25% до 18% от используемых пахотных земель; озимые культуры - с 27,8 до 10,4 тыс. га (Стат. отчеты 29сх 1992-2010 гг.). Доля зерновых культур увеличилась с 46% до 61%. Чистых паров - 8-21%, пропашных культур 5-12%.
Содержание гумуса в пахотных почвах Томской области по данным Томского филиала Росгипрозем за 20 лет (1960-1981 гг.) снизилось в среднем на - 0,34%. Далее за 3 тура агрохимических обследований (1988-2003 гг.) в почвах Томской области снизилось содержание гумуса на 0,57% (в среднем по РФ и по Сибири снижение содержания гумуса -на 0,21-0,20%). Это говорит о не рациональной структуре землепользования.
3.2 Состояние баланса ОВ в агроландшафтах. Баланс почвенного ОВ в серых лесных почвах для структуры посевных площадей 2010 г. рассчитали по 3-м методикам:
1) по выносу почвенного азота (Метод, рекоменд. по расчету баланса гумуса ..., 1987): дефицит гумуса -7,3 ц/га, для его компенсации необходимо вносить 6,96 т/га условного ОУ.
2) по потерям гумуса (от минерализации и эрозии почв) (Методические указания .... М.: РАСХН, 2000): баланс гумуса = -6,85 ц/га, требуется вносить 6,52 т/га условного ОУ.
3) по нормативам потребности в ОУ от вида возделываемых культур и типа почвы (Ресурсы ОУ... ВНИПТИОУ, 2006): - нужно вносить 6,23 т/га условного ОУ.
Результаты расчетов по трем методикам сопоставимы. Последним методом анализировали баланс ОВ в пахотных почвах Томской области в 1992-2010 гг. (и в севооборотах), т/га условного ОУ (рис.2).
4000 2000 О
т/г31 I Внесено всего ОУ, —. тыс.т
—О™ Потребность в ОУ для бездефицитного баланса ОВ, т/га
Рис.2. Внесено органических удобрений по Томской области за 1991-2010 гг. и потребность в них для бездефицитного баланса почвенного органического вещества
Потребность в ОУ зависит от структуры посевных площадей, а особенно от доли чистых паров и пропашных культур. При применении биоресурсов все зернотравяиые севообороты, применяемые в Томской области обеспечивают положительный баланс ОВ. В 4-польном зернопаровом севообороте (№ 6) - чистый пар без внесения ОУ вызывает дефицит ОВ (-12,7 т/га) и биоресурсов соломы не хватает для бездефицитного баланса (-7,5 т/га) (рис.3). Таким образом, воспроизводство ОВ в пахотных почвах Томской области в большей мере можно обеспечить оптимизацией структуры посевных площадей путем отказа ог чистых паров и увеличения многолетних трав до 30% (за счет чистых паров и залежей).
Примечание; состав севооборотов, % 1 2 3 4 5 б
многолетних трав 28,6 33,3 33,3 40 50 чистый пар - 25
зерновых,зернобобовых (и технических)культур 57,1 50,0 66,7 60 50 75
пропашных культур 14,3 16,7 - - - -
Количество полей 7 6 6 5 8 4
Рис. 3. Баланс ОВ в севооборотах с насыщением многолетними травами от 28,6 до 50% (№№ 1-5) и зернопаровым 4-польным (№6). В приходной части - легковозобновляемые биоресурсы, т/га севооборотной площади в условном ОУ
Эти меры позволят снизить в 2,2 раза потребность в ОУ (до 2,9 т/га), которую могут восполнить легковозобновляемые биоресурсы в севооборотах (солома, сидсраты, отава).
3.3 Местные источники органических удобрений и биоресурсы для воспроизводства почвенного плодородия. Для обеспечения потребности в ОУ есть неограниченные биоресурсы залежей торфа (табл. 1). По добыча торфа прекращена.
Таблица 1 - Потенциальные ресурсы органических удобрений (ОУ)
в Томской области, тыс. тонн
Всего в физическом весе Коэффициент
Источники ОУ / содержание ОВ перевода в В условном ОУ
условное ОУ
Животноводство: - производство 1045,6/118,2 0,8 817,8
- подсобные хозяйства 1020,3/111,6 0,8 796,3
Растениеводство: -солома 607- 840/455,3-630,0 2 1214-1680
-сидераты 1560-3100/218,4-434,0 0,8 1240-2480
Коммун: - осадок сточных вод 24,7 / 9,9
- твердые бытовые отходы 508,7 0,8 19,7
Органогенные: - торф 30833,7/ 11346,8 млн. т 1,1 33917,1 млн.т
- сапропель 1576,7/315,3 млн. т 0,8 1261,4 млн. т
Среднемноголетняя потребность - 3810 тыс. тонн ОУ для бездефицитного баланса ОВ в Томской области. Полное внесение традиционных удобрений обеспечит потребность лишь на 21%. Ежегодным внесением соломы зерновых культур можно обеспечить 32-44% потребности. Замена чистых паров (в среднем 67,4 тыс. га) сидеральными позволяет получать по 18,4—36,8 т/га (в условном ОУ). Это составит 33-65% общей потребности в ОУ.
Анализ показывает низкий уровень использования ресурсов ОУ: навоза - менее 50%, соломы до 70%, возможности сидератов - до 5%, не используются - коммунальные отходы и
богатые месторождения торфа (рис.4). Применение доступных ОУ позволяет достичь бездефицитного баланса ОВ и даже превысить среднегодовую его потребность до 30%.
□дефицит OB
□ сидераты
□ солома Шнавоз
минимальная потребность
современное использование ресурсов
ресурсы ОУ
Рис.4. Потребность в ОУ и доступные ресурсы в Томской области (в условном ОУ)
По содержанию NPK биоресурсы не уступали традиционным ОУ при естественной влажности (% по убыванию): помет куриный подстилочный - 4,1; зеленая масса клевера -3,2; помет куриный полужидкий - 3,1; навоз свиной бесподстилочный - 1,6; солома яровой пшеницы и торф низинный - 1,5; зеленая масса рапса - 1,4; навоз свиной подстилочный - 1,3; солома озимой ржи - 1,2; навоз КРС - 1,2%.
Чистый пар резко ухудшает баланс OB в пахотных почвах, поэтому актуальна разработка в местных условиях ресурсосберегающих технологий сидерапьного пара.
Глава 4. Зеленое удобрение
4.1 Виды сидеритов, их классификация, продуктивность и влияние на баланс почвенного OB. В разделе рассмотрены вопросы классификации сидератов и основные требования к сидеральным культурам для условий подтаежной зоны.
В местных условиях клевер красный (Trifolium pratense) обеспечивал стабильные урожаи зеленой массы 35—48 т/га (4,7-6,6 т/га а.с.в.), а люпин многолетний (Lupinus polyphyllus L.) — лишь 9-21 т/га (1,4-3,4 т/га а.с.в.). Зависимости урожайности от вида однолетних сидератов не выявлено (рис.5). Однолетние сорные растения (Echinochloa crus galli - 52-93% массы) также не уступали в количестве и качестве зеленой массы культурным сидератам. Однолетние сидераты обеспечили 22 т/га зеленой массы или 15,6 т/га условного ОУ (коэф.0,7). Клевер красный - 40,3 т/га х коэф. 0,8= 32,2 т/га в условном ОУ.
i as , —22,3— 21.7—
3,9
5
4,1
И рапс Ифацели:
□ сурепиц i
□ сорняки
зеленая масса
сухой вес
Примечание: зеленая масса - НСР()5= 7,45, сухой вес - НСР<и = 2,8 Рис. 5. Средняя урожайность зеленой массы однолетних сидератов, т/га
Прирост отавы (в 3-й декаде сентября) после 1-го укоса - в начале июля позволял продлить период фотосинтеза и увеличить количество ОВ (рис.6). Наибольшая отавность отмечена у многолетних культур и рапса. Доля отавы в общем урожае у них 23-47%.
Однолетние сидераты по поступлению пожпивно-корневых остатков соответствуют однолетним травам. Многолетние травы (в т.ч. клевер) оставляют больше корневых и пожнивных остатков, а также под их посевами снижается минерализация почвенного ОВ, что обеспечивает положительный баланс ОВ еще до внесения зеленой массы.
.-«¡^рленая масса
□ 1-й укос
□ 2-й укос
сухое вещество
шт
Рис. 6. Урожайность надземной массы сидератов за два укоса (Лучаново)
Прирост отавы улучшает баланс ОВ (рис. 7). Расходную часть баланса почвенного ОВ — вычисляли по соответствующим нормативам. Приходную часть в виде зеленого удобрения, фактически полученную в опытах (в условном ОУ) разделили на севооборотную площадь.
Однолетние сидераты по сравнению с чистым паром снижали дефицит почвенного ОВ на 43% за счет снижения минерализации ОВ и пожнивных остатков. Зеленое удобрение привнесло еще 3,9 т/га (сидерат) и отава - 0,8 т/га севооборотной площади. Это снизило дефицит ОВ до -2,55 т/га, т.е. на 80% по сравнению с чистым паром, но бездефицитный баланс - на серых лесных почвах не достигнут.
пьнме □ отава
□ сидерат
сидорэт однолетний
пропашным культур
/иБалансов с пожнивными остатками
Рис. 7. Баланс ОВ в зернопаровых и зернопропашном севооборотах, в приходной
части поступление зеленого удобрения, т/га площади севооборота в условном ОУ
Под посевами клевера красного еще больше снизилась минерализация почвенного ОВ и еще до внесения зеленой массы баланс почвенного ОВ (-3,5 т/га) приблизился к бездефицитному на 73% в сравнении с чистым паром, что сопоставимо с внесением однолетних сидератов (без отавы). Применение зеленой массы клевера обеспечило за ротацию 4-полыюго севооборота - положительный баланс почвенного ОВ: -3,5 (дефицит ОВ) + 8,1 (сидерат) = 4,6 т/га в условном ОУ. Отава (1,8 т/га) увеличивает его до 6,4 т/га.
В 5-польных севооборотах влияние клеверного пара на положительный баланс ОВ снижается: -4,4 (дефицит ОВ) + 6,4 (сидерат) = 2,0 т/га. При замене одного поля зерновых -пропашными культурами уже нет положительного баланса ОВ без отавы клевера. Следовательно, внесения сидерата может быть недостаточно и для бездефицитного баланса ОВ нужны дополнительно отава и другие биоресурсы (солома и пожнивные сидераты).
Клевер красный первого года жизни в качестве пожнивного сидерата был выше пожнивного рапса по средней урожайности зеленой массы в 3 раза (табл. 2).
Таблица 2 - Зеленая масса пожнивных сидератов за 3 года, т/га
Сидерат 2007г. 2008г. 2009г. Среднее всех данных Отклонение
Пожнивной рапс 1,53 0,92 1,85 1,45
Подсевной клевер 3,83 1,93 8,19 4,44 +2.99
НСР„5 1,18 1,03 5,85 1,68
По сравнению с однолетними культурами у подсевного клевера лучше развита подземная часть биомассы, которая также является ОУ (рис. 8).
естественная влажность__
>^¡¡11
сухая ма<х«
37,7
□ зеленая масса
Шкорни
// цц
5,97
'^Л 1 1,80
1-й год жизни бутонизация
1-й год жизни
Рис. 8. Средняя продуктивность надземной зеленой массы и корней в
пахотном горизонте в первый и второй год жизни клевера красного, т/га
Методом почвенных монолитов установили, что уже в 1-й год жизни клевер формировал в слое 0-20 см до 70% подземной биомассы 6,8-15,5 т/га. Во 2-й год жизни корневая система увеличивалась до 21 т/га (в среднем 16,8 т/га). Клевер красный 1-го года жизни перспективен в качестве пожнивного сидерата - продуктивность сухого ОВ 3,85 т/га. Во 2-й год (в фазу бутонизации) клевер формировал 9,85 т/га сухого ОВ всей биомассы.
4.2 Приемы и способы применения сидсратов. Рекомендации из других регионов часто не подходят для подтаежной зоны Сибири. Например, в местных условиях люпин многолетний и пожнивной рапс (после яровых) не соответствуют требованиям к сидеральной культуре. Нужны разработки способов применения биоресурсов в местных условиях.
Способ обогащения почвы применением в качестве пожнивного сидерата подсевного клевера 1-го года жизни (патент РФ №2401528) обеспечивает: - поступление в пахотный слой 3,85 т/га сухой биомассы; - снижение непроизводительных потерь ОВ; - улучшает баланс почвенного ОВ на 2,7-3,4 т/га севооборотной площади.
Вместо трудоемких операции по измельчению высоких урожаев зеленой массы перед заделкой в почву мы разработали ресурсосберегающий способ внесения зеленой массы в сидеральном пару, включающий скашивание без измельчения, выращивание отавы и осеннюю запашку. Скошенная зеленая масса сохраняется от быстрой минерализации путем высыхания на поверхности почвы, а при длительной вылежке стебли становятся ломкими, плотно прилегают к поверхности почвы. Это обеспечивает качественную обработку почвы. Раннее скашивание прерывает образование семян и позволяет получать зеленое удобрение также из биомассы однолетних сорняков вместо сева сидеральной культуры.
Семена сидерата целесообразно получать в паровом поле (рис. 9).
□ зеленая масса
Примечание:
1. Скашивание и измельчение зеленой массы перед запашкой в фазу бутонизация - цветение
2. Скашивание в конце июня в расстил и запашка отавы в конце сентября
3. Уборка на семена с измельчением клеверной соломы
Рис. 9 - Накопление сухой зеленой массы клевера красного (2009-2011 гг.) по способам применения сидерата, т/га
Клевер на семена (вариант №3) - отличный предшественник для зерновых культур и не уступает в накоплении сухого ОВ - традиционному внесению зеленого удобрения. Среднее накопление сухого вещества во 2-м способе внесения сидерата выше на 23% и улучшает баланс ОВ на 0,2-2,6 т/га площади севооборотов, в 3-м - выше на 9%.
4.3 Влияиие различных сидератов на агрохимические свойства серой лесной почвы. На следующий год после внесения зеленого удобрения разными способами наблюдалась тенденция повышения на 11% ОВ в почве в вариантах осенней заделки (рис. 10). Очевидно, это связано с замедлением минерализации и с увеличением, поступающего в
почву ОВ.
%
7,5 5,5
—•— 1. (Контроль) Скашивание и измельчение перед запашкой в фазу бутонизации - цветения —х— 2. Скашивание в конце июня и запашка отавы в конце сентября —I— 3. Уборка на семена с измельчением соломы и запашка в сентябре
Рис. 10. Содержание в почве ОВ по способам внесения сидерата, %. Лучаново.
В зеленой массе подсевного клевера первого года жизни £ЫРК ВЬ|ШС) чем в фазу бутонизация - цветение - на 17-26% (азота больше на 33-67%), а также ниже влажность зеленой массы на 8-10% (табл. 3). Поэтому, если надземная зеленая масса подсевного клевера меньше в 10 раз, чем в фазу бутонизации, то разница по сухому веществу - в 5 раз, а по поступлению азота - в 3,4 раза. С клеверной соломой поступило азота на 24% меньше, чем в фазу бутонизации. С массой 1-го укоса и отавы поступление азота выше на 55%.
Таблица 3 - Средняя продуктивность зеленой массы и поступление с ней азота
в почву по времени применения клевера красного в качестве сидерата
Показатели Клевер 1-го года жизни 2-й год жизни клевера
бутонизация отава в сентябре созревание семян
Зеленая масса, т/га 4,44 43,57 13,13 21,05
Сухая масса, т/га 1,20 5,97 2,60 7,80
Поступление азота, кг/га д в. 48,2 164,8 90,5 124,8
в год внесения действие последействие
Клевер уже в первый год жизни накапливает в зеленой массе 30,2-50,1 кг/га азота. Такое количество д.в. N содержит 88-147 кг аммиачной селитры в физическом весе туков.
В чистом пару и поздних посевах ярового рапса, наблюдались потери азота в результате вымывания (рис. 11). Так, в июле (2004 г.) больше в 2-5 раз N-N03 в почве до 100 см глубины под чистым паром и рапсом, чем с многолетними культурами.
и.
а
т*
О 2 2
0-20см
20-40см
40-60см
60-80см
80-
100см-
Лгч .............. / л
--/*а В*-—^ и .2 X ■ГХ*" »V
4 8 * 11 * Г*Ч Ж V ¡5 „»Л * V
1 § Я ГЦ
в
= § § Й к п °
II1
' а
' А | о.
