Введение к работе
Актуальность. В сельскохозяйственном производстве часто приходится сталкиваться с внутрипольнои почвенной неоднородностью, которая является причиной пестроты урожаев на поле, поэтому возникает острая необходимость учета внутрипольнои неоднородности в условиях интенсивного производства и внедрения адаптивно-ландшафтных систем земледелия, т.к. без учета неоднородности невозможно получить ожидаемый экономический эффект (Кирю-шин, 2005 г.). Решение этой проблемы связано с необходимостью разработки новых агротехнических методов, повышения продуктивности сельскохозяйственных культур и комплексного обследования факторов их высокоэффективного применения в конкретных почвенно-климатических условиях. С развитием геоинформационных систем (ГИС) и системы глобального позиционирования (GPS) появился новый вид агротехнологий: «точное земледелие», который изначально рассматривает поле как неоднородное и позволяет дифференцированно проводить агротехнические операции. Методы анализа неоднородности почвенного покрова постоянно совершенствуются, особенно с развитием сенсорных технологий, обеспечивающих снижение затрат на проведение анализа, повышение производительности и скорости обработки исходных данных, а также точности и достоверности результатов (Якушев, Васенёв, 2007).
Цель работы. Изучить влияние внутрипольнои почвенной неоднородности и уровня интенсификации агротехнологий на формирование урожайности зерна яровой пшеницы. При этом предусматривалось решение следующих задач:
провести анализ существующих подходов и методов изучения природы почвенной неоднородности, её влияния и влияния уровней интенсивности агротехнологий на процесс формирования урожайности;
на основе анализа структуры почвенного покрова, агрофизических и агрохимических характеристик полей разработать методику экспериментальных исследований с использованием информационно-технических возможностей точного земледелия и ГИС - технологий;
составить электронные тематические карты сельскохозяйственных угодий по микрорельефу, глубине залегания подстилающей породы по заданным полигонам;
-разработать методику определения суммарной урожайности диффе-
ренцированно по зонам внутрипольной почвенной неоднородности с использованием соответствующих тематических карт (электронных слоев) и электронной карты урожайности;
установить влияние глубины залегания подстилающей породы и структуры почвенного покрова на урожайность зерна яровой пшеницы;
выявить влияние уровня интенсификации агротехнологий на формирование урожая яровой пшеницы на фоне внутрипольной почвенной неоднородности;
провести экономическую оценку технологий различного уровня интенсификации.
Научная новизна. Впервые на Северо-Западе России проведена оценка влияния почвенной неоднородности, глубины залегания подстилающей породы и интенсификации агротехнологий на урожайность яровой пшеницы. Разработана методика использования данных электронной карты урожайности для проведения оценки внутрипольной почвенной неоднородности.
Практическая значимость. В результате проведенных исследований показано, что возделывание яровой пшеницы по высокоинтенсивной агротехнологий с элементами точного земледелия, несмотря на наличие высокой внутрипольной неоднородности, существенно увеличивало урожайность. Дифференцированное внесение удобрений, также позволяет сократить их расход на 25 ... 30%. Разработанная методика применения электронной карты урожайности для оценки влияния внутрипольной неоднородности, может быть использована для закладки опытов в хозяйствах и для проектирования адаптивно-ландшафтных систем земледелия.
Положения, выносимые на защиту:
-
Доля влияния неоднородности почвенного покрова, глубины залегания подстилающей породы и степени интенсификации агротехнологий возделывания яровой пшеницы на величину урожая и его структуру.
-
Методика применения новых информационных технологий для сопряженной оценки влияния почвенной неоднородности при различных объемах внесенных удобрений на урожайность яровой пшеницы.
-
Компьютерная технология определения величины интегрированной урожайности зерновых культур дифференцированно по почвенным ареа-
лам на основе использования карты урожайности и тематических карт, характеризующих внутрипольное пространственное распределение почвенной неоднородности.
Апробация работы. Начальный этап работы был выполнен в 2005 г. в рамках проекта почвенного картографирования, проведенного сотрудниками кафедры почвоведения РГАУ-МСХА. Затем работа была продолжена в рамках исследований, проводимых Агрофизическим институтом (АФИ) по базовой научно-технической программе: «Разработать методы и приемы управления продукционным процессом посевов в условиях пространственно-временной неоднородности среды обитания растений, с целью повышения адаптивности агротехнологий к условиям окружающей среды и обеспечения высокой продуктивности агроценозов» (2006-2010 гг.). По основным положениям диссертации был сделан доклад на научной конференции «Методическое и экспериментальное обеспечение адаптивно-ландшафтных систем земледелия», 2007 г. и на координационном совещании в АФИ (2010 г.), на 45-й Международной научной конференции молодых ученых и специалистов «Применение средств химизации для повышения урожайности и качества сельскохозяйственных культур» (21 апреля 2011 г.) ГНУ ВНИИА им. Прянишникова доклад занял первое место. В 2013 г. результаты диссертационной работы доложены на научном семинаре «Цифровая картография» в Почвенном НИИ им. Докучаева и на научной сессии по итогам 2012 г. в АФИ.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 10 работ, в том числе 3 статьи в изданиях, включенных в «Перечень российских рецензируемых научных журналов ...».
Структура и объем работы.
Похожие диссертации на Влияние внутрипольной почвенной неоднородности и уровня интенсификации агротехнологий на урожайность яровой пшеницы
