Введение к работе
Актуальность темы. В агрономи выполнен большой объем исследований по изучению факторов жизни растений, показана зависимость продуктивности растений от параметров изучаемого фактора их жизни, предложен ряд уравнений для описания этой зависимости. Однако выполненные исследования до сих пор не описаны в рамках единой аналитической концепции и принципиальный подход к решению этой задачи не найден. Отсутствие такого решения затрудняет процедуру количественной оценки действия факторов жизни растений и сдерживает создание моделей продуктивности, позволяющих достаточно точно оценивать реакцию растений на изменение условий среды.
Наряду с этим и многолетние земельно-оценочные работы, проведенные в нашей стране и за рубежем, показали, что основой эффективного использования земельного фонда является уровень плодородия почвы, интегрально выраженный в виде урожайности сельскохозяйственных культур. Однако способы оценки почвенного плодородия, в полной мере удовлетворяющие практике растениеводства, еще не разработаны. Их отсутствие обусловлено тем, что плодородие почвы представляет собой сложное явление природы, определяемое многими факторами: почвенно-лнтологическида, космическими, экономическими. Вместе с этим, плодородие представляет собой и сложную структурную систему, состоящую из множества признаков с параметрами данного момента времени.
В настоящее время нет объективных способов оценки среды обитания растений, позволяющих привести к сопоставимому виду всю совокупность ее параметров и на основе такого сопоставления определить фактор жизни растений, лимитирующий их продуктивность. Известные модели почвенного плодородия являются не достаточно полными и потому малопригодными для практического использования. Более того, отсутствие объективных способов количественной оценки почвенного плодородия не позволяет достаточно точно решать вопросы его воспроизводства, что затрудняет решение многих задач современного растениеводства.
Современное растениеводство - это сложная многофункциональная отрасль сельскохозяйственного производства, конечный результат функционирования которой зависит во многом от того, насколько взаимосвязаны составляющие ее компоненты и как они воздействуют на окружающую среду. Резервы повышения эффективности растениеводства на дерново-подзолистых почвах еще достаточно велики. Об этом свидетельствуют достижения науки и передовой опыт, показывающие возможность значительного повышения урожайности сельскохозяйственных культур. Однако традиционная агротехника сельскохозяйственных культур, в частности, воспроизводство плодородия почвы недостаточно полно учитывают биологические требования растений к параметрам среды обитания и состояние этой среда, имеют место нарушения в экологии и качестве получаемой продукции. Поэтому дальнейшее развитие растениеводства на дерново-подзолистых почвах требует разработки новых (наукоемких) технологий, позволяющих более эффективно использовать плодородие почвы без негативных воздействий на экологическую обстановку.
Кель работы - повышение точности оценки факторов жизни растений и плодородия дерново-подзолистых почв, совершенствование агротехники сельскохозяйственных культур на дерново-подзолистых почвах.
Основные задачи исследований:
уточнить модель, описывающую действие лимитирующего фактора жизни растений;
разработать функцию, описывающую зависимость продуктивности растений от параметров лимитирующего фактора их жизни;
обосновать принцип экологической и экономической целесообразности при расширенном воспроизводстве плодородия почвы;
разработать способы оценки среды обитания.растений и плодородия дерново-подзолистых почв, построить шкалу для такой оценки;
выделить и уточнить основные принципы сортовой агротехники сельскохозяйственных культур;
разработать технологические приемы агротехники, направленные на минимализацию обработки почвы;
исследовать влияние гидротермического режима дерново-подзолистых почв на их плодородие и урожайность растений.
Научная новизна работы состоит в том, что в результате ее выполнения разработана модель, описывающая действие лимитирующего фактора жизни растений, установлена количественная зависимость, отражающая существенную устойчивую связь между продуктивностью растений и параметрами лимитирующего фактора их жизни, предложен новый методический подход к оценке среды обитания растений и плодородия почвы, повышающий точность оценки.
Разработаны способы оценки среды обитания растений и плодородия дерново-подзолистых почв, позволяющие сопоставлять параметры факторов жизни растений и определять фактор, лимитирующий продуктивность растений и плодородие почвы, построена шкала для такой оценки. Разработаны новые технологические приемы агротехники сельскохозяйственных культур, направленные на минимализацию обработки почвы и энергосбережение. Сделаны предложения по совершенствованию методики воспроизводства плодородия дерново-подзолистых почв, основанные на функции, описывающей действие лимитирующего фактора жизни растений, учитывающие экологические и экономические подходы. Разработан способ денежной оценки почвенного плодородия.
Основные положения диссертации разработаны на уровне изобретений и защищены Авторскими свидетельствами СССР Я 1053762 и J& 1139377, Патентами Российской Федерации JS 1160951, №1230477, Js 2034267 и Положительными решениями ВНИИГПЭ о выдаче Патента РФ по заявкам * 93038623, 93055202, № 94000Є22.
Практическая значиморть работы состоит в возможности использования ее результатов при оценке факторов жизни растений в условиях открытого грунта, закрытого грунта и на гидропонике; при создании моделей почвенного плодородия с целью управления его воспроизводством на нормативно-программной основе с учетом экономических и экологических подходов. Результаты исследований могут быть использованы в работах по совершенствованию агротехники сельскохозяйственных культур, в земельно-оценочных работах, а также в работах, касающихся вопросов мелиорации, окультуривания, обработки и охраны дерново-подзолистых почв.
Результаты диссертационной работы внедрены в учебный процесс С.-ПбГАУ по курсу "Земледелие с основами почвоведения, агрохимии и мелиорации'', по курсу "Основы технологии сельскохозяйственного
производства",и по курсу "Воспроизводство плодородия почвы и системы земледелия". Результаты исследований вошли составной частью в лекцию: "Плодородие почвы и его воспроизводство в современном земледелии". -С.-Петербург, 1992, 35 с, авторы: Лебедев Н.С., Суворов А.К.
Авторские свидетельства и Патенты РФ, полученные при выполнении диссертационной работы, включены в отчеты по программам НИР (й гос.per.: 01860081953 и 019400Q4231).
Аптюбашш работы. Основные положения диссертационной работы доложены на 2-ой научно-технической конференции молодых ученых СевНИйГиМ в 1977 году, на вузовских научных конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов в 1978, 1980, 1986, 1991, 1994 и 1995 г.г. (г.Пушкин, С.-ПбГАУ), на научно-производственной конференции "Агрометеорологические ресурсы и продукционные процессы в растениеводстве" (г.Киев, 1991 г.).