WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     || 2 | 3 | 4 |

На правах рукописи

Кирясова Наталья Александровна

ВЛИЯНИЕ ОСНОВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ НА ЕЁ БИОЛОГИЧЕСКУЮ АКТИВНОСТЬ В ЗЕРНОПАРОВОМ ЗВЕНЕ СЕВООБОРОТА

06.01.01 – земледелие

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата сельскохозяйственных наук

Кинель - 2007

Работа выполнена на кафедре земледелия и кафедре ботаники, микробиологии и физиологи растений ФГОУ ВПО «Самарская государственная сельскохозяйственная академия» в 2003-2006 гг.

Научные руководители:

заслуженный деятель науки РФ,

доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Казаков Г.И.

кандидат биологических наук,

профессор Марковская Г.К.

Официальные оппоненты:

доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Чуданов И.А.

кандидат сельскохозяйственных наук

Борякова Е.А.

Ведущая организация:

Ульяновский научно-исследовательский институт сельского хозяйства

Защита состоится «29» мая 2007 года в 10 00 часов на заседании диссертационного совета Д. 220.058.01 при ФГОУ ВПО «Самарская государственная сельскохозяйственная академия»

Адрес: 446442, Самарская область, г. Кинель, п. Усть-Кинельский, Самарская ГСХА, диссертационный совет

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Самарская государственная сельскохозяйственная академия»

Автореферат разослан «_28_» апреля 2007 года

Ученый секретарь диссертационного совета,

кандидат биологических наук, профессор Марковская Г.К.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследований. Одним из важнейших показателей плодородия почвы является её биологическая активность, связанная с жизнедеятельностью живых организмов (бактерий, актиномицетов, грибов и др). Они разлагают растительные остатки, участвуют в круговороте веществ в природе, и от их жизнедеятельности зависит содержание гумуса и питательных элементов в почве. На эти процессы, наряду с другими факторами, значительное влияние оказывают различные способы и глубина обработки почвы. Поэтому при выборе рациональной обработки почвы под ту или иную культуру необходимо знать, как она будет влиять на неё и изменять её биологическую активность.

В Самарской области в последнее время рекомендуется и применяется, наряду с отвальной обработкой, безотвальная, мелкая и даже «нулевая» обработки почвы. Однако изменения биологических показателей плодородия почвы в зависимости от глубины и способов её обработки в регионе изучены недостаточно. В связи с этим исследования по выявлению действия различных способов и глубины обработки почвы под озимую и яровую пшеницу на изменение условий жизни бактерий, актиномицетов, грибов и их активности актуальны для науки и практики земледелия.

Цель и задачи исследований. Целью наших исследований было - установить влияние различных приемов основной обработки почвы на изменение её биологической активности, урожайность и экономическую эффективность озимой и яровой пшеницы в зернопаровом звене севооборота в условиях лесостепи Среднего Поволжья.

Для реализации поставленной цели необходимо было решить следующие задачи - изучить влияние традиционной (отвальной), мелкой (безотвальной) и «нулевой» обработки почвы:

- на численность основных групп почвенных микроорганизмов: бактерий, актиномицетов и микромицетов (плесневых грибов);

- на изменение ферментативной активности почвы;

- на изменение её плотности и влажности;

- установить влияние изучаемых обработок почвы на урожайность озимой и яровой пшеницы в зернопаровом звене севооборота;

- дать экономическую и экологическую оценку указанным обработкам почвы.

Научная новизна исследований. В результате проведенных исследований впервые в условиях лесостепи Среднего Поволжья установлено влияние отвальной, мелкой безотвальной и «нулевой» обработки почвы на изменение её микробиологической и ферментативной активности, урожайность, эколого-экономическую эффективность возделывания озимой и яровой пшеницы в зернопаровом звене севооборота.

Практическая значимость. Определены численность основных агрономически важных групп микроорганизмов и биологическая активность почвы при минимальных и «нулевых» её обработках, что дает возможность оценить их с этих позиций при решении вопросов о переходе на ресурсосберегающие технологии возделывания озимой и яровой пшеницы.