о 2 о
о Й ю
<4 и ^
8 «8
Й | рз
*£ £ о
Е § й
¥ N л
Контроль *>»»*Ш —Рапс А Люпин X Клевер
Рис. 11. Содержание Ы-ЫОз в почве опыта (Новоархангельское, 2004 г. - пар, 2005 г. - пшеница)
В октябре 2004 г. была тенденция к потерям N-N03 в чистом пару, а в посевах рапса ярового глубже 0-20 см уже не было повышенного содержания азота. Очевидно, под его посевами замедляется минерализация ОВ, а N-N03 - потребляется рапсом. Следовательно, посевы сидератов позволяют снизить непродуктивные потери азота из почвы.
4.4 Влияние однолетних сидератов на активность микрофлоры. Внесение сидератов увеличивало число микроорганизмов, предпочитающих минеральный азот, сократило - аммонификаторов и повысило коэффициент минерализации ОВ в 2-4 раза. На следующий год данный коэффициент снизился, т.к. завершилось разложение свежего ОВ.
Доминирование миксобактерий над грибами и актиномицетами в варианте с внесением зеленой массы однолетних сорняков говорит о более зрелой стадии сукцессии целлюлозолитиков при внесении зеленой массы сорняков, чем в других вариантах (табл. 4).
Таблица 4 - Влияние однолетних сидератов на целлюлозолитическую
микрофлору через 1,5 месяца; N х 103 КОЕ в 1г а.с.в.
Вариант опыта Общая численность Миксобактерии Актиномицеты Грибы
Их 103 %
1. Контроль (чистый пар) 184,1 40,40 2 135,98 7,70
2. Рапс 127,5 31,68 25 89,05 6,84
3. Фацелия 124,1 29,97 24 89,00 9,14
4. Сурепица 200,9 11,02 6 174,60 15,25
5. Однолетние сорняки 144,4 88,58 62 52,46 3,44
Высокая численность сахаролитических грибов и дрожжей также активизирует деструкцию целлюлозы сорняков. Вероятно, местное сообщество микроорганизмов более приспособлено к разложению ОВ постоянно растущей здесь сегетальной флоры. Действие однолетних сидератов на повышение биоразнообразия и количества почвенной микрофлоры не превышало 2-х лет.
Индекс биоразнообразия Симпсона за 2 года наблюдений при внесении сидератов выше контроля от 18% (однолетние сорняки) до 204% при внесении - рапса (табл. 5).
Таблица 5 - Среднее значение индекса Симпсона за 2 года
действия однолетних сидератов
Вариант опыта Индекс Симпсона Отклонение от контроля
1. Контроль (чистый пар) 3,75 -
2. Рапс 7,65 3,9
3. Фацелия 6,75 3,0
4. Сурепица 6,15 2,4
5. Однолетние сорняки 4,75 1,0
Это может говорить о снижении риска развития корневых инфекций в почве при внесении сидератов вследствие вытеснения из экологических ниш патогенных организмов.
4.5 Влияние сидератов на фитосанитарное состояние посевов. Благодаря размножению микроорганизмов, супрессивность ризосферы повысилась. Однолетние сидераты в действии снизили заболеваемость корневыми гнилями пшеницы в среднем на 8,2-14,6% (цветение). В последействии (ячмень и овес) такого влияния не было, кроме сурепицы (меньше на 5% по овсу), (табл. 6). На зараженность семян влияния однолетних сидератов не отмечалось.
Таблица 6 — Влияние однолетних еидератов на распространенность корневых гнилей
Вариант опыта Пшеница Ячмень Овес
2007г. 2008г. среднее 2008г. 2009г. среднее 2009г. 2010г. среднее
1.Контроль-чистый пар 31,4 10,9 21,2 6,8 14,3 10,5 14,9 5,5 10,2
2.Рапс 14,2 6,5 10,4 7,3 10,9 9,1 9,4 6,0 7,6
3.Фацелия 9,8 3,3 6,6 6,8 8,8 7,8 8,7 8,0 8,8
4.Сурепица 18,8 5,4 12,1 13,5 14,4 13,9 5,8 4,5 5,2
5,Однолетние сорняки 19,6 6,3 13,0 9,2 9,9 9,6 9,4 3,5 6,6
НСР05 6,7 2,7 5,5 5,8 7,0 4,5 6,4 7,5 4,8
В фазу цветения все многолетние сидераты в действии и в последействии в среднем снизили количество больных растений: пшеницы на 15,3-19,4% (табл.7), ячменя - на 5,56,0% (кроме люпина), овса - па 3,7-4,6% и за ротацию - на 8-9%.
Таблица 7 - Влияние многолетних еидератов па распространенность корневых гнилей
в посевах зерновых культур в фазу цветения, %. Лучаново (2008-2012 гг.)
Вариант опыта Пшеница Ячмень Овсс Среднее за ротацию севооборота
2008 2010 среднее 2009 2011 среднее 2010 2012 среднее
1. Контроль - чистый пар 23,5 66,5 45,0 8,80 20,4 14,6 9,5 2,7 6,1 21,9
2. Клевер красный 12,8 38,5 25,6 4,10 14,2 9,1 4,7 0,0 2,4 12,4
3. Клевер + тимофеевка 18,0 41,0 29,5 9,30 7,8 8,6 4,5 1,6 3,0 13,7
4. Люпин многолетний 20,5 32,0 26,2 4,65 16,5 10,6 3,0 0,0 1,5 12,8
НСР„5 13,4 33,0 15,9 3,35 2,6 4,3 9,5 4,1 3,4 7,2
Также снизилось количество зараженных семян: пшеницы - на 23-25%, ячменя - на 8,5-13,5%, овса - на 20-23% и в среднем за ротацию — па 18-19%. Таким образом, многолетние сидераты более продолжительно влияли на снижение больных растений в посевах зерновых культур, чем однолетние.
4.6 Влияние еидератов на рост и урожайность зерновых культур. В среднем за два года наблюдались достоверные прибавки урожайности от применения люпина и клевера на 14-16% (табл. 8). Учитывая, что в варианте с люпином доля сегеталыюй флоры в зеленой массе составляла более 85%, то следует принимать во внимание их суммарное воздействие.
Таблица 8 - Влияние еидератов на урожайность зерновых, ц/га. Новоархангельское
Вариант опыта 2005 г. 2006 г. Средняя по всему массиву данных Прибавка урожайности
ц/га %
1. Контроль — чистый пар 19,6 13,6 16,2 - .
2. Рапс яровой 21,3 13,9 17,1 0,9 6
3. Люпин многолетний 21,4 16,9 18,8 2,6 16
4. Клевер красный 22,3 15,5 18,4 2,2 14
НСР„5 1,5 2,3 14
На более плодородной темно-серой лесной среднесуглинистой почве стационара Лучаново влияние сидерального пара на урожайность зерновых было на уровне чистого пара (табл. 9). Ниже на 15% урожайность у люпина многолетнего, связанная с низкой продуктивностью его зеленой массы в условиях подтаежной зоны.
Как известно чистый пар повышает урожайность зерновых - на 40-50%. Но создается эффективное плодородие при минерализации почвенного ОВ. Сидеральный пар так же увеличивает урожайность за счет разложения зеленого удобрения, сохраняя почвенное ОВ.
Таблица 9 - Влияние сидератов однолетних (внесенных в 2006-2007 гг.)
и многолетних (внесенных в 2007 и 2009 гг.) на урожайность зерна в 4-полыюм зернопаровом севообороте. Лучаново, ц/га
Вариант опыта Пшеница Ячмень Овес Среднее за ротацию севооборота
2007 2008 среднее 2008 2009 среднее 2009 2010 среднее
1. Контроль -чистый пар 21,5 32,0 26,7 35,9 44,3 47,9 33,1 33,1 33,1 35,9
2. Рапс 19,5 30,5 25,0 33,3 30,4 39,8 36,5 33,7 35,1 33,3
3. Фацелия 19,5 29,0 24,3 30,8 32,1 35,8 30,0 34,5 32,3 30,8
4. Сурепица 20,2 30,8 25,5 31,9 33,4 39,2 27,2 34,8 31,0 31,9
5. Однолетние сорняки 23,0 30,0 26,5 38,1 35,2 49,1 45,3 32,4 38,8 38,1
НСР„5 5,8 5,0 3,2 5,5 5,6 17,3 10,9 3,0 15,5 5,5
Многолетние 2008 2010 среднее 2009 2011 среднее 2010 2012 среднее
1. Контроль 39,4 28,9 34,2 51,8 23,9 37,8 38,9 15,0 27,2 33,0
2. Клевер 35,7 27,7 31,7 46,0 26,0 36,0 45,2 13,5 29,4 32,4
3. Клевер + тимофеевка 35,1 27,0 31,0 45,9 23,0 34,4 45,0 14,9 30,8 31,8
4. Люпин многолетний 25,5 19,0 22,2 43,0 20,0 31,5 40,1 21,5 29,9 28,2
НСР05 4,8 2,8 3,7 5,8 4,0 7,4 4,0 2,6 3,9 4,6
Подсевной клевер не снижал урожайности покровной культурой. В среднем за 3 года удобрение биомассой подсевного клевера (1-го года жизни) достоверно повысило урожайность на 14,4%. Учитывая низкую урожайность биомассы рапса можно было ожидать повышения урожайности от 2-3-х лущений стерни с соломой перед посевом рапса, но этот прием оказался неэффективен в местных условиях (табл. 10).
Таблица 10 - Влияние пожнивных сидератов на урожайность овса, ц/га
Вариант опыта 2008г. 2009г. 2010г. Среднее Отклонение
1.Контроль 37,8 41,2 31,8 36,9 -
2.Пожнивной рапс 42,5 40,7 29,5 37,6 0,6
3.Подсевной клевер 44,8 46,7 35,2 42,2 5,3
НСР0| 6,4 4,2 4,3 4,2
В ресурсосберегающих способах внесения сидерата в почву (№2 и №3) в 2010 г. урожайность пшеницы была ниже на 12-15% (табл. И), но в новых закладках опыта (20112012гг) и в среднем она не снижалась. В последействии - тенденция повышения средней урожайности ячменя: 2-й способ - на 8% и 3-й - достоверно на 14%. В среднем пет различия в урожайности, при снижении технологических затрат на 40% во 2-м и 3-м вариантах.
Таблица 11 - влияние способов внесения зеленой массы в клеверном пару
на урожайность зерновых культур в зернопаровом севообороте, ц/га
Вариант Действие, пшеница Последействие, ячмень Овес Среднее влияние
2010 г 2011 г 2012г среднее 2011 г 2012г среднее 2012г ц/га отклонение
1 27,75 17,79 6,36 17,30 18,52 17,74 18,30 15,89 17,34 .
2 24,83 17,35 8,01 16,73 20,23 19,18 19,76 16,93 17,77 0,43
3 21,07 20,85 6,84 16,25 21,97 19,81 20,89 15,27 17,64 0,29
НСР„5 2,57 7,75 1,08 6,16 2,82 3,75 1,78 1,73 2,58
Примечание: 1. (Контроль) Скашивание и измельчение перед запашкой в фазу цветения
2. Скашивание в конце июня в расстил и запашка отавы в конце сентября
3. Уборка на семена с измельчением и внесением клеверной соломы
Глава 5. Солома зерновых культур и ее совместное применение с сидсратами 5.1 Выход соломы в агроценозах, се состав, свойства и влияние на баланс почвенного ОВ. В подтаежной зоне для бездефицитного баланса почвенного ОВ в зерновых агроценозах требуется вносить 4 т/га соломы (по нормам ВНИПТИОУ, 2006). Но при средней урожайности зерна 1,5-1,7 т/га выхода соломы 3,0-3,5 т/га недостаточно для этого (рис. 12). Средневзвешенный коэффициент отношения соломы к зерну па полях Томской области составил 2,0. Среднегодовой выход соломы — 750 тыс. т. (1992—2010 гг.). Химический состав соломы с высоким содержанием ОВ 78-80% и низким - азота (0,5%).
Рис, 12. Выход соломы и урожайность яровой пшеницы, т/га
5.2 Влияние соломы на биологическую активность почвы и физиологическую активность почвенных экстрактов. В результатах модельных вегетационных опытов к 3-му месяцу компостирования соломы с почвой повысилась биологическая активность - до 15% и физиологическая активность почвенных экстрактов (ФА) - до 30%. В подтаежной зоне 3 месяца осенпее-весепиего теплого периода обеспечивала осенняя заделка соломы в почву.
5.3 Влияние соломы на агрохимические свойства серой лесной почвы и активность микрофлоры. Компостирование соломы с серой лесной почвой снизило содержание доступного азота: И-ЫН4 на 45%, N-N03 ~ па 13% и Р205 - на 21%, а также увеличило количество микроорганизмов, потребляющих азот в 2,2 раза, аммонификаторов в 1,7 раза, целлюлозолитиков на 32%.
При внесении соломы с минеральными удобрениями (рис. 13) распределение численностей азотфиксаторов и разрушителей целлюлозы по вариантам опыта совпадало.
§ "Г 2 с
Ш
13* и
™»™целлюлозолитики ♦ азотфнксаторы
Рис. 13. Численность целлюлозолитической микрофлоры и азотобактера (г =0,76)
По результатам парной корреляции (по Пирсону) на уровне достоверности 1% соответствует тесной зависимости г = 0,76. Не наблюдалось ингибирования азотфиксации от вносимого минерального азота.
Внесение соломы и сидерата повышало численность в почве: аммонификаторов на 57%, фосфатмобилизаторов - в 60 раз, актиномицетов - в 3,5 раза, коэф. Симпсона - в 2 раза.
Дисперсионный анализ массива многолетних данных по содержанию элементов питания в почве стационара Новоархангельское показывает тенденцию снижения N-N[{4 при внесении удобрений, причем солома в чистом виде - в наибольшей степени (табл. 12). Нет существешюго влияния на содержание в почве Р2О5 и К2О. Но отмечена тенденция повышения на 9% К2О в почве при внесении соломы+Л^. Вероятно, азот ускоряет деструкцию соломы и это несколько увеличивало поступление К2О в почву. На роль соломы в калийном питании также указывает достоверное превышение К2О в паровом поле (2007 г.) в вариантах с внесением соломы — на 28-31% в слое почвы 0-20см. Это стало очевидным, т.к. не было потребления калия растениями.
Таблица 12 - Среднемноголетнее содержание элементов питания и кислотность в почве
полевого опыта в 2000-2010 гг. (Новоархангельское, 0-20 см), мг/кг почвы
Варианты опыта рНсш И-ИН4 Ы-ИОз Р2О5 к2о
1. Контроль 5,08 12,33 7,03 13,98 8,58
2. N,5 5,03 11,59 7,74 14,33 8,46
3. Солома + N45 4,98 11,95 8,79 14,26 9,39
4. Солома 4,96 11,49 6,68 14,13 8,41
5. Солома + сидерат 4,98 12,09 7,34 14,41 8,08
НСР05 0,06 0,75 1,41 1,09 1,03
При систематическом внесении соломы имело место сезонное подкисление почвы до 2% и тенденция к уменьшению подвижности ГК. Нпщ, по вариантам опыта существенно не различалась. Через 7 лет регулярного внесения соломы увеличилось соотношение ГК/ФК только в варианте №3 (солома без азота) до 1,1 (табл. 13).
