Личный вклад автора. Автор принимал непосредственное участие в проведении комплексных исследований агроценозов, в проведении полевых экспериментов на всех стадиях работы. Автору принадлежат разработка, постановка и проведение экспериментальных и полевых исследований по изучению влияния биологических активизаторов почвенного плодородия на почвенную биоту, анализ, интерпретация и публикация полученных материалов.
Апробация результатов исследований. Результаты исследований, представленные в диссертационной работе, доложены и обсуждены на XIII -XV всероссийских совещаниях по почвенной зоологии (Йошкар-Ола, 2002; Тюмень, 2005; Москва, 2008), на ХIII съезде Русского энтомологического общества (Краснодар, 2007), на V съезде Всероссийского общества почвоведов им. В.В. Докучаева (Ростов-на-Дону, 2008), на международных конференциях «Роль ботанических садов в сохранении биоразнообразия», (Ростов-на-Дону, 2002), «Экология и биология почв юга России» (Ростов-на-Дону, 2005; 2006; 2007), «Проблемы устойчивого функционирования водных и наземных экосистем», (Ростов-на-Дону, 2006), «Биологическое многообразие экосистем и современная стратегия защиты растений» (Харьков, Украина, 2007), «Естественные и инвазийные процессы формирования биоразнообразия водных и наземных экосистем», (Ростов-на-Дону, 2007), «Экологические проблемы. Взгляд в будущее» (СОЛ «Лиманчик», 2007), «Проблемы биоэкологи и пути их решения» (Саранск, 2008), «Актуальные проблемы биологии, нанотехнологии и медицины», (Ростов-на-Дону, 2008, 2009), «Современные проблемы биоразнообразия» (Воронеж, 2008), «Фундаментальные аспекты биологии в решении актуальных экологических проблем», (Астрахань, 2008), на V международном симпозиуме «Степи северной Евразии», (Оренбург, 2009), на II и III Всероссийской научной конференции с международным участием «Актуальные проблемы современных аграрных технологий» (Астрахань, 2007; 2008) на II Всероссийской школе-семинаре с международным участием «Биоразнообразие беспозвоночных животных», (Томск, 2007), на XIV, XV, XVI Всесоюзной конференции «Актуальные вопросы экологии и охраны природы экосистем южных регионов России и сопредельных территорий», (Краснодар, 2001, 2002, 2003); на научных конференциях «Региональные аспекты социально-экономических и экологических преобразований на Северном Кавказе», (Майкоп, 2007), «Вавиловские чтения», (Саратов, 2007), «Экологические аспекты развития растительных сообществ в Ботанических садах ЮФО», (Краснодар, 2008), «Агрохимия и почвоведение: история и современность», (Краснодар, 2009).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 69 работ, в том числе 13 в изданиях, рекомендованных ВАК РФ. Общий объем публикаций – 28,97 п.л. Личный вклад автора в публикации – 80% .
Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, 9 глав, заключения, рекомендаций производству, выводов, списка литературы, 100 приложений, изложена на 350 страницах машинописного текста. Содержит 118 таблиц, 16 рисунков. Список литературы включает 410 наименований, из них 42 иностранных. Приложения включают 54 таблицы, 6 рисунков, 23 акта проведения производственных испытаний.
Благодарности. Автор выражает глубокую признательность своему научному консультанту профессору ЮФУ, д.б.н. А.А. Казадаеву за большую помощь на всех стадиях подготовки работы, самую искреннюю признательность за помощь в сборе и обработке материала и определении состава почвенных микроартропод, а также видового состава ногохвосток к.б.н. А.М. Кременице, доценту ЮФУ, к.с.-х. н. Л.Ю. Гончаровой, ст. научному сотруднику ЮНЦ РАН, к.б.н. Н.И. Булышевой, к.б.н. Л.С. Везденеевой, ст. научному сотруднику Ботанического сада ЮФУ, к.б.н. Т.А. Петушковой.
1 Характеристика природных условий района исследований, опытные агроценозы
1.1 Агроклиматическая характеристика
Исследования проводились на территории Каменского, Мясниковского, Азовского, Аксайского, Веселовского, Неклиновского, Константиновского, Багаевского, Октябрьского, Целинского районов Ростовской области в богарных условиях с апреля по сентябрь 1998—2008 гг., также на территории Ботанического сада ЮФУ. В разделе 1.1. дана общая характеристика черт климата за годы исследований (1998-2008гг).
1.2 Черноземы обыкновенные
В разделе представлена характеристика чернозема обыкновенного карбонатного, а так же значение биологических факторов в формировании гумуса и гумусное состояние черноземов обыкновенных и возможные пути его восстановления.
2 Материал и методы исследований
2.1 Опытные агроценозы
Опыты были заложены на цветочных культурах (пассифлора съедобная, кассия коримбоза, рэо разноцветный, фикус Бенджамина, псидиум Кеттли, сабаль малый, олеандр, можжевельник, гиппеаструм, гранатовое дерево, мурайя иноземная, крассула) в 2001-2007гг. в условиях закрытого грунта и на агроценозе многолетних трав в 2004-2007гг на территории Ботанического сада ЮФУ.
На пасленовых культурах (томаты – сорта «Карнеевский розовый, «Грот»», «Абрау», перец – сорт «Вини-пух», «Миусский») опыты закладывали в окрестностях гг. Ростова-на-Дону (1998, 2001гг.), Донецка Ростовской области (1998г.) и в Ботаническом саду ЮФУ – 2001г., окрестностях гг. Ростова-на-Дону 2006г, Азовский р-н 2006г, и в Ботаническом саду ЮФУ 2006г.