Положения, выносимые на защиту:

- «нулевая» обработка почвы и безотвальное рыхление не приводят к значительным изменениям в численности и соотношении микробных сообществ и ферментативной активности почвы по сравнению со вспашкой;

- интенсивность разложения растительных остатков в посевах озимой и яровой пшеницы повышается в поверхностных слоях почвы при «нулевой» и безотвальной основной её обработке;

- безотвальное рыхление и «нулевая» обработка почвы способствуют снижению урожайности яровой пшеницы по сравнению со вспашкой, но не оказывают существенного влияния на урожайность озимой пшеницы;

- экономически более эффективным приемом по сравнению со вспашкой является «нулевая» основная обработка почвы под озимую и яровую пшеницу.

Апробация работы. Основные вопросы диссертационной работы докладывались на научных конференциях профессорско-преподавательского состава и заседаниях кафедры земледелия Самарской ГСХА (2003-2006 гг.), на II и III международных научно-практических конференциях (Самара, 2004., 2005 гг.), опубликованы в журнале «Достижения науки и техники АПК» (2007г). По теме диссертации опубликовано 5 научных работ.

Работа выполнена на кафедрах земледелия и ботаники, микробиологии и физиологии растений Самарской ГСХА.

Автор выражает благодарность за помощь в проведении исследований и подготовке кандидатской диссертации научным руководителям: доктору сельскохозяйственных наук, профессору Казакову Г.И. и кандидату биологических наук, профессору Марковской Г.К.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения и пяти глав, выводов и рекомендаций производству. Работа изложена на 108 страницах машинописного текста, включает 21 таблицу, иллюстрирована 19 рисунками, содержит 38 приложений. Библиографический список включает 360 источников, в т.ч. 15 зарубежных авторов.

УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

Условия проведения опытов. Исследования проводились в условиях лесостепи Заволжья в 2003-2006 гг. на опытном поле кафедры земледелия Самарской ГСХА.

Почва опытного поля – типичный чернозем среднегумусный среднемощный тяжелосуглинистый. В пахотном слое (0-30см) содержание гумуса составляло 6-7%, обеспеченность легкогидролизуемым азотом - 8.5, подвижным фосфором - 9.0 и обменным калием - 12.9 мг/100 гр почвы, реакция почвенного раствора (рН) – нейтральная.

Метеорологические условия в годы проведения исследований были контрастными.

Вегетационный период 2003-2004 года характеризовался повышенным температурным режимом и обилием осадков – в 1,1-1,3 раза выше многолетней нормы. Погодные условия 2004-2005 сельскохозяйственного года характеризовались повышенным температурным режимом и недостатком осадков. В августе количество осадков было меньше нормы в 6,4 раза. 2005-2006 сельскохозяйственный год характеризовался несколько повышенным температурным режимом и обильными дождями.

Методика исследований и схема полевого опыта. Наши исследования проводились в зернопаровом звене севооборота со следующим чередованием культур: 1) пар чистый; 2) озимая пшеница; 3) яровая пшеница.

В звене севооборота изучались три принципиально разные системы основной обработки почвы:

«Общепринятая» (отвальная) для условий центральной зоны Самарской области. Обработка почвы состояла здесь из лущения на 6-8 см и вспашки на 20-22см под яровую пшеницу, и на 25-27см - под чистый пар.

«Безотвальная» (мелкая) состояла из осеннего рыхления почвы под чистый пар и яровую пшеницу на 6-8см и повторно на 10-12см.

«Нулевая» обработка, здесь с осени вместо механической обработки применялся гербицид сплошного действия, а весной прямой посев яровой пшеницы, и 3-4 мелкие обработки чистого пара под посев озимой пшеницы

При достижении сорняками экономического порога вредоносности применяли гербициды. Солома зерновых культур измельчалась в процессе уборки и оставалась в поле на всех вариантах опыта. Повторность опыта трехкратная, размер опытной делянки 1200 м2.

Методика исследований и сопутствующие наблюдения:

Выделение и учет общей численности микроорганизмов в почве и соотношение основных групп проводили методом посева почвенной болтушки на твердые питательные стерильные среды: бактерии – на МПА, актиномицеты – на крахмало – аммиачной среде, микромицеты (плесневые грибы) – на среде Чапека. Повторность четырехкратная.