Таблица 13 — Влияние внесения соломы (5 т/га) на фракционный состав гумуса в многолетнем полевом опыте (Новоархангельское, 2007 г.), %
Варианты опыта Глубина, см С общ. % Гуминовые кислоты Фульвокислоты ГК ФК НО
1 2 3 сумма 1а 1 2 3 сумма
1. Контроль 0-20 20-40 2,3 1,5 6,55 2,65 12,2 12,6 9.61 6.62 28,38 21,85 3,28 3,61 5,68 3,98 14,4 15,9 7,43 5,63 30,80 29,11 0,9 0,8 40,82 49,04
2. N45 0-20 20-40 2,1 1,4 3,85 0,71 13,9 10,7 8,65 5,00 26,44 16,42 3,61 3,35 3,37 3,42 15,6 16,4 6,73 5,00 29,34 28,20 0,9 0,6 44,22 55,38
3.Солома +N45 0-20 20-40 2,2 1,6 5,83 1,91 13,0 10,2 9,42 5,10 28,25 17,20 3,36 3,77 4,48 4,27 15,5 17,5 7,17 4,78 30,48 30,34 0,9 0.6 41,27 52,46
4. Солома 0-20 20-40 2,1 1,5 6,07 3,33 14,5 18,0 11,21 8,67 31,77 30,00 3,50 4,33 5,84 5,67 11,5 12,3 7,48 5,67 28,27 28,00 1,1 1,1 39,96 42,00
5.Сол ома + сидерат 0-20 20-40 2,2 1,7 4.17 1.18 12,0 9,5 8,80 4,73 25,01 15,38 4,01 3,85 5,93 5,83 12,2 13,0 7,09 6,51 29,22 29,21 0,9 0,5 45,77 55,41
Известно, что солома в клеверном пару, оптимизирует С:Ы в почве. Установлено, что солома совместно с подсевным клевером первого года жизни также обеспечивает в растительной массе С:Ы - 20-30:1 (в среднем С:Ы=25,5:1) (рис. 14).
С/Ы
О-
С/Ы солома
С/Ы з.м.+солома+корни "корни
С/Ы з.м. подсевного клевера
2007 2008 2009
Рис. 14. Динамика С. Д' при внесении соломы с подсевным клевером, Лучаново
5.4 Влияние соломы на физические свойства почвы и фитосанитариое состояние посевов зерновых. Анализом объемной массы тяжелосуглинистой почвы (табл. 14) выявлено снижение плотности почвы на 4-5% в слое 0-20 см от ежегодного внесения соломы.
Таблица 14 - Анализ объемной массы почвы, г/см3 (Новоархангельское, 2007 г.)
Вариант опыта Глубина отбора, см
0-10 10-20 20-30 30-40
1. Контроль 1,49 1,54 1,47 1,47
2. N45 1,49 1,52 1,49 1,45
3. Солома 5 т/га + N45 1,43 1,49 1,49 1,47
4. Солома 5 т/га 1,44 1,47 1,43 1,43
НСР„5 0,02 0,04 0,02 0,04
В 2001 г. при внесении соломы зараженность корневыми гнилями увеличилась на 913% (табл. 15). Очевидно, на это повлияли преднамеренно созданные условия, способствующие заболеванию - повторный посев пшеницы по пшенице. Систематическое внесение соломы через 10 лет от начала опыта достоверно уменьшило распространение корневых гнилей в посевах пшепицы (2009 г.). Мнение, что систематическое внесение соломы увеличит заболеваемость корневыми гнилями не подтвердилось. Внесение соломы (5 т/га) в 2006-2012 гг. на стационаре (Лучаново) не влияло на заболеваемость зерновых культур или достоверно снижало ее на 4-6%.
Таблица 15 - Распространение корневых гнилей в посевах зерновых культур в фазу
цветения, % больных растений. Новоархангельское 2001, 2009, 2010 и 2012 гг.
Вариант опыта 2001 г., пшеница 2009 г., пшеница 2010 г., пшеница 2012 г., ячмень
1. Контроль 16 10,5 49,5 16,0
2. N45 30 5,5 55,9 3,5
З.Солома-Нч!« 29 4,1 52,5 5,8
4. Солома 26 7,5 49,5 6,7
5. С и дсрат+ солома 25 10,3 52,0 3,5
НСР„5 8 3,2 25,7 14,4
5.5 Влияние соломы на рост и урожайность зерновых культур. Среднемноголетнее влияние соломы с сидератом повысило урожайность зерновых - на 20%, т.е. почти на уровне с вариантами Солома+А'« и Л^з; внесение только соломы - устойчивую тенденцию повышения урожайности на 8% (табл. 16). Прибавки урожайности были только в благоприятные годы по гидротермическим условиям. Очевидно есть отложенный экологический эффект от регулярного внесения ОУ, заметный в отдельные годы. Так, в 2008 г. все варианты с внесением соломы достоверно выше контроля: солома с N - на 59%, солома без N - на 47% и солома с сидератом — на 49%.
Таблица 16 - Влияние регулярного внесения соломы (5 т/га)
на урожайность зерновых. Новоархангельское, ц/га
Вариант опыта Годы Средняя Прибавка
2001 2002 2003 2005 2006 2008 2009 2010 2012 ц/га %
1 Контроль (без удобр.) 21,0 8,8 13,9 26,3 10,3 19,3 29,7 23,4 10,7 18,2 - -
2.И45 22,5 18,4 21,1 24,1 10,3 27,5 33,5 26,9 9,5 21,5 3,4 19
3.Солома 20,5 20,2 22,0 25,0 10,0 30,7 36,2 27,5 10,8 22,5 4,4 24
4.Солома 21,7 13,1 14,1 23,7 10,4 28,4 29,8 24,5 10,1 19,5 1,4
5.Солома + сидерат 29,8 9,5 16,7 33,1 12,6 28,8 24,8 22,5 18,2 21,8 3,6 20
НСР05 3,8 2,5 4,6 4,1 3,3 5,0 3,2 2,9 5,5 3,4
Анализ качества зерна пшеницы в 2008-2009 гг. показал, что достоверно на качество зерна повлиял вариант солома + N45 (табл. 17), в среднем: стекловидность зерна увеличилась на 3,5%, содержание белка на 1,4% (от контроля - на 12%) и содержание клейковины - на 4,6% (32,6% от контроля). Азот без соломы, как и солома без азота были менее эффективными для повышения качества зерна.
Таблица 17 - Влияние соломы (5 т/га) на качество зерна пшеницы,
2008-2009 гг. (Новоархангельское)
Вариант опыта Белок, % Клейковина, % Стекловидность, %
2008 2009 среднее + 2008 2009 среднее + 2008 2009 среднее +
1. Контроль 11,3 11,6 11,5 - 11,6 16,7 14,1 - 37,2 36,2 36,7 -
2. N45 11,1 12,4 11,8 0,3 11,9 19,5 15,7 1,5 36,7 38,3 37,5 0,8
3. Солома4 N45 12,0 13,8 12,9 1,4 13,7 23,7 18,7 4,6 39,5 41,0 40,2 3,5
4. Солома 10,9 12,8 11,8 0,4 9,5 19,9 14,7 0,6 37,0 39,0 38,0 1,3
5. Солома ■+ сидерат 10,6 12,6 11,6 0,1 10,5 19,6 15,0 0,9 35,5 38,4 36,9 0,2
НСР„5 0,2 0,6 1,4 0,5 1,7 4,3 1,6 1,7 2,9
На темно-серой лесной почве (Лучаново) в среднем за 2007-2012гг. солома проявила тенденцию увеличения урожайности на 4-5%, а 2-х кратное внесение сидерата —на 28-33%.
5.6 Приемы и способы применения соломы. Измельчение соломы позволяет сразу после уборки обрабатывать почву и повышает ее эффективность.
Сопоставили результаты модельных опытов по срокам внесения ОУ. Физиологическая активность (ФА) при компостировании с почвой (без растений) повысилась на 10% через 3 месяца после внесения соломы (рис. 15). Осеннее внесение повысило ФА на 14-18% в первые два месяца вегетации (на 4-5 месяц после внесения соломы).
компостирование с почвой осеннеее внесение
10 -
-10 -30
--ф- ♦
—■—■—:—--^ —
ниш ирное 1
через 3 мес. ж весеннее |
........................................ .........................................................................................."" внесёнйе.Б-
^ Физиологически
3
Рис. 15. Динамика физиологической активности в вегетационных опытах, % от контроля
Снижение ФА к концу вегетации растений (6 мес.) уже не имеет значения для яровых культур. При повторном весеннем внесении соломы ФА повысилась на 17%.
Установлено, что первичное весеннее внесение соломы снизило урожайность массы пшеницы на 24%, но повторное весеннее внесение, наоборот - повысило до 15% (рис. 16). Очевидно систематическое применение соломы повышает ее эффективность. Осеннее внесение соломы не снижало урожайность вег. массы пшеницы или повышало до 35%.
весеннее внесение осеннее внесение
15 -5 ■25
"Л-2+-
Л~9" - —------ —Д з...... А 15
С растениями через 3 4мес. эмес. 6 мес. повторное весеннее
мес. .-. внесение, 6-й мес.
I & Урожайность I
Рис. 16. Урожайность зеленой массы пшеницы, % относительно контроля (без удобрений)
Внесение сидерата более существенно повлияло на содержание в почве ОВ по сравнению с внесением соломы (табл. 18). Очевидно, здесь большее влияние оказало снижение минерализации ОВ под сидератом по сравнению с чистым паром, т.к. внесение соломы в сидералыюм пару не повлияло на содержание почвенного ОВ.
Таблица 18 - Содержание ОВ, % в слое 0-20 см темно-серой лесной ночвы при
совместном внесении соломы и сидерата (клевер). Лучаново, 2009-2012 гг.
2009 г., пар 2010 г., 2011 г., 2012 г., Среднее за
Вариант опыта пшеница ячмень овес 2009-2012 гг.
май август август август август август
1. Контроль - чистый пар без ОУ 8,72 7,93 7,70 7,10 8,95 7,92
2. Солома, 5т/га - чистый пар 8,78 8,42 8,00 7,85 9,30 8,39
3. Сидерапьный пар + солома, 5т/га 9,17 9,13 8,60 8,00 9,75 8,87
4. Сидерапьный пар 10,11 9,18 8,60 7,93 9,75 8,86
НСР05 1,32 0,47 0,43 1,02 0,81 0,24
Достоверное повышение ОВ в вариантах с сидератом еще до внесения зеленой массы вероятно связано с накоплением ОВ корневой системы клевера и его прижизненных выделений. Дисперсионный анализ содержания ОВ в почве в 2009-2012 гг. показал достоверное повышение ОВ на 6-12% относительно контроля при внесении биоресурсов. Но, если сравнивать средние многолетние с содержанием ОВ контроля в мае 2009 г., то следует говорить не о повышении, а о стабилизации содержания ОВ в почве при внесении соломы и сидерата по сравнению со снижением ОВ в зернопаровом севообороте с чистым паром без внесения ОУ. Вероятно, повысить содержание почвенного ОВ в севообороте позволит применение дополнительно других биоресурсов агроценозов и ОУ.
Глава 6. Навоз, помет, комносты и вермикультнвироваиие
6.1 Способы переработки н применения традиционных органических удобрений
С ростом цен на ГСМ дальние перевозки навоза становятся нерентабельны. Поэтому нужна переработка навоза с уменьшением объемов перевозок и повышения эффективности ОУ: обезвоживание, вермикомпостирование и др.
6.2 Влияние традиционных органических удобрений и продуктов вермнкультивнрованин на агрохимические свойства почвы. Для применения биоресурса - дождевых червей, есть два основных пути: 1) внесение биологически активных ОУ из вермикомпоста, 2) создание условий с воспроизводством ОВ для их жизнедеятельности в агроценозах.
Дисперсионный анализ 5-летних данных подтверждает достоверное превышение биогумуса (БГ) и вермикомпоста (ВК) по содержанию Ы-ЫОз и ¡'¿О}- По К-20 и N-N114 выше навоз и ТНС (табл. 19). По содержанию N-N03 БГ превышает навоз в 11-26 раз, торф низинный - в 4-7 раз, торфо-навозную смесь (ТНС) — в 10-13 раз. По Р2О5 БГ превышает: навоз в 1,2 раза, торф — в 7-10 раз, ТНС — в 1,8 раз. Нет достоверной разницы по содержанию К20 и N-N114 между БГ, ВК и исходным сырьем - ТНС. Для ТНС коэффициент пересчета в условное ОУ = 2,6, а для БГ и ВК - 4,0-4,9. Следовательно, внесение 3 т/га БГ равноценно по удобрительным свойствам 12 т/га условного ОУ, а 6 т/га ВК — 29 т/га.
Таблица 19 - Средний состав ОУ, 2001-2005 гг., мг/кг
Вид удобрения V/, % Органическое вещество ИН4 N-N03 р2о5 К20
% от а.с.в. кг/т
Торф 60 74,5 298 339 339 637 195
Навоз 76 71,2 171 1617 136 2252 15809
ТНС 69 72,1 223 1003 167 1478 9070
бг 31 76,5 528 616 1397 2541 3874
вк 40 69,9 419 697 1256 2749 5599
НСР„5 - - 959 859 953 6397
6.3 Влияние органических удобрений на активность микрофлоры и распространение корневых гнилей. Несмотря на низкую дозу БГ по сравнению с ТНС, они почти равны по микробиологической активности (табл. 20). На следующий год БГ и ВК в последействии повысили коэффициент минерализации в 2,6-2,7 раза.
Таблица 20 - Влияние ОУ на микробиологические свойства почвы в ризосфере картофеля
Варианты опыта Аммони-фикаторы, п*105 м.о., усваивающие мин. азот, п*105 Индекс разнообразия Актино-мицеты, п*105 Активность азотобактера, % Фосфат-мобилизующие м. о., N • 104
1. Контроль - без ОУ 148,3 536,8 10 65,7 4,3 33,3
2. БГ-Зт/га 355,2 735,4 10 135,0 14,3 78,6
3. ВК-бт/га 242,0 311,7 14 52,3 62,4 55,0
4. ТНС - 20 т/га 399,7 852,5 13 39,4 100,0 110,0
5. Навоз-20 т/га 134,8 415,3 13 84,3 57,5 33,9
Фосфатмобилизующих микроорганизмов в варианте БГ было выше в 3 раза, а ВК - в 1,6 раза. В последействии 2-го года варианты с ОУ различались не значительно, но выше контроля. Антагонисты возбудителей грибных инфекций - грибы рода Тг1с1юс!егта, были в вариантах БГ и ВК. Внесение БГ на 3% снизило количество корневых гнилей в посевах.
При локальном внесении БГ по сравнению со сплошным способом: в ризосфере картофеля присутствовал азотобактер, выше коэффициент минерализации ОВ в 2,1 раза, а также снизилась численность грибов в 1,4 раза.
6.4 Влияние традиционных органических удобрений и продуктов вермикомпостировапия на урожайность картофеля и пшеницы. В среднем за 3 года было достоверное повышение урожайности картофеля в вариантах: ВК на 18% и навоз на 17% (табл. 21). Вермипродукты не уступали во влиянии на урожайность картофеля традиционным ОУ.
Таблица 21- Влияние на урожайность картофеля органических удобрений, 2002-2004 гг.
Варианты опыта Урожайность, ц/га Среднее Отклонение от контроля
2002 2003 2004
1. Контроль 165,6 186,2 417,1 256,3 -
2. Биогумус-3 т/га 253,5 181,3 404,1 279,6 23,3
3. Вермикомпост - 6 т/га 270,2 215,6 424,7 303,5 47,2
4. ТНС - 20 т/га 278,7 202,2 368,6 283,2 26,9
5. Навоз -20 т/га 284,5 200,1 417,8 300,8 44,5
НСРоз 46,6 57,7 79,6 38,7
В среднем за 3 года ВК достоверно повысил содержание крахмала на 3,6%, у БГ -тенденция на 1,9% (табл. 22). Применение ВК увеличило сухое вещество в клубнях на 3,5%. У традиционных ОУ, наоборот - тенденция снижения этого показателя.
Таблица 22 - Содержание крахмала и сухого вещества в картофеле при внесении ОУ,
2002-2004 гг.
Варианты опыта Содержание крахмала, % Содержание сухого вещества, %
среднее отклонение среднее отклонение
1. Контроль 15,8 - 26,9 -
2. Биогумус-3 т/га 17,7 1,9 26,3 -0,6
3. Вермикомпост - 6 т/га 19,3 3,6 30,5 3,5
4. ТНС - 20 т/га 16,3 0,5 25,2 -1,8
5. Навоз -20 т/га 14,3 -1,4 25,8 -1,2
НСР„5 2,98 1,9
В последействии БГ и ВК обеспечили прибавку урожайности выше традиционных ОУ в среднем за 3 года на 14-17% выше контроля (табл. 23).
Таблица 23 - Урожайность яровой пшеницы в последействии ОУ. Поросино, 2003-2005 гг.
