Введение к работе
Актуальность. Проблема растительного белка приобретает все большую остроту. Только в продуктах питания дефицит белка составляет 30%. Высока потребность в белке кормовых рационов, что является сдерживающим фактором роста продуктивности животноводства. Несовершенство структуры посевных площадей, особенно снижения удельного веса зернобобовых культур и бобовых трав, при ограниченных материально-технических ресурсах привело к снижению валовых сборов зерна бобовых, содержания в урожае протеина, в почве гумуса. По сравнению с 1981-1985 гг. в 1995-2000 годы содержание тунгуса в почвах Поволжского региона уменьшилось на 8-14%.
В связи с этим, одним из важных направлений в организации адаптивно-ландшафтного растениеводства является создание высокопродуктивных агроценозов, включающих бобовые и зернобобовые культуры, которые наиболее полно используют биоклиматические ресурсы региона, и разработка ресурсосберегающих технологий с использованием экологически чистых физических и биологических факторов. Биолого-экологический подход к эффективному развитию растениеводства в засушливом Поволжье предусматривает увеличение посевов гороха, чечевицы, сои и таких ценных для региона культур, как нут и чина. Многолетние исследования и результаты производственного испытания показали, что их засухоустойчивость, высокобелко-вость в микрозонах с более засушливым климатом и в крайне сухие годы составляют достойную атьтернативу гороху. Они характеризуются экологической пластичностью и адаптивностью, превосходно сочетают высокую продуктивность с отличными кормовыми достоинствами, рационально используют агроклиматические условия зоны и характеризуются устойчивым семеноводством.
Поэтому особую актуальность приобретают исследования, направленные на изучение агробиологических особенностей формирования высокопродуктивных фитоценозов зернобобовых культур и разработку эффективных приемов повышения их симбиотической деятельности.
Цель и задачи исследований. Целью работы явилось научное обоснование формирования высокопродуктивных агрофитоценозов зернобобовых культур, основанное на видовых и сортовых биологических особенностях как основы программирования урожая и применения адаптивных энергосберегающих технологий выращивания и определение их агроэнергетической и экономической эффективности.
В программу исследований входило:
определение агробиологических параметров высокопродуктивных агрофитоценозов гороха, чечевицы, чины и нуга;
разработка и усовершенствование приемов оптимизации продукционного процесса зернобобовых культур в простых и сложных фитоценозах (сроки посева, способы и нормы высева и др.);
выявление эффективности предпосевного применения макро- и микроудобрений в сочетании с бактериальными препаратами;
изучение. видовых особенностей формирования корневой системы и продуктивности ее работы; . -
изучение формирования и продуктивности работы симбиотического аппарата в зависимости от условий и приемов выращивания;
изучение фотосинтетической деятельности посевов;
установление влияния видового, сортового и возрастного состава растений и приемов технологии их возделывания на биохимическую изменчивость зерновой и кормовой продукции;
дать энергетическую и экономическую оценку адаптивным приемам выращивания зерновых бобовых культур в условиях черноземно-степной и су-хостепной зон Поволжья и выявить наиболее энергетически выгодные.
Методической основой исследований явились положения, изложенные в научных трудах академика Н.И. Вавилова, А.А. Ничипоровича, В.Р. Гуляева, П.Н. Константинова, К.В. Ливанова, А.А. Жученко, КС. Шатилова, М.К. Каюмова, В.И. Филина, А.И. Помогаевой, А.А. Зиганшина, Г.С. Посы-павова, А.Д. Задорина, В.И. Морозова, И.В. Цой, Г.А.Медведева, АЖЗаварзина, М.Н. Худенко, Е.П. Денисова и др.
Научная новизна. В комплексных научных исследованиях с учетом агроклиматических ресурсов региона и биологических особенностей видов и сортов зернобобовых культур дано теоретическое обоснование создания их . высокопродуктивных агроценозов в засушливом Поволжье. Впервые наиболее полно изучена сравнительная продуктивность зернобобовых культур, определены и научно обоснованы приемы оптимизации факторов, влияющих на формирование высокопродуктивных ценозов гороха, чечевицы, чины и нута. Впервые наиболее полно изучено влияние сроков, способов и норм посева, минеральных удобрений при их сочетании с микроэлементами.и бактериаль- . ными препаратами на продуктивность зернобобовых культур в одновидовых и сложных' фитоценозах. Изучена фотосинтетическая, корневая и симбиотиче-ская деятельность зернобобовых культур, в зависимости" условий и приемов возделывания.