Мелкоделяночные опыты на картофеле (сорта «Бимонда», «Робинта») были проведены в течение семи лет (1998 – 2000гг., 2004 - 2007 гг.) с апреля по сентябрь на территории Донского зонального НИИ сельского хозяйства (Аксайский район), в окрестностях г.Ростова-на-Дону (Мясниковский район).
Производственные испытания биологического активизатора почвенного плодородия (БУ) и детоксиканта фипронила были проведены в 2001г. на картофеле (сорт «Бимонда») в Багаевском районе Ростовской области на территории ЗАО «Привольное» на площади 10 га по 5 га на вариант.
В 2004 году на полях ЗАО «Обильное» Азовского района Ростовской области были заложены производственные опыты на картофеле (сорт «Рамос») на общей площади 5 га, на перце (сорт «Миусский») на площади 5 га по 2,5 га на вариант.
В 2005 году на полях ООО «Исва» территория охранной зоны госзаказника «Ростовский» Азовского района Ростовской области были заложены производственные опыты на томатах (сорт «БСС 328») на площади 0,5 га, огурцах (сорт «Герман») на площади 0,5 га по 0,25 га на вариант.
Опыты по эффективности концентрата микроорганизмов (КМ) были проведены в летне-осеннем и зимне-весеннем цикле (июль–ноябрь, январь-июнь, 2005-2006гг.) по выращиванию томатов (сорт «Фараон», «Евпатор») и огурцов (сорт «Кураж», «Эстафета») в закрытом грунте в ООО «Солнечное» (Аксайский район).
Производственные испытания концентрата микроорганизмов (КМ) в качестве активизатора почвенного плодородия были проведены в 2005 году на территории госзаказника «Ростовский» Азовского района на картофеле (сорта «Романо», «Альвара», «Детскосельская») на площади 12 га по 2 га на вариант, на просе на площади 20га по 10 га на вариант, на базе Учебного хозяйства Константиновского сельскохозяйственного техникума, Константиновского района на подсолнечнике (сорт «Донской 60») на площади 63 га, в том числе на опыте – 60 га, на люцерне (сорт «Донская-2») на общей площади 21 га, в том числе на опыте – 20 га.
В 2007 году на полях ЗАО «Нива» Веселовского района был заложен производственный опыт на картофеле (сорт «Ред Скарлет») на площади 42,5 га, в том числе на опыте 32,5 га.
В Неклиновском районе в 2007 году на территории ЗАО «Агрофирма «Новый Путь» были заложены производственные опыты на картофеле (сорт «Роко») на площади 20 га по 10 га на вариант, на томатах (сорт «Новичок») на площади 20 га по 10 га на вариант и на перце (сорт «Ласточка») на площади 20 га, по 10 га на вариант и на территории ИП «Щербина» на картофеле (сорт «Резерв») на площади 30 га, по 15 га на вариант, томатах (сорт «Ревизор») на площади 14 га, по 7 га на вариант и на перце (сорт «Изюминка») на площади 20 га по 10 га на вариант.
Производственные испытания биологического активизатора почвенного плодородия (КМ) в качестве детоксиканта фипронила были проведены на картофеле (сорт «Удача») в 2007 году на полях ООО «Исва» Аксайского района на площади 25 га, в том числе на опыте 15 га и в 2008 году на картофеле (сорт «Романо») площадью 30 га, в том числе на опыте 25 га.
Опыты по влиянию применения Ризоторфина КМ на урожайность сои (сорт «Зерноградская 2») закладывали в 2006г. на территории ООО «Колос» Целинского район Ростовской области в богарных условиях на площади 50 га, в том числе на опыте 40 га.
В 2007г. на полях ЗАО «Нива» Веселовского района Ростовской области был заложен производственный опыт под соей (сорт «Дон-21») в условиях орошения на площади 96 га, в том числе на опыте 7 га.
2.2 Методы полевых обследований и полевых опытов
2.2.1 Обработка растений
Исследования по выявлению действия биологических активизаторов почвенного плодородия на рост и развитие цветочных культур проводили в оранжерее Ботанического сада ЮФУ по следующей схеме: контроль (вода), опыт (активизатор почвенного плодородия) + вода.
Корневую подкормку на опыте проводили в течение вегетации растений (с января по сентябрь 2001 - 2007 гг.) через 10-15 дней рабочим раствором (10 мл препарата на 1 л воды) из расчета 50 мл под каждое растение, а на контроле такое же количество воды соответственно.
Через две недели после первой обработки и в дальнейшем, проводили измерения растений (по 150 на каждый вариант) по следующим показателям: длина побега, количество листьев на одном растении, длина листьев, количество дополнительных побегов.
На пасленовых культурах (томаты, перец) опыты закладывали в следующих вариантах: контроль (вода), опыт (активизатор почвенного плодородия + вода) в 3-х кратной повторности на площади 10 м2 каждый.
Корневую подкормку биологическими активизаторами почвенного плодородия проводили дважды – первая подкормка после высадки рассады в грунт и вторая подкормка через 10 дней из расчета 10 л рабочего раствора (10 мл препарата на 1 л воды) на 2-3 м2 , а на контроле такое же количество воды соответственно. Через две недели после первой обработки проводились измерения растений (по 150 на каждый вариант) по следующим показателям: длина растений (высота), количество листьев на одном растении, в дальнейшем – количество бутонов и плодов, а также учет урожая с 1 м2.