Варианты опытов Урожайность, ц/га Среднее Отклонение от контроля I прибавки, ц/га
2003 2004 2005
1. Контроль 16,2 30,4 12,5 19,7 - -
2. Биогумус-3 т/га 16,6 38,2 12,8 22,5 2,8 8,5
3. Вермикомпост - 6 т/га 18,5 39,9 10,5 23,0 3,3 9,8
4. ТНС - 20 т/га 16,9 34,5 11,6 21,0 1,3 3,9
5. Навоз - 20 т/га 17,8 36,4 12,8 22,4 2,7 7,9
НСР„5 3,3 4,3 2,6 2,8
На стационаре Лучаново БГ в действии достоверно увеличил урожайность пшеницы на уровне минерального удобрения (табл. 24). Удобрение из торфа - ТОГУФ мало эффективно.
В последействии БГ и ТОГУФ - лишь тенденция повышения урожайности ячменя до 17%. Исследования показали, что продукты вермикомпостирования, обеспечивают более высокую эффективность, с учетом низких доз, по сравнению с ТНС и навозом.
Таблица 24 - Действие удобрений на урожайность яровой пшеницы. Лучаново. 2006-2008 гг.
Варианты опыта Урожайность, ц/га Среднее за 3 года
2006 2007 2008 массива данных отклонение отклонение, %
1. Контроль 13,8 20,3 26,3 21,0 - -
2. Биогумус—3 т/га 15,3 18,7 29,7 22,5 1,5 7
3.1ЧтоРзоКзоМин. фон 15,7 19,3 31,0 22,4 1,4 7
4. ТОГУФ - 1,64 т/га 14,7 18,3 28,1 22,0 1,0 5
НСР„5 4,0 2,4 2,5 1,3
Глава 7 Торфяники как источники ОУ и потенциальные агроландшафты
7.1 Возможности использования торфяников в качестве агролаидшафтов, источников органических удобрений н гуминовых препаратов из торфа. Торф -возобновляемый биоресурс с коротким геологическим циклом формирования. Запасы торфа в 31 млрд. т. сформировались в Томской области за 9000 лет по 3,4 млн. т/год - это экологический предел ежегодной добычи торфа, воспроизводимый и ограничивающий трансгрессию болот на суходолы. Также для создания высокопродуктивных угодий на торфяных почвах.
7.2 Влияние низинного торфа па агрохимические свойства и гумуспос состояние серой лесной почвы. Анализ за 5 лет (2005-2009 гг.) показывает достоверное влияние торфа, внесенного в 1988г., на снижение кислотности (табл. 25). При внесении торфа без фона наблюдалось снижение гидролитической кислотности до 76-82%. При внесении торфа 400 т/га с фоном снизилось Н-гидр. на 76%, а меньшая доза торфа 200 т/га + фон - на уровне контроля. Степень насыщенности основаниями в пахотном слое к 2006 г.: - торф 200 т/га+фон - на уровне контроля, а торф 400 т/га+фон выше - на 8%. При внесении только ЫРК, она, наоборот, на 8% ниже контроля. Так же в слое 20-40 см.
Таблица 25 — Влияние длительного последействия торфа на рНсол серой лесной почвы.
Губино, 2005-2009 гг.
Вариант опыта Слой 0-20 см 20-40 см
среднее отклонения среднее отклонения
1. Контроль 5,27 - 4,95 -
2. Торф-200 т/га 6,10 +0,83 5,82 +0,87
3. Торф-400 т/га 6,40 +1,13 6,24 +1,29
4. НюР^К«, - фон 5,23 -0,04 5,10 +0,15
5. Фон + торф 200 т/га 5,67 +0,39 5,56 +0,61
6. Фон + торф 400 т/га 6,30 +1,02 6,24 +1,29
НСР05 0,30 0,40
Среднемноголетнее содержание гумуса выше: без ЫРК торф 200 т/га - в 1,21 раза, а торф 400 т/га - в 1,35 раза; регулярное внесение ЫбоРбоКбо - в 1,2 раза; внесение торфа +ЫРК -в 1,42-1,45 раз. При этом нет различий между дозами торфа (табл. 26). Применение низинного торфа (200-400т/га) с содержанием 40% ГК, увеличило отношение ГК/ФК от 0,9 (контроль) до 1,3-1,4 с торфом 200т/га и до 1,5-1,6 с дозой - 400 т/га (2001 г.). К 18 годам после внесения торфа (2006 г.) во всех вариантах ГК/ФК вернулось к 0,9, при повышенном содержании гумуса в слое 0-20 см: торф 200 и 400 т/га выше в 1,4 раза и на фоне ЫРК - в 1,6 раз (3,47% исходное и - 4,86% и 4,97%; 5,69% и 5,71% соответственно).
Таблица 26 - среднемноголетнее влияние торфа и минеральных удобрений
на содержание в серой оподзоленной почве гумуса,%. Губино (1997-2009 гг.)
Варианты опыта Гумус, % Отклонение от контроля
1. Контроль 4,2 -
2. Торф-200 т/га 5,1 0,9
3. Торф -400 т/га 5,7 1,5
4. ^0Р<юК(ю - фон 5,0 0,8
5. Фон + торф 200т/га 6,1 1,9
6. Фон + торф 400т/га 6,0 1,8
НСР05 0,6
По содержанию N-N114 варианты существенно не отличались (табл. 27). Содержание И-N03 (0-20см) при внесении торф+фон в 2,2-2,9 раза выше контроля. При этом внесение ЫРК не достоверно выше - на 60%.
Таблица 27 - Среднее содержание в почве ЫРК (мг/кг) в Губино за 2005-2009 гг.
Вариант опыта Глубина отбора, см
0-20 20-40
среднее отклонение среднее отклонение
1 2 3 4 5
N-N114
Контроль 8,77 - 7,10 -
Торф 200 т/га 10,01 +1,23 7,00 -0,10
Торф 400 т/га 8,83 +0,06 7,02 -0,08
ЫРК- фон 9,86 +1,08 8,19 +1,09
ЫРК + торф 200 т/га 10,40 +1,63 8,03 +0,93
ЫРК + торф 400 т/га 10,25 +1,48 8,31 +1,21
НСР„5 1,85 1,55
N-N03
Контроль 2,24 - 1,80 -
Торф 200 т/га 2,68 +0,43 1,53 -0,27
Торф 400 т/га 3,05 +0,81 2,14 +0,34
ЫРК 3,61 + 1,37 3,27 + 1,47
ЫРК + торф 200 т/га 6,45 +4,20 4,96 +3,16
ЫРК + торф 400 т/га 4,89 +2,64 2,64 +0,84
НСР05 1,68 1,55
■'Л
Контроль 174,4 - 177,2 _
Торф 200 т/га 181,3 +6,8 175,9 -1,3
Торф 400 т/га 189,3 +14,8 196,7 +19,5
ЫРК 300,1 +125,6 250,2 +73,0
ЫРК + торф 200 т/га 322,9 +148,4 274,8 +97,6
ЫРК. + торф 400 т/га 323,3 + 148,9 261,5 +84,3
НС Р05 33,2 28,0
к2о
Контроль 40,02 - 32,59 -
Торф 200 т/га 44,09 +4,07 39,32 +6,73
Торф 400 т/га 39,15 -0,87 35,85 +3,27
ЫРК 53,49 +13,46 44,00 + 11,41
ЫРК + торф 200 т/га 57,67 +17,65 45,99 + 13,40
ЫРК + торф 400 т/га 53,81 +13,78 46,96 + 14,37
НСРоз 7,59 7,23
Стабильное достоверное увеличение Р205 на 72-85% (0-20см) и на 41-55% (20^10 см) и К20 на 34-44% от ежегодного внесения КРК.
7.3 Влияние низинного торфа на физические свойства почвы. Внесение торфа снизило объемную массу (до 1,0-1,1 г/см3 в 2001 г.): в среднем па 24% в слое 0-20 см. В 2006 г. была тенденция повышения водостойких агрегатов с внесением удобрений (рис. 17). Торф увеличил их долю в почве на 11-22% (0-20см) без преимущества от дозы торфа.
О контроль ¡Эторф 200
□ торф 400 СШРК-фон а Фон+торф 200
□ Фон+торф 400
Рис. 17. Содержание в почве стационара Губино в 2006 году водопрочных агрегатов, %.
7.4 Влияние иизииного торфа и гуминовых препаратов па рост и урожайность сельскохозяйственных культур. Мелиоративные дозы торфа и №К в среднем за 22 года повысили урожайность: торф - 200 - на 19%; торф - 400 - на 24%, ОТК - фон - на 79%, торф - 200+фон - на 81%; ,торф-400+фон - на 89% (табл. 28). До 2007 г. (19 лет) была выше урожайность при большей дозе торфа (особенно с ОТК). Далее эта закономерность теряется.
Таблица 28 - Влияние на урожайность сельскохозяйственных культур длительного
последействия торфа с 1994 по 2010 гг., ц/га зерновых единиц
Варна нт опыта 1994 1995 1996 1999 2000 2002 2003 2005 2006 2007 2008 2009 2010 Среднее Огкл о-нени е
1. Контр ОЛЬ 6,7 26,5 9,9 27,2 10,0 13,2 6,9 16,7 26,2 30,1 16,6 12,2 11,9 16,5 -
2. Торф-200 т/га 8,3 29,7 11,3 35,6 11,6 17,3 14,8 18,1 30,2 29,8 19,6 19,2 9,9 19,6 + 3,1
3. Торф- 400 т/га 10,4 31,7 12,2 35,7 11,8 18,0 17,1 18,4 30,3 31,6 20,4 14,6 13,5 20,4 + 3,9
4.ЫРК - фон 13,5 31,0 11,1 43,8 13,2 18,2 17,9 23,8 30,2 51,1 38,7 36,9 53,8 29,5 + 13,0
5. Фон + торф 200 14,7 33,9 11,7 52,6 18,6 18,7 20,2 28,3 32,2 39,1 31,2 40,6 45,1 29,8 + 13,3
6. Фон + торф 400 19,1 35,8 14,3 53,8 19,0 21,9 23,3 32,4 37,7 37,0 34,7 35,9 41,0 31,2 ь 14,8
НСР05 2,6
Примечание: 1994, 1995, 2000, 2002 гг., - яровая пшеница, 1996, 1999г - кукуруза, 2001 г. -черный пар, 2003 г. — рапс на зеленый корм, 1997, 1998, 2004 гг. - нет данных, с 2005 г. -многолетние травы
Все способы обработки гуминовыми препаратами из торфа благоприятно влияли на снижение зараженности корневыми гнилями яровой пшеницы от 15 до 68% (табл. 29). Таблица 29 - Влияние гуминовых препаратов и способа их применения на зараженность
яровой пшеницы корневыми гнилями, % больных растений (2006—2008 гг.)
Вариант опыта Способы применения препаратов
обработка семян обработка вегетирующих обработка семян + вегетирующих
кущен ие цветени е кущение цветение кущение цветение
Контроль 9,3 15,4 8,8 15,4 9,3 15,4
Гумостим 11,9 8,3* 9,6 9,6* 7,2 5,9*
Гумат натрия 11,8 4,8* 10,9 13,8 11,3 10,0*
Т-1 7,9 5,3* 8,4 4,8* 10,6 5,8*
Оксигумат 11,5 11,1* 7,2 8,3* 11,1 7,7*
Примечание. * - различия с контролем достоверны при Р < 0,05
Повышение урожайности яровой пшеницы при обработках Гумостимом (Патент РФ №2213452, 2003) на 7-11% или на 1,5-2,2 ц/га в среднем. Максимальное - при комплексной
обработке (семян и вегетирующих растений). Гумат натрия и оксигумат мало эффективны при обработке семян. Т-1 неэффективен при обработке семян. По вегетирующим -достоверные прибавки у Оксигумата (табл. 30).
Таблица 30 - Действие стимуляторов роста на урожайность пшеницы
2006-2008 гг ц/га. Лучаново.
Варианты опыта 2006 2007 2008 Среднее отклонение от контроля
Обработка семян и комплексная обработка: семян и вегетирующих растений
1. Контроль 13,6 22,3 24,3 20,1 -
2. Гумостим семена 15,6 25,1 24,0 21,6 +1,5
3. Гумостим семена + вег. 15,7 24,2 26,9 22,3 +2,2
4. Гумат натрия семена 14,0 22,8 24,2 20,3 +0,3
5. Гумат натрия семена + вег. 14,4 23,7 24,2 20,8 +0,7
6. Т-1 семена 13,7 22,6 23,2 19,8 -0,2
7. Т-1 семена + вег. 16,7 24,0 26,3 22,3 +2,3
8. Оксигумат семена 15,4 23,4 24,6 21,1 +1,1
9. Оксигумат семена + вег. 14,2 23,8 23,6 20,5 +0,5
НСР„5 5,1 3,2 2,0 1,2
Действие обработки вегетирующих растений
1. Контроль 13,1 17,2 25,2 18,5 -
2 Гумостим 12,4 20,6 27,0 20,0 +1,5
3. Гумат 14,4 23,5 26,8 21,8 +3,1
4. Т-1 13,3 19,2 31,3 21,3 +2,8
5. Оксигумат 14,9 22,4 28,6 22,0 +3,5
НСР05 2,1 4,2 2,7 3,4
Примечание: Варианты - стимуляторы роста растений (концентрации препарата) и виды применения. 1 - контроль (без обработок); 2 - гумостим, 0,001% (семена); 3 - гумостим, 0,001% (семена и вегетирующие растения); 4 - гумат, 0,75% (семена); 5 - гумат, (семена 0,75% + вегетирующие 0,01%); 6 - Т - 1, (семена 0,001%); 7 - Т - 1 (семена + вегетирующие); 8 - оксигумат (семена); 9 — оксигумат (семена+вегетирующие)
Испытания Гумостима показали его эффективность также на льне-долгунце (табл. 31). Таблица 31 - Урожайность соломки и семян льна-долгунца в полевых опытах 2004- 2005 гг. на серой оподзоленной почве, ц/га
Варианты опыта 2004 2005 Среднее Отклонение
Урожайность соломки
1. Контроль - без обработок 16,70 16,80 16,75 -
2. Обработка семян Гумостимом 20,48 17,62 19,05 2,30
3. Обработка семян борной кислотой 19,35 19,37 19,36 2,61
4. Обработка семян Гумостимом + борная кислота 19,97 20,47 20,22 3,47
5. Обработка семян + вегет. растений Гумостимом 19,73 18,47 19,1 2,35
6. Обработка вегетирующих растений Гумостимом 15,62 21,78 18,7 1,95
НСРси 0,71 0,62 1,9
Урожайность семян
1. Контроль - без обработок 7,60 7,60 7,60 -
2. Обработка семян Гумостимом 8,58 7,76 8,17 0,57
3. Обработка семян борной кислотой 8,60 8,42 8,51 0,91
4. Обработка семян Гумостимом + борная кислота 8,53 8,67 8,60 1,00
5. Обработка семян + вегет. растений Гумостимом 8,25 8,17 8,21 0,61
6. Обработка вегетирующих растений Гумостимом 8,12 7,88 8,00 0,40
НСР„5 0,91 0,26 0,61
Особенно совместная обработка семян Гумостимом и борной кислотой: урожайность соломки повысилась на 21%, а семян - на 13% (Патент РФ № 2425481).
Глава 8. Экономическая и энергетическая целесообразность применении биоресурсов в земледелии. При ограниченности в средствах нужны ресурсосберегающие способы применения биоресурсов.
Измельчение соломы снижает на 14,4% норму выработки комбайна и увеличивает расход ГСМ - на 23,5%, что и определяет затраты на внесение соломы 3,9-4,5 руб./1т. По сравнению со сбором и удалением соломы с поля эти затраты меньше на 66%.
Сравним основные затраты в традиционных технологиях сидеральных паров и пара чистого с внесением навоза 30 т/га (без учета его стоимости) - на 1 т ОУ - 81 руб. (рис. 18).
Примечание: 1. Чистый пар с внесением навоза (ЗОт/га до 5 км); 2 и 3 - традиционный сидеральный пар с покупкой семян при выращивании клевера и рапса;
4. выращивание клевера на семена с внесением клеверной соломы;
5, 6 и 7 - ресурсосберегающая технология внесения сидератов (скашивание в расстил и запашка с отавой) при применении клевера (свои семена по себестоимости), рапса и однолетних сорняков в качестве сидератов.
Рис. 18 - Основные технологические затраты на 100га парового поля, тыс.руб.
