Введение к работе
Актуальность проблемы. Интенсификация сельскохозяйственного производства направлена на получение более высоких урожаев культурных растений Однако при неизбежном росте энергетических вложений в производство не всегда происходит адекватное увеличение прибавки урожая
Для эффективного использования имеющихся производственных и природных ресурсов необходимы новые методологические подходы к поиску наиболее рациональных технологий, основанных на энергетической оценке Учет продукционных и энергетических потоков дает возможность установить взаимосвязи между стоимостными, энергетическими, материальными, временными показателями, что в конечном итоге способствует решению сложнейших экологических и энергетических проблем сельскохозяйственного производства (Жученко, 1990, Кирюшин, 2002, Цугаенок, 2004)
Уровень урожайности полевых культур зависит от многочисленных
факторов жизни растений Определение функциональных взаимосвязей между
агроэкологическими факторами позволяет применять полученные знания для
эффективного их использования в сельском хозяйстве и прогнозирования
уровня производства продукции растениеводства Для этого необходима
систематизация экспериментальной информации Посредством разработки
математических моделей динамики продукционного процесса с
использованием агроэ ко логических факторов возможно существенно повысить
биоэнергетическую эффективность технологий возделывания
сельскохозяйственных культур Это позволит формировать зональную энергетически и экономически рациональную структуру посевных площадей на основе возделывания культур с максимальным биоэнергетическим выходом продукции К тому же, структура посевных площадей во многом определяет уровень энергетической затратности мероприятий на воспроизводство почвенного плодородия
Использование системно-энергетической методологии и взаимосвязей продукционных и энергетических потоков дает возможность подойти к анализу энергетического состояния агроэкосистемы яровой пшеницы для получения максимального энергоэкономического эффекта и сохранения экологической стабильности
В связи с этим актуальным является разработка методологических принципов построения теоретических моделей формирования энергопродуктивности яровой пшеницы и выбора параметров размещения этой культуры в звеньях полевых севооборотов на основе системного анализа взаимосвязи агроэкологических факторов
Цель - разработать методы повышения энергопродуктивности яровой пшеницы, сохранения плодородия черноземов Красноярской лесостепи и экологической устойчивости агроэкосистем
Задачи:
провести системный анализ агроэкологических условий формирования урожайности яровой пшеницы,
разработать математическую модель формирования энергопродуктивности яровой пшеницы в агроэкосистемах,
установить причинные и функциональные взаимосвязи при взаимодействии энергетических и продукционных потоков,
разработать методику прогнозирования динамики энергопродуктивности яровой пшеницы в агроэкосистемах, обосновать параметры размещения звеньев полевых севооборотов для сохранения и повышения почвенного плодородия,
дать энергоэкономическую оценку эффективности взаимодействия энергетических и продукционных потоков в агроэкосистемах при различном размещении звеньев полевых севооборотов на черноземах Красноярской лесостепи.
Научная новизна. Впервые разработаны математические модели урожайности яровой пшеницы в агроэкосистемах на черноземах Красноярской лесостепи Дана количественная оценка энергопродуктивности яровой пшеницы в зависимости от зональных агроэкологических факторов
Обоснованы методы повышения энергопродуктивности яровой пшеницы в звеньях полевых севооборотов и выявлены функциональные взаимосвязи между агроэкологическими факторами
Разработан новый методический подход к размещению звеньев полевых севооборотов на черноземах Красноярской лесостепи, обеспечивающий производство необходимого количества энергии без ущерба для окружающей среды
Защищаемые положения.
1 Модели и методика расчета энергопродуктивности яровой пшеницы в
афоэкосистемах Красноярской лесостепи и взаимодействие агроэкологических
факторов
2 Методика исследований энергопродуктивности яровой пшеницы в
агроэкосистемах Красноярской лесостепи
-
Результаты исследований по сохранению устойчивого энергетического баланса афоэкосистем
-
Энергосберегающая модель размещения звеньев полевых севооборотов на черноземах, обеспечивающая получение максимального энергоэкономического дохода, воспроизводство почвенного плодородия и формирование устойчивых афоэкосистем
-
Экономическая и энергетическая эффективность размещения звеньев полевых севооборотов на черноземах
Практическая значимость. Модель формирования энергопродуктивности яровой пшеницы в афоэкосистемах позволяет практически с учетом суммарной солнечной радиации, количества атмосферных осадков, суммы положительных температур за период с мая по август, запасов доступной влаги в метровом слое почвы в период посева, кущения и содержания нитратного азота в почве в период посева оценить энергетическое состояние афоэкологической среды
Практические рекомендации с использованием энергосберегающей модели размещения звеньев полевых севооборотов на черноземах Красноярской лесостепи обеспечивают получение необходимого количества энергии и имеют существенное значение для сохранения плодородия черноземов.
Профаммное обеспечение расчета урожайности яровой пшеницы в звеньях
полевых севооборотов на черноземах в условиях Красноярской лесостепи защищено авторским свидетельством (№ 2006612759 от 04 08 2006)
Апробация. По теме исследований опубликовано 53 работы, в том числе 1 монография (в соавторстве), 1 учебное пособие (в соавторстве), 6 работ в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, получено 2 авторских свидетельства РФ Материалы диссертации были представлены на конференции молодых ученых «Агрохимия, земледелие и защита растений» (Новосибирск, 1987), Всероссийской конференции «Роль минерально-сырьевой базы Сибири в устойчивом функционировании плодородия почв» (Красноярск, 2001), Всероссийской научно-практической конференция «Аграрная наука на рубеже веков» (Красноярск, 2006), Международной научно-практической конференции, посвященной памяти профессора М К Каюмова (Брянск, 2006), региональной научно-практической конференции, посвященной 50-летию кафедры общего земледелия Бурятской ГСХА «Состояние и перспективы современных систем земледелия Сибири» (Улан-Удэ, 2007), П Международной научно-практической конференции «Аграрная наука - сельскому хозяйству» (Барнаул, 2007)
Структура и объем работы. Диссертация изложена на 315 страницах, содержит 75 таблиц, 115 рисунков, состоит из введения, 5 глав, выводов, практических рекомендаций Список литературы включает 356 наименований, в том числе 23 на иностранном языке
