Введение к работе
Актуальность темы. Обеспечение продовольственной безопасности страны считается одним из важнейших условий сохранения суверенитета, экономического развития и социальной стабильности государства. Продовольственную безопасность можно обеспечить как путем увеличения производства продовольственной продукции, так и расширения производства экспортонаправленных товаров, реализация которых на внешнем рынке гарантирует импорт продуктов питания. Исходя из такой стратегии, достижение продовольственной безопасности Таджикистана тесно связано с увеличением производства как зерновых культур, так и хлопчатника – важнейших стратегических культур.
Проблема производства зерна в Таджикистане является одной из основных и приоритетных вопросов развития экономики и социальной жизни. В стране существует большой разрыв между производством зерна и его потреблением. Политика Государства в области сельского хозяйства направлена на достижение независимости в производстве зерна, в связи с чем была разработана и принята программа повышения урожая зерновых культур. На основании этой программы, производство продовольственного зерна в Таджикистане должно быть увеличено до 1 млн. тонн, которая исходит из расчета примерно 170 кг на душу населения. Общая потребность в продовольственном и фуражном зерне составляет примерно 1,5- 2 млн. тонн, но до сих пор фактический сбор зерна составлял в 2 раза меньше. Дефицит зерна существует постоянно, хотя за последние годы он постепенно сглаживается в связи с ростом производства и развитием коммерческого импорта.
Хлопчатник – это главная культура, на выращивание которого используется большая часть имеющихся средств сельскохозяйственного производства и финансов. Хлопок-сырец составляет основную часть объема экспортной продукции и от его реализации поступает большой доход в экономику страны. Однако уровень урожайности хлопка-сырца по стране не превышает 19-20 ц/га, и отрасль хлопководства становится убыточной.
Практика показывает, что увеличение производства зерна и хлопка-сырца в стране, главным образом, достигается экстенсивным методом, т.е. за счет расширения посевных площадей. Известно, что в Таджикистане существует огромный биоклиматический потенциал для повышения урожайности культур и увеличения валового сбора.
Существует комплекс факторов, сдерживающих дальнейший рост урожайности культур и повышения производства продукции. Опыт показывает, что наряду с нехваткой новых высокопродуктивных сортов, слабой системой семеноводства и сертификации семян, дефицитом и несвоевременной поставкой средств производства (минеральные удобрения, ГСМ, средства защиты растений и т.п.), слабым звеном производственной цепочки остается недостаточно развитая агротехника выращивания культур. Мировая практика показывает, что повышение урожайности, на 50% зависит от новых сортов и качественных семян и на 50% - от уровня агротехники, позволяющей максимально реализовать генетический потенциал генотипов. В условиях Таджикистана более 50% добавочного урожая хлопка-сырца получают благодаря внесению минеральных удобрений. Потери урожая за счет недостатка минеральных удобрений ежегодно составляют 50–60% от валового сбора хлопка-сырца.
Исходя из этого, перед учеными-аграрниками и научными учреждениями страны, поставлены конкретные задачи по совершенствованию системы выращивания сельскохозяйственных культур, способствующей повышению эффективности средств производства и каждого гектара орошаемой пашни. В этом плане особое внимание уделяется разработке научно-обоснованных норм внесения минеральных и органических удобрений на основе программирования урожая сельскохозяйственных культур. Применение оптимальных норм удобрений под заданный уровень урожайности повышает эффективность утилизации удобрений, создает благоприятный питательный баланс, способствующий нормальному росту и развитию растений и формированию высокого урожая. Такой подход особо актуален при нынешних условиях развития частного хозяйствования и перехода к рыночным отношениям.
В Таджикистане исследования биоклиматического потенциала и возможностей повышения урожайности сельскохозяйственных культур проводились в 1960-1980 годы. На основе полученного теоретического материала в середине 1980-ых годов начались исследования по разработке расчетных норм удобрений под программированный уровень урожайности сельскохозяйственных культур. Особый интерес представляют зерновые и хлопчатник, результаты которых представлены в диссертационной работе. Данные исследования проводились в рамках Республиканской научно-технической программы 006755456 ("Зерно"), № государственной регистрации 01754637.
Цель работы: Целью диссертационной работы состояла в разработке научных основ системы получения запрограммированных урожаев зерна (зерновых колосовых осеннего посева и пожнивной кукурузы) и хлопка-сырца при внесении расчетных норм удобрений в условиях Таджикистана. Предусматривалось изучение влияния расчетных норм минеральных удобрений на рост, развитие, фотосинтетическую деятельность и формирование урожая зерновых и хлопчатника. С практической точки зрения цель исследований заключалась в разработке научно-обоснованных технологий выращивания зерновых культур и хлопчатника при программировании высоких урожаев за счет внесения расчетных норм минеральных удобрений в условиях Республики Таджикистан.
Задачи исследований: Исходя из целей исследований, были поставлены следующие задачи:
обосновать нормы внесения удобрений под заданный уровень урожая зерновых и хлопчатника;
изучить особенности роста, развития и формирования урожая зерновых культур и хлопчатника в зависимости от расчетных норм минерального удобрения;
определить фитометрические параметры посевов пшеницы, ячменя, тритикале, пожнивной кукурузы и хлопчатника при внесении расчетных норм удобрений под заданный урожай;
выявить особенности закономерности формирования биомассы исследуемых культур в зависимости от норм удобрений;
изучить особенности использования NРК зерновыми культурами и хлопчатником;
установить реально возможные уровни урожайности зерна пшеницы, ячменя и тритикале осеннего срока посева и пожнивной кукурузы, а также качественных признаков (выход кормовых единиц, переваримого протеина и кормопротеиновых единиц (КПЕ)) при внесении норм удобрений под заданный урожай;
определить нормы выноса минеральных элементов при программировании урожая;
определить воздействие внесения расчетных норм удобрений на окружающую среду;
дать энергетическую оценку эффективности вносимых расчётных норм удобрении при программировании урожая;
разработать прогностические уравнения зависимости урожайности от факторов формирования урожая;
разработать рекомендации производству по внедрению оптимальных норм минеральных удобрений при программированном их внесении.
