Geum.ru
Авторефераты по всем темам  >>  Авторефераты по биологии  

На правах рукописи

ГРЕБЕННИКОВ АЛЕКСАНДР МИХАЙЛОВИЧ

ВОСПРОИЗВОДСТВО ПЛОДОРОДИЯ ЧЕРНОЗЕМОВ ЦЧЗ ПРИ ИХ СИДЕРАЦИИ СМЕШАННЫМИ АГРОСООБЩЕСТВАМИ

Специальность: 03.02.13 - почвоведение

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора

сельскохозяйственных наук

  Москва - 2011

Работа выполнена в ГНУ РАСХН Почвенный институт  имени В.В. Докучаева

Научный консультант: доктор сельскохозяйственных наук

Фрид Александр Соломонович

Официальные оппоненты:   доктор биологических наук, профессор

                                       Карпачевский Лев Оскарович;

                                       доктор сельскохозяйственных наук, профессор

                                       Сапожников Петр Михайлович;

                                       доктор сельскохозяйственных наук

                                       Окорков Владимир Васильевич

Ведущая организация - РГАУ-МСХА имени К.А.Тимирязева

Защита  состоится л____ ______________ 2011 г. в ___ часов  на заседании диссертационного совета Д 006.053.01 в Почвенном институте  имени В.В. Докучаева  по адресу: 119017, г. Москва, Пыжевский пер., д. 7

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке  Почвенного института  имени В.В. Докучаева и на официальном  сайте ВАК РФ : www.vak.ed.gov.ru

Автореферат разослан л____ ______________ 2011 г.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью организации, просьба присылать по адресу: 119017, г. Москва, Пыжевский пер., д. 7, Почвенный институт  имени В.В. Докучаева, Ученый Совет

Ученый секретарь диссертационного совета,

доктор с.-х. наук  ______________ Любимова И.Н.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Одним из путей предотвращения деградации и утомления почв Центрально-черноземной зоны (ЦЧЗ) является сидерация как источник поступления в почву экологически чистых органических удобрений, содержащих в сбалансированных количествах элементы минерального питания. Эффективность улучшающего воздействия сидератов на комплекс микробиологических, агрохимических и агрофизических свойств почв прямо связана с количеством сидеральной биомассы, поступающей в почву, и накоплением в ней элементов минерального питания. Особенно высоким потенциалом воспроизводства плодородия почв могут обладать смешанные сидеральные агросообщества (Гродзинский, 1990; Гребенников, Ельников, 2001 и др.),  взаимовлияние культур в которых (влияние агроценотического эффекта, фактора смешивания) приводит в конечном итоге к улучшению комплекса свойств почв. Использование смешанных агросообществ как одного из основных компонентов агроландшафта, означает их приближение по биоразнообразию (по сравнению с чистыми посевами культур) к естественному растительному покрову, являющемуся одним из главных факторов почвообразования. Это выражается в способности смешанных посевов эффективным образом влиять на среду обитания, частично используя механизмы воздействия естественных фитоценозов, средообразующее воздействие которых применялось человеком в многовековой практике залежных и переложных систем земледелия для восстановления плодородия почв.

Величина и направленность агроценотического эффекта в сидеральных смешанных агросообществах изменяется в широком диапазоне в зависимости от состава этих агросообществ и почвенно-климатических условий (Чернобривенко, 1956; Соколова, Микрюков, 1979 и др.), что в конечном итоге может приводить как к значительному улучшению комплекса свойств почв, определяющих плодородие, так и к их существенному ухудшению. Отсюда следует необходимость оценки направленности и величины влияния агроценотического эффекта в сидеральных агросообществах в пределах каждой почвенно-климатической зоны, в том числе и ЦЧЗ,  на комплекс свойств почв, определяющих плодородие.

Цель и задачи исследований. Цель исследования - разработать и апробировать систему выбора сидеральных агроценозов, наиболее эффективных для воспроизводства плодородия и улучшения фитосанитарного состояния  черноземов ЦЧЗ.

Для достижения указанной цели в ходе выполнения исследований решались следующие задачи:

- изучить существующие методы оценки взаимовлияния культур в смешанных посевах и их воздействия на свойства почв;

- разработать метод оценки влияния агроценотического эффекта в сидеральных агросообществах на их функционально-структурные показатели и свойства почв, определяющие плодородие;

- оценить влияние агроценотического эффекта на количество получаемой сидеральной массы и урожайность последующих культур;

- исследовать возможности использования агроценотического эффекта в сидеральных агросообществах для улучшения микробиологических, агрофизических и агрохимических свойств почв, определяющих плодородие;

- исследовать влияние агроценотического эффекта на средообразующую способность сидератов;

- исследовать воздействие фактора смешивания на растительный состав сидеральной массы, получаемой на черноземах;

- оценить влияние фактора смешивания посевов на использование запасов продуктивной влаги в почве, концентрирование химических элементов и их накопление надземной массой сидератов;

- оценить влияние агроценотического эффекта на фитосанитарное состояние черноземов;

- определить экономический эффект от использования фактора смешивания при сидерации.

Научная новизна. Впервые разработан и применен метод, позволяющий при неограниченном количестве компонентов в смешанных посевах и соблюдении принципа единственного различия получить статистические оценки влияния агроценотического эффекта на функционально-структурные показатели сидеральных агросообществ и свойства почв, определяющие плодородие.

В результате применения разработанного метода к данным, полученным в процессе проведения многолетних полевых опытов на типичных мощных тяжелосуглинистых черноземах ЦЧЗ, появилась качественно новая информация, позволившая на количественном уровне оценить влияние состава сидеральных агросообществ на фитосанитарное состояние и свойства черноземов, определяющие плодородие.

Предложена система выбора сидеральных агроценозов для наиболее эффективного воспроизводства плодородия почв.

Для оценки средообразующей способности сидеральных агросообществ как единой меры улучшения комплекса свойств почв, определяющих плодородие, предложен показатель накопления надземной массой совокупности макро- и микроэлементов этими агросообществами.

Практическая значимость работы и реализация ее результатов. Практическая значимость работы определяется получением сопоставимых данных по средообразующей способности различных сидеральных агроценозов и оценкой их воздействия на широкий спектр почвенных свойств, что дает возможность выбрать наиболее эффективные сидеральные агросообщества для воспроизводства плодородия черноземных почв Центрально-черноземной зоны России.

Обоснованы и подтверждены экономическими расчетами возможности воспроизводства плодородия почвы посредством использования агроценотического эффекта в сидеральных агросообществах.

Автором разработаны Методические положения по выбору наиболее эффективных сидеральных агроценозов для воспроизводства плодородия типичных черноземов ЦЧЗ, в которых приведены рекомендации производству по использованию агроценотического эффекта в сидеральных агросообществах для указанных целей.

Основные положения, выносимые на защиту:

- система выбора сидеральных агроценозов для воспроизводства плодородия почв;

- метод построения вариантов сравнения, позволяющий с позиций единственного различия оценить влияние агроценотического эффекта на функционально-структурные показатели сидеральных агросообществ и свойства почв, определяющие их плодородие;

- оценка влияния агроценотического эффекта на агрохимические, агрофизические и микробиологические свойства почв;

- показатель накопления совокупности макро- и микроэлементов надземной массой сидеральных агросообществ как мера их средообразующей способности;

- оценка влияния агроценотического эффекта на количество получаемой сидеральной массы, ее растительный состав и на урожайность последующих культур;

- определение влияния фактора смешивания посевов в сидеральных агросообществах на фитосанитарное состояние черноземов (сороочистительную способность и активность целлюлозоразрушающих бактерий в почве).

ичный вклад автора. Диссертационная работа выполнена лично автором в Почвенном институте имени В.В. Докучаева в 1998 - 2010агг. Постановка проблем, составление программы, проведение полевых опытов,  анализ экспериментальных данных, формулирование научных положений и обобщение полученного материала было выполнено автором самостоятельно.

Автор признателен научному консультанту д. с.-х. н. А.С. Фриду, д. с.-х. н. И.И. Ельникову, д. с.-х. н., профессору В.И. Лазареву, а также всем сотрудникам Почвенного института имени В.В. Докучаева и Курского НИИ АПП за неоценимые советы в процессе проведения научных исследований, помощь в проведении полевых опытов, интерпретации и представлении полученных результатов.

Апробация работы. Основные положения диссертации были представлены и доложены на заседаниях Ученого Совета Почвенного института имени Докучаева, на Международных и Всероссийских научно-практических конференциях: Москва (1998, 2000, 2002), Пенза (2000), Ставрополь (2001), Львов (2003), Минск (2003), Курск (2005, 2007), Воронеж (2006), Астрахань (2007, 2008), Барнаул (2008), Нижний Тагил (2008), Тамбов (2008), Санкт-Петербург (2008), Нижний Новгород (2008).

Публикации результатов исследований. Общее количество научных работ - 84, в том числе по теме диссертации - 43. Основные положения диссертации опубликованы в 43 печатных работах, в том числе 16 - в изданиях, определенных ВАК Минобразования и науки РФ.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, выводов и предложений производству, списка использованной литературы. Работа изложена на 303 страницах компьютерного текста, содержит 44 таблицы, 21арисунок. Список литературы включает 495 наименований, из них 127 опубликовано в зарубежных изданиях.  Кадиссертации дано приложение.

ГЛАВА 1. СИДЕРАЦИЯ: ОСНОВНЫЕ КОНЦЕПЦИИ И РЕЗУЛЬТАТЫ ЕЕ ПРИМЕНЕНИЯ.

Проводится анализ литературных данных. Изложены аспекты применения сидеральных удобрений в России и рассмотрено их влияние на плодородие почв (Болотов, 1770, Комов, 1788; Павлов, 1825; Советов, 1879; Прянишников, 1904 и др.). Показана роль агроценотического эффекта в увеличении продуктивности сидеральных агросообществ (Дарвин, 1859 цит. по 1937; Комаров,1947; Грюммер, 1957; Чернобривенко, Шанда, 1966; Соколова, Микрюков, 1979; Посыпанов, 1985; Шишкин, Шубин, 1989: Гродзинский, 1991 и др.). Многими исследователями отмечено, что использование фактора смешивания посевов, оказывающего мощное средообразующее воздействие, может привести к значительному улучшению показателей плодородия почв и их фитосанитарного состояния (Вильямс, 1931; Куликова, 1954; Маркова, 1955; Юрцовский, 1967; Рахтеенко, 1973;  Гаврилов, 1986; Gujer, 1987; Гродзинский с соавт., 1989 и др.).

Рассмотрены существующие методы оценки влияния фактора смешивания на продуктивность агросообществ. Показано, что они слабо разработаны и мало пригодны для корректной оценки влияния агроценотического эффекта на продуктивность как результата взаимовлияния культур в смешанном агросообществе. Методов оценки агроценотического эффекта на показатели плодородия почв и их фитосанитарного состояния, отвечающих современным требованиям, не разработано.

Из рассмотренных материалов следует, что, с одной стороны, целенаправленноеасредообразование под влиянием агроценотического эффекта, осуществляемое путем подбора компонентов в сидеральные агросообщества,аможет представлять качественно новый уровень управления плодородием почв, с другой стороны, отсутствие методов оценки агроценотического эффекта не позволяет определить состав агросообществ, влияние указанного эффекта в которых привело бы к улучшению показателей плодородия почвы, ее фитосанитарного состояния и повышению урожайности последующих сельскохозяйственных культур.

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

Основу диссертации составили исследования, проведенные в 1998Ц2010 гг. в Почвенном институте им. В.В. Докучаева. Полевые эксперименты выполнялись в 1998 - 2005 гг. на участках с длительным опытом Почвенного института им. В.В. Докучаева и Курского НИИ АПП (Аттестат длительного опыта № 013 от 09. 03. 1999 г.), заложенном в 1964 году.

Рассмотрены природные условия района проведения полевых работ. Почвы в районе исследования в основном сформированы на лессовидных суглинках тяжелосуглинистого гранулометрического состава, подстилаемых на глубине 2 - 3 метра пылеватыми лессовидными суглинками среднесуглинистого гранулометрического состава. Ниже по профилю следуют глины красно-бурого цвета и третичные пески полтавского яруса, встречаются также меловые породы (Афанасьева, 1966). Почвенный покров района исследования в основном представлен тремя подтипами черноземов: оподзоленными, выщелоченными и типичными (Афанасьева, Голубев, 1962). В почвенном покрове Петринского стационара, расположенном в плакорных условиях, преобладают типичные черноземы с небольшим включением выщелоченных черноземов. Выщелоченные черноземы, встречаемые в комплексе с типичными, в основном приурочены к микро- и нанопонижениям. Доля выщелоченных черноземов на исследуемых участках не превышала 15%, а остальная часть площади (около 85%) была занята типичными мощными тяжелосуглинистыми черноземами (Денисова, 1967).

