Введение к работе
Актуальность. Разработка научной методологии и агроэкологической оценки пригодности отдельных зон для возделывания картофеля становится критерием успешного решения продовольственной проблемы. Агроэкологический подход к разработке технологических приемов возделывания картофеля вполне правомерен, ибо каждая из многочисленных составляющих почвенного плодородия в совокупности с потенциалом сортов картофеля являет собой сложную систему взаимодействия экологических факторов и почв в логически закономерном ряду «почва – растения – окружающая среда».
Согласно современным теоретическим представлениям, продуктивность агроэкосистем определяется интенсивностью процессов переноса тепла, влаги и элементов минерального питания в этой трехзвенной системе, представляющей единый процесс энергомассообмена. Интенсивность энергомассообмена служит основой накопления в почвах органического вещества и элементов питания, напрямую определяющих уровень плодородия почв и продуктивность агроценозов. Многообразие вариантов эколого-функциональной зависимости продуктивности посадок картофеля от уровней плодородия почв, условий окружающей среды и технологий возделывания обуславливает пространственную неоднородность плодородия почв. Это является основным условием разработки эффективных зональных технологических малоэнергоемких приемов возделывания сортов картофеля, наиболее приспособленных для агроклиматических зон.
Цель и задачи исследований. Цель исследований заключалась в разработке общей концепции и теоретическом обосновании агроэкологических принципов возделывания картофеля с учетом зональных особенностей почвенного покрова Предуралья.
В задачи исследований входило:
установить количественные характеристики агроэкологических факторов формирования урожайности клубней картофеля по разным агроклиматическим зонам;
оценить показатели экологических факторов формирования высокого урожая клубней картофеля в агроклиматических зонах Предуралья;
определить основные физиологические факторы формирования урожая картофеля;
выявить возможность управления продукционным процессом агроценоза картофеля путем оптимальных способов посадки и режима питания;
определить влияние способов подготовки почвы и посадки, уровня минерального питания на урожайность и качество сортов картофеля различных групп спелости;
дать экономическую и агроэнергетическую оценку технологическим приемам возделывания картофеля в Предуралье.
Научная новизна. В результате многолетних исследований на основе учета агроклиматических ресурсов региона и биологических особенностей растений разработаны теоретические и практические основы формирования высокопродуктивных агрофитоценозов картофеля в условиях Предуралья.
Изучены вопросы фотосинтетической деятельности растений в посевах, накопления урожая сырой биомассы и сухого вещества, химического состава картофеля в зависимости от способа обработки почвы, способов посадки, использования минеральных удобрений на планируемую урожайность.
Изучены и установлены зонально-экологические особенности формирования урожая клубней картофеля различных сортов по группам спелости. Обоснованы количественные показатели абиотических и эдафических факторов, влияющих на процессы роста и развития растений культуры.
Впервые проведено комплексное изучение продукционного процесса с учетом структурных характеристик фотосинтетического аппарата (количество и размер миниареол) при разных способах посадки и расчетных норм минеральных удобрений. Разработаны методы определения площадей миниареол и проводящей системы в листьях различных ярусов растений картофеля.
Дана экономическая и агроэнергетическая оценка адаптивной технологии возделывании сортов картофеля различных групп спелости.
Практическая значимость и реализация результатов исследований. Разработана и апробирована в производстве адаптивная энергосберегающая технология возделывания сортов картофеля различной спелости.
Результаты исследований апробированы в производственных условиях Бирского, Стерлитамакского, Уфимского районов и находят широкое применение в хозяйствах различных форм собственности.
Совместно со специалистами Министерства сельского хозяйства Республики Башкортостан, Академии наук Республики Башкортостан и ФГОУ ВПО «Башкирский ГАУ» разработаны и реализуются рекомендации по повышению урожайности и качества клубней картофеля.
Результаты исследований используются в учебном процессе ФГОУ ВПО «Башкирский ГАУ» при чтении курсов Растениеводство, Физиология растений, Физиологические основы повышения урожайности сельскохозяйственных культур.
Основные положения выносимые на защиту:
Концепция технологии возделывания картофеля в условиях Предуралья, основанной на оценке агроэкологических, абиотических, эдафитных условий и принципов адаптаций.
Управление продукционным процессом агроценоза картофеля путем оптимальных способов обработки почв, посадки и режимов питания.
Роль миниареол и механизм их воздействия на физиологически процессы в листьях картофеля в зависимости от условий минерального питания.
Влияние сорта, минеральных удобрений, площади питания и условий выращивания на продуктивность и качество урожая картофеля.
Экономическая и эколого-энергетическая оценка разработанной технологии возделывания картофеля.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы обсуждались и получили положительную оценку на ежегодных научных конференциях Башкирского ГАУ (Уфа, 1981-2006). Международных конференциях: «Агро-2001», (Уфа, 2001); «Агро-2003» (Уфа, 2003), «ПродУрал-2003» (Уфа, 2003); «ПродУрал-2007» (Уфа, 2007). Всесоюзных конференциях: «Биологические науки в высшей школе» (Уфа, 1996); научно-практических конференциях (С.-Петербург, 2002; Пенза, 2006; Саратов, 2006). Межрегиональных конференциях: «Проблемы антропогенной эволюции почв Башкортостана», посвященная памяти С.Н. Тайчинова (Уфа, 1992); научно-практическая конференция, посвященная 100-летию со дня рождения С.И. Андреева (Бирск, 1998); «Создание высокопродуктивных агроэкосистем на основе новой парадигмы природопользования», посвященная 95-летию со дня рождения профессора С.Н. Тайчинова (Чебоксары, 2000); «Агроэкологические проблемы сельскохозяйственного производства» (Уфа, 2003). Республиканских конференциях: «Химизация сельского хозяйства Башкирии» (Уфа, 1983); «Изучение, охрана и рациональное использование природных ресурсов» (Уфа, 1985); «Освоение зональных научно-обоснованных систем земледелия в республике» (Уфа, 1985); «Качество продукции и его обеспечение в колхозах и совхозах Башкирии» (Уфа, 1986); конференция молодых ученых и специалистов сельского хозяйства (Уфа, 1991).
Публикации в печати. Публиковано 45 научных трудов, в том числе 5 работ в изданиях, входящих в перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, семи глав, выводов, предложений производству, списка использованной литературы и приложений. Работа изложена на 326 страницах компьютерного текста, содержит 38 таблиц, 26 рисунков, 46 таблиц в приложении. Список использованной литературы включает 552 наименований, в т.ч. 52 иностранных авторов.