Установлена биохимическая изменчивость зернобобовых культур. Экспериментально подтверждена целесообразность конструирования сложных агрофитоценозов мятликовых и зернобобовых культур. Дана агроэнерге-тическая и экономическая оценка разных приемов их возделывания. Основные положения, выносимые на защиту:
биологические и агроэкологические основы формирования высокопродуктивных фитоценозов зернобобовых культур в одновидовых и смешанных посевах в условиях засушливого Поволжья;
приемы адаптивных технологий возделывания гороха, чины, чечевицы и нута, обеспечивающие управление фотосинтетичёской и симбиотической дея-
тельностью растений в посевах, оптимизацию густоты их стояния и размещения на площади, способов посева в одновидовых и смешанных агроценозах;
агроэнергетическая и экономическая оценка зернобобовых культур и
приемов их возделывания; _
Практическая ценность и реализация результатов исследований. На основании проведенных исследований рекомендованы производству несколько забытые, но ценные зернобобовые культуры: горох, чина, чечевица, нут, обеспечивающие получение 2,8-3,4 т зерна с 1 га.
Разработана и апробирована в производстве технология возделывания чины посевной в смешанных посевах с ячменем, суданской травой, кукурузой и подсолнечником, обеспечивающая 25,5-33,2 т/га зеленой массы.
Разработанные приемы технологии возделывания гороха, чечевицы, ^ чины посевной и нута обеспечивают воспроизводство плодородия почвы, биологизацию и экологизацию растениеводства, экономию материально-технических средств и получение дешевой высокобелковой продукции.
Результаты исследований прошли производственную проверку и внедрены в хозяйствах Саратовской области, включены в областные рекомендации по возделыванию сельскохозяйственных культур, используются в учебном процессе Саратовского аграрного университета им. Н.И. Вавилова.
Результаты научных исследований автора получили отражение в монографии «Чечевица» (Саратов, 1981); Организационно-технологическом проекте производства чечевицы по интенсивной технологии (Москва, 1986); Справочнике по орошаемому земледелию (Саратов, 1994); Методических учебных пособиях «Растениеводство» (4.1. Семеноведение, 1998; 4.2. Зернобобовые культуры, 1998; 4.3. Зерновые бобовые культуры, 1999); «Концепции развития агропромышленного комплекса Саратовской области до 2005 года» (Саратов, 2000) и других изданиях.
Апробация. Результаты исследований и основные положения диссертации докладывались на научно-практических конференциях Саратовского ГАУ им. Н.И. Вавилова (1967-2000 гг.); научной конференции по зернобобовым культурам на Востоке лесостепной полосы (Казань, 1967); научной конференции «Биология и агротехника полевых культур на Юго-Востоке» (Саратов, 1969); юбилейныхВавиловскихчтениях- 87, (Саратов, 1987); научно-практической конференции «Экологические проблемы в агропромышленном комплексе Среднего Поволжья» (Пенза, 1995); Международной научной конференции «Развитие научного наследия академика Н.И. Вавилова» (Саратов, 1997); III Международной научно-производственной конференции «Интродукция нетрадиционных и редких сельскохозяйственных растений» (Пенза, 2000); Международной научной конференции «Проблемы сельскохозяйственного производства в изменяющихся экономических и экологических условиях XXI века» (Пенза, 2000); областных и районных агрономических совещаниях.
Под руководством автора защищена кандидатская диссертация и 248 дипломных работ.
Диссертационная работа является итогом 33-летних (1967-2000 гг.) исследований автора по разработке адаптивных, ресурсосберегающих, экологически безопасных технологий, формирующих высокопродуктивные фито-ценозы зернобобовых культур в условиях резко континентального климата степной и сухосгепной зон Поволжья.
Публикации в печати. По теме диссертации опубликованы 62 научных работы, в том числе монография и рекомендации.
Представленная работа является составной частью плана научно-исследовательских работ Саратовского государственного аграрного университета им. Н.И. Вавилова, в том числе с 1996 г. по целевой комплексной научно-технической программе «Разработка адаптивных технологий возделывания сельскохозяйственных культур в условиях Саратовской области».
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введе
ния, восьми глав, выводов и рекомендаций производству, списка литературы
(530 наименований, в том числе 21 иностранных). Работа изложена на 385
страницах машинописного текста, включает 95 таблиц, 28 рисунков и 85
приложений. . -
За оказанную помощь автор искренне признателен сотрудникам и аспирантам СГАУ им. Н.И. Вавилова Н.Н.Кулевой, .Т.Н.Седовой, В-В.Седову, Н.А.Шьюровой, профессорам А.А. Прохорову, В.Н. Титову, М.Н. Худенко, А.И. Заварзину, ЕЛ. Денисову, председателю СХА «Родина» Балашовского района А.Н. Игнатову.