Основные затраты на клеверный пар с покупными семенами (вар. 2) на 6% превысили затраты на чистый пар + навоз. Затраты на 1 т ОУ при урожайности 35 т/га - 73,6 руб. Однолетние сидераты (рапс вар.З) ниже по затратам чистого пара на 18%, но затраты на 1т ОУ возросли до 99 руб., т.к. меньше их урожайность (20 т/га) и выше затраты связанные с предпосевной обработкой почвы. Внесение клеверной соломы (вар.4) ниже по затратам на 19%, чем внесение навоза в чистом пару, а себестоимость семян была 25 тыс. руб./т (рыночная цена 80-100 тыс. руб./т). Посев своими семенами клевера снизил общие затраты на 32%. Ресурсосберегающая технология внесения сидерага (скашивание зеленой массы без измельчения и запашка после отрастания отавы) снизила потребность в ГСМ на 46% и фонд оплаты труда - на 64% (вар. 5). Затраты составили 30,2 руб/т зеленой массы клевера (без отавы). Та же тенденция у однолетних сидератов (вар.6). Применение зеленой массы однолетних сорняков (вар.7) сократило затраты по сравнению с рапсом - на 40% (за счет затрат на семена и их посев).
Затраты на 1 т биомассы подсевного клевера первого года жизни составили 61,8 руб./т (рис. 19), что ниже затрат на навоз на 24%. Затраты на 1га - 927 руб., а стоимость прибавки урожая (620 кг/га по цене 3 руб./кг) составила 1860 руб./га. Таким образом, затраты окупились в 2 раза уже в первый год.
подсевной клевер пожнивной рапс
Рис. 19 - Основные технологические затраты на 100га пожнивных сидератов, тыс. руб.
Энергетический коэффициент при внесении соломы (вар.8) - 13,5; навоз (вар. 1) —2,4; традиционный клеверный пар (вар.2) — 2,8; ресурсосберегающий способ внесения сидератов повысил энергоэффективность: рапс (вар.З) - 3,2, клевера (вар.7) и однолетних сорняков (вар.6) - 5,0; клевер иа семена (вар.5) - 1,7 и подсевной клевер 1-го года жизни (вар.4) - 1,4 (рис.20). В последнем варианте могут быть сокращены затраты еще на 10% если совместить подсев клевера с посевом покровной культуры. Навоз (20т/га) окупил затраты в 1,4 раза (в 1-й год на картофеле). ТНС (20 т/га) - не обеспечил экономической эффективности. ТНС, переработанная дождевыми червями, за 2 года (в действии и последействии) обеспечила окупаемость затрат: биогумус (3 т/га) - в 2,3 раза, а вермикомпост (бт/га) - в 3,5 раза, а также в 2-3 раза снизились затраты на 1 га, по сравнению с традиционными ОУ.
30000."
□ энергозатраты на 1га
Ш поступило с ОУ
□ баланс энергии
Примечание: 1. Чистый пар с внесением навоза (ЗОт/га до 5 км); 2. Клеверный пар с покупкой семян и измельчением зеленой массы перед внесением; 3. Скашивание в расстил и запашка с отавой рапса; 4. Внесение биомассы подсевного клевера 1-го года жизни; 5. Выращивание клевера на семена с внесением клеверной соломы; 6 и 7 ресурсосберегающая технология внесения сидератов (скашивание в расстил и запашка с отавой) при применении однолетних сорняков (6) в качестве сидератов и клевера (7- семена по себестоимости); 8. Внесение соломы.
Рис. 20 — Основные затраты на внесение 1 т условного ОУ, руб. и энергетический баланс между поступлением и расходом энергии на получение и внесение ОУ, МДж/га
Внесение мелиоративных доз торфа 200 и 400 т/га для зерно-кормового использования удобренного участка экономически не эффективно. Но внесение этих доз торфа под овощные культуры или картофель очевидно позволит окупить затраты за 3-5 лет.
Высокая биологическая активность гуминовых стимуляторов роста из торфа позволила окупить затраты при комплексной обработке (семян и вегетиругащих посевов): Гумат Na в 1,9-2,3 раза; Оксигумат в 1,6-2,3 раза, Т-1 и Гумостим в 3,1-3,2 раза. Условно чистый доход с 1 га: Оксигумат 116-443 руб.; Гумат Na - 194-407; Гумостим 672-926 и Т-1 599-1108 руб. /га. Но Т-1 не проявил эффективности при обработке только семян. На основании исследований Гумостим прошел процедуру госрегистрации (Свидетельство № 2167 от 03.03.2011 г.).
На льие-долгунце дополнительный доход от применения Гумостима от 705 руб/га (сбор только соломки) до 3105 руб/га (соломка и семена). Способ обработки семян Гумостимом совместно с борной кислотой обеспечил доход от 1041 до 5041 руб/га.
Выводы
1. Анализом почвенно-климатических условий подтаежной зоны в границах Томской области выявлены резервы повышения продуктивности агроландшафтов и фотосинтеза органического вещества: при возделывании однолетних культур пашня остается без зеленых растений от 35 до 53% периода с эффективными температурами, который могут использовать холодостойкие культуры (сидераты, многолетние травы, пожнивные посевы).
2. Структура посевных площадей в Томской области за последние 10 лет обусловила ежегодную потребность в органических удобрениях - 6,2-8,0 т/га, а в среднем вносится лишь 1,1 т/га. Резко увеличивают его дефицит пропашные культуры и особенно чистый пар. В зернопаровом 4-польном севообороте дефицит органического вещества - 12,8 т/га и ресурсов соломы (5,3 т/га) здесь недостаточно для бездефицитного баланса.
Зернотравяные севообороты на серых лесных почвах обладают минимальным дефицитом органического вещества: с долей многолетних трав 29% до -4,6 т/га; 33^10% -0,7-0,8 т/га, а 50% - обеспечивают положительный баланс +1,4 т/га в условном органическом удобрении. Биоресурсов соломы и зеленого удобрения в этих севооборотах (8,0-12,8 т/га) достаточно для положительного баланса почвенного органического вещества.
3. Установлены основные пути достижения бездефицитного (или положительного) баланса органического вещества в агроландшафтах без капитальных затрат - это оптимизация структуры посевных площадей с заменой чистых паров сидеральными и увеличением в севооборотах до 29-40% многолетних трав за счет сокращения залежей, которых более 18%, а также повсеместное и полное использование легковозобновляемых биоресурсов в севооборотах (соломы, пожнивных сидератов).
4. Продуктивность изученных однолетних сидератов (рапс, фацелия, сурепица, однолетние сорняки) 21—25 т/га зеленой массы и не зависела от вида, а клевера красного — до 48т/га. Пожнивной рапс после яровых культур малопродуктивен по зеленой массе - 1,5...2,5 т/га в сравнении с подсевным клевером красным первого года жизни - 3,5—4,5 т/га (азота 3050 кг/га). При физиологическом созревании клевера содержание азота в зеленой массе во 2-й год жизни уменьшалось: в фазу бутонизации на 40%, в отаве - на 25%, при созревании семян -на 65%.
5. Минерализация зеленого удобрения завершалась, как правило, в 1-ый год после внесения. При этом коэффициент минерализации повысился в 2-4 раза, а на 2-3 год он на уровне контроля или ниже и в микрофлоре доминировали организмы, способные разрушать гумусовые вещества. Многолетние сидераты в 2-5 раз сократили миграцию нитратного азота в глубину почвы до 1м по сравнению с чистым паром и яровым рапсом в первой половине вегетационного периода.
6. Все сидераты на темно-серой лесной почве повысили урожайность зерновых на уровне чистого пара и достоверно снизили распространение корневых гнилей в посевах на 4,4—24%. Клеверный пар в сравнении с непаровым предшественником повысил урожайность на 40-48%. Многолетние сидераты на менее плодородной серой лесной тяжелосуглинистой почве увеличили урожайность на 14-16% выше чистого пара за два года действия и последействия.
7. Разработан ресурсосберегающий способ внесения парозанимающих сидератов в почву, включающий: скашивание в расстил зеленой массы в фазу бутонизации и осеннюю запашку отавы, что позволяет повысить почвенное плодородие; продлевает период активного фотосинтеза до 47% с увеличением органической массы (отавы) на 23%; снижает
засорение почвы сорными семенами; устраняет ускоренную минерализацию и эрозию почвы; а также снижает энергетические и трудовые затраты на 40%.
Этот способ позволяет на начальных этапах внедрения адаптивно-ландшафтных систем земледелия и при отсутствии многолетних сорняков использовать в качестве зеленого удобрения биомассу однолетних сорных растений, не уступающей культурным сидератам в количестве, качестве и в повышении урожайности зерновых культур без затрат на сев сидеральной культуры.
8. Способ удобрения биомассой подсевного клевера красного первого года жизни перспективен для подтаежной зоны и обеспечил: поступление в пахотный горизонт в среднем 9,2 т/га в условном ОУ или 3,8 т/га сухой биомассы, в т.ч.: надземной - 1,2 т/га и подземной - 2,6 т/га; оптимизацию C:N - 20-30:1 при внесении с соломой; снизил расход ГСМ на 20% и трудовые затраты на 40% по сравнению с яровым пожнивным сидератом; энергетический коэффициент - 1,43 и прибавку урожайности зерновых на 14,4% (5,3 ц/га).
9. Установлено, что в условиях подтаежной зоны выход соломы зерновых культур в качестве удобрения 2,5-6,4 т/га. Отношение соломы к зерну 1,7-2,3. При внесении соломы 5т/га в почву ежегодно возвращается до 40 кг/га К2О, 7 кг фосфора и до 29 кг/га азота.
Внесение соломы под рашпою зябь обеспечивает 2-3 месяца осеннее-весеннего периода положительных температур в почве, когда без культурных растений проходят процессы иммобилизации элементов питания в плазму микроорганизмов и выделения фитотоксинов. К 3-му месяцу компостирования соломы в серой лесной почве повысилась биологическая активность - до 15%, а физиологическая активность почве1шых экстрактов -до 30%. До 3-х месяцев солома участвовала преимущественно в синтезе негидролизуемого остатка гумуса. Далее распределение равномерное по всем группам гумуса.
Внесение соломы в серую лесную почву увеличило количество аммонификаторов на 35-69%; азотфиксаторов на 3-8% и целлюлозолитиков на 32-84%. Установлена тесная прямая взаимосвязь между изменением количества в почве азотфиксаторов и микрооргашнмов, разрушающих целлюлозу - г = 0,76.
10. Регулярное внесение в почву 5 т/га соломы снизило среднемноголетнее содержание аммонийного азота на 7%, существенно не повлияло на содержание Р2О5 в слое почвы 020см и увеличило соотношение ГК/ФК от 0,9 до 1,1 (через 7 лет). При внесении соломы с азотом, ускоряющим минерализацию соломы, отмечена тенденция повышения на 9% обменного калия. При разложении соломы в чистом пару (2007г.) достоверно повысилось содержание К2О в слое почвы 0-20см - на 28-31%.
11. Совместное систематическое применение соломы и сидерата (клевера) повысило численность микроорганизмов, по сравнению с вариантами раздельного внесения ОУ и контроля: аммонификаторов - на 57%, фосфатмобилизующих - в 60 раз, актиномицетов - в 3,5 раза, увеличило коэффициент биоразнообразия Симпсона в 2 раза, а также - численность целлюлозолитиков и антагонистов возбудителей корневой гнили рода Trichoderma. Регулярное внесение соломы снижало распространение корневых гнилей в посевах зерновых культур на 3,4-5,9% и уменьшало в пахотном слое плотность почвы на 4-5%.
Многолетнее внесение соломы в зернопаровом севообороте имело тенденцию повышать урожайность зерновых культур на 8-10%. Применение соломы с сидератом повысило урожайность па 20%. Максимальная прибавка при внесении соломы и N45- на 24% (N45 без соломы - на 19%). Раздельное внесение азота и соломы обеспечивало лишь тенденцию повышения качества зерна пшеницы, а при внесении соломы + N45 повысились:
стекловидность - на 3,5%, общее содержание белка на 1,4% (или от контроля - на 12%), клейковины - на 4,6% (32,6% от контроля), а сбора белка - на 1,5 ц/га.
12. Установлено, что между продуктами вермикомпостирования и исходным сырьем -ТНС по аммонийному азоту и К2О нет достоверных различий, но в вермикомпосте и биогумусе нитратного азота больше - в 7,5-8,4 раза и Р205 - в 1,7-1,9 раз. Биогумус 3 т/га и вермикомпост 6 т/га не уступали ТНС и навозу, внесенных по 20 т/га в повышении микробиологической активности почвы в течение двух лет: количество аммонификаторов увеличилось в 1,6-2,4 раза, фосфатмобилизующих - в 1,7-2,0 раза выше контроля. При сплошном внесении биогумуса Зт/га повышался коэффициент минерализации в ризосфере картофеля - в 2,6-3,1 раза, а при локальном внесении - в 6,6 раза. Также при локальном внесении выше количество фосфатрастворяющих микроорганизмов и азотобактера.
13. В сравнении с ТНС и навозом, продукты вермикультивирования не уступают или выше в повышении урожайности при меньших дозах. Урожайность картофеля достоверно повысили: вермикомпост - 6 т/га на 18% и навоз - 20 т/га на 17%. Биогумус-3 т/га и ТНС-20 т/га проявили устойчивую тенденцию повышения урожайности до 9-10%. В последействии биогумус и вермикомпост повысили в среднем за 3 года урожайность пшеницы на 14-17%. Биогумус-3 т/га в действии повысил урожайность яровой пшеницы на 7%, как и ЫзоРзоКзо и снизил распространение корневых гнилей на 3% (на 19-31% от контроля) в фазу колошения.
Вермикомпост 6 т/га повышает содержание крахмала в клубнях картофеля на 3,6% и сухого вещества на 3,5%. У биогумуса — 3 т/га - устойчивая тенденция повышения крахмала на 1,9%. Действие на крахмалистость картофеля навоза и ТНС не значительно и наблюдалась устойчивая тенденция снижения содержания сухого вещества в клубнях.
14. Длительное последействие мелиоративных доз торфа не изменило содержание Ы-N¡¡3. Торф по фону Ш'К повысил нитратный азот в 2,2-2,9 раза. Внесение ИРК увеличило: Р205 в слое почвы 0-20 см на 72-85% и на 41-55% в слое 20-40 см; К20 - на 34-44%.
Торф нейтрализовывал кислые минеральные удобрения в зависимости от дозы: степень насыщенности основаниями в слое 0—20 см через 18 лет после внесения торфа в варианте -1ЧРК +торф 200 т/га - на уровне контроля, а при внесении торфа 400 т/га+ ЫРК - выше на 6,2%. При этом одни минеральные удобрения снизили этот показатель на 7,3%.
15. Применение торфа (200-400 т/га) изменило групповой состав гумуса в почве на период 12 лет. Отношение Сгк/Сфк возросло от 0,9 до 1,4 в вариантах с торфом 200 т/га и до 1,6 с дозой 400 т/га (2001 г.). Через 18 лет после внесения торфа соотношение Сгк/Сфк всех вариантов вернулось к исходному, но содержание гумуса (2006 г.) осталось выше: при внесении торфа 200-400 т/га без фона - в 1,4 раза, а на фоне ЫРК - в 1,6 раз.
16. В течение 22 лет после внесения торфа 200 и 400 т/га урожайность сельскохозяйственных кулыур выше на 19 и 24% соответственно, а на фоне ИРК - на 81 и 89%. Установлено начало «переломного периода» в 2005-2007 гг. До этого периода наблюдали устойчивую зависимость действия торфа от внесенной дозы — более высокая доза (400 т/га) давала выше урожайность (особенно с №'К). Торф здесь достоверно превышал фон ЫРК. Затем эта закономерность ослабла и через 19 лет после внесения перестала существовать. Фон ОТК стал превышать по урожайности варианты их совместного внесения с торфом.
17. Максимальные результаты среди новых гуминовых препаратов из торфа были получены Гумостимом при комплексе обработок: семян перед посевом + опрыскивание вегетирующих растений. Гумостим повысил урожайность соломки льна-долгунца на 11-
14%, а семян - на 8%; урожайность яровой пшеницы - на 7-11%; повлиял на снижение корневых гнилей пшеницы: больных растений - на 38-62% (от контроля) и инфицированность полученного зерна - на 36^48%. Разработан способ возделывания льна-долгунца, включающий совместную обработку семян перед посевом Гумостимом и борной кислотой, повышающий урожайность соломки на 21%, а семян на 13%.