Активность почвенных ферментов определялась в средних образцах почвы, которые отбирались на всех вариантах опыта в пахотном слое в три срока: в начале вегетации, в середине вегетации и после уборки сельскохозяйственных культур. Повторность опыта четырехкратная.

Активность почвенного фермента каталаза определяли методом Р.С. Канцельсона и В.В. Ершова (1985), уреаза методом И.Н. Ромейко и С.М. Малинской (1963), инвертаза методом В.Ф. Купревича (1951).

В ходе исследований по общепринятым методикам изучали разложение растительных остатков, плотность и влажность почвы, содержание гумуса, проводили учет урожайности подопытных культур, а также эколого - экономическую оценку их возделывания.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Динамика численности микроорганизмов. Воздействие на почву различных агротехнических приемов отражается на структуре микробного сообщества и его биологической активности.

Основные группы микроорганизмов - это грибы, бактерии, актиномицеты. Все они играют определенную роль в плодородии почвы и её почвообразовании.

Динамический контроль за состоянием микробного ценоза в течение вегетации озимой и яровой пшеницы в 2003-2006 годы исследований позволил выявить следующее.

При вспашке на 25-27 см под чистый пар в среднем за три года, отмечалось, неравномерное распределение микромицетов по слоям почвы: примерно 60% микромицетов было сосредоточено в слое 0-10 см.

Безотвальное рыхление на 10-12 см сопровождалось снижением численности микромицетов по сравнению со вспашкой. Однако здесь отмечалось более равномерное распределение плесневых грибов по слоям почвы, чем при вспашке.

«Нулевая» обработка способствовала снижению численности микромицетов на 16% в слое почвы 0-30 см по сравнению со вспашкой и на 10% по сравнению с мелким рыхлением. Но распределение микромицетов по слоям здесь было более равномерным, чем в двух других вариантах. В посевах яровой пшеницы общая численность микромицетов по всем вариантам обработки почвы была существенно выше, чем в посевах озимой пшеницы.

Среди почвенной микрофлоры бактерии занимают доминирующее положение. В наших опытах «нулевая» обработка почвы не оказывала существенного влияния на бактериальную микрофлору в слое 0-30 см, по сравнению со вспашкой. Численность бактерий в посевах яровой пшеницы была несколько ниже, чем в посевах озимой пшеницы. Следует отметить резкое снижение численности бактерий в слое 10-30 см при «нулевой» обработке. Основными факторами, влияющими на изменение бактериальной микрофлоры, были сезонные изменения погодных условий, а глубина и способы обработки почвы на их численность оказывали незначительное влияние.

Актиномицеты или лучистые грибки, в отличие от бактерий и даже грибов, могут хорошо развиваться при низкой влажности субстрата, и их жизнедеятельность в меньшей степени зависит от погодных условий. В наших исследованиях в посевах озимой пшеницы отмечалось снижение численности актиномицетов в слое 0-10 см при «нулевой» обработке на 15 % по сравнению с двумя другими вариантами.

В посевах яровой пшеницы также наблюдалась тенденция к уменьшению количества актиномицетов при мелкой и «нулевой» обработке почвы. В среднем за три года мелкое рыхление и «нулевая» обработка сопровождались снижением численности актиномицетов на 27-30%, по сравнению со вспашкой (табл. 1,2).

Таблица 1

Соотношение микроорганизмов в почве в посевах озимой пшеницы (млн. КОЕ/г а.с. п. в слое 0-30см, 2004 - 2006 гг.)

Обработка почвы

Грибы

Бактерии

Актиномицеты

Общее количество микроорганизмов

Вспашка на 25-27 см

0,0145

2,99

2,11

5,11

Рыхление на 10-12 см

0,0136

3,56

2,29

5,86

«Нулевая» обработка

0,0123

3,23

2,23

5,58

Таблица 2

Соотношение микроорганизмов в почве в посевах яровой пшеницы (млн. КОЕ/г а.с.п. в слое 0-30см, 2004 -2006 гг.)

Обработка почвы

Грибы

Бактерии

Актиномицеты

Общее количество микроорганизмов

Вспашка на 20-22 см

0,0205

2,84

2,83

5,69

Рыхление на 0-12 см

0,0236

2,07

1,99

4,08

Прямой посев

0,0239

2,46

Pages:     || 2 | 3 | 4 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»