Агробиоценотический и эколого-агрохимический анализ состояния почв агроландшафтов и его оптимизация при разных уровнях интенсивности возделывания полевых культур в условиях Нечерноземной зоны России

Цель научно-исследовательской работы – изучение закономерностей изменения основных агробиоценотических, эколого-агрохимических показателей плодородия почв агроландшафтов и урожайности основных полевых культур при разных уровнях интенсификации возделывания. Объекты исследования: дерново-подзолистые среднесуглинистые и глееватые среднесуглинистые почвы, агробиоценозы, агроприемы и технологии возделывания полевых культур. Методология исследований заключается в проведении полевых опытов и лабораторных исследований по традиционным методикам. Основные результаты исследований и их новизна: 1. Теоретически обоснована необходимость выявления закономерностей изменения состояния агроландшафта, так как до конца остаются неизученными вопросы оздоровления почв при разных уровнях интенсификации возделывания полевых культур, поскольку «здоровье» почвы является лимитирующим фактором для формирования стабильных агроценозов. Недостаточно раскрыт процесс изменений калийного и фосфатного состояния почв при переходе из залежного состояния в окультуренное и наоборот. 2. Установлено, что длительное использование ландшафта для возделывания полевых культур приводит к значительному снижению содержания гумуса, обеспеченности подвижным фосфором, ухудшению физико-химического состояния почвы и усилению интенсивности биохимических процессов в ней. Вторичный биоценоз за этот же период времени возвращается к относительно стабильному естественному состоянию. 3. Выявлена зависимость продуктивности агроценоза на дерново-подзолистой среднесуглинистой почве нормального увлажнения от агрохимических показателей плодородия. В агроландшафтах с дерново-подзолистой глееватой среднесуглинистой почвой увеличивается роль агроэкологической составляющей почвенных условий. 4. Впервые установлено, что оздоровлению почв и повышению их плодородия способствует соблюдение поверхностно-отвальной системы основной обработки почвы и поддержание органо-минерального фона питания. Система обработки почвы с периодическим проведением вспашки позволяет сместить баланс гумуса в сторону преобладания процессов гумификации, за счет роста водорастворимой фракции гумуса, не усиливая при этом биохимические процессы и не изменяя структуру комплексов микромицетов по сравнению с традиционной ежегодной отвальной. Ресурсосберегающая система обработки способствует увеличению подвижного калия. Внесение минеральных удобрений, особенно в сочетании с соломой, обеспечивает накопление гумуса, ускоряет биохимические процессы и увеличивает численность нефитопатогенных грибов. Фон питания «Солома 3 т/га + NРК» (У5) поддерживает благоприятные физико-химические свойства почвы и способствует формированию высокого уровня обеспеченности растений питательными веществами. При поверхностно-отвальной системе на варианте У5 не обнаружено ухудшения «здоровья» дерново-подзолистой глееватой почвы посредством методов биоиндикации и биотестирования, при этом поддерживается благоприятное фитосанитарное состояние как почвы, так и агроценоза, а также получен максимальный урожай с относительно высоким экономическим эффектом. 5. Впервые проведена сравнительная оценка изменения агробиоценотических, эколого-агрохимических показателей плодородия дерново-подзолистой среднесуглинистой почвы, фитосанитарного состояния посевов полевых культур и их продуктивности при разной интенсивности их возделывания в кормовом севообороте. Применение для выращивания культур высокоинтенсивной технологии, включающей дифференцированное внесение органических и минеральных удобрений по культурам севооборота, способствует поддержанию «здоровья» почвы в сравнении с экстенсивной и органической технологиями, сдерживает процессы минерализации гумуса, сохраняет благоприятное кислотно-основное состояние почвы, существенно повышает уровень подвижных форм фосфора. Фитосанитарное состояние посевов при высокоинтенсивной технологии сохраняется на благоприятном уровне для формирования относительно высоких урожаев. Выращивание полевых культур в кормовом севообороте по высокоинтенсивной технологии экономически эффективно. Научная новизна работы состоит в анализе закономерностей изменения агробиоценотических, эколого-агрохимических показателей плодородия дерново-подзолистой почвы агроландшафтов одного из субъектов ЦРНЗ РФ – Ярославской области и урожайности при разных технологиях выращивания полевых культур и комплексной оценке их влияния на «здоровье» почвы. Область применения результатов – агроландшафты с дерново-подзолистыми среднесуглинистыми и дерново-подзолистыми глееватыми среднесуглинистыми почвами сельскохозяйственных предприятий Ярославской области и других областей РФ, высшие учебные заведения и научно-исследовательские организации аграрного профиля. Результаты НИР внедрены в производство ОАО «Племзавод им. Дзержинского»; ООО «СПК «Революция»; ООО «АгриВолга» Ярославской области; получено свидетельство о государственной регистрации базы данных № 202363810 «Показатели плодородия дерново-подзолистой почвы в зависимости от агротехнических приемов» (заявка № 2023623553), зарегистрирована в Реестре баз данных 07.11.2023 г. Уровень значимости НИР – всероссийский, так как знание закономерностей динамики агробиоценотических, эколого-агрохимических показателей состояния дерново-подзолистой почвы и агроландшафтов в целом позволит получить представления об изменении «здоровья» почвы и эффективности применяемых в технологиях возделывания агроприемов не только в условиях Ярославской области, но и в других регионах Нечерноземной зоны России, имеющих агроландшафты с данным типом почв.