Введение к работе
Актуальность проблемы. Обеспечить стабильное функционирование современного эколого-ландшафтного земледелия можно путем внедрения научно обоснованных, приспособленных к местным условиям, зональных технологий возделывания сельскохозяйственных культур. В таких технологиях важное значение приобретают не только уровень применения удобрений, но и рациональное внесение средств защиты растений от сорняков, вредителей и болезней (Н.З. Милащенко, 1986; В.А. Захаренко, 1992, 1996; В.Ф. Ладонин, 1992; Н.И. Цимбалист, 1993). Комплексное применение средств химизации порождает массу научных проблем, в том числе и экологического плана.
В настоящее время разработан ассортимент средств химизации, установлены дозы (нормы), сроки и способы их применения, обеспечивающие высокую эффективность удобрений, пестицидов и регуляторов роста растений. Эти средства, применяемые в едином блоке совместно или последовательно, неизбежно вступают в сложные процессы взаимодействия, характер которых трудно предсказуем и теоретически недостаточно обоснован.
Вопросы оптимизации применения средств химизации и их комплексной оценки относятся к недостаточно изученным или совершенно не разработанным для агроэкосистем региона Южного Урала и являются актуальными. Особенно возрастает их значимость в связи с обострением экологических, энергетических и экономических проблем.
Важное значение приобретают исследования по выяснению реакции различных видов пшеницы к воздействию гербицидных препаратов на разных уровнях минерального питания, для уточнения безопасных регламентов их применения.
Требуются экспериментальные данные по влиянию современных комбинированных гербицидов на видовой состав агрофитоценозов и продуктивность культур зернопаропропашного севооборота при различных приемах основной обработки почвы, направленных на сохранение почвенного плодородия.
Цель и задачи исследований. Главная цель работы — обоснование и разработка оптимальной системы комплексного применения удобрений, химических средств защиты растений от вредителей и сорняков в адаптированных к местным условиям технологиях возделывания сельскохозяйственных культур, которые, в сочетании с агротехническими мероприятиями, обеспечивали бы высокий урожай с хорошими качественными показателями без ущерба окружающей среде.
Для достижения этой цели предусматривалось:
— изучить закономерности действия, взаимодейстзия и последействия удобрении и пестицидов ери их комплексно:.! применении на формирование продуктивности растений различных культур в звеньях зернопаропропашного севооборота;
выявить видовую чувствительность яровой пшеницы на разных фонах минерального питания к действию 2,4-Д для обоснования безопасных регламентов применения этого препарата и на его основе других комбинированных гербицидов;
изучить влияние комплекса средств химизации, новых гербицид-ных препаратов на фитосанитарное состояние посевов основных зерновых культур в севообороте при различных приемах основной обработки почвы;
исследовать динамику поступления и накопления питательных веществ (N,P,K ) в культурные и сорные растения при последовательном и совместном внесении средств химизации;
определить оптимальное сочетание азотных удобрений, гербицида и инсектицида при разработке адаптивной, щадящей технологии возделывания яровой пшеницы;
провести экологическую оценку комплексного применения средств химизации, влияния новых гербицидных препаратов на биологическую активность почвы, наличие остаточных количеств пестицидов и тяжелых металлов в основной и побочной продукции яровой пшеницы;
дать энергетическую и экономическую оценку технологий возделывания зерновых культур (озимая и яровая пшеница) в зависимости от уровня применения средств химизации, приемов основной обработки почвы и ухода за паром в паровом звене севооборота.
Научная новизна. На основании полевых опытов, по неполной схеме-выборке полного факториального эксперимента, впервые в зоне Южного Урала выявлены оптимальные сочетания доз азотных удобрений и норм средств защиты растений с количественными градациями изучаемых факторов и их влияние на элементы продуктивности, урожай и качество яровой пшеницы. Использованы современные математические методы анализа полученной информации с помощью персонального компьютера IBM PC.
Оптимизация параметров блока химизации явилась теоретической основой для разработки применения комплекса азотных удобрений и пестицидов в перспективных технологиях возделывания яровой пшеницы.
Обоснованы оптимальные сроки и нормы внесения современных гербицидных препаратов в паровом поле и в посевах других культур севооборота, позволяющие расширить спектр их действия и последействия на сорные растения путем комбинирования и меньшей нормы внесения, снизить и убрать полностью гербицидныи прессинг на культурные растения за счет улучшения питания, обработки почвы в период отсутствия культурных растений быстроразлагающими гербицидами, как дополнение к биологической конкуренции культурных растений к сорнякам в севообороте, особенно при почвозащитной обработке почвы.
