Введение к работе
Актуальность проблемы. Современный агропроизводственный сектор экономики России переживает кризис, связанный в значительной степени с неурегулированностью рынка, диспаритетом цен, удорожанием средств производства. Вследствие этого наблюдается снижение урожайности и качества продукции.
По оценке некоторых ученых (О.Д. Сиротенко, Е.В. Абашина, В.Н. Павлова, 1995) при возможном изменении экологических условий России (потепление климата, увеличение содержания в атмосфере углекислого газа и уменьшение озона, деградация почв) к 2030 году стабильность производства зерна в стране снизится в 2 раза, учитывая, что коэффициент вариации (Сv) урожайности возрастает при повышении температуры и уменьшении количества осадков.
Однако, при повышении плодородия почв, даже при самом неблагоприятном изменении факторов природной среды, продуктивность сельскохозяйственных культур в России может увеличиться на 60-70%.
Как подчеркивает академик А.А. Жученко (2004), в целом стратегические преимущества развития зернового хозяйства в России обусловлены первостепенной значимостью производства зерна в обеспечении национальной безопасности, а также возможностью с наибольшей эффективностью использовать разнообразные местные почвенно-климатические и погодные ресурсы.
Получение высоких и стабильных урожаев – основная задача земледельцев степной зоны Южного Урала при условии использования новых технологий.
Вместе с тем, современные подходы к обоснованию оптимальных агротехнологий требуют математически обоснованного подхода. С этой точки зрения значимы исследования, в которых комплексный подход к решению вопроса возделывания культуры сочетается с определением оптимальных уровней ее продуктивности.
Разработка агротехнологии возделывания ячменя на основе глубокого анализа продукционного процесса формирования урожая, сортовых особенностей и качества получаемой при этом продукции позволит повысить эффективность производства данной культуры.
В этом состоит актуальность настоящей работы. Экспериментальная часть работы выполнялась в Оренбургском НИИСХ в период 1978-2003 гг. в соответствии с государственными заданиями и была составной частью НИР института. №№ госрегистраций ОЦ 0.32, 01.86.0130161, 01.960.0.10121.
Цель работы - разработать параметры высокопродуктивных агроценозов ячменя и модели агротехнологий его возделывания в степной зоне Южного Урала. В задачу исследований входило:
- изучить особенности формирования урожайности различными сортами ячменя при разных сроках сева, нормах высева и фонах минерального питания;
- установить параметры биологических и хозяйственно-ценных признаков ячменя для формирования высокопродуктивных агроценозов;
- разработать модели высокопродуктивных посевов и модели технологий, обеспечивающие заданные параметры агроценозов;
- изучить особенности зернообразования и накопления сухого вещества в зерне ячменя с целью обоснования оптимальных сроков уборки культуры;
- выявить экологически пластичные сорта ярового ячменя для возделывания в условиях степной зоны Южного Урала;
- изучить роль агротехнологий в формировании качества зерна и семян ячменя;
- дать энергетическую и экономическую оценку агротехнологий.
Научная новизна. В работе впервые для условий степной зоны Южного Урала изучены связи температурного режима и режима выпадения осадков по межфазным периодам вегетации ячменя с его урожайностью. Определены параметры оптимальных агроценозов ячменя, позволяющие формировать урожайность ячменя в пределах 2,5-3,0 т с 1 га. Обоснованы теоретически и установлены практически варианты оптимальных сроков скашивания и обмолота ячменя для условий степной зоны. Выявлены критерии оценки пластичности сортов ярового ячменя с определенным уровнем урожайности. Изучены и рекомендованы для практического применения технологии производства пивоваренных сортов ячменя, позволяющие формировать зерно с белковостью ниже 12%.
Основные положения, выносимые на защиту:
- параметры модели агроклиматических ресурсов для формирования урожайности ярового ячменя разного уровня в степной зоне Южного Урала;
- модели оптимального агроценоза ярового ячменя для формирования высокого урожая зерна и семян;
- сроки скашивания и обмолота ярового ячменя с учетом факторов погоды;
- особенности формирования урожайности и качества зерна пивоваренного ячменя;
- показатели экономической и энергетической эффективности возделывания ярового ячменя.
Практическая значимость работы. Результаты исследований использованы при разработке систем земледелия Оренбургской области.
Лучшие варианты технологии возделывания внедрены ежегодно в ОПХ «Урожайное» в период 1986-1990 гг. на площади 500 га, в ОПХ им. Куйбышева в период 1991-1995 на площади 200 га и 2003-2004 гг. на площади 50 га. В период 1992-2003 гг. проводилось внедрение районированных и перспективных сортов ячменя через ОАО «Элитные семена Южного Урала» на площади 9950 га.
Экономический эффект составил: от внедрения научно-обоснованных норм высева и сроков сева – 3480 руб. с 1 га, оптимальных сроков уборки – 906 руб. с 1 га, применения средств защиты растений – 3397 руб. с 1 га.
Апробация работы и публикация результатов исследований.
Результаты исследований докладывались на Международной научно-практической конференции (Оренбург, 2003), областных семинарах «День поля», заседаниях Ученого Совета института, методических комиссиях.
Всего опубликовано 57 статей, в том числе 29 по материалам диссертации, из них 11 в рецензируемых изданиях, издана монография «Моделирование продуктивности ячменя в условиях степи Южного Урала» (в соавторстве).
Объем и структура диссертации. Диссертация написана на 390 стр. компьютерного текста при общем объёме 448 стр., содержит 181 таблицу, 40 рисунков. Список литературы включает 691 источник, в том числе 48 на иностранных языках.