18. Экономически целесообразно применять биоресурсы, такие как солома, сидераты, продукты вермикультивирования, гуминовые стимуляторы роста растений из торфа.
Внесение соломы по сравнению с удалением ее с поля снизило затраты на 66%. Энергозатраты на ее внесение в 13,5 раз меньше, чем поступает энергии в почву.
Ресурсосберегающий способ внесения сидерата с подкашиванием зеленой массы в начале цветения и запашка с отавой снизил расход ГСМ на 46%, трудоемкость на 64%. В итоге основные затраты ниже на 40%. Энергетический коэффициент повышался с 2,8 до 5,0.
Затраты на применение 1 т биомассы подсевного клевера красного 1-го года жизни в качестве пожнивного сидерата ниже, чем на - 1т сидерата в пару - на 16% и окупились в 2 раза уже в первый год. Энергетический коэффициент - 1,4.
Затраты на внесение 1 т условного ОУ (но убыванию): навоз - 80,9 руб., однолетний сидерат - 64,1, подсевной клевер - 61,8, клеверной соломы - 55,9, сидерат из сорняков - 38,7, многолетние сидераты - 30,2 и солома — 3,9 руб.
Продукты вермикомпостирования в 2-3 раза снизили затраты на 1га по сравнению с ТНС и навозом (по 20 т/га), а также обеспечили окупаемость затрат: биогумус (3 т/га) - в 2,3 раза, а вермикомпост (6 т/га) - в 3,5 раза, при этом навоз (20 т/га) - в 1,4 раза. ТНС (20 т/га) и торф (200 и 400 т/га) - нет окупаемости под зерновыми и кормовыми культурами.
Из новых гуминовых стимуляторов роста из торфа наиболее экономически эффективен Гумостим. Окупаемость затрат на его применение и доработку дополнительно полученного зерна пшеницы при комплексной обработке (семян и вегетирующих посевов): в 3,1-3,2 раза. Условно чистый доход с 1га - 672-926 руб. /га. На льне-долгунце дополнительный доход от применения Гумостима 705-3105 руб/га. Способ обработки семян Гумостимом совместно с борной кислотой - от 1041 до 5041 руб/га.
Рекомендации производству
Закон земледелия о возврате вещества и энергии, отчужденных с урожаем, определяет их компенсацию с определенной степенью превышения. При недостатке традиционных органических удобрений и в агроландшафтах удаленных от их источников, необходимо широко применять возобновляемые биоресурсы, такие как сидераты, солома, продукты вермикультивирования. Сократить потребность в органических удобрениях на серых лесных почвах в 2,2 раза позволяет оптимизация структуры посевных площадей, включение в севообороты от 29% многолетних трав 1-3 лет использования и отказ от чистых паров.
1. Переход от чистых паров к сидеральным при дефиците ресурсов следует проводить поэтапно. 1) Выбрать вид сидерата, как предшественник для культур севооборота. Изучены и рекомендованы в условиях подтаежной зоны: рапс, сурепица, фацелия и клевер красный. 2) Заложить семенной участок в паровом поле. Получить зеленое удобрение на остальной площади пара можно из естественной засоренности однолетними сорными растениями, если нет многолетних сорняков, с подкашиванием до фазы образования всхожих семян. 3) В дальнейшем пары засевают размноженными семенами сидеральных культур. За годы исследований получено в среднем условного органического удобрения в порядке
возрастания, т/га: однолетние сорняки — 18,1, клевер красный на семена — 18,7, рапс с отавой — 20,9, клевер в фазе цветения — 38,3 и клевер с отавой — 47,1 т/га. Все сидераты на серой лесной почве повышают урожайность зерновых на уровне чистого пара или выше на 14-16% и снижают распространение корневых гнилей в посевах на 4,4-24,0%.
2. Ресурсосберегающий способ внесения сидератов в почву включает: скашивание в расстил в фазу бутонизации, выращивание отавы и осеннюю запашку. Это повышает почвенное плодородие; продлевает период активного фотосинтеза до 47% с увеличением органического вещества (отавы) на 23—47%; снижает засорение почвы сорными семенами; устраняет ускоренную минерализацию и эрозию почвы; а также снижает энергетические и трудовые затраты на 40%.
3. Для дополнительного обогащения почвы в севообороте органическим веществом и повышения урожайности зерновых на 14,4—15,7% (на 5,3-6,2 ц/га) эффективен для подтаежной зоны способ удобрения биомассой подсевного клевера красного первого года жизни в качестве пожнивного сидерата после уборки покровной культуры. Это обеспечивает: поступление в пахотный горизонт в среднем 9,2 т/га надземной и подземной биомассы в условном ОУ с содержанием азота 30-50 кг/т; оптимизацию С:Ы - 20-30:1 при внесении с соломой; снижает расход ГСМ на 20% и трудовые затраты на 40% по сравнению с яровым пожнивным сидератом; окупаемость затрат в 2 раза уже в первый год.
4. Самым доступным органическим удобрением является солома. Энергетические затраты на внесение измельченной соломы в 13,5 меньше, чем вносится энергии в почву. В условиях подтаежной зоны отношение соломы к зерну 1,7—2,3. Солому следует заделывать в почву осенью. Это обеспечит 2-3 месяца осеннее-весеннего периода положительных температур в почве, когда без культурных растений проходят процессы иммобилизации элементов питания в плазму микроорганизмов, выделения фитотоксинов и ингибиторов.
5. При систематическом внесении соломы не требуется вносить дополнительный азот с соломой для компенсации иммобилизации азота. Солома без азота не снижает, а повышает урожайность зерновых в условиях подтаежной зоны на 8—10%. Но внесение соломы + N45 повышает урожайность на 24% и качество зерна пшеницы: стекловидность - на 3,5%, общее содержание белка на 1,4%, клейковины - на 4,6% (32,6% от контроля), а также увеличивает сбора белка на 1,5 ц/га. Раздельно эти удобрения обеспечивают лишь тенденцию повышения качества.
6. При наличии значительных объемов навоза целесообразно перерабатывать его с помощью дождевых червей в вермикомпост (биогумус) для удобрения удаленных посевных площадей. 1 тонна вермикомпоста соответствует 4,0-4,9 т навоза. В сравнении с ТНС и навозом (по 20 т/га), продукты вермикультивирования не уступают в повышении урожайности зерновых культур и картофеля при меньших дозах (3-6т/га), а также повышают качество картофеля (содержание крахмала в клубнях на 1,9-3,6% и сухого вещества до 3,5%), позволяют в 2-3 раза снизить затраты на внесение органических удобрений и обеспечить их окупаемость в 2,3-3,5 раза.
7. Высокая агрономическая эффективность мелиоративных доз торфа 200 и 400т/га продолжалась 19 лет после внесения торфа: урожайность сельскохозяйственных культур выше на 19-24%, а на фоне ЫРК — на 81-89%, а также выше содержание гумуса: при внесении торфа без ОТК - в 1,4 раза, а на минеральном фоне - в 1,6 раз. Но в настоящих условиях нет экономической окупаемости внесения мелиоративных доз торфа под зерновые и кормовые культуры. Рекомендуется использовать внесение торфа па серых
лесных почвах под овощные культуры и картофель, где затраты на внесение торфа окупаются за 3-5 лет при данном уровне повышения урожайности.
8. Обработка семян и вегетирующих растений Гумостимом (рабочий раствор 0,001% по гуминовым кислотам) повышает урожайность зерна пшеницы в среднем на 11%, льна-долгунца: семена - на 8%, соломки - на 11-14%. Еще эффективнее способ обработки семян льна-долгунца Гумостимом (0,001%) совместно с борной кислотой (1,25-1,50 кг/т): семена - на 13% и соломку - на 21%.
СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ Публикации в изданиях, включённых в перечень ВАК РФ
1. Сорокин И.Б. Оценка почвенного покрова Томской области для разработки адаптивно-ландшафтных систем земледелия / И.Б. Сорокин, Э.В. Титова // Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. - 2006 - № 5. - С. 5-11.
2. Сорокин И.Б. Влияние органических удобрений растительного происхождения на свойства серой оподзоленной почвы / И.Б. Сорокин, Э.В. Титова, М.С. Калиниченко // Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. 2007 - № 6. - С. 5-11.
3. Сорокин И.Б. Длительное последействие низинного торфа / И.Б. Сорокин, Э.В. Титова, В.П. Глагольев, Е.А. Сиротина // Вестник Томского государственного университета. - 2007. -№ 300 (II). - С. 235-236
4. Чичерин Г.М. Секреты живых гряд - микроагроландшафтов / Г.М. Чичерин, И.Б. Сорокин, A.B. Эмбрехт, Е.А. Сиротина, Л.В. Петрова // Вестник Томского государственного университета. - 2007. - № 300(11). - С. 242-245.
5. Сорокин И.Б. Длительное последействие торфа в качестве удобрения в серой оподзоленной почве / И.Б. Сорокин, Э.В. Титова, В.П. Глагольев, Е.А. Сиротина // Сибирский вестник сельскохозяйствешюй науки. - 2008. - № 4 - С. 28-33.
6. Сорокин И.Б. Эффективность новых стимуляторов роста растений из торфа в условиях Западной Сибири / И.Б. Сорокин, Э.В. Титова, М.С. Калиниченко, О.В. Макаров // Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. - 2008. - № 6. - С. 5-11.
7. Сорокин И.Б. Применение сорных растений в качестве сидератов / И.Б. Сорокин // Защита и карантин растений. - 2008. - №7. - С. 34-35.
8. Сорокин И.Б. Солома и зеленое удобрение на серых оподзоленных почвах / И.Б. Сорокин // Агрохимический вестник. - 2008. - № 4. - С. 32-33.
9. Сорокин И.Б. Растительное органическое вещество как основа почвенного плодородия / И.Б. Сорокин, Э.В. Титова, Л.В. Касимова // Земледелие. - 2008. - № 1. - С. 1415.
10. Сорокин И.Б. Биоресурсы в интенсификации земледелия Сибири / И.Б. Сорокин // Достижения пауки и техники АПК. - 2010. - №12. - С.27-28.
11. Сорокин И.Б. Биоресурсы в земледелии подтаежной зоны Западной Сибири / И.Б. Сорокин // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. — 2011,— №2 (76).-С. 12-15.
12. Сорокин И.Б. Зеленое удобрение в балансе почвенного органическою вещества подтаежной зоны / И.Б. Сорокин, Э.В. Титова // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. - 2012. -№5. - С. 33-39.
13. Сорокин И.Б. Зеленое удобрение в подтаежной зоне Сибири / И.Б. Сорокин, Э.В. Титова, Е.А. Сиротина, JI.B. Петрова // Достижения науки и техники АПК. - 2012. - №5. -С. 38-41.
14. Сорокин И.Б. Биоресурсы в агроценозах подтаежной зоны Томской области / И.Б. Сорокин, Э.В. Титова, Е.А. Сиротина // Проблемы агрохимии и экологии. - 2012. - № 3.-С. 26-30.
Патенты
15. Пат. 2401528 Российская Федерация, МПК51 C1 А01С 21/00. Способ обогащения почвы при возделывании сельскохозяйственных культур / Сорокин И.Б., Титова Э.В., Сиротина Е.А., Петрова Л.В.; патентообладатель ГНУ СибНИИСХиТ Россельхозакадемии. Заявка: 2009104300/12, 09.02.2009; опубл. 20.10.2010, Бюл. №29. - 5 с.
16. Пат. РФ № 2425481. С1. (51) МПК А01С 21/00 Способ выращивания льна-долгунца / Сорокин И.Б., Титова Э.В., Касимова JI.B., Кравец A.B. Зарегистрирован в Госреестре изобретений РФ 10 августа 2011г. Опубликовано: 10.08.2011 Бгол. №22. - 4 с.
Монографии
17. Сорокин И. Б. Органическое вещество в адаптивно-ландшафтных системах земледелия Томской области. - Томск: ГНУ СибНИИСХиТ СО Россельхозакадемии, 2007. -302 с.
18. Удинцев С.Н. Применение гуминовых веществ из торфа в растениеводстве и животноводстве для профилактики и повышения эффективности лечения микотоксикозов / С.Н. Удинцев, Н.М. Белоусов, Т.И. Бурмистрова, И.Б. Сорокин, A.B. Кравец, Л.Д. Проскурина, Т.Н. Жилякова, П.А. Кравецкий, Л.В. Касимова. - Москва: Изд. ООО «Редакция журнала «Достижения науки и техники АПК», 2012. - 146 с.
19. Евсеева Н.С. Ландшафты болот Томской области / Н.С.Евсеева, A.A. Синюткина, Ю.А. Харанжевская, Е.С. Воистинова, Т.В. Ромашова, В.В. Хромых, В.А. Земцов, И.Б. Сорокин, E.H. Гузова, Е.А. Сиротина, Т.Н. Жилина, З.Н. Квасникова, О.В. Хромых, B.C. Хромых. - Томск: Изд-во НТЛ, 2012. - 400 с.
Публикации в других изданиях
20. Сорокин И.Б. Влияние соломы на некоторые свойства серой оподзоленной почвы / И.Б. Сорокин, Э.В.Титова, Л.В. Касимова // «Современные проблемы почвоведения в Сибири»: материалы науч. конф., посвященной 70-летшо кафедры почвоведения в ТГУ / Томск, 2000, С. 443-447.
21. Сорокин И.Б. Органические удобрения растительного происхождения в севообороте / И.Б. Сорокин // «Энерго- и ресурсосбережение в земледелии аридных территорий»: материалы междунар. науч.- практ. конф. (Барнаул, Россия 17-19 июля 2000 г.) / Барнаул, 2000, С. 172-177.
22. Сорокин И.Б. Роль соломы в гумусообразовании / И.Б. Сорокин, Э.В.Титова // «Проблемы стабилизации и развития сельского хозяйства Казахстана, Сибири и Монголии»: материалы 3-й междунар. науч.- практ. конф. (Алматы, 18-19 июля 2000 г.) / СО РАСХН,-Новосибирск, 2000, С. 42-43.
23. Сорокин И.Б. Правовое регулирование плодородия сельскохозяйственных земель / И.Б. Сорокин // «Правовые проблемы укрепления российской государственности» / Сб. статей под редакцией Б.Л. Хаскельберга. Изд-во ТГУ, Томск, 2001, С. 225-227.
24. Сорокин И.Б. Влияние соломы на некоторые свойства серой лесной почвы / И.Б. Сорокин, JT.B. Касимова, Э.В.Титова, H.H. Терещенко / «Торф в сельском хозяйстве»: сб. науч. тр. СО РАСХН. ГНУ СибНИИТ. - Томск, 2002. - С. 191-203.
25. Титова Э.В. Новый подход к регулированию биологической активности почвы / Э.В.Титова, JI.B. Касимова, И.Б. Сорокин // «Использование органических удобрений и биоресурсов в современном земледелии»: материалы между нар. науч.-практ. конф., посвященной 20-летию ВНИИПТИОУ (г. Владимир, 25-27 июля 2001 г.). - Владимир, 2002,-С.344-346.
26. Сиротина Е.А Влияние оптимальных доз биологически активных удобрений на основе торфа на трансформацию органического вещества почвы и урожайность сельскохозяйственных культур / Е.А. Сиротина, Э.В. Титова, И.Б. Сорокин // «Агрохимия: наука и производство»: материалы межрегион, науч.-практ. конф. (г. Кемерово 16 декабря 2004 года). - Кемерово, 2004. - С. 18-20.
27. Удинцев С.Н. Повышение пищевой ценности сельскохозяйственной продукции препаратами на основе гуминовых соединений торфа / С.Н. Удинцев, И.Б. Сорокин, Т.П. Жилякова, И.В. Кураш // «Агрохимия: наука и производство»: материалы межрегиональн. науч.-практ. конф. (г. Кемерово, 16 декабря 2004 г.). - Кемерово, 2004. - С. 21-23.
28. Сорокин И.Б. Влияние стимуляторов роста растений из торфа комплексного действия на продуктивность зерновых культур / И.Б. Сорокин, М.С. Калиниченко, С.С. Исаева // «Повышение плодородия почв и продуктивности с/х культур в зонах рискованного земледелия»: материалы науч.-практ. конф. (г. Барнаул, 29 октября 2004 г.). - Барнаул, 2004. -С. 46-50.
