Введение к работе
Актуальность темы. Устойчивое развитие агропромышленного комплекса Российской Федерации в значительной мере определяется стабильностью и эффективностью производства сельскохозяйственной продукции растениеводства.
Западное Предкавказье, в том числе и Краснодарский край – это одна из самых благоприятных для производства сельскохозяйственной продукции зон нашей страны, и одновременно ее можно характеризовать как зону с наиболее обостренными агроэкологическими и экономическими противоречиями, характеризующимися интенсивным использованием земли, зачастую с нарушением элементарных требований рекомендованных технологий возделывания культур.
Краснодарский край является ведущим регионом по производству зерна озимой пшеницы, кукурузы, сои и корнеплодов сахарной свеклы. Здесь размещается более 1 млн га посевов озимой пшеницы, 270–320 тыс. га зерновой кукурузы, около 100 тыс. га сои и более 130 тыс. га сахарной свеклы.
Разработанные и широко внедренные в производство в середине 80-х годов интенсивные технологии возделывания, базировавшиеся на отвальной обработке почвы и минеральной системе удобрения, позволяли ежегодно производить 5,5–6,0 млн т корнеплодов сахарной свеклы при средней урожайности около 300 ц/га, озимой пшеницы 4,9–5,0 млн. т при средней урожайности 40,0 ц/га, кукурузы 649,3–737,1 тыс. т при средней урожайности 33,5 ц/га и 42,4 тыс. т зерна сои при средней урожайности 13,8 ц/га.
В результате такой интенсификации земледелия ускорились деградационные процессы черноземов Западного Предкавказья, усилились эрозия и дефляция почв. Наиболее остро встал вопрос о состоянии плодородия староорошаемых земель (площадь – 468 тыс. га), где деградационные процессы протекают интенсивнее, чем на богаре. Содержание гумуса в них уменьшилось более чем на 40%, ухудшились водно-физические и агрохимические свойства, выразившиеся в уплотнении и слитизации почв, обесструктуривании их, снижении водопроницаемости, ухудшении водного, воздушного и пищевого режимов. В отдельных случаях отмечено осолонцевание и засоление черноземов, подъем уровня грунтовых вод, заболачивание.
Усилил развитие негативных процессов глубокий спад производства в АПК Краснодарского края в последнем десятилетии XX в., вызванный переходом страны к рыночной экономике.
Сложное финансово-экономическое положение в большинстве хозяйств края способствовало деинтенсификации технологий возделывания полевых культур. Существенно снизилось применение как органических, так и минеральных удобрений. Эти явления и нарушение сроков и качества выполняемых агроприемов привели к значительному снижению урожайности, прежде всего основной продовольственной культуры края – озимой пшеницы – с 56,4 в 1990 г. до 30,3 ц/га в 1998 г., а также кукурузы – с 35,9 до 13,3 ц/га, сахарной свеклы – с 325,0 до 165,0 ц/га, и сои с 13,8 до 8,7 ц/га.
В сложившихся рыночных отношениях важнейшим условием развития АПК Краснодарского края является переход к адаптивно-ландшафтной системе земледелия, предусматривающей внедрение альтернативных ресурсосберегающих технологий, адаптированных к зональным почвенно-климатическим условиям и позволяющим увеличить устойчивость основных полевых культур к биотическим и абиотическим факторам.
Основой альтернативных технологий, базирующихся на принципах биологизации, максимального энерго- и ресурсосбережения, сохранения и повышения плодородия почвы, охраны окружающей среды, а также высокой доходности, должно стать формирование высокопродуктивных агрофитоценозов, в которых предлагаемые агротехнологии удовлетворяли бы основным требованиям культур к факторам внешней среды.
Применение этих технологий позволит не только реализовать высокую продуктивность новых интенсивных сортов озимой пшеницы, выращиваемых после поздних пропашных предшественников, сои, высокопродуктивных гибридов кукурузы, сахарной свеклы, но и стабилизировать по годам урожайность этих культур, сохраняя высокое качество и конкурентоспособность продукции, а также плодородие староорошаемых земель и окружающую среду.