В 1998Ц2000 гг. были проведены рекогносцировочные исследования, имевшие своей целью оценку неоднородности почвенного покрова, пестроты агрохимических свойств, степени взаимосвязи между этими свойствами; установление влияния агрохимических свойств на показатели состояния растений, определяющие их продуктивность; оценку  уровня обеспеченности сельскохозяйственных культур элементами минерального питания методами почвенно-растительной диагностики. Проведенные исследования позволили установить характер зависимости продуктивности культур от содержания в них элементов питания и агрохимических свойств почв, выявить локальные неоднородности почвенного покрова и избежать их при последующей закладке полевых опытов, отборе почвенных и растительных образцов.

В 2001-2005 гг. исследования проводили в полевом опыте, состоящем из 16 вариантов с чистыми и смешанными посевами: 1 - кукуруза сорта Бемо; 2 - соя сорта Октябрьская; 3 - подсолнечник сорта Енисей; 4 - пайза сорта Удалая; 5 - гречиха сорта Крылатая; 6 - гречиха сорта Деметра; 7 - кукуруза + соя; 8 - кукуруза + пайза; 9 - соя + пайза; 10 - соя + подсолнечник; 11 - подсолнечник + пайза; 12 - гречиха сорта Крылатая + гречиха сорта Деметра; 13 - соя + гречиха сорта Крылатая; 14 - соя + гречиха сорта Деметра; 15 - подсолнечник + гречиха сорта Крылатая; 16 - подсолнечник + гречиха сорта Деметра. Опыт проводили в 3-х повторениях и в 2-х закладках на участке по следующей схеме (табл. 1).

Таблица 1. Схема опыта.

Год проведения опыта

1 закладка

2 закладка

2001

Варианты опыта, заложенные в трех повторениях

-

2002

Озимая пшеница

Варианты опыта, заложенные в трех повторениях

2003

Варианты опыта, заложенные в трех повторениях

Яровая пшеница

2004

Яровая пшеница

Варианты опыта, заложенные в трех повторениях

2005

Варианты опыта, заложенные в трех повторениях

Яровая пшеница

В 2004 и 2005 годах соя сорта Октябрьская в вариантах опыта была заменена горохом сорта Уладовский. В 2005 году не закладывались опыты с подсолнечником и его смесями.

В чистых посевах культур количество высеваемых семян соответствовало их нормам высева, в смесях - половине нормы высева каждой культуры. На всех делянках опыта была внесена стартовая доза аммиачной селитры из расчёта 30 кг N/га. Больше никаких средств химизации не использовали. В конце 2001 года надземную массу  на первой закладке скашивали и вывозили с делянок опыта. В остальные годы на обеих закладках надземная масса чистых и смешанных посевов использовалась под сидераты (измельчалась и запахивалась в почву), по которым высевали яровую пшеницу.

Для определения влияния фактора смешивания посевов на количество и растительный состав надземной массы, поступающей в почву после сидерации, на всех делянках опыта проводили учет биологического урожая каждой культуры и сорняков. Однодольные сорняки в основном были представлены куриным просом (Echinochloa crus galli L.). Среди двудольных сорняков преобладали бодяк (Cirsium arvense L.), осот жёлтый (Sonchus arvensis L.) и марь белая (Chenopodium album L.).

Величину биологического урожая определяли после его уборки сплошным методом с учетной площади каждой делянки, составляющей 280 м2 (5.6 х 50). Для определения растительного состава урожая скашивали все растения на площадках 1 м2 (по 3 площадки на каждую делянку опыта), укосы разделяли по отдельным культурам и представителям сорной растительности, затем устанавливали их продуктивность в г/м2 сухого вещества.

Ежегодно в 2001Ц2003 гг. на всех делянках опыта отбирали растительные образцы культур и сорных растений для определения валового содержания в них макро- (Mg,  Al,  Si, Р, S, Cl, К, Са) и микроэлементов (Zn, Cr, Br, Mn, Pb, Fe, Rb, Ni, Sr, Cu) методом рентгено-флюоресцентного  анализа. На протяжении 2001Ц2005 гг. из пахотного (0Ц25 см) и подпахотного (25Ц40 см) горизонтов почв посезонно (весна, лето, осень) отбирали образцы, в которых определялись агрохимические свойства и валовое содержание химических элементов. В отобранных образцах определяли содержание гумуса по Тюрину, рН водный и солевой, гидролитическую кислотность по Каппену, количество обменных форм кальция и магния, содержание подвижного фосфора по Чирикову и обменного калия по Масловой. Исследуемые показатели плодородия почв перед закладкой опыта характеризовались  следующими значениями (табл. 2).

Изменение объемной массы в пахотном и подпахотном горизонте устанавливали по результатам ее определения в год закладки и год окончания проведения опытов. В образцах, отобранных из пахотного и подпахотного горизонта в год окончания проведения опытов, определяли гранулометрический и микроагрегатный состав для расчета фактора структурности и степени агрегатности, отражающих водоустойчивость и водопрочность почвенной структуры (Вадюнина, Корчагина, 1973). На протяжении трех лет (2001Ц2003 гг.) на каждой делянке опыта определяли микробиологическую активность целлюлозоразрушающих бактерий (Методы почвенной микробиологии и биохимии, 1991) и расходование продуктивной влаги в метровой толще методом бурения (Вадюнина, Корчагина, 1973).

В зависимости от степени соответствия распределения исследуемых величин нормальному для статистических оценок использовали критерии Стьюдента для неравных дисперсий, Фишера, Краскела-Валлиса, Фридмана и 2 критерия Вилкоксона: для значений медиан и суммы рангов сравниваемых последовательностей (Закс, 1976).

Таблица 2. Пределы варьирования исследуемых показателей плодородия почв на делянках перед закладкой опыта.

Агрохимические свойства

Горизонты

Пахотный

(0Ц25 см)

Подпахотный

(25Ц40 см)

Содержание гумуса, %

5.4 - 5.9

5.4 - 5.9

Содержание обменного кальция,

мг-экв/100 г почвы

26.7 - 49.7

20.9 - 33.5

Содержание обменного магния,

мг-экв/100 г почвы

2.4 - 4.0

2.1 - 2.9

Содержание обменного калия,

мг/100 г почвы

12.3 - 17.5

10.2 - 16.6

Содержание подвижного фосфора,

мг/100 г почвы

6.0  - 10.7

6.7 - 10.2

рН водной вытяжки

6.1 - 7.4

6.0 - 7.7

рН солевой вытяжки

4.5 - 5.9

4.4 - 6.2

Гидролитическая кислотность,

мг-экв/100 г почвы

2.6 - 6.0

2.9 - 5.7

Объемная масса, г/см3

1.07 - 1.15

1.19 - 1.27

Для оценки воздействия агроценотического эффекта на показатели сидеральных агроценозов как результата воздействия факторов внешней среды и взаимовлияния культур в смешанном агросообществе на показатели агроценоза и почвенные свойства был разработан метод построения вариантов сравнения (Гребенников, 2003а; 2003б, 2010). Этот метод позволяет статистически оценить эффект взаимовлияния культур в смешанных посевах на показатели агроценозов и почв при соблюдении принципа единственного различия, заключающегося в том, чтобы сравниваемые агросообщества в рамках однофакторного эксперимента различались между собой лишь по наличию и отсутствию фактора смешивания при всех прочих равных условиях. Основной трудностью при разработке этого метода была проблема контроля, который должен обладать двумя взаимоисключающими свойствами: 1) по компонентному составу быть идентичным смешанному агросообществу; 2) взаимовлияние между компонентами этого агросообщества должно быть исключено. Попытка разрешения этой проблемы в рамках существующей методики полевого опыта желаемых результатов не принесла.

Получить такой контроль удалось посредством применения метода построения варианта сравнения. Суть этого метода состоит в построении для смешанных агросообществ аналогов, которые бы принципиально не были подвержены воздействию фактора смешивания, а в остальном полностью соответствовали бы этим агросообществам. 

При этом делается следующее допущение. Если взять определенное количество семян двух разных культур, то их на площади S можно посеять тремя способами (рис.1). При посеве первым способом их можно разместить на площади S раздельно по отдельным культурам, так, чтобы исключить взаимовлияние разных культур. При посеве вторым способом каждую культуру можно равномерно разместить по всей этой площади S, помещая в каждый рядок семена обоих культур, создав тем самым смешанный посев. Третий способ является совместным посевом, представляющим собой чередование рядков каждой компоненты. Показано, что в смысле оценки агроценотического эффекта третий способ посева сводится ко второму, поэтому рассматриваются только первый и второй способы посева. Полагается, что при прочих равных условиях все различия между первым и вторым способами обусловлены влиянием фактора смешивания. В первом случае влияние этого фактора отсутствует, во втором - проявляется. После прорастания семян рассматриваемые агросообщества соответственным образом будут отличаться только по отсутствию и наличию агроценотического эффекта.

Рис.1. Способы посева семян двух культур: а) чистые посевы; б) и в) смешанный и совместный посев (по ГОСТ 16265-89).

Из этого следует, что в опытах по оценке агроценотического эффекта контролем могут служить делянки, в пределах каждой из которых размещаются чистые посевы всех культур, составляющих смешанный посев. При этом должно выполняться условие, обеспечивающее соблюдение принципа единственного различия по плотности семян, высеваемых в чистых и смешанных посевах. Из рис.1 следует, что для бинарной смеси с одинаковым количеством высеваемых компонентов, плотность высева семян каждой культуры в чистых посевах должна быть в 2 раза выше. 

Показано, что закладка опытов с чистыми посевами по указанной схеме (рис.1), особенно при исследовании агроценотического эффекта в многокомпонентных смесях, сопряжена с большими трудностями методического характера. Указанные трудности можно избежать, если вариант, содержащий все чистые компоненты смеси, не пытаться получить в натуре, а построить его, используя значения исследуемых показателей (например, продуктивности) по вариантам чистых посевов отдельных компонентов, учитывая при этом соответствие между плотностью посева в чистых и смешанных посевах, что должно быть соблюдено при закладке опытов для обеспечения выполнения принципа единственного различия.

Приводится вывод формул расчета вариантов сравнения, которые для продуктивности культур имеет следующий вид: Vsi =Рi*Wi / SumWi, где Vsi - значение показателя в вариантах сравнения для i-той культуры, Рi - продуктивность i -той культуры в чистых посевах, Sum - знак суммы; Wi - доля i-той культуры в смешанном посеве, определенная как количество семян этой культуры (Qi), отнесенных к норме высева (Ni), соответствующей нормальным по плотности посевам (Wi = Qi/Ni).

Для продуктивности j-го сорного растения вариант сравнения будет выглядеть следующим образом VsJ = (Sum Wi*Pijs) / SumWi, где VsJ - значение показателя в вариантах сравнения для j-го сорного растения, Pijs - продуктивность j-го сорного растения в чистых посевах i-той культуры.

Даны примеры расчета вариантов сравнения для продуктивности четырехкомпонентных смешанных агросообществ, представляющих собой смешанные и совместные посевы.

Метод построения варианта сравнения может быть успешно применён не только по отношению к оценке продуктивности смесей и оптимизации их по этому параметру. Как показал опыт его применения (Гребенников, 2003а; 2003б; 2003в; 2004; 2005; 2008д), ещё более полезными и интересными могут оказаться приложения этого метода для оценки влияния агроценотического эффекта по отношению к широкому кругу различных аспектов агропочвоведения, агрофитоценологии, агрохимии, растениеводства, земледелия, луговодства, озеленения, рекультивации и фитомелиорации. Без нарушения общности и при соблюдении принципа единственного различия метод построения вариантов сравнения может быть применим для оценки влияния агроценотического эффекта на аккумулирование химических элементов агросообществами, свойства почв, определяющих их плодородие, и на урожайность последующей культуры.

Многие свойства почв, на которые может оказывать влияние фактор смешивания, характеризуются неодинаковыми начальными условиями. Так, например, значения агрохимических свойств, запасов продуктивной влаги по отдельным глубинам и других свойств, которым свойственно определенное варьирование, не могут быть тождественно равными на делянках перед закладкой опыта. Метод построения варианта сравнения для таких показателей может быть успешно применен к величинам, отражающим изменение этих свойств за время проведения полевого опыта.  Варианты сравнения, используемые для оценки влияния агроценотического эффекта на показатели с неодинаковыми исходными условиями, имеют следующий вид: Vs = (Sum Wi*(Рik - Рin)) / SumWi, где Vs - значение исследуемого показателя в вариантах сравнения, Рin и Рik - соответственно начальное (до закладки опыта) и конечное (после его завершения) значение исследуемого показателя в чистых посевах i -той культуры.