Основные положения, выносимые на защиту:
-
Изучение роста и развития, фотосинтетической деятельности зерновых культур и хлопчатника при внесении расчетных норм удобрений позволил определить, что максимальный синтез и накопление ассимилятов у озимых колосовых культур происходит в фазе колошения, у кукурузы – при цветении и у хлопчатника – при цветении и плодообразования. В этот период растения наиболее требовательны к элементам питания и, поэтому обеспечение оптимального минерального питания растений путем внесения расчетных норм удобрений служит одним из главных рычагов управления синтезом и накоплением сухих веществ в конечнем счете, формированием урожая.
-
С урожаем зерна и хлопка-сырца и соответствующим количеством биомассы с каждого гектара выносится от 144,8 до 412,2 кг N, 48,2-158,6 кг P2O5 и 134,4-346,5 кг K2O, что приводит к истощению почвы и снижению ее плодородия. Примерный баланс минерального питания растений показывает, что расчетное внесение норм удобрений позволяет не только сохранить, но и повысить уровень естественного плодородия почвы.
-
Внесение расчетных норм удобрений позволяет значительно увеличить аккумуляцию солнечной энергии урожаем зерновых и хлопчатника, о чем свидетельствуют показатели биоэнергетической эффективности получения запрограммированного урожая. Такой подход позволяет объективно оценить перспективность внесения расчетных норм удобрений под урожай культур.
-
Качественные показатели зерна и хлопка-сырца имеют прямую зависимость от оптимального уровня внесения удобрений.
-
Прогностические уравнения регрессии зависимости урожайности от биометрических и фитометрических параметров могут быть использованы в математическом моделировании продукционного процесса зерновых культур и хлопчатника.
Научная новизна работы:
Обоснована потенциальная возможность получения в условиях Таджикистана программированного урожая зерна (от 38 до 104,8 ц/га) и хлопка-сырца (от 15 до 55 ц/га) за счет внесения расчетных норм удобрений.
Доказана энергетическая эффективность внесения расчетных норм удобрений под заданный уровень урожая зерна, хлопка-сырца и использование NPK на формирование 1 центнера полученной продукции.
Установлены фазы развития, в которые растения имеют наибольшую потребность в минеральных элементах при программированном возделывании культур.
Разработаны прогностические уравнения регрессии зависимости урожайности от биометрических и фитометрических параметров.
Практическая ценность работы заключается в том, что выводы, предложения и рекомендации используются в АПК Республики Таджикистан и способствуют повышению эффективности использования орошаемой пашни, минеральных удобрений и биологического потенциала сортов зерновых культур и хлопчатника. Рекомендуемые расчетные нормы минеральных удобрений служат научно-практическим инструментом при программировании урожая зерновых культур и хлопчатника.
Результаты исследований прошли производственную проверку в дехканских хозяйствах Вахшской (Вахшский, Колхозабадский, Бохтарский, А. Джамийский и Хуросонский районы) и Гиссарской долины (Вахдатский и Гиссарский районы).
Апробация результатов. Основные результаты исследований были доложены (или представлены) на: Всесоюзной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов по проблемам возделывания кукурузы (Днепропетровск, 1987); научной конференции «Вклад молодых ученых и специалистов в научно-технический прогресс в сельскохозяйственном производстве» (Фрунзе, 1990); научной конференции посвященной 60-летию агрономического факультета (Душанбе, 1995); республиканской конференции посвященной 50-летию Таджикского национального государственного университета (Душанбе, 1998); международной конференции по диагностике питания сельскохозяйственных культур (Душанбе, 1998); VII республиканской научно-практической конференции (Алматы, 1999); IV съезде общества физиологов растений России “Физиология растений - наука III тысячелетия” (Москва, 1999); второй и третьей республиканской конференции молодых ученых (Душанбе, 2000 и 2001); научно-производственной конференции, посвященной 85-летию академика Г.А. Алиева (Душанбе, 2001); республиканской научно-производственной конференции “Актуальные проблемы сельского хозяйства Республики Таджикистан» (Душанбе, 2001); первой Центрально-Азиатской конференции по пшенице (г. Алматы, 2003); национальной конференции, посвященной 40-летию образования экономического факультета Таджикского аграрного университета (Душанбе, 2003); республиканской конференции по зерновым и зернобобовым культурам (Душанбе, 2004); конференциях профессорско-преподавательского состава Таджикского аграрного университета (Душанбе, 1991, 1995, 1998, 2001, 2003, 2006), а также в расширенном заседании кафедр факультетов агрономического, плодоовощеводства и агробизнеса Таджикского аграрного университета (2007).
По результатам исследования был снят документальный фильм (1988).
Публикации. Основные результаты, представленные в диссертации, отражены в 57 научных работах.
Структура и объем работы. Диссертация изложена на 309 страницах текста, содержит 8 глав, выводы и предложения производству, 20 рисунков, 59 таблиц и 35 приложений. Список использованной литературы включает 494 наименований, в том числе 37 работ иностранных авторов.
