Введение к работе
Актуальность темы. Лекарства из растений с каждым годом приобретают все большую популярность, так как растения не обладают вредным побочным действием, менее токсичны, как правило не вызывают аллергических явлений. В связи с эти надо расширять производство лекарственных средств с целью бесперебойного снабжения лечебно-профилактических учреждений. В настоящее время с ростом спроса на натуральные лекарства ежегодная потребность российских заводов в лекарственном сырье составляет 48 тыс. тонн. Следовательно, возникает необходимость повышения урожайности лекарственных трав, которое можно добиться за счет удобрений.
В связи с этим особую актуальность приобретают вопросы диагностики и оптимизации минерального питания лекарственных растений, в том числе пустырника пятилопастного (Leonurus quinquelobatus Gilib.), с использованием метода почвенно-растительной оперативной диагностики «ПРОД».
Цель исследований: Разработка научно-обоснованного применения удобрений с использованием системы «ПРОД» под пустырник пятилопастный (Leonurus quinquelobatus Gilib.) на лугово-черноземной почве Западной Сибири.
Задачи исследований:
- выявить действие и последействие расчетных доз удобрений на урожайность и качество пустырника пятилопастного;
- установить взаимосвязь между химическим составом почвы, растений, дозами удобрений, величиной и качеством пустырника пятилопастного;
- разработать оптимальные уровни и соотношения основных элементов питания в лугово-черноземной почве и в растениях пустырника в период онтогенеза для диагностики потребности его в удобрениях;
- определить нормативные количественные показатели выноса основных элементов питания урожаем, коэффициенты использования питательных веществ из почвы (КИП), показатели эффективности удобрений (ПЭУ) и интенсивности действия единицы удобрений на содержание основных элементов питания в почве и растениях;
- дать оценку биоэнергетической и экономической эффективности применения удобрений на основе комплексного метода диагностики минерального питания пустырника пятилопастного.
Научная новизна исследований. Впервые в условиях Западной Сибири на лугово-черноземных почвах выявлены математические закономерности в действии расчетных доз минеральных удобрений на урожайность пустырника пятилопастного. Установлено оптимальное содержание и уравновешенный баланс основных элементов питания в почве и растениях по фазам роста и развития пустырника пятилопастного. Выявлена функциональная зависимость величины урожая пустырника пятилопастного от содержания элементов питания в исследуемых растениях на ранних этапах развития. Определены нормативные показатели: вынос основных элементов питания и коэффициенты их использования из почвы и удобрений, накопления доступного азота под растениями. Установлены показатели интенсивности действия единицы удобрений на содержание основных элементов питания в почве и растениях на лугово-черноземных почвах Западной Сибири.
Основные положения диссертации, выносимые на защиту:
- оптимальные научно-обоснованные дозы и сочетания удобрений под пустырник пятилопастный;
- оптимальные уровни и соотношения азота, фосфора, калия в почве и в растениях пустырника пятилопастного по фазам роста и развития;
- математические модели режима питания пустырника пятилопастного с использованием основных принципов системы «ПРОД».
Практическая значимость и реализация результатов исследований. На основе агрохимических и физиологических исследований почв и растений получены математические модели, отображающие взаимосвязи содержания N, Р, К в системе «почва-растение», что дает возможность оперативно, с достаточной точностью определять дозы минеральных удобрений для основного внесения и для коррекции режима питания культуры в период вегетации. Полученные модели позволяют в процессе онтогенеза пустырника пятилопастного диагностировать потребность в элементах питания, разработать рекомендации по рациональному применению удобрений и тем самым избегать чрезмерной концентрации химических веществ в почве и растениях, а также снизить затраты на применение удобрений.
Результаты исследований используются в учебном процессе Омского государственного аграрного университета и в работе ФГБУ ЦАС «Омский».
Апробация работы. Основные результаты исследований и положения работы были представлены на: ежегодных научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов ОмГАУ (Омск, 2010-2012); VII Областной научно-практической конференции аспирантов и молодых соискателей (Омск, 2010); Всероссийской научно-практической конференции (Омск, 2010); III Всероссийской молодежной научно-технической конференции (Омск, 2010), II Региональной молодежной научно-технической конференции (Омск, 2011), Всероссийских конкурсах на лучшую научную работу среди студентов, аспирантов и молодых ученых высших учебных заведений Министерства сельского хозяйства Российской Федерации (Новосибирск, 2011; Орел, 2011; Омск, 2012); Международных научно-практических конференциях (Омск, 2010; Кокшетау, 2012).
Публикации. Результаты исследований опубликованы в 13 работах, в том числе 3 в ведущем научном журнале определенном ВАК. Объем работ 1,48 п.л.
Личный вклад соискателя. Разработка программы и методики исследований, закладка многолетних полевых опытов, химический анализ почвы и растений, учеты и наблюдения в процессе онтогенеза, статистическая обработка данных, их интерпретация проводилась лично соискателем.
Объем и структура диссертации. Материал изложен на 187 страницах. Состоит из введения, семи глав, выводов, рекомендаций производству, содержит 50 таблиц, 36 рисунков, 18 приложений. Библиографический список включает 182 источника, из них 18 на иностранных языках.
Автор выражает искреннюю благодарность за методическое руководство и всестороннюю помощь профессору Ю.И. Ермохину, а также за ценные советы при проведении исследований и поддержку доценту Н.К. Трубиной.
Похожие диссертации на Диагностика и оптимизация минерального питания пустырника пятилопастного (Leonurus quinquelobatus Gilib.) на лугово-черноземной почве Западной Сибири