Таким образом, метод построения вариантов сравнения может применяться в двух модификациях. В первой модификации нет ограничений, связанных с неодинаковыми исходными условиями (как, например, при исследовании влияния агроценотического эффекта на продуктивность), и варианты сравнения для оценки агроценотического эффекта рассчитываются непосредственно по значениям исследуемых свойств, полученных в опытах с чистыми посевами культур, для сопоставления со значениями этих свойств, установленных для смешанных посевов. Вторая модификация метода применяется при неодинаковых исходных условиях исследуемых свойств и, в отличие от первой модификации, при построении вариантов сравнения, а также при сопоставлении смешанных посевов и вариантов сравнения используются не абсолютные значения полученных показателей, а их изменения по отношению к начальным величинам.

Следует также отметить, что при отсутствии начальных значений для показателей с неодинаковыми исходными условиями целесообразно использовать первую модификацию метода построения вариантов сравнения. Это позволит выявить агроценоз с наиболее высоким агроценотическим эффектом в случае, когда величины этих эффектов будут превышать исходную неоднородность значений исследуемого свойства.

ГЛАВА 3. СМЕШИВАНИЕ ПОСЕВОВ КАК ФАКТОР УВЕЛИЧЕНИЯ КОЛИЧЕСТВА СИДЕРАЛЬНОЙ МАССЫ, ПОСТУПАЮЩЕЙ В ПОЧВУ, ИЗМЕНЕНИЯ ЕЕ СТРУКТУРЫ И УРОЖАЙНОСТИ ПОСЛЕДУЮЩИХ КУЛЬТУР.

Максимальные количества надземной зеленой массы, поступившей в почву после сидерации, были получены в смешанных агроценозах.  Особенно высокими значениями этого показателя (в порядке его убывания) отличались агросообщества: подсолнечник + пайза, подсолнечник + гречиха сорта Деметра, подсолнечник + гречиха сорта Крылатая, кукуруза + соя и подсолнечник + соя (табл.3).

Таблица 3. Среднее за период исследования поступление в почву сидеральной надземной фитомассы  (г сухого вещества на 1 м2) в вариантах опыта.

Агроценоз

Повторения

Средние значения

1

2

3

Кукуруза

680170

62047

63070

650110

Соя

43049

41028

380110

41069

Горох

4808

54034

520120

51072

Подсолнечник

72078

73084

71070

72078

Пайза

50035

45045

48039

48040

Гречиха сорта Крылатая

54089

50090

52077

52086

Гречиха сорта Деметра

58064

56072

57066

57067

Кукуруза + соя

94078

860160

880140

890130

Кукуруза + горох

6109

66023

57011

61016

Кукуруза + пайза

67048

65065

64071

65062

Соя + пайза

70029

69073

66044

68052

Горох + пайза

51080

57064

47072

52072

Соя + подсолнечник

84028

93050

80085

86059

Горох + подсолнечник

902

837

805

85028

Подсолнечник +  пайза

99067

97056

100069

99064

Гречиха сорта Крылатая + гречиха сорта Деметра

55047

560+21

510+26

540+33

Соя + гречиха сорта Крылатая

58067

57048

54068

56062

Горох + гречиха сорта Крылатая

630160

660200

580200

620180

Соя + гречиха сорта Деметра

77029

72075

71063

73059

Горох + гречиха сорта Деметра

56018

510200

59022

550120

Подсолнечник + гречиха сорта Крылатая

90074

91088

920100

91089

Подсолнечник + гречиха сорта Деметра

94082

890120

950110

920110

Для установления влияния агроценотического эффекта на количество фитомассы, поступающей в почву после сидерации, использовалась первая модификация метода построения вариантов сравнения.

Агроценотический эффект приводил к значимому увеличению количества сидеральной надземной фитомассы по отношению к соответствующим вариантам сравнения в агросообществах подсолнечник + пайза, подсолнечник + гречиха сорта Деметра, подсолнечник + гречиха сорта Крылатая, кукуруза + соя, подсолнечник + соя и соя + пайза как в отдельные годы, так и за весь период исследования. Среднее количество сидеральной надземной фитомассы, поступившей в почву после ее сидерации этими агроценозами, по годам исследований в 1.2 - 2.1 раза была выше этого показателя на вариантах сравнения (рис.2).

По данным табл. 3 определялась абсолютная и относительная величина влияния агроценотического эффекта на поступление сидеральной надземной фитомассы в почву. Первая была равна разности между количеством фитомассы, поступившей в почву при ее сидерации агросообществами и вариантами сравнения, вторая - отношению этой разности к надземной фитомассе агросообществ и представляла собой долю вклада агроценотического эффекта в изменение поступления количества надземной фитомассы в почву (табл.4).

Рис.2. Средние за период исследований количества надземной фитомассы, поступившей  в почву (в г/м2 сухого вещества) при ее сидерации агроценозами и вариантами сравнения  (здесь и далее: К - кукуруза, С - соя, П - пайза, Гор - горох, Под - подсолнечник, ГК - гречиха сорта Крылатая, ГД - гречиха сорта Деметра).

Агросообщества, на продуктивность которых фактор смешивания оказывал значимое влияние, характеризовались и наиболее высокими абсолютными значениями агроценотического эффекта поступления в почву надземной фитомассы. Абсолютное значение агроценотического эффекта в других исследуемых агросообществах было значительно меньше, а в агроценозах  гречиха сорта Крылатая + гречиха сорта Деметра и кукуруза + горох указанная величина была отрицательной. Это означало, что смешивание кукурузы с горохом, а также разных сортов гречихи, приводило к проявлению тенденции уменьшения поступления фитамассы в почву по сравнению с чистыми посевами культур.

Вклад агроценотического эффекта в общую продуктивность, судя по его относительным величинам, был наиболее высоким в агросообществах, характеризуемых максимальными абсолютными значениями этого эффекта, и составил 29 - 43% от продуктивности этих агросообществ.

Таблица 4. Абсолютная и относительная величина агроценотического эффекта (жирным курсивом отмечены сидеральные агросообщества, агроценотический эффект в которых оказал значимое влияние на увеличение количества фитомассы, поступившей в почву).

№ варианта.

Агроценоз

Величина агроценотического эффекта

Абсолютная,  г сухого вещества на 1 м2

Относительная, %

7. Кукуруза + соя

380160

4318

7. Кукуруза + горох

-1195

-216

8. Кукуруза + пайза

91100

1416

9. Соя + пайза

23076

3311

9. Горох + пайза

4392

818

10. Соя + подсолнечник

31095

3611

10. Горох + подсолнечник

24080

299

11. Подсолнечник +  пайза

37089

389

12. Гречиха сорта Крылатая + гречиха сорта Деметра

-783

-115

13. Соя + гречиха сорта Крылатая

75100

1318

13. Горох + гречиха сорта Крылатая

150200

2432

14. Соя + гречиха сорта Деметра

22090

3012

14. Горох + гречиха сорта Деметра

84140

1525

15. Подсолнечник + гречиха сорта Крылатая

270130

3014

16. Подсолнечник + гречиха сорта Деметра

260130

2914

С другой стороны, последовательности агросообществ, ранжированные по величинам абсолютного и относительного агроценотического эффекта не полностью совпадали между собой, что было вызвано различиями по продуктивности вариантов сравнения, то есть чистых посевов разных культур.

Интерес представляют исследования агроценозов с максимальными как абсолютными, так и относительными значениями агроценотического эффекта. Для первых целесообразно проведение исследований по установлению зависимости между плотностью посева и абсолютной величиной агроценотического эффекта. Такие исследования позволят установить плотность посева, при которой смешанные сидеральные агроценозы будут достигать максимальной продуктивности. Для агроценозов с высоким относительным значением агроценотического эффекта, но относительно низкой абсолютной его величиной, исследования должны быть направлены на увеличение продуктивности чистых посевов компонентов, входящих в эти агросообщества.

В рамках проведенных исследований было установлено, что по количеству надземной фитомассы, поступающей в почву при сидерации, наиболее перспективны следующие агросообщества: подсолнечник + пайза, подсолнечник + гречиха сорта Деметра, подсолнечник + гречиха сорта Крылатая, кукуруза + соя, подсолнечник + соя.

Для установления характера влияния фактора смешивания на структуру сидеральной надземной массы сопоставлялись данные по продуктивности отдельных культур и сорных растений в агросообществах и в вариантах сравнения.

В большинстве случаев фактор смешивания приводил к увеличению продуктивности и доли культурных компонентов и снижению этих показателей для сорных компонентов агроценоза. Эта тенденция доминировала в агроценозах кукуруза + пайза, соя + подсолнечник, пайза + подсолнечник, соя + гречиха сорта Крылатая, горох + гречиха сорта Крылатая, соя + гречиха сорта Деметра, подсолнечник + гречиха сорта Крылатая и подсолнечник + гречиха сорта Деметра. Так, например, агроценоз пайза + подсолнечник значительно отличался по структуре от вариантов сравнения (рис.3).

В агроценозах кукуруза + соя, соя + пайза и горох + подсолнечник также увеличивалась продуктивность культурных компонентов, но при этом отмечалась тенденция возрастания надземной массы сорняков, причем в агросообществах кукуруза + соя и горох + подсолнечник эта тенденция получила статистическое подтверждение, что явилось следствием значимого увеличения продуктивности

Рис. 3. Влияние агроценотического эффекта на структуру агросообщества пайза + подсолнечник (цифрами указаны массовые доли культур и сорных растений в %).

куриного проса. Однако под влиянием фактора смешивания доля культурного компонента в агросообществах кукуруза + соя и соя + пайза в большей степени увеличивалась по сравнению с сорным, тогда как в агроценозе горох + подсолнечник наблюдалась обратная картина.

В агросообществе кукуруза + горох агроценотический эффект не привел к значимому возрастанию продуктивности отдельных культур и общей их продуктивности. При этом надземная масса сорных компонентов изменялась неоднозначным образом: продуктивность куриного проса возрастала, двудольных сорняков - снижалась, что в конечном итоге привело к значительному уменьшению сорного компонента в целом. 

Воздействие фактора смешивания слабо сказалось на изменении продуктивности культурных и сорных компонентов в агроценозах горох + пайза, гречиха сорта Крылатая и гречиха сорта Деметра и горох + гречиха сорта Деметра. Примерно в рамках этих же тенденций изменялась и структура соответствующих агросообществ.

Было отмечено, что агроценозы, различающиеся  по входящему в них бобовому компоненту, могли обладать, как сходными, так и неодинаковыми свойствами. При смешивании кукурузы и сои, а также кукурузы с горохом, проявлялись одинаковые тенденции по отношению к сорным компонентам:  подавление двудольных сорняков и стимулирование куриного проса. Однако, если продуктивность кукурузы при смешивании с соей значимо увеличивалась, то при смешивании с горохом практически не изменялась. В агросообществах соя + гречиха сорта Крылатая и соя + гречиха сорта Деметра агроценотический эффект приводил к значимому увеличению продуктивности обоих сортов гречихи, а в агросообществах горох + гречиха сорта Крылатая и горох + гречиха сорта Деметра - к достоверному снижению надземной массы гречихи. Однако, в смесях сортов гречихи с соей и горохом агроценотический эффект приводил к тенденции преимущественного увеличения доли культурного компонента в этих агросообществах. Наиболее значительными были различия в проявлении агроценотического эффекта при замене в агросообществе соя + подсолнечник сои на горох.

В смеси сои и подсолнечника общая продуктивность культур значимо возрастала по отношению к вариантам сравнения, в агроценозе горох + подсолнечник практически не изменялась. Продуктивность бобового компонента в обеих смесях значимо увеличивалась. Продуктивность подсолнечника при смешивании с соей достоверно увеличивалась в 2.5 раза по отношению к вариантам сравнения, при смешивании с горохом -  незначительно убывала. На сорную составляющую агросообществ соя + подсолнечник и горох + подсолнечник агроценотический эффект оказывал разное влияние.  В агросообществе соя + подсолнечник под воздействием фактора смешивания происходило достоверное вытеснение двудольных сорняков и сорного компонента в целом. При смешивании гороха и подсолнечника наблюдалась недостоверная тенденция уменьшения надземной массы двудольных сорняков на фоне возрастания продуктивности сорного компонента. Это было связано со значимым возрастанием надземной массы куриного проса под воздействием фактора смешивания.