Цель и задачи исследований. Цель работы – научно обосновать и разработать для хозяйств альтернативные технологии возделывания сахарной свеклы, кукурузы на зерно, сои, а также озимой пшеницы, размещаемой после поздно убираемых предшественников, обеспечивающие получение запланированного урожая в условиях орошения, предотвращение деградации староорошаемого чернозема выщелоченного Западного Предкавказья.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
–изучить особенности роста, развития и продуктивности культур в звене севооборота сахарная свекла – соя – кукуруза на зерно – озимая пшеница в зависимости от изучаемых технологий и их элементов: системы удобрения и способов основной обработки почвы при орошении;
–исследовать влияние фотосинтетической деятельности посевов на продуктивность полевых культур в зависимости от изучаемых технологий их возделывания;
–оценить фитосанитарное состояние агроценозов озимой пшеницы, кукурузы, сои и сахарной свеклы при разных технологиях их возделывания;
–определить количественные критерии зависимости биометрических показателей растений, фотосинтетической деятельности, элементов структуры урожая, урожайности и качества продукции от изучаемых элементов технологий возделывания культур;
–исследовать действие изучаемых технологий и составляющих их элементов, а также определить долю их влияния на урожайность и технологические качества зерна озимой пшеницы, кукурузы, сои, а также корнеплодов сахарной свеклы;
–изучить влияние различных технологий возделывания на изменение содержания органического вещества, водно-физических свойств и агрегатного состава почвы в звене севооборота сахарная свекла – соя – кукуруза на зерно – озимая пшеница;
–определить влияние альтернативных технологий возделывания на продуктивность, экономическую и энергетическую эффективность изучаемых полевых культур;
–на основании полученных данных предложить производству альтернативные ресурсо- и энергосберегающие технологии возделывания озимой пшеницы, кукурузы на зерно, сои и сахарной свеклы на староорошаемом черноземе выщелоченном Западного Предкавказья.
Научная новизна. Впервые в условиях Западного Предкавказья дано теоретическое обоснование и разработаны альтернативные технологии возделывания озимой пшеницы, кукурузы на зерно, сои и сахарной свеклы, основанные на сочетании факторов минерального питания и способов основной обработки почвы в условиях низменно-западиного орошаемого ландшафта, базирующихся на принципах биологизации, экологизации, ресурсо- и энергосбережения, сохранения и воспроизводства почвенного плодородия чернозема выщелоченного.
Практическая значимость работы. Сельскохозяйственному производству предложены альтернативные, экономичные и энергетически обоснованные технологии возделывания озимой пшеницы, кукурузы на зерно, сои и сахарной свеклы при орошении, предусматривающие экономически оправданный уровень урожайности конкурентоспособной продукции при сохранении и воспроизводстве почвенного плодородия.
Полученные результаты работы являются составной частью «Агроэкологический мониторинг в земледелии Краснодарского края» (Краснодар, 2008), монографии «Биология и особенности агротехники выращивания сахарной свеклы на деградированном староорошаемом выщелоченном черноземе Западного Предкавказья» (Краснодар, 2008).
Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на ежегодных (1999-2006) научных конференциях Кубанского госагроуниверситета, на всероссийских научно-практических конференциях (Краснодар, 2002, 2006, 2007, 2008; Майкоп 2008), на совещаниях-семинарах руководителей и специалистов хозяйств районов Краснодарского края по вопросам технологии возделывания и ухода за посевами зерновых и технических культур (Краснодар, 2000-2008), на заседании научно-методического совета КубГАУ при подготовке сборника «Агроэкологический мониторинг в земледелии Краснодарского края» (Краснодар, 2002, 2008).
Апробация разработанных альтернативных технологий возделывания озимой пшеницы после поздних пропашных предшественников, а также кукурузы на зерно, сои и сахарной свеклы проводилась в учхозах «Кубань» и «Краснодарское» Кубанского ГАУ, в хозяйствах «Нива Кубани» и «Агроколледж» Брюховецкого района, «Победа» Каневского района, им. Ильича Ленинградского района Краснодарского края в 2001–2004 гг., а внедрение научных разработок осуществлялось в 2002–2006 гг. в хозяйствах Краснодарского края.
Публикация результатов исследований. Материалы опубликованы в 33 работах общим объемом 21,7 печатных листа.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 456 страницах машинописного текста и состоит из введения, 6 глав, выводов и предложений производству. Она включает 14 рисунков, 70 таблиц в тексте и 50 в приложениях. Список используемой литературы насчитывает 570 наименований, в том числе 22 иностранных авторов.