29. Сорокин И.Б. Влияние соломы и зеленых удобрений на фитосанитарное состояние посевов яровой пшеницы / И.Б. Сорокин / Сб. тр. Томского сельскохозяйственного института. - Томск, 2002,- С. 261-263.
30. Сорокин И.Б. Влияние соломы и сидерата на процессы минерализации и трансформации органического вещества серой оподзоленной почвы / И.Б. Сорокин // «Д.Н. Прянишников и развитие агрохимии в Сибири»: материалы конф. по агрохимии (г. Улан-Удэ, 30 июля - 2 августа 2002 г.) - Новосибирск, 2003. - С. 197-205.
31. Удинцев C.II. К вопросу о методологии повышения содержания витаминов в растительных кормах / С.Н. Удинцев, И.Б. Сорокин, Т.П. Жилякова, И.В. Кураш // «Аграрная наука - сельскохозяйственному производству Сибири, Монголии, Казахстана и Кыргызстана»: Труды 8-й междунар. науч.-практ. конф. (Барнаул, 26-28 июля 2005 г.). -Новосибирск, 2005. - С. 546-548.
32. Удинцев С.Н. Повышение пищевой ценности продуктов питания как основополагающий фактор снижения заболеваемости населения Томской области: кластерный подход к решению проблемы на региональном уровне / С.Н. Удинцев, И.Б. Сорокин, Э.В. Титова // «Качество - стратегия 21 века»: материалы 10-й междунар. науч.-практ. конф. - Томск: Изд. ТПУ, 2005. - С. 87-90
33. Сорокин И.Б. Исследование и оценка влияния новых стимуляторов роста растений из торфа на урожайность и качество озимой ржи и льна-долгунца на серых оподзоленных почвах Томской области / И.Б. Сорокин, Э.В. Титова, М.С. Калиниченко, С.С. Исаева, О.В. Макаров // Томский агровестник. -2006. —№1. - С.80-85.
34. Титова Э.В. Чтобы урожай был полновесным / Э.В. Титова, И.Б. Сорокин // Томский агровестник. -2006. -№2. - С.38-41
35. Титова Э.В. Изучить влияние оптимальных доз новых биологически активных удобрений на трансформацию органического вещества почвы, урожайность и качественные показатели с/х культур / Э.В. Титова, И.Б. Сорокин / Научно-технический бюллетень: «Разработать научные основы биологизации земледелия на базе высокоэффективных, экологически безопасных технологий производства и использования органических удобрений и биоресурсов в адаптивно-ландшафтном земледелии». - Владимир, 2006. - № 4. -С. 22-24.
36. Сорокин И.Б. Растительное органическое вещество в продукционном процессе / И.Б. Сорокин, М.С. Калиниченко / «Биологические источники элементов минерального питания растений». — III сибирские агрохимические Прянишниковские чтения: Материалы междунар. конф. (Омск, 12-16 июля 2005г.). - Новосибирск, 2006. - С. 155-160.
37. Сорокин И.Б. Изучить действие сидератов и соломы на плодородие почвы в условиях подтаежной зоны Западной Сибири / И.Б. Сорокин, Е.А. Сиротина, JI.B. Петрова, С.С. Исаева / Научно-технический бюллетень по проблеме: «Усовершенствовать технологии эффективного использования органических удобрений и легковозобновляемых биоресурсов в адаптивно-ландшафтном земледелии для товаропроизводителей различной специализации» . - Владимир, 2007. №1. - С.53-56.
38. Титова Э.В. Эффективность применения стимуляторов роста растений из торфа / Э.В. Титова, JI.B. Касимова, И.Б. Сорокин, А.Н. Панов // «Гуминовые вещества в биосфере»: Тр. 4-й всерос. конф. памяти Д.С. Орлова (Москва, 19-21 декабря 2007 г.): Изд. СПбГУ, 2007. С. 528-535.
39. Сорокин И.Б. Возобновляемые биоресурсы в земледелии подтаежной зоны Сибири / И.Б.Сорокин, Э.В.Титова, Е.А.Сиротина, Л.В.Петрова // «Агрохимическая наука -сибирскому земледелию»: материалы междунар. конф. по агрохимии к 100-летию со дня рождения А.Е. Кочергина (г. Омск, 25-28 ноября 2008г.). - Омск, 2008. - С.120-130.
40. Сорокин И.Б. Выявить перспективные виды сидератов и разработать способы их применения в условиях подтаежной зоны Западной Сибири / И.Б. Сорокин, Э.В. Титова, Е.А. Сиротина, Л.В. Петрова, С.С. Исаева // Научно-технический бюллетень по проблеме: «Усовершенствовать технологии эффективного использования органических удобрений и легковозобновляемых биоресурсов в адаптивно-ландшафтном земледелии для товаропроизводителей различной специализации». - Владимир: ВНИИПТИОУ, 2008. - Вып. 2. - С.87-90.
41. Касимова Л.В. Физиологическая активность и применение стимулятора роста растений из торфа «Гумостим» / Л.В. Касимова, Э.В.Титова, И.Б. Сорокин, А.В. Кравец // Achievements and prospects of humic substances application in agriculture. - Днепропетровск, 2008. -C.137-139.
42. Сорокин И.Б. Эффективность применения биоресурсов в земледелии подтаежной зоны Сибири / И.Б.Сорокин, Э.В.Титова, Е.А.Сиротина // «Аграрная наука -сельскому хозяйству»: Сб. статей в 3-х кн. IV междунар. науч.-практ. конф. (г. Барнаул, 5-6 февраля 2009 г.). - Барнаул: изд-во АГАУ, 2009. - кн. 2. - С. 171-174.
43. Сорокин И.Б. Землепользование в подтаежной зоне Томской области / И.Б.Сорокин // «Проблемы рационального использования малоплодородных земель»:
материалы мждунар. науч.-практ. конф. (г. Омск, 28-29 апреля 2009г.). - Омск, 2009. - С. 6771.
44. Сорокин И.Б. Растительные биоресурсы в земледелии Западной Сибири / И.Б. Сорокин, Э.В. Титова, Е.А. Сиротина, JI.B. Петрова / "Аграрная наука сельскохозяйственному производству Казахстана, Сибири и Монголии": материалы XII междунар. науч.-нракт. конф. - Алматы: ТОО "Издательство "Бастау", 2009. - С. 215-218.
45. Семиошина Е.С. Воздействие новых биологически активных удобрений и стимуляторов роста растений гуминовой природы на зараженность яровой пшеницы корневыми гнилями / Е.С. Семиошина, Э.В. Титова, И.Б. Сорокин, Е.А.Сиротина, И.Р. Хакимов // "Аграрная наука - сельскохозяйственному производству Казахстана, Сибири и Монголии": материалы XII междунар. науч.-практ. конф. - Алматы: ТОО "Издательство "Бастау", 2009. - С. 359-361.
46. Семиошина Е.С. Сидеральные культуры для энергосберегающих технологий / Е.С. Семиошина, И.Б. Сорокин, Е.А. Сиротина / материалы междунар. науч.-практ. конф. (г. Кемерово, 23-24 июля 2009 г.) - Кемерово, 2009,- С. 146-148.
47. Сорокин И.Б., Титова Э.В. Концепция биологизации земледелия в Томской области / И.Б. Сорокин, Э.В. Титова // Томский агровестник. - 2009. - №3(22). - С. 48-53.
48. Сорокин И.Б. Влияние торфа на свойства серой лесной почвы и урожайность / И.Б. Сорокин, Э.В. Титова, Е.А.Сиротина // «Проблемы изучения и использования торфяных ресурсов Сибири»: материалы междунар. конф,- г. Томск, 2009. - С. 273282.
49. Семиошина Е.С. Влияние однолетних сидератов на развитие корневых гнилей ячменя в условиях подтаежной зоны Западной Сибири / Е.С. Семиошина, И.Б. Сорокин, Э.В. Титова, Е.А.Сиротина, И.Р. Хакимов / «Молодежь и инновации - 2009»: материалы междунар. науч.-практ. конф. - в2-хч. - Горки, 2009. - Ч. 1.-С 198-199.
50. Семиошина Е.С. Улучшение агрономических свойств почвы при помощи соломы и зеленых удобрений / Е.С. Семиошина, И.Б. Сорокин, Е.А.Сиротина, И.Р. Хакимов / «Аграрная наука сельскому хозяйству»: V междунар. науч.-практ. конф - Кн.П.-Барнаул: изд-во АГАУ, 2010,-С.62-64.
51. Сорокин И.Б. Способы применения Trifolium pratense в земледелии подтаежной зоны Сибири / И.Б. Сорокин, Е.А.Сиротина, Е.С. Семиошина, JI.B. Петрова, И.Р. Хакимов / «Аграрная наука сельскому хозяйству»: V междунар. науч.-практ. конф. - Кн.П.-Барнаул: изд-во АГАУ, 2010. - С. 78-81.
52. Сорокин И.Б. Разработать способы применения возобновляемых биоресурсов в земледелии подтаежной зоны Сибири / И.Б. Сорокин, Е.А.Сиротина, J1.B. Петрова, Е.С. Семиошина, И.Р. Хакимов // Научно-технический бюллетень по проблеме: «Усовершенствовать технологии эффективного использования органических удобрений и легковозобновляемых биоресурсов в адаптивно-ландшафтном земледелии для товаропроизводителей различной специализации» - Владимир: ВНИИПТИОУ, 2010. -Вып. 4 (XI).-C. 78-81.
53. Чичерин Г.М. Полевое круглогодичное вермикультивирование / Г.М. Чичерин, И.Б. Сорокин, Е.С. Семиошина // «Проблемы рекультивации отходов быта, промышленного и сельскохозяйственного производства»: II всерос. науч. конф - Краснодар: изд-во КубГАУ, 2010. - С. 296-297.
54. Сорокин И.Б. Способ применения Trifolium pratense в земледелии / И.Б. Сорокин, Э.В. Титова, Е.А. Сиротина, JI.B. Петрова // «Аграрная наука — сельскому хозяйству»: сборник статей в 3 кн. / VI междунар. науч.-практ. конф. (г. Барнаул, 3-4 февраля 2011 г.). - Барнаул: Изд-во АГАУ, 2011. - Кн.2. - С. 243-245.
55. Сиротина Е.А. Повышение урожайности зерновых культур при применении соломы и сидерата / Е.А. Сиротина, И.Б. Сорокин, JI.B. Петрова // «Аграрная наука -сельскохозяйственному производству Сибири, Монголии, Казахстана и Болгарии»: XIV междунар. науч.-практ. конф. - Ч. 1. - Красноярск, 2011. - С. 231 - 234.
56. Чжан Чунгуан. Применение гуминового удобрения из торфа Гумостим в КНР / Чжан Ч., Титова Э.В., Сорокин И.Б., Касимова J1.B. // «Инновационные аспекты добычи, переработки и применения торфа»: материалы междунар. конф., посвященной 115-летию НИ ТПУ. - Томск: Изд-во ТПУ, 2011.-С.113-117.
57. Сорокин И.Б. Применение торфа в земледелии подтаежной зоны Западной Сибири / И.Б. Сорокин, Е.А. Сиротина, Э.В. Титова // «Инновационные аспекты добычи, переработки и применения торфа»: материалы Международной конференции, посвященной 115-летию НИ ТПУ. - Томск: Изд-во ТПУ, 2011. - С. 138-142.
58. Сорокин И.Б. Продуктивность сидератов и влияние на урожайность зерновых культур / И.Б. Сорокин, A.B. Удалой, Е.А. Сиротина, JI.B. Петрова, Л.Д. Проскурина // «Аграрная наука - сельскому хозяйству»: сборник статей в 3 кн. VII междунар. науч.-практ. конф. (г. Барнаул, 2-3 февраля 2012г.). - Барнаул: Изд-во АГАУ, 2012. -Кн. 2. -С. 210-211.
59. Сорокин И.Б. Изучить влияние биоресурсов в земледелии подтаежной зоны Западной Сибири на продуктивность сельскохозяйственных культур и почвенное плодородие / И.Б. Сорокин, Г.М.Чичерин, A.B. Удалой, Е.А. Сиротина, Л.В. Петрова, Л.Д. Проскурина / Научно-технический бюллетень по заданию «Разработать высокоэффективные системы использования органических удобрений и возобновляемых биологических ресурсов для получения нормативно чистой растениеводческой продукции, создания экологической устойчивости агроландшафтов и воспроизводства плодородия почв» за 2011 год. — Вып. №1(ХШ). - Владимир: ГНУ ВНИИОУ Россельхозакадемии, 2012. - С. 77-79.
60. Сорокин И.Б. Приемы использования сидератов в подтаежной зоне Сибири / И.Б. Сорокин, Е.А. Сиротина, Л.В. Петрова, A.B. Удалой // «Высокоэффективные системы использования органических удобрений и возобновляемых биологических ресурсов»: сборник докладов Координационного совещания. - М.: ГНУ ВНИИОУ, 2012 г. - С. 126-133.
Рекомендации
61. Сорокин И.Б. Применение соломы зерновых культур на удобрение в Томской области: рекомендации / И.Б. Сорокин, Э.В. Титова, Л.В. Касимова, A.B. Кравец, H.A. Щедрухина, H.H. Терещенко, М.С. Капиниченко // Томский агровестник. - 2005. - №2 -С.53-63.
62. Сорокин И.Б. Солома зерновых и зеленое удобрение: научно-методические рекомендации / И.Б. Сорокин. — Томск: Дельтаплан, 2006. - 70с.
63. Азаренко В.Г. Стратегия и тактика полевых работ 2006 года в Томской области: рекомендации / В.Г Азаренко, Э.В. Титова, О.М. Минаева, И.Б. Сорокин, М.Л. Пузырева, П.Ф. Севастьянов, Г.М. Пьяных. - Томск, 2006. — 23 с.
64. Титова Э.В. Тактика комплекса осенних полевых работ в Томской области в 2006 году: рекомендации / Э.В. Титова, Н.М. Белоусов, В.Г. Азаренко, И.Б. Сорокин, В.П. Грибов, А.О. Крутовский, Т.Н. Мангазеева. - Томск, 2006,- 32 с.
65. Сорокин И.Б. Применение стимулятора роста растений гуминовой природы из торфа в с/х Томской области: рекомендации / И.Б. Сорокин, М.С. Калиниченко, JI.B. Касимова, Э.В. Титова, В.П. Глагольев, В.В. Мацюк, В.Г. Азаренко / ГНУ СибНИИСХиТ СО Россельхозакадемии. — Томск, 2006. — 12 с.
66. Чичерин Г.М. Секреты живых грядок: методические рекомендации / Г.М. Чичерин, И.Б. Сорокин, A.B. Эмбрехт, Е.А. Сиротина, JI.B. Петрова, В.В. Мацюк / ГНУ СибНИИСХиТ СО Россельхозакадемии. - Томск, 2006 - 14 с.
67. Титова Э.В. Рекомендации по проведению комплекса весенних полевых работ 2007 года в Томской области / Э.В. Титова, В.Г. Азаренко, И.Б. Сорокин и др. - Томск, 2007.-36 с.
68. Титова Э.В. Агротехнические рекомендации возделывания сельскохозяйственных культур в Томской области 2009 года / Э.В. Титова, И.Б. Сорокин и др. / СибНИИСХиТ, департамент по социально-экономическому развитию села Томской области. - Томск, 2009. - 64с.
69. Донченко A.C. Полевые работы в Сибири в 2009 году: рекомендации / A.C. Донченко, Н.И. Кашеваров, ... И.Б. Сорокин и др. / СО Россельхозакадемии. -Новосибирск, 2009. - 135с.
70. Сорокин И.Б. Применение удобрений на основе торфа: методические рекомендации / И.Б. Сорокин, JI.B. Касимова и др. / СО Россельхозакадемии ГНУ СибНИИСХиТ. -Томск, 2009. - 16 с.
71. Касимова JI.B. Применение гуминовых стимуляторов роста растений из торфа при возделывании яровой пшеницы: рекомендации / JI.B. Касимова, И.Б. Сорокин и др. / Томск: Изд-во «Ветер», 2010. — 44 с.
72. Донченко A.C. Полевые работы в Сибири в 2010 году: рекомендации / A.C. Донченко, Н.И. Кашеваров, ... И.Б. Сорокин и др. / Сиб. регион, отд-ние. Рос. акад. с.-х. наук. - Новосибирск, 2010. - 215с.