Такой характер изменения продуктивности куриного проса в смесях сои с подсолнечником и гороха с подсолнечником можно было объяснить следующими причинами. Соя стимулировала рост подсолнечника, горох проявлял тенденцию к угнетению этой культуры, но при этом и соя и горох стимулировали рост куриного проса. В годы, когда продуктивность подсолнечника несколько снижалась и, соответственно, высвобождались определенные ресурсы среды, продуктивность куриного проса возрастала в результате стимулирующего воздействия сои. При наиболее благоприятных условиях произрастания подсолнечника и достижения этой культурой максимальной за годы проведения опыта продуктивности наблюдалось подавление куриного проса, то есть соя, оказывая одновременное прямое эдафическое стимулирующее воздействие на куриное просо и подсолнечник, косвенно (через подсолнечник) вытесняла этот сорняк из агроценоза. Угнетающее воздействие гороха на подсолнечник и стимулирующее на куриное просо приводило к значительному увеличению  надземной массы последнего в смесях подсолнечника с горохом. По отношению к вариантам сравнения суммарная надземная масса сорной растительности уменьшалась в смеси сои с подсолнечником (в среднем за 3 года на 29%)  и возрастала в смеси гороха и подсолнечника (в 2.7 раза). Рассмотренные изменения продуктивности культур и сорных растений в агросообществах соя + подсолнечник и горох + подсолнечник под влиянием фактора смешивания привели к увеличению в первом агроценозе доли культурного компонента на фоне вытеснения сорного, во-втором - к уменьшению доли культур при возрастании доли сорной растительности (рис. 4, 5).

Рис. 4. Влияние агроценотического эффекта на структуру агросообщества соя + подсолнечник.

Рис. 5. Влияние агроценотического эффекта на структуру агросообщества горох + подсолнечник.

Из сопоставления остальных агроценозов с разным бобовым компонентом следовало, что при замене сои на горох происходило в той или иной мере выраженное подавлению другой культуры агроценоза и общее снижение продуктивности сидеральных агросообществ. По всей видимости, горох ограничивал потребности в использовании факторов среды (элементах питания, влаге, свете и др.) другой культурой агросообщества. Это было связано с тем, что горох, являясь ранней яровой культурой (остальные культуры в опыте поздние яровые), опережал по темпам роста другую культуру агроценоза и оказывал на нее угнетающее воздействие в первую половину вегетационного периода.

Исследовалось влияние агроценотического эффекта на устойчивость поступления в почву надземной массы сидеральных агроценозов, а также их культурного и сорного компонентов в зависимости от погодных условий периода проведения опыта. В качестве меры устойчивости был взят коэффициент вариации продуктивности по годам проведения опыта. Считалось, что чем меньше величина указанного коэффициента, тем более устойчиво к погодным условиям периода проведения опыта поступление в почву надземной массы исследуемого компонента агросообщества.

Существенных преимуществ устойчивости к погодным условиям продуктивности агроценозов в целом по отношению к вариантам сравнения не было отмечено. Влияние фактора смешивания на устойчивость культурных и сорных компонентов было более выраженным, что прослеживалось во всех без исключения агросообществах. При этом доминировала тенденция возрастания устойчивости продуктивности культурного компонента, что привело к снижению коэффициента вариации его продуктивности в подавляющем большинстве исследуемых агросообществ.

По устойчивости к погодным условиям агросообщества были условно разделены на три группы (табл.5). Первую (устойчивую) группу составили агросообщества, в которых влияние агроценотического эффекта привело к снижению коэффициента вариации на 19Ц33% по отношению к вариантам сравнения, вторую (слабо устойчивую) группу - агроценозы с величиной снижения указанного коэффициента на 8-5%, третью (неустойчивую) группу - агросообщества, в которых под влиянием фактора смешивания произошло увеличение коэффициента вариации (на 6Ц46%).

Таблица 5. Группы агросообществ по устойчивости поступления в почву фитомассы культурного компонента за период исследования.

1 группа (устойчивая)

2 группа (слабо устойчивая)

3 группа (неустойчивая)

кукуруза + пайза, соя + пайза, соя + подсолнечник, подсолнечник + пайза, гречиха сорта Крылатая + гречиха сорта Деметра, соя + гречиха сорта Крылатая,  соя + гречиха сорта Деметра, подсолнечник + гречиха сорта Крылатая, подсолнечник + гречиха сорта Деметра

кукуруза + соя, кукуруза + горох

горох + пайза, горох + гречиха сорта Крылатая, горох + гречиха сорта Деметра

Относительно высокая степень устойчивости к временной вариабельности поступления в почву фитомассы агросообществ, входящих в первую группу, по-видимому, объясняется достаточно плотным заполнением экологических ниш культурными компонентами на фоне их позитивного взаимовлияния и достаточно успешного вытеснения сорных растений. Культурному компоненту этих агроценозов сорная растительность серьезной конкуренции за ресурсы среды не смогла составить.

За исключением агросообщества кукуруза + соя, во вторую и третью группу входили агроценозы гороха с другими культурами. Во всех этих агроценозах стимулировалось развитие сорной растительности, а в агросообществах с горохом было еще отмечено подавление других культур.

Влияние агроценотического эффекта на временную вариабельность продуктивности сорного компонента в большинстве агросообществ происходило в рамках противоположной тенденции (табл. 6).

Из сопоставления таблиц 5 и 6 следует, что агросообщества, входящие в первую группу таблицы 5, практически полностью совпадают с составом агроценозов в группах 2 и 3 таблицы 6, и наоборот: агросообщества в первой группе таблицы 6 распределены во второй и третьей группе таблицы 5. Отсюда следует, что между устойчивостью культурного и сорного компонентов агросообществ была выражена обратная взаимосвязь.

Таблица 6. Группы агросообществ по устойчивости поступления в почву фитомассы сорного компонента за период исследования.

1 группа (устойчивая)

2 группа (слабо устойчивая)

3 группа (неустойчивая)

кукуруза + горох, горох + пайза, гречиха сорта Крылатая + гречиха сорта Деметра, горох + гречиха сорта Деметра

подсолнечник + пайза

кукуруза + соя, кукуруза + пайза, соя + пайза, соя + подсолнечник, соя + гречиха сорта Крылатая,  горох + гречиха сорта Крылатая,  соя + гречиха сорта Деметра, подсолнечник + гречиха сорта Крылатая, подсолнечник + гречиха сорта Деметра

Происходящее под влиянием агроценотического эффекта повышение устойчивости продуктивности культурного компонента к воздействию факторов временной вариабельности и уменьшение этого показателя для сорной составляющей агросообществ может быть одним из признаков совместимости культур в агросообществе.

Исследовалось влияние фактора смешивания на урожайность последующих зерновых культур как в условиях отчуждения надземной массы моно- и полиценозов, так и при ее использовании для сидерации. Влияние агроценотического эффекта при отчуждении надземной массы указанных агросообществ привело к значимому увеличению урожайности озимой пшеницы на делянках, ранее занятых агроценозами кукуруза + соя и пайза + подсолнечник  соответственно на 1.6 и 1.9 ц/га по отношению к вариантам сравнения. Влияние фактора смешивания на урожайность озимой пшеницы, посеянной на других делянках опыта после скашивания и вывоза с них надземной массы  моно- и полиценозов, также в основном было положительным, но статистического подтверждения эта тенденция не получила.

При использовании надземной массы исследуемых агросообществ для сидерации под влиянием агроценотического эффекта урожайность яровой пшеницы значимо увеличилась на делянках, ранее занятых агросообществами кукуруза + соя, соя + подсолнечник, пайза + подсолнечник, гречиха сорта Крылатая + подсолнечник и гречиха сорта Деметра + подсолнечник  (на 1.3Ц2.5 ц/га по отношению к урожайности яровой пшеницы в вариантах сравнения). Недостоверная тенденция увеличения урожайности яровой пшеницы  под влиянием агроценотического эффекта отмечалась на делянках, ранее занятых другими сидеральными агросообществами. Исключением в этом плане были агросообщества соя + гречиха сорта Крылатая и гречиха сорта Крылатая + гречиха сорта Деметра. Агроценотический эффект не оказал никакого влияния на урожайность яровой пшеницы, предшественником которой было первое сидеральное агросообщество, и приводил к незначимому снижению урожая этой культуры (на 0.6 ц/га) при ее размещении на делянках, ранее занятых сидеральной сортосмесью гречихи.

ГЛАВА 4. ВЛИЯНИЕ АГРОЦЕНОТИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА НА РАСХОДОВАНИЕ ПРОДУКТИВНОЙ ПОЧВЕННОЙ ВЛАГИ, КОНЦЕНТРИРОВАНИЕ И НАКОПЛЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ НАДЗЕМНОЙ МАССОЙ СИДЕРАЛЬНЫХ АГРОСООБЩЕСТВ.

Для установления влияния агроценотического эффекта на запасы продуктивной влаги (по исследуемым глубинам) в пахотном, подпахотном горизонтах и в метровом слое почвы использовалась вторая модификация метода построения варианта сравнения.

Между всеми без исключения смешанными посевами и соответствующими вариантами сравнения различия по расходованию влаги на всех исследуемых глубинах, а также в слое 0 - 100 см, были статистически недостоверными.

В то же время, коэффициенты эффективности использования продуктивной влаги из метрового слоя почвы под агросообществами кукуруза + соя, соя + подсолнечник, подсолнечник + пайза, подсолнечник + гречиха сорта Крылатая и подсолнечник + гречиха сорта Деметра были значимо выше по отношению к соответствующим вариантам сравнения (рис. 6).

По всей видимости, это явилось следствием улучшения микроклиматических показателей под указанными агросообществами. Так, величина относительной влажности воздуха в этих агроценозах по отношению к вариантам сравнения возросла на 8 - 18%, что соответствовало приближению к оптимальным условиям для роста и развития растений по этому показателю.

По материалам проведения полевых опытов исследовалось влияние агроценотического эффекта на концентрирование и накопление макро- и микроэлементов надземной массой сидеральных агросообществ.

Фактор смешивания оказал существенное влияние на химический состав культур и сорных растений. В надземной массе культур при смешивании посевов преобладала тенденция увеличения содержания элементов (в 82% из числа случаев значимого изменения химического состава культур), в тканях сорных растений наблюдалась обратная тенденция (в 55% случаев содержание исследуемых элементов снижалось под влиянием агроценотического эффекта).

Рис. 6. Коэффициент эффективности использования продуктивной влаги надземной сидеральной массой агросообществ и вариантов сравнения (г сухого вещества / мм продуктивной влаги).

Происходивщее под влиянием агроценотического эффекта изменение содержания исследуемых элементов в надземной массе агросообществ было слабо связано с изменением ее количества, вызванного воздействием этого фактора.

По всей видимости, концентрирование элементов растениями исследуемых агросообществ по отношению к изменению надземной массы происходило под воздействием двух разнонаправленных тенденций: 1) увеличение накопления элементов для обеспечения последующего возрастания продуктивности; 2) запасание элементов для выживания в условиях жесткой конкуренции при снижения продуктивности. Первая тенденция была более характерна для культурного компонента агросообщества, вторая - для сорного, и ни одна из них ясно не прослеживалась для агросообществ в целом.

Число случаев значимого изменения содержания отдельных элементов под влиянием фактора смешивания в культурном компоненте шести агросообществ, характеризуемых наиболее высокими значениями абсолютного агроценотического эффекта по количеству надземной массы, поступившей в почву (табл. 4), представлено в таблице 7, из которой следует, что эти элементы можно условно разбить на 3 группы.

Первая группа, в которую входили К, Са, Cl, Si, и Р, характеризовалась наибольшим, по отношению к другим группам, общим числом случаев изменения содержания элементов (от 5 до 8), а также числом случаев увеличения их содержания под воздействием фактора смешивания (от 5 до 7). Вторую группу составляли элементы (Mn, Zn, Mg, Br, Al), общее число случаев изменения содержания которых в надземной массе культурного компонента, также как и число случаев их накопления в последнем, было равно 2 или 3. Третья группа состояла из элементов (S, Fe, Sr, Cu, Rb, Pb, Cr, Ni), характеризуемых единичными значимыми изменениями их содержания или отсутствием таковых в тканях культурного компонента.

Таблица 7. Изменения элементного состава надземной массы культурного компонента агросообществ.

Элемент

Число случаев значимого возрастания

Число случаев значимого уменьшения

Общее число случаев изменения

K

7

1

8

Ca

7

1

8

Cl

6

1

7

Si

5

0

5

Р

5

1

6

Mn

3

0

3

Zn

2

0

2

Mg

2

0

2

Br

2

0

2

Al

2

0

2

S

1

0

1

Fe

1

0

1

Sr

1

0

1

Cu

1

0

1

Rb

1

0

1

Pb

1

0

1

Cr

0

1

1

  Ni

0

0

0

Вхождение в группу наиболее концентрируемых элементов кремния и хлора, наряду с такими необходимыми элементами питания как калий, фосфор и кальций, по всей видимости, означало реализацию альтернативных механизмов питания растений в условиях возрастания их потребностей в фосфоре и азоте при относительном дефиците этих элементов в почве. Например, известно, что под воздействием кремния на 40Ц50% снижалась потребность растений в фосфоре за его счет более эффективного использования (Muir et al, 2002; Ермаков и др., 2007). Концентрирование хлоридов в надземной массе растений агросообществ, по-видимому, было связано с недостатком азота (Церлинг,1960). Под влиянием кремния и хлорид-иона ускорялось включение минеральных форм азота в органические соединения и биосинтез аминокислот (Wagner, 1940; Школьник, 1974), то есть улучшалось использование азота, поступающего в растения.