Выявлена необходимость более строгой регламентации при регистрации и включении в список разрешенных для опытно-производственного применения препаратов путем проверки на толерантность к комбиниро-
ванным гербицидам на основе 2,4-Д двух распространенных видов пшеницы — мягкой и твердой.
Доказано, что при научно-обоснованном применении средств химизации предлагаемые технологии экологически безопасны, способствуют рациональному использованию удобрений и пестицидов, сохранению почвы от водной и ветровой эрозии.
Практическая значимость работы. Оптимизация параметров блока химизации и его комплексная оценка способствует повышению роли науки и информации о формировании продуктивного агрофитоценоза, вооружает специалистов руководством к экологическому, энергетическому и экономическому обоснованию применения средств химизации в технологиях возделывания сельскохозяйственных культур, позволяет получать устойчивые, экологически чистые урожаи в условиях степной зоны Южного Урала.
Эксперименты по комбинированию общепринятого гербицида 2,4-Д с производными сульфонилмочевины и проверке эффективности их влияния на видовой состав сорняков, продуктивность зерновых культур, послужили основанием для создания заводского комбинированного препарата — трезор (НИТИГ, г. Уфа), выполнена работа по его всесторонней оценке.
Результаты проведенных исследований позволили более рационально применять современные комбинированные гербицидные препараты без ущерба для окружающей среды в сочетании с энерго- и ресурсосберегающими почвозащитными приемами обработки почвы в севообороте.
В целях более безопасного использования гербицидов при их регистрации и включении в "Список..." для производственного применения установлена необходимость их строгой проверки с учетом видовых особенностей яровой пшеницы.
Ведется постоянная работа в творческом коллективе по внедрению разработанных технологий в ряде районов Оренбургской области на площади 250-300 тыс. га.
Реализация результатов исследований. Результаты исследований внедрены в целом ряде хозяйств Оренбургской области. Экспериментально-аналитический материал, выводы и рекомендации производству включены в следующие работы: "Рекомендации по борьбе с сорняками в Оренбургской области" (1984), "Интенсивные технологии возделывания зерновых культур в Оренбургской области" (1987), "Справочник агронома" (1989), "Система сухого земледелия в Оренбургской области" (1992), "Технология возделывания проса и гречихи в условиях степной зоны Южного Урала" (1994), "Практическое руководство по технологии внесения средств химизации" (1995).
Апробация работы. Основные результаты диссертации представлялись, докладывались и обсуждались на научно-практических конференциях в г.г. Орле (1979), Санкт-Петербурге (1980), Оренбурге (1985, 1989, 1994,
1995, 1996), Барнауле (1991), Самаре (1996), областных и районных совещаниях, семинарах, в выступлениях по областному радио и телевидению, публикациях в районных и областных газетах.
Публикации. Всего опубликована 41 работа, в том числе 33 по теме диссертации, основные из которых размещены в журналах "Агрохимия", "Химия в сельском хозяйстве", "Вестник с.-х. науки", "Земледелие", "Уральские Нивы", "Защита растений", в сборниках научных трудов (г.г. Саратов, Оренбург, Уфа, Ульяновск), областном центре НЇІІ. Издано два пособия: "Технология возделывания проса и гречихи в условиях степной зоны Южного Урала (4,5 п.л.) и "Практическое руководство по технологии внесения средств химизации (9 и.л.), допущенные Главным управлением высших учебных заведений МСХ и продовольствия РФ в качестве учебных пособии для студентов сельскохозяйственных вузов по агрономическим специальностям.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, девяти глав, выводов и практических предложений, списка литературы, приложений. Основные положения диссертации изложены на 284 страницах машинописного текста. Она содержит 85 таблиц, 4 рисунка и 42 приложения. Список использованной литературы включает 445 работ отечественных и зарубежных авторов.
Работа выполнялась в соответствии с Государственной программой "Зерно" на 1986-1990 г.г. и комплексной темой № 01910006987 "Разработать зональные системы управления плодородием почвы и продуктивностью агроэкосистемы в интенсивном экологически сбалансированном земледелии с доведением продуктивности пашни до 25-30 ц кормовых единиц с гектара".
Похожие диссертации на Агроэкологические аспекты комплексной химизации земледелия степной зоны Южного Урала