73. Сорокин И.Б. Основы биологизации земледелия в подтаежной зоне Западной Сибири: рекомендации. / И.Б. Сорокин, Э.В. Титова, В.Г. Азаренко, Г.М. Чичерин, JI.B. Петрова, Е.С. Семиошина / ГНУ СибНИИСХиТ Россельхозакадемии, Департамент СЭРС Томской области.-Томск, 2010.-80 с.
74. Азаренко В.Г. Проведение полевых работ в Томской области в 2012 году: рекомендации / В.Г. Азаренко, ..., И.Б. Сорокин и др. / СибНИИСХиТ. - Томск: Издательство «Ветер», 2012. — 63 с.
Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, доктора сельскохозяйственных наук, Сорокин, Игорь Борисович, Омск
ГОСУДАРСТВЕННОЕ НАУЧНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ «СИБИРСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И ТОРФА РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК»
05201450245 На правах рукописи
Сорокин Игорь Борисович
Возобновляемые биоресурсы повышения плодородия пахотных почв подтаежной зоны
Западной Сибири
Специальность 06.01.04 - Агрохимия
Диссертация на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук
Научный консультант -доктор сельскохозяйственных наук, заслуженный работник сельского хозяйства РФ Э.В. Титова
Омск-2013
Оглавление
Стр.
Введение........................................................................................................................................................................4
1 Основные аспекты воспроизводства органического вещества в почвах агроландшафтов (обзор литературы)..............................................................................11
1.1 Роль органического вещества в продукционном процессе..................................11
1.2 Возможности и способы воспроизводства органического вещества в arpo ландшафтах..................................................................................................................................................30
1.3 Место возобновляемых биоресурсов в развитии адаптивно-ландшафтных систем земледелия..........................................................................................................59
1.4 Использование торфяников в сельскохозяйственном производстве.... 70
2 Объекты, методы и условия проведения исследований..............................75
2.1 Особенности почвенного покрова подтаежной зоны Сибири в границах Томской области....................................................................................................................................................75
2.2 Климатические условия......................................................................................................................88
i
2.3 Объекты исследований и схемы опытов............................................................................99
3 Характеристика использования почв агроландшафтов в Томской области............................................................................................................................................................................110
3.1 Структура использования пахотных земель........................................................................110
3.2 Состояние баланса органического вещества в агроландшафтах..................114
3.3 Местные источники органических удобрений и биоресурсы для воспроизводства почвенного плодородия..................................................................................125
4 Зеленое удобрение..........................................................................................................................130
4.1 Виды сидератов, их классификация, продуктивность и влияние на баланс почвенного органического вещества................................................................................130
4.2 Приемы и способы применения сидератов........................................................................144
4.3 Влияние различных сидератов на агрохимические свойства серой лесной почвы............................................................................................................................................................151
4.4 Влияние однолетних сидератов на активность микрофлоры............................159
4.5 Влияние сидератов на фитосанитарное состояние посевов................................169
4.6 Влияние сидератов на рост и урожайность зерновых культур........................173
5 Солома зерновых и ее совместное применение с сидератами..............180
5.1 Выход соломы в агроценозах, ее состав, свойства и влияние на баланс почвенного органического вещества..............................................................................180
5.2 Влияние соломы на биологическую активность почвы и физиологиче-
скую активность почвенных экстрактов......................................................186
5.3 Влияние соломы на агрохимические свойства серой лесной почвы и активность микрофлоры..................................................................................... 193
5.4 Влияние соломы на физические свойства почвы и фитосанитарное состояние посевов зерновых........................................................... 215
5.5 Влияние соломы на рост и урожайность зерновых культур............ 221
5.6 Приемы и способы применения соломы........................................ 228
6 Навоз, помет, компосты и вермикультивирование..................... 235
6.1 Способы переработки и применения традиционных органических удобрений............................................................................... 235
6.2 Влияние традиционных органических удобрений и продуктов верми-культивирования на агрохимические свойства почвы....................................237
6.3 Влияние органических удобрений на активность микрофлоры и распространение корневых гнилей.................................................. 241
6.4 Влияние традиционных органических удобрений и продуктов верми-компостирования на урожайность картофеля и пшеницы............................248
7 Торфяники как источник органических удобрений и потенциальные агроландшафты..................................................................... 254
7.1 Возможности использования торфяников в качестве arpo ландшафтов, источников органических удобрений и гуминовых препаратов из торфа.... 254
7.2 Влияние низинного торфа на агрохимические свойства и гумусное состояние серой лесной почвы......................................................... 258
7.3 Влияние низинного торфа на физические свойства почвы................. 273
7.4 Влияние низинного торфа и гуминовых препаратов на рост и урожайность сельскохозяйственных культур..............................................................................276
8 Экономическая и энергетическая целесообразность применения биоресурсов в земледелии..................................................................... 288
Выводы......................................................................................... 300
Рекомендации производству......................................................... 307
Список сокращений, используемых в диссертации.............................. 310
Список литературы...................................................................... 311
Приложения................................................................................ 340
Введение
Актуальность темы исследований определяется ростом противоречий между необходимостью интенсификации земледелия и факторами экологического риска. Ведение земледелия без адекватной компенсации фитофильных веществ и при недостатке традиционных органических удобрений снижает и продуктивность аг-роландшафтов, и почвенное плодородие.
Снижение содержания органического вещества в почве приводит к нарушению процессов саморазвития почв, к разбалансировке системы и, в конечном итоге, к интенсивной деградации [Савич и др., 2005, Стадник, 2005].
«В настоящее время 56 млн. га пашни (45%) характеризуется низким содержанием гумуса. 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. Системы земледелия должны быть построены таким образом, чтобы воспроизводство гумуса в почвах и содержание основных питательных веществ не требовали специальных затрат, а явились следствием мероприятий, направленных на повышение продуктивности агроценозов и защиту почв от различных видов деградации» [ФЦП "Сохранение и восстановление плодородия почв ... на 2006-2013гг"].
Чем больше по объему круговорот веществ и поток энергии, чем правильнее (теоретически и технологически) они организованы, тем выше эффективность системы земледелия и производительнее агроландшафт [Еськов с соавт., 2000, Лыков с соавт., 2004]. Стремление производить сельскохозяйственную продукцию без избыточного накопления вредных примесей агрохимикатов, а также повышение цен на минеральные удобрения, недостаточное количество навоза и высокие затраты на его применение подвигает отечественных сельхозтоваропроизводителей к освоению приёмов адаптивного биологического земледелия.
Степень разработанности темы. Значительный вклад отечественных ученых в изучение органического вещества и применение биоресурсов в агроценозах сделали: В.И. Вернадский, Д.Н. Прянишников, В.А. Ковда, А.И. Еськов, Ф.И. Левин, A.M. Лыков, К.И. Довбан, М.Н. Новиков, Д.С. Орлов, Н.Ф. Ганжара, С.М.
Лукин, В.Г. Минеев, Н.И. Придворев, Т.Ю. Анисимова, И.В. Русакова, A.A. Тит-лянова, Г.П. Гамзиков, А.Н. Власенко, В.И. Усенко, Ю.И. Ермохин, Э.В. Титова, М.И. Кахаткина, И.Н. Шарков, В.М. Назарюк, И.Ф. Храмцов, H.A. Воронкова и другие.
Сдерживает это направление недостаток знаний о трансформации органического вещества в почве и отсутствие ресурсосберегающих технологий применения биоресурсов в местных почвенно-климатических условиях. В связи с этим актуальны комплексные исследования приёмов применения возобновляемых биологических ресурсов, обеспечивающих устойчивость экосистемы, окупаемость антропогенных затрат и дающей более полную научнообоснованную оценку влияния их на продуктивность культур и состояние плодородия почв.
Цель исследований - разработать и обосновать ресурсосберегающие приемы достижения бездефицитного (или положительного) баланса почвенного органического вещества, повышающие продуктивность агроландшафтов путем применения легковозобновляемых биоресурсов в системах земледелия подтаежной зоны Западной Сибири на примере Томской области.
Задачи исследований:
- определить агроэкологические ресурсы подтаежной зоны на примере Томской области и баланс органического вещества в пахотных почвах;
- установить пути достижения бездефицитного баланса органического вещества и возможности его воспроизводства применением биоресурсов в агроландшафтах;
- оценить влияние видов сидеральных культур и способов их применения на плодородие серой лесной почвы, активность микрофлоры, фитосанитарное состояние и урожайность зерновых культур в подтаежной зоне;
- исследовать влияние систематического применения соломы зерновых культур в качестве удобрения: сроки заделки в почву; действие в сочетании с минеральными удобрениями и сидератами на агрохимические, микробиологические и физические свойства серой лесной почвы, развитие корневых гнилей, урожайность зерновых культур и качество зерна;
- установить влияние вермикомпоста: на агрохимические и микробиологические свойства серой лесной почвы; на рост, урожайность и качество сельскохозяйственных культур в сравнении с торфонавозной смесью и навозом;
- определить длительность последействия мелиоративных доз торфа на агрохимические и физические свойства, гумусное состояние серой лесной почвы, урожайность сельскохозяйственных культур в полевом севообороте;
- оценить влияние способов применения новых гуминовых препаратов из торфа на рост, развитие и урожайность льна-долгунца и яровой пшеницы;
- обосновать энергетическую и экономическую эффективность возобновляемых биоресурсов и новых способов их применения в земледелии подтаежной зоны Западной Сибири.
Научная новизна работы. Впервые проведена комплексная оценка местных возобновляемых биоресурсов Томской области и определено влияние видов сиде-ратов, продуктов вермикомпостирования, внесения соломы и способов их совместного применения на агрохимические свойства серых лесных почв, пул и состав микрофлоры, физиологическую и биологическую активности почвы, распространение корневых гнилей. Изучены продуктивность ряда культур и сегетальной флоры в сидеральных парах, закономерности формирования надземной и подземной биомассы клевера красного первого и второго годов жизни в условиях подтаежной зоны.
Показано, что при разработке и внедрении адаптивно-ландшафтных систем земледелия в подтаежной зоне воспроизводство органического вещества почв, в первую очередь, нужно осуществлять путем применения легковозобновляемых биоресурсов.
Установлена агрономическая эффективность длительного последействия (до 22 лет) мелиоративных доз торфа и систематического внесения соломы (за 12 лет) на серых лесных почвах в полевых севооборотах.
Определено влияние способов применения новых гуминовых препаратов из торфа на рост, развитие и урожайность льна-долгунца и яровой пшеницы.
Теоретическая и практическая значимость работы. Теоретически обоснованы пути решения проблемы дефицита органического вещества в пахотных почвах при разработке и внедрении адаптивно-ландшафтных систем земледелия в условиях подтаежной зоны Западной Сибири, обеспечивающие сохранение и повышение плодородия серой лесной почвы, а также снижающие основные затраты на применение органических удобрений до 40%.
Разработан способ обогащения почвы биомассой подсевного клевера красного первого года жизни совместно с соломой, позволяющий снизить затраты на 1т внесения органических удобрений на 16-24%, повысить урожайность зерновых до 16% и окупаемость затрат в 2 раза.
Разработаны для условий подтаежной зоны новые ресурсосберегающие приемы повышения плодородия почв и урожайности сельскохозяйственных культур с применением местных биоресурсов, подтвержденные патентным поиском и патентами РФ [Пат. №2401528, 2010; Пат. №2425481, 2011].
Установлены способы применения новых гуминовых препаратов из торфа, повышающие урожайность сельскохозяйственных культур.
По результатам исследований разработаны рекомендации, используемые в производстве: «Применение соломы зерновых культур на удобрение в Томской области» (2005); «Стратегия и тактика полевых работ 2006 года в Томской области» (2006); «Солома зерновых и зеленое удобрение» (2006); «Тактика комплекса осенних полевых работ в Томской области в 2006 году» (2006); «Применение стимулятора роста растений гуминовой природы из торфа в сельском хозяйстве Томской области» (2006); «Секреты живых гряд (о вермикультивировании)» (2006); «Рекомендации по проведению комплекса весенних полевых работ 2007 года в Томской области» (2007); «Агротехнические рекомендации возделывания сельскохозяйственных культур в Томской области 2009 года»; «Полевые работы в Сибири в 2009 году»; «Применение удобрений на основе торфа» (2009); «Проведение весенних полевых работ в Томской области в 2010 году», «Основы биологи-зации земледелия в подтаежной зоне Западной Сибири» (2010).
Ресурсосберегающие способы применения гуминовых препаратов, внесения соломы и сидератов были внедрены автором в МППХ «Ново-Архангельское», далее в ОАО «СХ Темп», ООО «Перовское». Гуминовое удобрение Гумостим и способы его применения прошли процедуру государственной регистрации (2011 г.) и используются в растениеводстве Узбекистана, Китая, Краснодарского края, Томской области и др. регионов.
Результаты исследований можно использовать для специалистов сельского хозяйства на курсах повышения квалификации и в учебном процессе на агрономических и агрохимических факультетах высших учебных заведений.
Методология и методы исследования. Использованы аспектный и системный подходы в полевых исследованиях. Применялись эмпирические научные методы в полевых и лабораторных опытах (численный учет, эксперимент, моделирование). При математической обработке экспериментальных данных применен статистико-вероятностный подход. Диссертационная работа написана на основании проведения исследований в вегетационных и полевых опытах 1999-2012гг. (3-х стационарных и 11 повторяемых до трех лет в действии и последействии), а также обобщения и анализа экспериментальных данных длительного последействия (до 22 лет) мелиоративных доз торфа.
Основные положения диссертации, выносимые на защиту:
1. Комплексное использование легковозобновляемых биоресурсов в полевых севооборотах подтаежной зоны Западной Сибири обеспечивает бездефицитный (или положительный) баланс органического вещества в серых лесных почвах.
2. Особенности изменения агрохимических и биологических свойств серой лесной почвы, продуктивности агроценозов в условиях подтаежной зоны при использовании различных биоресурсов и способов их применения.
3. Новые ресурсосберегающие способы применения возобновляемых биоресурсов, обеспечивающие сохранение и повышение плодородия почв.
Степень достоверности результатов исследований подтверждается значительным объёмом многолетних данных, применением современных методов исследований и математической обработкой экспериментальных данных.
Апробация результатов исследований. Материалы исследований докладывались ежегодно на научно-техническом совете специалистов сельского хозяйства Томской области в 2000-2012 годах; на конференции молодых ученых в г. Новосибирске (РАСХН), 1999г.; на международной конференции в г. Барнауле, 2000г.; на выездной сессии отдела земледелия СО РАСХН в г. Абакане, 2001г.; на научно- практической конференции посвященной памяти Д.Н. Прянишникова в г. Улан-Уде, 2002г.; на научно-практической конференции «Научно-образовательный комплекс - сельскому хозяйству» в г. Томске, 2003г.; на межрегиональной конференции «Агрохимия: наука и производство» в г. Кемерово, 2004г.; на семинаре почвоведов в ИПА, г. Новосибирск, 2005г.; на международной конференции «Биологические источники элементов минерального питания растений» (3 Сибирские Прянишниковские чтения) в г. Омске, 2006г.; на заседаниях Ученых советов: СибНИИЗХим, г. Краснообск, 2002, 2008гг., СибНИИС-ХиТ, г. Томск, 2006-2010гг.; на координационном совете (по заданию 02.03 Рос-сельхозакадемии) во ВНИИА им. Д.Н. Прянишникова, г. Москва, 2008г.; на международных конференциях: к 100-летию рождения А.Е. Кочергина, г. Омск, 2008г.: проблемы малоплодородных земель - 2009г.; «Аграрная наука - сельскому хозяйству» в г. Барнауле (АГАУ), 2009, 2011, 2012гг., в г. Новосибир
-
Сорокин, Игорь Борисович
-
доктора сельскохозяйственных наук
-
Омск, 2013
-
ВАК 06.01.04
- Возобновляемые биоресурсы повышения плодородия пахотных почв подтаежной зоны Западной Сибири
- Эколого-агрохимическое обоснование повышения плодородия почв нечернозёмной зоны Приенисейской Сибири
- Влияние сложения на гидротермические свойства и режимы серых лесных почв подтаежной зоны Западной Сибири
- Повышение продуктивности дерново-подзолистой среднесуглинистой почвы за счет биологизации и противоэрозионной обработки почвы
- Эффективность возделывания кормовых культур и продуктивность севооборотов в подтаежной зоне Западной Сибири