В значительной части исследуемых агросообществ была выражена тенденция концентрирования фосфора одними растениями, кремния - другими. При этом в некоторых случаях отмечалась конкуренция между культурами и сорняками. Так, при смешивании сои и подсолнечника в надземной массе сои возрастало содержание кремния, в надземной массе подсолнечника - фосфора. В агроценозе соя + гречиха сорта Деметра в тканях сои увеличивалось содержание фосфора, в растениях гречихи сорта Деметра - кремния, тогда как количество кремния значимо снижалось в надземной массе двудольных сорняков.

Во вторую группу, наряду с элементами, роль которых в жизни растений относительно хорошо изучена (Mn, Zn, Mg), входили также Br и Al. Влияние нетоксичных количеств этих элементов на рост и развитие растений исследовано недостаточно полно. Однако, известно, что возрастание содержания алюминия до порога токсичности оказывало положительное влияние на поглощение растениями фосфора (Школьник, 1974), стимулировало рост корней и стеблей растений и повышало устойчивость растений к неблагоприятным условиям среды (Pegtel, 1987). Известно также, что нетоксичные количества брома стимулировали поглощение растениями азота и фосфора в течение всего вегетационного периода (Портянко, Котин, 1967), усиливали активность окислительных ферментов, способствовали повышению накопления надземной массой элементов минерального питания (Важенин, Белякова, 1972).

Поглощение растениями элементов третьей группы, вероятно, носило случайный, пассивный характер, обусловленный локальными особенностями среды произрастания.

Было установлено, что метеорологические условия вегетационного периода оказывали определенное влияние на коэффициенты концентрирования элементов культурами опыта под воздействием фактора смешивания. Уравнения регрессии, отражающие зависимость относительных коэффициентов концентрирования макроэлементов (отношений содержания элементов в надземной массе культур, входящих в состав смешанных посевов, к соответствующим значениям для чистых посевов или вариантов сравнения) от относительных метеорологических показателей (отношений суммы осадков и активных температур за вегетационный период по годам исследования к многолетней норме) можно было разделить на 2 типа. В первом типе уравнений коэффициент регрессии, умножаемый на показатель количества осадков (Q), был отрицательным, а коэффициент, стоящий перед показателем суммы активных температур (Т), положительным. Во втором типе уравнений наблюдалась обратная картина: коэффициент регрессии для показателя количества осадков был положительным, а для показателя суммы активных температур - отрицательным. Так, например, зависимость концентрирования подсолнечником  при его смешивании с соей кремния (WSi) выражалась уравнением первого типа, а стронция (WSr) - уравнением второго типа:

WSi = -0.38Q + 1.33T + 0.0003; WSr = 0.84Q - 0.02T  - 0.002.

Значимые связи между концентрированием элементов культурами в смешанных посевах и погодными условиями в 64% случаев были представлены уравнениями 1 типа, отражающими увеличение уровня исследуемых элементов при нарастании дефицита влаги и суммы активных температур, что соответствовало засушливым погодным условиям.

В этих условиях влияние агроценотического эффекта приводило к увеличению концентрирования культурами кремния, хлора, калия и цинка, а также к снижению в растениях уровня алюминия, железа и стронция, содержание которых в растениях определялось уравнениями 2 типа. Из полученных зависимостей следовало, что при дефиците осадков и относительно высоких температурах влияние агроценотического эффекта приводило к концентрированию элементов, способствующих повышению устойчивости культур к засушливым условиям. Уменьшение накопления алюминия, железа и стронция, возможно, являлось следствием увеличения относительных коэффициентов концентрирования  кремния, хлора, серы, калия и цинка. Так, например, известно, что цинк не только обладает способностью снижать поглощение железа корнями, но и препятствует транслокации железа к наземным органам (Sajwan, Lindsay, 1988).

Таким образом, в рассматриваемом опыте устойчивость растений в смешанных посевах к неблагоприятным факторам внешней среды была связана не только с известными особенностями их пространственно-временного расположения (ярусное строение агрофитоценоза, различия по глубине проникновения и размещению корней в почве, изменение относительного положения в пространстве в зависимости от фаз развития и т. д.), но и с более высокой способностью (по отношению к чистым посевам) поглощать из почвы элементы, повышающие адаптационный потенциал культур.

Влияние агроценотического эффекта приводило в основном к значимому изменению накопления калия, кальция, кремния, железа, марганца, цинка, брома и стронция надземной массой культурного и сорного компонента агросообществ. При этом в основном происходило увеличение накопления указанных элементов надземной массой культурного компонента агроценозов и разнонаправленное изменение их накопления сорным компонентом, которое определялось составом культур в смешанных посевах. В большинстве агроценозов накопление элементов надземной массой сорного компонента было тем меньше, чем больше их накапливалось в надземной массе культурного компонента.

Для обеспечения почв исследуемыми элементами самыми перспективными сидеральными агросообществами оказались подсолнечник + пайза, подсолнечник + гречиха сорта Деметра, подсолнечник + гречиха сорта Крылатая и соя + подсолнечник.

Для оценки в нормальных экологических условиях  накопления надземной массой агросообществ всей совокупности исследуемых макро- и микроэлементов, автором был предложен показатель накопления совокупности элементов.

Расчет показателя накопления элементов надземной массой сидеральных агросообществ проводился по следующему алгоритму. В начале исходные последовательности значений величин накопления элементов культурами и сорными растениями во всех исследуемых агроценозах объединялись в одну общую последовательность по каждому элементу. Полученные таким образом по накоплению каждого элемента общие последовательности нормировались, в результате чего исходные значения накопления какого-либо элемента заменялись величинами их нормированных отклонений, рассчитываемых по формуле: Zijk = (Xijk Ц Mj) / Stj, где Zijk и Xijk - нормированное отклонение и значение содержания jЦго элемента в iЦтом растении kЦго агроценоза, Mj - среднее арифметическое для количества jЦтого элемента в совокупности всех определений; Stj - стандартное отклонение для количества jЦтого элемента в совокупности всех определений.

Далее в исходных последовательностях величины накопления элементов каждой культурой и сорным растением в исследуемых агросообществах заменялись соответствующими значениями их нормированных отклонений. В качестве меры накопления для каждого из сравниваемых сидеральных агроценозов было взято среднее значение из нормированных отклонений накопления исследуемых элементов.

Замена исходных данных безразмерными величинами нормированных отклонений позволяла как в общеизвестной бочке Либиха, придать одинаковую значимость каждому из исследуемых элементов (последовательность нормированных отклонений каждого элемента в данном случае характеризовалась математическим ожиданием, равным нулю, и дисперсией, равной единице), с другой стороны, - сохранить исходные различия между растениями агроценозов по количеству каждого элемента.

Полученные таким образом результаты являются сопоставимыми между собой, так как нормирование по каждому исследуемому элементу проводилось для всего полученного массива данных по накоплению этого элемента культурами и сорными растениями  вне зависимости от их принадлежности к различным агроценозам. Это позволяет из числа исследуемых агроценозов выбрать те из них, которые характеризуются максимальными значениями средних нормированных отклонений, что означает их способность накапливать максимальное количество элементов питания. Такие агросообщества обладают наиболее высокой удобрительной ценностью при использовании для целей сидерации.

Было получено, что максимальными значениями показателя накопления совокупности элементов характеризовались смеси: подсолнечник + гречиха сорта Деметра, подсолнечник + гречиха сорта Крылатая, пайза + подсолнечник и соя + подсолнечник (рис. 7).

Рис 7.  Показатель накопления совокупности элементов надземной массой агросообществ (I), К - кукуруза, С - соя, П - пайза, Под - подсолнечник, ГК - гречиха сорта Крылатая, ГД - гречиха сорта Деметра.

Влияние агроценотического эффекта, оцениваемого как разность между значениями указанного показателя в агросообществах и в соответствующих вариантах сравнения, приводило к увеличению накопления совокупности макро- и микроэлементов надземной массой большинства агросообществ, что происходило за счет культурного компонента, тогда как количество накапливаемых элементов надземной массой сорняков снижалось.

Эта тенденция была характерна для семи из десяти исследуемых агроценозов (рис. 8). По результатам проведенных расчетов наилучшими из сидеральных агросообществ оказались подсолнечник + гречиха сорта Деметра, подсолнечник + гречиха сорта Крылатая, пайза + подсолнечник и соя + подсолнечник. Под влиянием фактора смешивания накопление совокупности элементов надземной массой этих агросообществ в основном происходило за счет культурного компонента на фоне значимого снижения их аккумулирования надземной массой сорных растений, что указывало на вытеснение сорняков из состава агроценозов.

Показано, что величины изменений показателя накопления совокупности химических элементов отдельными культурами и сорными растениями в агросообществе, происходящих в результате влияния агроценотического эффекта, можно использовать для исследования взаимодействия между ними по минеральному питанию и подбора культур в сидеральные агросообщества.

Рис.8.  Изменение показателя накопления совокупности элементов надземной массой агросообществ (dI) под влиянием агроценотического эффекта.

ГЛАВА 5. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ АГРОЦЕНОТИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА В СИДЕРАЛЬНЫХ АГРОСООБЩЕСТВАХ ДЛЯ ВОСПРОИЗВОДСТВА ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВ.

Показатели биологической активности целлюлозоразрушающих бактерий, как в пахотном, так и в подпахотном горизонтах под смешанными посевами,  по сравнению с почвами под чистыми посевами культур, в меньшей степени зависели от вида культур и характеризовались более высокими средними значениями.

Для расчета вариантов сравнения с целью оценки агроценотического эффекта использовалась первая модификация метода построения вариантов сравнения. В пахотном горизонте влияние агроценотического эффекта приводило к тенденции возрастания показателей микробиологической активности под всеми без исключения агросообществами (табл.8). Эта тенденция оказалась статистически подтвержденной для пахотного горизонта под агросообществами, выделенными в таблице 8 жирным курсивом. Агроценотический эффект привел к значимому увеличению показателей микробиологической активности в указанных агросообществах соответственно на 10, 10, 10, 7 и 11%.

Таблица 8. Влияние фактора смешивания посевов на активность ЦРБ (в % уменьшения массы бумажных фильтров) в пахотном горизонте (U - разность между средними значениями показателей в смешанных посевах и на вариантах сравнения).

Средние показатели активности ЦРБ за период исследования

U

Смешанные посевы

Варианты срав-нения

Кукуруза + соя

270.8

171.1

101.4

Кукуруза + пайза

170.3

151.8

21.8

Соя + пайза

183.4

140.9

43.5

Соя + подсолнечник

281.0

181.2

101.6

Пайза + подсолнечник

220.7

120.9

101.2

Гречиха сорта Крылатая + гречиха сорта Деметра

221.2

190.4

31.3

Соя + гречиха сорта Крылатая

182.2

161.8

22.8

Соя + гречиха сорта Деметра

191.0

162.3

32.5

Гречиха сорта Крылатая + подсолнечник

210.7

141.3

71.5

Гречиха сорта Деметра + подсолнечник

220.5

112.2

112.3

В подпахотном горизонте под всеми агросообществами также отмечалась тенденция увеличения показателей микробиологической активности (табл. 9), но значимое возрастание этого показателя (на 6%) было установлено только для подпахотного горизонта под агросообществом пайза + подсолнечник.

В рамках проведенных опытов среди рассматриваемых агросообществ наиболее высоким потенциалом улучшающего воздействия на фитосанитарное состояние почв, выражающегося в способности подавлять сорную растительность и фитопатогенную микрофлору, обладали агроценозы соя + подсолнечник, пайза + подсолнечник, гречиха сорта Крылатая + подсолнечник и гречиха сорта Деметра + подсолнечник.

В почвах под агросообществом кукуруза + соя отмечалось значимое увеличение активности целлюлозоразрушающих бактерий под влиянием агроценотического эффекта, что способствовало подавлению фитопатогенной микрофлоры, но, с другой стороны, влияние этого эффекта приводило к стимулированию не только культурного компонента, но и сорных растений, что не позволило рассматривать это агросообщество как улучшающее фитосанитарное состояние почв.

Таблица 9. Влияние фактора смешивания посевов на активность ЦРБ (в % уменьшения массы бумажных фильтров) в подпахотном горизонте (U - разность между средними значениями показателей в смешанных посевах и на вариантах сравнения)

Средние за 3 года показатели активности

U

Смешанные посевы

Варианты срав-нения

Кукуруза + соя

200.8

142.5

62.6

Кукуруза + пайза

142.1

121.2

22.4

Соя + пайза

162.1

130.9

32.3

Соя + подсолнечник

180.7

132.5

52.6

Пайза + подсолнечник

190.4

131.1

61.2

Гречиха сорта Крылатая + гречиха сорта Деметра

161.3

140.3

21.3

Соя + гречиха сорта Крылатая

150.7

141.1

11.3

Соя + гречиха сорта Деметра

140.7

121.4

21.6

Гречиха сорта Крылатая + подсолнечник

170.3

141.3

31.3

Гречиха сорта Деметра + подсолнечник

170.3

121.7

51.7

Было установлено, что за период с 2001 по 2005 гг. объемная масса пахотного горизонта под чистыми посевами снизилась на 0.04 - 0.07 г/см3, под смешанными - на 0.05 - 0.13 г/см3. Снижение объемной массы подпахотного горизонта соответственно составило 0.02 - 0.04 и 0.03 - 0.09 г/см3.

Для оценки влияния агроценотического эффекта на объемную массу черноземов использовалась 2-я модификация метода построения вариантов сравнения.

Под влиянием фактора смешивания объемная масса пахотного горизонта характеризовалась тенденцией к уменьшению под большинством исследуемых агросообществ.  В наибольшей степени это было выражено под агросообществом  пайза + подсолнечник, плотность пахотного горизонта под которым уменьшилась на 0.09 г/см3 (рис. 9).

Такая же тенденция отмечалась и в подпахотном горизонте под агросообществами. Максимальные значения снижения объемной массы падпахотного горизонта под влиянием фактора смешивания, составляющие  0.03 - 0.06 г/см3, были отмечены под агросообществами пайза + подсолнечник, кукуруза + соя, соя + подсолнечник, гречиха сорта Деметра + подсолнечник и гречиха сорта Крылатая + подсолнечник.

Наиболее эффективными для снижения плотности в слое почв 0 - 25 и 25 - 40 см оказались агросообщества подсолнечник + пайза, кукуруза + соя и подсолнечник + соя. Доля вклада фактора смешивания в общую величину снижения плотности почв под этими агросообществами в результате их сидерации в пахотном горизонте составила 69, 40 и 44%, в подпахотном - 67, 50 и 57%.

Рис.9. Влияние фактора смешивания на уменьшение объемной массы (г/см3) пахотного горизонта.

Максимальные значения коэффициентов структурности были отмечены в пахотном и подпахотном горизонте (соответственно 95.6Ц98.5% и 94.1Ц96.3%) под агросообществами: подсолнечник + пайза, подсолнечник + соя, кукуруза + соя,  гречиха сорта Деметра + подсолнечник и гречиха сорта Крылатая + подсолнечник. Наиболее существенное влияние фактор смешивания оказал на эти показатели в пахотном (табл. 10) и подпахотном горизонте под агросообществами: кукуруза + соя, подсолнечник + соя и подсолнечник + пайза.

Таблица 10. Влияние фактора смешивания на изменение коэффициентов структурности пахотного горизонта.

Варианты опыта

Коэффициент структурности, %

Агроценотический эффект, %

в смешанных посевах

в вариантах сравнения

Кукуруза + соя

96.2

92.7

3.5

Кукуруза + пайза

94.2

93.4

0.8

Соя + пайза

95.1

93.8

1.3

Соя + подсолнечник

97.8

94.3

3.5

Пайза + подсолнечник

98.5

95.0

3.5

Гречиха сорта Крылатая + гречиха сорта Деметра

92.8

93.3

-0.5

Соя + гречиха сорта Крылатая

93.1

92.8

0.3

Соя + гречиха сорта Деметра

94.5

93.1

1.4

Гречиха сорта Крылатая + подсолнечник

95.6

94.0

1.6

Гречиха сорта Деметра + подсолнечник

96.0

94.3

1.7

Максимальные значения степени агрегатности были отмечены в пахотном горизонте под агросообществами: пайза + подсолнечник, соя + подсолнечник, кукуруза + соя, гречиха сорта Деметра + подсолнечник и соя + гречиха сорта Деметра (87.1 - 90.4%). Наиболее высокими величинами этого показателя характеризовался подпахотный горизонт под агроценозами: пайза + подсолнечник, соя + подсолнечник и кукуруза + соя (86.9 - 89.6%).

Под влиянием фактора смешивания происходило увеличение степени агрегатности пахотного (табл. 11) и подпахотного горизонта, что особенно было выраженным под агросообществами: подсолнечник + пайза,  подсолнечник + соя и кукуруза + соя.

За период проведения опытов в пахотном горизонте под всеми вариантами произошло статистически значимое увеличение содержания гумуса. Под вариантами с чистыми посевами оно возросло на 0.26Ц0.48%, под смешанными агроценозами - на 0.53Ц0.73%.

Таблица 11. Влияние фактора смешивания на изменение степени агрегатности пахотного горизонта.

Варианты опыта

Степень агрегатности, %

Агроценотический эффект, %

в смешанных посевах

в вариантах сравнения

Кукуруза + соя

88.2

84.6

3.6

Кукуруза + пайза

83.9

84.4

-0.5

Соя + пайза

85.0

84.5

0.5

Соя + подсолнечник

89.7

84.7

5.0

Пайза + подсолнечник

90.4

84.5

5.9

Гречиха сорта Крылатая + гречиха сорта Деметра

84.5

84.0

0.5

Соя + гречиха сорта Крылатая

84.8

83.5

1.3

Соя + гречиха сорта Деметра

87.1

85.3

1.8

Гречиха сорта Крылатая + подсолнечник

85.6

83.5

2.1

Гречиха сорта Деметра + подсолнечник

87.9

85.3

2.6

Влияние агроценотического эффекта привело к значимому увеличению содержания гумуса в пахотном горизонте под всеми агросообществами (рис. 10).

Рис.10. Влияние фактора смешивания посевов на изменение содержания гумуса в пахотном горизонте почв (в %).

Наиболее выраженным это было для пяти агросообществ, содержание гумуса под которыми увеличилось на 0.20-0.24%, что, согласно  балансовым расчетам, соответствовало дополнительному внесению 13.2Ц26.4 т/га подстилочного навоза. Доля вклада фактора смешивания в общее увеличение в пахотном горизонте после сидерации почв указанными агросообществами составила 32 - 37%.

В подпахотном горизонте содержание гумуса также возросло под всеми вариантами опыта. Статистическая значимость этого факта было подтверждена для 9 из 10 вариантов со смешанными агроценозами и для двух вариантов с чистыми посевами (гречиха сорта Крылатая, гречиха сорта Деметра). Наиболее высокими и достаточно близкими величинами увеличения содержания гумуса (от 0.32 до 0.39%) характеризовались смешанные агросообщества. Под влиянием фактора смешивания в половине из исследуемых агросообществ значимо возросло содержание гумуса в слое почвы 25-40 см на 0.22Ц0.32% (рис. 11), что было эквивалентным дополнительному внесению15.8Ц23.0 т/га подстилочного навоза. Вклад фактора смешивания в общий сидеральный эффект увеличения содержания гумуса в подпахотном горизонте под этими агросообществами составил  62 - 91%.

Рис.11. Влияние фактора смешивания посевов на изменение содержания гумуса в подпахотном горизонте почв (в %).

В пахотном горизонте черноземов под всеми вариантами опыта была отмечена тенденция возрастания количества подвижного фосфора, получившая в половине случаев статистическое подтверждение. Максимальные величины возрастания подвижного фосфора (2.1Ц2.4 мг/100 г почвы) были отмечены в пахотном горизонте под агроценозами: соя + пайза, соя + подсолнечник, пайза + подсолнечник и подсолнечник + гречиха сорта Деметра.

Значимое увеличение содержания Р2О5 в пахотном слое (рис. 12) под воздейстствием фактора смешивания (на 0.7Ц1.6 мг/100 г почвы) произошло под 60% исследуемых агросообществ, что, согласно нормативам (Фрид с соавт., 2010), соответствовало дополнительному внесению 88Ц200 кг/га фосфора удобрений.

В агросообществах кукуруза + соя, соя + подсолнечник, пайза + подсолнечник и подсолнечник + гречиха сорта Деметра, как фактор смешивания, так и общий сидеральный эффект приводили к значимому возрастанию количества подвижного фосфора в пахотном слое. При этом вклад фактора смешивания в общий эффект от сидерации составлял 1.1Ц1.6 мг/100 г почвы или 46 Ц73%.

Рис. 12. Влияние фактора смешивания посевов на изменение содержания подвижного фосфора в пахотном горизонте (мг/100г почвы).

В подпахотном горизонте изменение содержания подвижного фосфора происходило в рамках недостоверной тенденции его увеличения. Фактор смешивания привел к существенному увеличению содержания подвижного фосфора в подпахотном слое под 60% агросообществ на 0.7Ц1.2 мг/100 г почвы (рис. 13), что было эквивалентно внесению в запас 88-150 кг/га Р2О5. Вклад фактора смешивания в общее увеличение содержания подвижного фосфора в слое почвы 25Ц40 см под этими агроценозами составил 44 - 92%. Однако этого  оказалось недостаточно для существенного увеличения общего эффекта от сидерации.

Рис.13. Влияние фактора смешивания посевов на изменение содержания подвижного фосфора в подпахотном горизонте (мг/100г почвы).

Содержание обменного калия в пахотном и подпахотном горизонтах под всеми без исключения вариантами опыта за рассматриваемый период изменялось незначимо.

Влияние агроценотического эффекта приводило к значимому увеличению содержания обменного калия в слое почвы 0-25 см под агросообществами: соя + подсолнечник, пайза + подсолнечник, соя + гречиха сорта Деметра и подсолнечник + гречиха сорта Деметра (рис.14).

Рис.14. Влияние фактора смешивания посевов на изменение содержания обменного калия в пахотном горизонте (мг/100г почвы)

Уровень содержания обменного калия в пахотном слое под этими агроценозами в результате воздействия фактора смешивания соответственно увеличился на 1.0-2.4 мг/100 г почвы, что, согласно нормативам, было эквивалентным внесению 300-720 кг/га К2О. Поскольку общий эффект от сидерации значимо не отразился на содержании обменного калия, то, при исключении фактора смешивания, результирующая остальных факторов, влияющих на количество обменного калия в слое почвы 0-25 см, была бы отрицательной. Увеличение количества обменного калия под воздействием агроценотического эффекта противодействовало уменьшению его содержания, вызванного влиянием других факторов.

Под влиянием агроценотического эффекта произошло значимое увеличение количества обменного калия в слое почвы 25Ц40 см под всеми агросообществами на 0.7Ц2.6 мг/100 г почвы (рис. 15). Этот результат можно было бы получить внесением в запас 210-780 кг/га К2О. Также как в пахотном горизонте, в подпахотном слое увеличение количества обменного калия под воздействием агроценотического эффекта противодействовало уменьшению его содержания, вызванного влиянием других факторов.

В период проведения полевых опытов район исследования был подвержен воздействию мощного регионального фактора, которым предположительно было подтягивание солей к поверхности почвы в результате смены цикла увеличения увлажненности почвенной толщи ее иссушением (Базыкина, Бойко, 2010), что привело к изменению карбонатного состояния черноземов, часто сопровождаемого образованием псевдомицелия в верхней части почвенного профиля (Овечкин, 2008). Территория Петринского стационара также была подвержена влиянию этого фактора. Так, например, в пахотном горизонте на делянках опыта с бессменным картофелем за период с 2001 по 2005 гг. содержание обменного кальция увеличилось с 29 до 48 мг-экв/100 г почвы, в подпахотном горизонте - с 25 до 40 мг-экв/100 г почвы. Рассматриваемый фактор оказал затушевывающее воздействие на изменение содержания обменных форм кальция и магния, а также величин гидролитической кислотности, рН солевой и водной вытяжки под влиянием сидерации и агроценотического эффекта. Однако, и в условиях мощного внешнего тренда агроценотический эффект часто проявлял тенденцию противодействия этому фактору, что было направлено на сохранение более благоприятных условий среды обитания растений.

Рис.15. Влияние фактора смешивания посевов на изменение содержания обменного калия в подпахотном горизонте (мг/100г почвы).

Исследовалась связь показателя накопления надземной массой сидеральных агросообществ совокупности макро- и микроэлементов с изменением свойств почв, отражающих потенциальное плодородие почв, и с варьированием урожайности зерновых культур, как мерой изменения эффективного плодородия.

Было установлено, что указанный показатель накопления тесно связан с изменением содержания гумуса, органического вещества (по балансовыми расчетами) и средней урожайностью зерновых культур (табл. 12). Соответствующие значения коэффициентов корреляции были равны 0.75, 0.78 и 0.84. Связь этого показателя с содержанием подвижного фосфора и обменного калия в пахотном горизонте оказалась не такой сильной и характеризовалась относительно невысокими значениями коэффициентов корреляции, равными 0.56 и 0.32.

Величина показателя накопления надземной массой сидеральных агросообществ совокупности макро- и микроэлементов была также связана с изменением содержания гумуса, подвижного фосфора и обменного калия в подпахотном горизонте. Соответствующие значения коэффициентов корреляции между значениями этого показателя и указанных свойств были равны 0.66, 0.83 и 0.44.

Таблица 12. Показатель накопления совокупности макро- и микроэлементов надземной массой сидеральных агросообществ (IAE), изменение агрохимических свойств пахотного горизонта и средняя величина урожайности зерновых культур (Y) за период исследования.

Агроценоз

IAE

Изменение содержания

Y, ц/га

гумуса, %

орган. в-ва, % (по балансо-

вым расчетам)

Р2О5

К2О

мг на 100 г почвы

Кукуруза + соя

0.40

0.65

0.64

1.8

-1.4

33.4

Кукуруза + пайза

-0.58

0.53

0.49

1.7

-0.6

31.0

Соя + пайза

-0.38

0.58

0.44

2.1

0.0

32.0

Соя + подсолнечник

0.43

0.62

0.55

2.2

-0.5

32.8

Пайза + подсолнечник

0.54

0.73

0.63

2.4

0.9

33.9

Гречиха сорта Крылатая + гречиха сорта Деметра

-0.12

0.53

0.33

0.4

-0.8

31.4

Соя + гречиха сорта Крылатая

-0.36

0.56

0.31

1.0

-0.1

32.1

Соя + гречиха сорта Деметра

0.22

0.56

0.47

2.0

0.7

32.9

Гречиха  сорта Крылатая + подсолнечник

0.66

0.64

0.63

2.0

-0.2

32.7

Гречиха сорта Деметра + подсолнечник

0.82

0.63

0.63

2.4

0.8

33.3

Коэффициенты корреляции между величинами показателя накопления надземной массой сидеральных агросообществ совокупности макро- и микроэлементов и значениями показателей биологической активности целлюлозоразрушающих бактерий в пахотном горизонте и в слое черноземов 25 - 40 см соответственно составили 0.62 и 0.64.

Зависимости между величинами рассматриваемого показателя и изменениями агрофизических свойств почв в пахотном и подпахотном горизонтах в основном характеризовались более высокими значениями коэффициентов корреляции (табл.13).

Таблица 13. Коэффициенты корреляции между величиной показателя накопления надземной массой сидеральных агросообществ совокупности элементов и изменениями значений агрофизических свойств почв в пахотном и подпахотном горизонте черноземов.

Изменение агрофизических свойств почв

Исследуемые горизонты почв

Пахотный

Подпахотный

Уменьшение объемной массы

0.76

0.72

Возрастание коэффициентов структурности.

0.67

0.72

Увеличение степени агрегатности

0.74

0.50

Еще более тесным образом оказались связанными изменения рассматриваемых показателей, произошедшие под влиянием агроценотического эффекта, определяемые по разности между соответствующими значениями для агросообществ и вариантов сравнения (табл. 14).

Таблица 14. Изменение показателя накопления надземной массой сидеральных агросообществ совокупности элементов (dIAE), величин урожайности зерновых культур (dY) и агрохимических свойств пахотного горизонта под влиянием агроценотического эффекта.

Агроценоз

dIAE

Изменение содержания

dY, ц/га

гумуса, %

орган. в-ва, % (по балансо-

вым расчетам)

Р2О5

К2О

мг на 100 г почвы

Кукуруза + соя

0.80

0.24

0.32

1.3

2.0

2.5

Кукуруза + пайза

-0.35

0.12

0.12

-0.5

-0.2

0.6

Соя + пайза

0.13

0.18

0.18

0.0

1.5

0.6

Соя + подсолнечник

0.56

0.22

0.18

1.6

1.9

1.0

Пайза + подсолнечник

0.50

0.23

0.21

1.1

1.8

2.6

Гречиха сорта Крылатая + гречиха сорта Деметра

-0.16

0.14

0.04

-0.4

-0.2

-0.5

Соя + гречиха сорта Крылатая

-0.10

0.16

0.08

0.1

0.1

0.0

Соя + гречиха сорта Деметра

0.36

0.20

0.20

1.1

1.0

1.2

Гречиха  сорта Крылатая + подсолнечник

0.42

0.23

0.24

0.7

1.0

0.8

Гречиха сорта Деметра + подсолнечник

0.40

0.14

0.19

1.6

2.4

1.7

Коэффициенты корреляции между изменением величин показателя накопления элементов надземной массой сидеральных агросообществ и изменениями содержания гумуса, органического вещества (по балансовым расчетам), а также урожайности зерновых культур, оказались соответственно равными 0.79, 0.84 и 0.87. Изменение величин показателя накопления элементов под воздействием фактора смешивания обнаруживало также тесную прямую связь с изменением под влиянием этого фактора содержания подвижного фосфора и обменного калия. Соответствующие  коэффициенты корреляции были равны 0.90 и 0.87.

Величины изменения показателя накопления элементов надземной массой сидеральных агросообществ под влиянием фактора смешивания обнаруживали с соответствующими изменениями содержания гумуса, подвижного фосфора и обменного калия в подпахотном слое тесную связь, характеризуемую высокими значениями коэффициентов корреляции, соответственно равными 0.87, 0.90 и 0.79.

Изменения рассматриваемого показателя накопления и активности целлюлозоразрушающих бактерий в слое чернозема 0 - 25 и 25 - 40 см, обусловленные влиянием агроценотического эффекта, были достаточно тесно связаны между собой. Коэффициенты корреляции между этими показателями соответственно составили 0.75 и  0.81.

Примерно такой же уровень взаимосвязи обнаруживался между изменениями величин рассматриваемого показателя и значений агрофизических свойств чернозема, происходивших под влиянием фактора смешивания (табл. 15).

В целом величины показателя накопления совокупности макро- и микроэлементов надземной массой сидеральных агросообществ оказались достаточно тесным образом связанными с изменением комплекса показателей, отражающих потенциальное и эффективное плодородие почв. Из этого следует, что показатель накопления совокупности макро- и микроэлементов надземной массой сидеральных агросообществ может быть применен для объективной оценки средообразующей способности сидеральных агросообществ и влияния на нее фактора смешивания.

Таблица 15. Коэффициенты корреляции между изменениями величин показателя накопления надземной массой сидеральных агросообществ совокупности элементов и значений агрофизических свойств почв в пахотном и подпахотном горизонте черноземов, обусловленных влиянием агроценотического эффекта.

Изменение агрофизических свойств почв

Исследуемые горизонты почв

Пахотный

Подпахотный

Уменьшение объемной массы

0.71

0.84

Возрастание коэффициентов структурности.

0.86

0.87

Увеличение степени агрегатности

0.81

0.87

Проводился расчет экономического эффекта, который был оценен как экономия от получения дополнительного количества органических удобрений, обусловленного влиянием фактора смешивания (абсолютная величина агроценотического эффекта, взятая из табл.2 и пересчитанная на подстилочный навоз), по сравнению с покупкой этого количества удобрений и их внесением на поле. Стоимость отдельных видов работ и материалов устанавливалась в базисных ценах по состоянию на 2000 г. по сборникам территориальных единичных расценок (ТЕР-2001) и средних сметных цен (С). Пересчет в текущие цены (индексация) проводилась путем умножения базовых цен на индексы-дефляторы по Курской области.

В большинстве исследуемых агроценозов влияние фактора смешивания выразилось в поступлении дополнительного количества органических удобрений в почву, что привело к положительному экономическому эффекту (рис.16). Лишь в двух агросообществах, в которых влияние фактора смешивания приводило к снижению их продуктивности (кукуруза  +  горох и гречиха сорта Крылатая + гречиха сорта Деметра), экономический эффект по отношению к соответствующим вариантам сравнения был отрицательным, что указывало на нецелесообразность использования этих агроценозов для сидерации. Наиболее эффективным было использование для целей сидерации агросообществ:  кукуруза + соя, подсолнечник +  пайза, соя + подсолнечник, подсолнечник + гречиха сорта Крылатая и подсолнечник + гречиха сорта Деметра. Однако, поскольку влияние фактора смешивания в агросообщестиве кукуруза + соя приводило к существенному увеличению продуктивности не только культурного, но и сорного компонента, то из фитосанитарных соображений использовать это агросообщество для целей сидерации (в рамках проведенных опытов) оказалось нецелесообразным. Влияние фактора смешивания на продуктивность остальных исследуемых сидеральных агроценозов позволило сэкономить на стоимости органических удобрений, их погрузке и внесении 5960 - 8924 руб/га.

Рис.16. Величина экономического эффекта (руб.), обусловленная влиянием фактора смешивания

ОСНОВНЫЕ  ВЫВОДЫ

1. Показано, что одним из источников воспроизводства плодородия черноземов ЦЧЗ может быть использование в качестве сидератов смешанных агросообществ, в которых взаимовлияние культур приводит к существенному увеличению надземной массы культурного компонента и накоплению в ней элементов минерального питания не только из пахотного, но и из более глубоких (подпахотных) слоёв почвы.

2. Разработана система выбора сидеральных агроценозов для воспроизводства плодородия почв, позволяющая устанавливать величину и направленность влияния фактора смешивания на функционально-структурные показатели сидеральных агросообществ, эффективное плодородие, фитосанитарное состояние и комплекс агрохимических, агрофизических и микробиологических свойств почв.

3. Основу системы выбора сидеральных агроценозов для воспроизводства плодородия почв составляет метод построения вариантов сравнения, позволяющий по данным проведения опыта с чистыми и смешанными посевами культур обеспечить соблюдение принципа единственного различия между моно- и полиценозами, оценить величину и направленность влияния агроценотического эффекта на показатели сидеральных агросообществ, а также изменения свойств почв после их сидерации этими агросообществами.

4. По результатам проведения на типичном черноземе полевых опытов с чистыми посевами культур и их бинарными смесями было установлено, что влияние фактора смешивания в 87% случаев приводило к увеличению поступления сидеральной массы в почву на 8Ц43%. Наиболее значительным было увеличение количества надземной сидеральной массы в агроценозах: кукуруза + соя, подсолнечник + пайза и  подсолнечник + соя (на 43, 38 и 36% соответственно).

Влияние агроценотического эффекта положительно отражалось на урожайности последующей культуры, как при использовании надземной массы смешанных агросообществ для сидерации, так и при ее отчуждении.

5. Увеличение поступления сидеральной массы в почву под влиянием агроценотического эффекта приводило к улучшению агрофизических и агрохимических свойств почв, определяющих плодородие.

Установлено, что под влиянием этого фактора происходило снижение объемной массы и увеличение значений коэффициента структурности и степени агрегатности в пахотном и подпахотном горизонтах типичного чернозема.

Влияние агроценотического эффекта приводило к статистически значимому увеличению содержания гумуса, подвижного фосфора и обменного калия в пахотном и подпахотном горизонтах черноземов под исследуемыми агросообществами.

Показано, что влияние фактора смешивания на изменение содержания обменных форм кальция и магния, а также величин гидролитической кислотности, рН солевой и водной вытяжки было затушевано воздействием более мощного регионального фактора, которым предположительно было подтягивание солей к поверхности на окружающей территории, в том числе Петринского стационара. Агроценотический эффект часто проявлял тенденцию противодействия этому фактору, что было направлено на сохранение более благоприятных условий среды обитания растений.

6. Под влиянием агроценотического эффекта происходило  увеличение активности целлюлозоразрушающих бактерий в пахотном и подпахотном горизонте под всеми исследуемыми агросообществами. Статистически значимое увеличение этого показателя в пахотном горизонте было отмечено под 5 агросообществами (кукуруза + соя, кукуруза + пайза, соя + подсолнечник, пайза + подсолнечник и гречиха сорта Деметра + подсолнечник), а в подпахотном - под одним (пайза + подсолнечник).

7. Взаимовлияние культур приводило к значимым изменениям  структуры агроценозов, что выражалось в преобладающей тенденции увеличения поступления в почву сидеральной массы культурного компонента и уменьшения этого показателя для сорных растений.

Показано, что заменой одного бобового компонента другим в агросообществах можно значительно влиять на структуру агросообществ, изменяя в них соотношения между массовой долей культур и сорных растений.

8.  Выход сидеральной массы на единицу продуктивной влаги, поглощаемой из метрового слоя почвы, в половине исследуемых агросообществ был в 1.4Ц1.7 раз выше по сравнению с соответствующими вариантами сравнения, что было связано с улучшением микроклиматических показателей, происходящим при смешивании исследуемых культур.

Происходящее в большинстве агроссообществ увеличение под влиянием фактора смешивания выхода сидеральной массы было связано с улучшением условий питания сидератов в смешанных посевах, сопровождаемом использованием альтернативных механизмов, позволяющих снизить потребность растений в основных элементах питания, и более эффективным перехватом элементов питания культурным компонентом по сравнению с сорняками. Количество сидеральной массы, производимой в большинстве исследуемых агроценозов, меньше зависело от неблагоприятных факторов внешней среды, по сравнению с чистыми посевами, что определялось не только особенностями их пространственно-временного расположения, но и более высокой способностью поглощать из почвы элементы, повышающие адаптационный потенциал культур.

Для оценки средообразующей способности сидеральных агросообществ был предложен показатель накопления надземной массой совокупности макро- и микроэлементов, который оказался тесно связанным с показателями эффективного и потенциального плодородия.

Было показано, что при выборе агросообществ для сидерации из фитосанитарных соображений следует ориентироваться на агроценозы с наиболее высоким уровнем накопления элементов минерального питания надземной массой культурного компонента.

9. Влияние фактора смешивания в большинстве исследуемых агроценозов явилось дополнительным источником поступления органических удобрений в черноземы, что привело к положительному экономическому эффекту по сравнению с внесением подстилочного навоза.

Наиболее значительное улучшение комплекса исследуемых свойств и фитосанитарного состояния черноземов было достигнуто при их сидерации агросообществами: подсолнечник + пайза, подсолнечник + соя, подсолнечник + гречиха сорта Крылатая и подсолнечник + гречиха сорта Деметра. Следует считать, что в рамках проведенных исследований эти агросообщества являются наиболее перспективными для воспроизводства плодородия типичных черноземов ЦЧЗ.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Для воспроизводства плодородия почв следует использовать не чистые посевы сидеральных культур, а смешанные агросообщества, влияние фактора смешивания в которых приводит к наиболее значительному увеличению их надземной массы и высокому уровню накопления в ней элементов минерального питания.

2. Состав таких агросообществ для каждой почвенно-климатической зоны устанавливается но результатам проведения специальных полевых опытов  с чистыми и смешанными посевами сидеральных культур, закладка которых должна обеспечивать условия применения метода построения вариантов сравнения, позволяющего при соблюдении принципа единственного различия оценить влияние фактора смешивания на функционально-структурные показатели сидеральных агросообществ и свойства почв, определяющие их плодородие.

3. В условиях ЦЧЗ для наиболее эффективного воспроизводства плодородия черноземов в качестве зеленого удобрения по результатам данной работы рекомендуется использовать  агросообщества: пайза + подсолнечник, соя + подсолнечник, гречиха сорта Крылатая + подсолнечник и гречиха сорта Деметра + подсолнечник.

Список работ по теме диссертации.

Публикации в изданиях перечня ВАК.

1. Фрид А.С., Гребенников А.М. Устойчивость почв агроценозов к деградации при кислотных и щелочных воздействиях.// Агрохимия. № 2. 1999. С.  5Ц11.

2. Гребенников А.М., Ельников И.И. Экологические функции культурной растительности в агроценозе.// Агрохимия. 2001. № 9. С. 75Ц84.

3. Гребенников А.М. Оценка взаимовлияния культур в смешанных посевах.// Агрохимия. 2003. №1. С. 68Ц73.

4. Гребенников А.М. Структура и продуктивность агроценозов при выращивании сельскохозяйственных культур в смешанных посевах.// Агрохимия. 2003. №4. С. 56-68.

5. Гребенников А.М. Обеспеченность культур элементами минерального питания в смешанных посевах.// Агрохимия. № 5. 2004. С. 26-35.

6. Гребенников А.М. Влияние смешивания посевов на вынос элементов минерального питания надземной массой растений в сидеральных сообществах.// Агрохимия. № 6. 2005. С. 26-35.

7. Гребенников А.М. Изменение содержания обменных форм кальция и магния в типичных черноземах ЦЧО под влиянием фактора смешивания посевов // Агрохимия. № 3. 2009. С. 1-9.

8. Гребенников А.М. Содержание подвижного фосфора и обменного калия в типичных черноземах ЦЧО под смешанными посевами.// Агрохимия. № 5. 2009. С. 13-21.

9. Кузнецова О.Ю., Гребенников А.М. Рекультивация земель и улучшение качества ее проектирования.// Землеустройство, кадастр и мониторинг земель. № 1. 2009. С. 42Ц45.

10. Шевцов Н.М., Кузнецова О.Ю., Гребенников А.М. Оценка влияния свойств дерново-подзолистых почв на их продуктивность и величину кадастровой стоимости по результатам микрополевого опыта.// Землеустройство, кадастр и мониторинг земель. № 6. 2009. С. 53Ц64.

11. Шевцов Н.М., Гребенников А.М. Влияние способов внесения органоминеральной смеси на свойства дерново-подзолистой почвы.// Земледелие. № 8. 2009. С. 36Ц37.

12. Гребенников А.М. Методические аспекты оценки агроценотического эффекта в сидеральных агросообществах для воспроизводства плодородия типичных черноземов ЦЧЗ.// Землеустройство, кадастр и мониторинг земель. 2010. № 9. С. 79Ц89.

13. Гребенников А.М. Использование сидерации смешанными агросообществами для повышения плодородия типичных черноземов.// Плодородие. №2. 2011. С. 30 - 32.

14. Гребенников А.М. Показатель накопления элементов биомассой сидеральных агросообществ как мера их средообразующей способности.// Аграрная Россия. №2. 2011. С. 10 - 13.

15. Гребенников А.М. Значение фактора смешивания посевов в сидеральных агросообществах на типичном черноземе.// Агрохимический вестник. №3. 2011. С. 17 - 18.

16. Гребенников А.М. Фитосанитарный аспект повышения плодородия черноземов сидеральными смесями.// Земледелие. № 3. 2011. С. 24 - 26.

Статьи, научные труды, материалы конференций.

17. Фрид А.С., Гребенников А.М. Устойчивость почв к деградации по плодородию при кислотных воздействиях.// Материалы Всероссийской конференции Антропогенная деградация почвенного покрова и меры ее предупреждения. М. 1998. Т. 1. С. 21.

18. Лыткин И.И., Гребенников А.М. Методы экологических исследований: ионометрия и определение изменений фотохимической активности хлоропластов.// Инженерная экология. № 4. 1998. С. 44 - 55.

19. Лыткин И.И., Гребенников А.М. Оценка пригодности методов ионометрии для диагностики уровня плодородия типичных черноземов.// В сб. Почва, жизнь, благосостояние. Пенза. 2000а. С. 281 - 283.

20. Лыткин И.И., Гребенников А.М. Применение методов ионометрии и определения изменений фотохимической активности хлоропластов в целях почвенно-растительной диагностики минерального питания растений.// Совершенствование методов почвенно-растительной диагностики азотного питания растений и технологий применения удобрений на их основе. М. 2000б. С. 63 - 74.

21. Гребенников А.М., Ельников И.И. Использование агрофитоценотического фактора в регулировании плодородия черноземов.// Материалы первой международной конференции Деградация почвенного покрова и проблемы агроландшафтного земледелия. Ставрополь. 2001. С. 60 - 61.

22. Гребенников А.М. Влияние фактора смешивания посевов культур на условия их произрастания в Центрально-Черноземной зоне.// Бюллетень ВИУА им. Д.Н. Прянишникова. Агроконсалт. М. 2002. С. 70 - 73.

23. Гребенников А. Экологические аспекты использования смешанных посевов в качестве сидеральных культур.// Збiрник наукових праць Генеза, географiя та екологiя грунтiв. Видавничий центр ЛНУ iменi Iвана Франка. Львiв. 2003. С. 117 - 120.

24. Гребенников А.М. Оценка взаимовлияния фактора смешивания посевов на накопление элементов питания в сидеральных агросообществах.// Материалы международной научно-практической конференции Теоретические и прикладные вопросы изучения и использования почвенно-земельных ресурсов. Минск. 2003. С. 227 - 228.

25. Гребенников А.М., Ельников И.И. Гречиха как фактор регулирования плодородия почв.// В сб. Почвоведение: аспекты, проблемы, решения. М. Почвенный ин-т им. В.В. Докучаева. 2003.  С. 448 - 459.

26. Гребенников А.М., Бойко О.С. Сравнительный анализ свойств почв Петринского стационара и Центрально-Черноземного заповедника.// Материалы международной научно-практической конференции Изучение и сохранение природных экосистем заповедников лесостепной зоны. Курск. 2005. С. 131 - 139.

27. Гребенников А.М., Ельников И.И. Смешанные посевы как фактор регулирования плодородия почв и минерального питания растений на типичном черноземе ЦЧО.// Материалы международной конференции. Воронеж. 2006. С. 26 - 30.

28.  Гребенников А. М. Влияние смешивания посевов на микробиологическую активность типичных черноземов ЦЧО.// Сборник докладов Всероссийской научно-практической конференции. Курск. 2007. С. 342 - 347.

29.  Гребенников А. М. Взаимовлияние видового состава целинной растительности и содержания форм азота в типичных черноземах.// Сборник докладов Всероссийской научно-практической конференции. Курск. 2007. С. 347 - 349.

30.  Гребенников А. М. Постагрогенная трансформация агрохимических свойств типичного чернозема в условиях ЦЧО.// Материалы международной научно-практической конференции. Изд. Астраханский университет. Т. 1. Астрахань. 2007. С. 241 - 243.

31. Гребенников А. М. Оценка фактора смешивания посевов при конструировании агросообществ целенаправленного воздействия на свойства почвы.// Материалы международной научно-практической конференции. Изд. Астраханский университет. Т. 1. Астрахань. 2007. С. 243 - 245.

32. Гребенников А. М. Восстановление реакции среды в черноземных почвах под смешанными посевами.// Аграрная наука - сельскому хозяйству. Сборник статей. 3 Международная научно-практическая конференция. Барнаул. АГАУ. Кн. 1.  2008. С. 70 - 73.

33. Гребенников А. М. Средообразующая роль агроэкосистем со смешанными посевами./ Сб. Экологические системы: фундаментальные и прикладные исследования. Ч. 1. Нижний Тагил. 2008. С. 90 - 95.

34. Гребенников А. М. Расходование продуктивной влаги под смешанными посевами.// Сб. Интеграция науки и производства. Тамбовпринт. Тамбов. 2008. С. 118 - 119.

35. Гребенников А.М. Продуктивность культур и вытеснение сорной растительности в подсолнечниковых смесях.// материалы 10 международной научной конференции, посвященная 450-летию  Астрахани. Сб. Эколого-биологические проблемы бассейна Каспийского моря и водоемов внутреннего стока Евразии. Изд. Астраханский университет. 2008. С. 8 - 10.

36. Гребенников А. М. Особенности поглощения химических элементов смешанными посевами.// Сб. Интеграция науки и производства. Тамбовпринт. Тамбов. 2008. С. 119 - 121.

37. Гребенников А.М. Влияние смешивания посевов на микробиологическую активность почв.// Бюллетень Почвенного института им. В.В. Докучаева. Выпуск 61. М. 2008. С. 75 - 82.

38. Гребенников А.М. Смешивание посевов как источник органического вещества в почве.// Гумусовое состояние почв. Материалы Международной научной конференции, посвященной 100-летию профессора Л.Н. Александровой. С. Петербург. 2008. СПбГАУ. С. 28 - 29.

39. Гребенников А.М. Изменение содержания обменного калия в типичных черноземах под влиянием фактора смешивания посевов./ Материалы Международной научной конференции Агрохимия и экология: история и современность. Т. 3. ВВАГС. Нижний Новгород. 2008. С. 251 - 253.

40. Гребенников А.М. Изменение содержания подвижного фосфора в типичных черноземах при смешивании посевов разных культур./ Сб. Агрохимия и экология: история и современность. Т. 2. ВВАГС. Нижний Новгород. 2008. С. 19 - 22.

41. Гребенников А. М. Продуктивность пайзы в чистых и смешанных посевах.// Сб. Качество науки - качество жизни. Тамбовпринт. Тамбов. 2008. С. 150 - 151.

42. Гребенников А. М. Влияние климатических условий на продуктивность подсолнечника в чистых и смешанных посевах. // Сб. Качество науки - качество жизни. Тамбовпринт. Тамбов. 2008. С. 151 - 153.

43. Гребенников А.М. Изменение продуктивности агроценозов на типичных черноземах при смешивании сои и гороха с другими культурами. // 10 международная научная конференция, посвященная 450-летию  Астрахани. Сб. Эколого-биологические проблемы бассейна Каспийского моря и водоемов внутреннего стока Евразии. Изд. Астраханский университет. 2008. С. 6 - 8.

Авторефераты по всем темам  >>  Авторефераты по биологии