Введение к работе
Актуальность темы. Обеспечение населения экологически чистыми продуктами питания и создание устойчивой кормовой базы для развития животноводства неразрывно связано с расширением посевных площадей и повышением урожайности зернобобовых культур, которые являются главным источником полноценного растительного белка, и способствуют сохранению и повышению плодородия почвы. В засушливых районах степной зоны светло-каштановых почв Нижнего Поволжья наиболее перспективной зернобобовой культурой является нут. Это самая засухоустойчивая культура из всех бобовых, относительно мало требовательная к почве, способная мириться с повышенной солонцеватостью, обеспечивающая наиболее стабильные урожаи. Зерно нута обладает высокой питательностью, большой энергетической ценностью и способностью к длительному хранению. Нут наиболее адаптирован к почвенно-климатическим условиям Нижнего Поволжья, является ценной продовольственной и кормовой культурой, но имеет небольшой удельный вес в структуре посевных площадей (30 тыс.га) и низкую урожайность. Его распространение сдерживается рядом причин, в том числе и дефицитом семян. Слабо изучены особенности биологии, технологии возделывания культуры, не решены многие вопросы селекции и семеноводства.
Наряду с тем, что нут имеет неполегающий стебель, высокое прикрепление нижних бобов и при созревании не осыпается, обеспечивая тем самым пригодность к механизированной уборке, наблюдается высокий процент механических повреждений семян рабочими органами сельскохозяйственных машин. Внедрение индустриальной технологии возделывания нута и комплексная механизация производственных процессов в семеноводстве сопровождается травмированием семян, которое влияет на качество посевного материала. При существующей системе машин на всех операциях по механизированному производству семян нута полностью избежать травмирования невозможно, поэтому изучение этого отрицательного для семеноводства явления представляется весьма актуальным. По агротехническим требованиям дробление семенного зерна на самой травмирующей операции (обмолоте) не должно превы-
шать 1%, в случае неблагоприятных условий уборки (засоренные посевы, высокая влажность) допускается 2%. Разрушенные зерна затем легко отделяются на сортировальных и зерноочистительных машинах, так как существенно отличаются от целых по своим физико-механическим свойствам. Все остальные семена в независимости от степени травмирования с макро и микроповреждениями становятся основой будущего урожая. По ГОСТу 12037-81 «Методы определения чистоты и отхода семян» в отход идут раздавленные и битые семена, но только в том случае, если они утратили половину и больше половины семени. Поврежденные семена с другими типами травм относятся к группе « Семена основной культуры».
В связи с этим необходимо оценить степень травмирования семян нута, установить влияние характера их повреждений на рост, развитие и урожайность растений, на посевные качества, обосновать нормы на допустимое содержание травмированных семян в посевном материале нута.
Актуальность исследований подтверждается выполнением их в рамках Федеральной НТП РАСХН «Земледелие, мелиорация и лесное хозяйство» (2001-2005 гг.).
Целью работы является научное обоснование норм на допустимое содержание травмированных семян в посевном материале для культуры нута.
В соответствии с поставленной целью программой исследований предусматривалось решение следующих задач:
Проанализировать работы отечественных и зарубежных авторов по изучению травмирования семян сельскохозяйственных культур и влиянию характера механических повреждений на основные показатели роста, развития растений и урожайность.
Провести оценку посевного материала на травмированность с учетом различных типов травм и составить их классификацию.
Установить влияние степени травмированности и характера травм семян нута на их посевные качества.
Изучить биологические особенности роста, развития и формирования продуктивности нута в зависимости от травмированности семян с учетом поч-венно-климатических условий региона.
Выявить закономерности повышения посевных и урожайных качеств травмированных семян при протравливании.
Установить предельно допустимые значения усилий, действующих со стороны рабочих органов сельскохозяйственных машин на семена нута без существенного снижения их посевной годности.
Рассмотреть варианты совершенствования технических средств для повышения качества обмолота нута.
Провести экономическую оценку эффективности нормативного ограничения содержания травмированных семян в посевном материале.
Объект исследований - посевной материал нута разной степени травми-рованности. Диссертационная работа основана на лабораторных и полевых исследованиях, выполненных в Волгоградском комплексном отделе ГНУ ВНИИГиМ, учебном хозяйстве «Горная Поляна» ВГСХА в 2000-2002 гг.
Личный вклад автора состоит в обобщении результатов теоретических исследований и разработке концептуальных подходов, экспериментальном обосновании получения стабильных урожаев зерна нута в зависимости от качества посевного материала.
При непосредственном участии автора в реализации и проведении полевых исследований, по результатам которых обоснована технология возделывания нута с оценкой посевного материала на травмированность с нормативным ограничением содержанием травмированных семян, и осуществлено ее внедрение в производство.
Научная новизна. Впервые составлена классификация типов травм семян нута с учетом анатомо-морфологического строения и степени повреждения зерновки.
Для почвенно-климатических условий Нижнего Поволжья установлены допустимые нормы содержания травмированных семян в посевном материале. Определены зависимости между механическими повреждениями семян нута, типами травм и качеством посевного материала.
С учетом агроклиматических ресурсов региона и биологических особенностей культуры установлены основные параметры формирования урожайности нута при посеве травмированными семенами.
Построены нагрузочные диаграммы для семени нута при испытаниях на сжатие и определены основные механические характеристики: предел упругости, модуль упругости, предел прочности.
Достоверность результатов исследований. Степень обоснованности результатов исследований подтверждается многолетним периодом исследований, корректностью принятых методик постановки опытов, значительной базой полученного экспериментального материала, широким использованием методик вариационной статистики.
Практическая значимость работы. Разработаны рекомендации по нормам содержания травмированных семян для улучшения качества посевного материала и повышения продуктивности нута в условиях Нижнего Поволжья.
Результаты исследований напряженно-деформированного состояния семени нута могут быть использованы инженерами-конструкторами, создателями системы машин по механизированному возделыванию культуры для совершенствования рабочих органов, режимов работы и технологических регулировок в направлении снижения степени повреждения семян.
Реализация результатов исследований. Производственная проверка результатов исследований по возделыванию нута на зерно в рисовых чеках в ГУП «50 лет Октября» Октябрьского района Республики Калмыкия на площади 50 га подтвердила возможность получения урожая зерна нута до 2,5 т/га. В СПК «Богдан» Чернышковского района Волгоградской области на площади 40 га урожай зерна нута составил 1,80 т/га при посеве материалом с нормативным ограничением содержанием травмированных семян. В КФХ Манихина В.П. на площади 5 га при содержании до 5% травмированных семян и их протравливании препаратом ТМТД урожай семян нута составил 1,60 т/га.
Основные положения, выносимые на защиту:
нормы содержания травмированных семян нута в посевном материале, существенно не влияющие на его качество (для семян 1 и 2 класса);
степень травмированности семенного материала как критерий формирования продуктивности посевов нута;
протравливание как эффективный способ повышения посевных и урожайных качеств семян нута с механическими травмами.
Апробация полученных результатов и публикации.
Материалы диссертационной работы докладывались на ежегодных научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава, аспирантов и научных сотрудников Волгоградской ГСХА (2000-2004 гг.), международной научно-практической конференции «Проблемы научного обеспечения, экономической эффективности орошаемого земледелия в рыночных условиях», (посвященная 100-летию со дня рождения М.Н. Багрова, Волгоград, 2001г.), «Экологические проблемы мелиорации» (посвященная 115-летию со дня рождения А.Н. Костякова, Москва, 2002 г.), «Проблемы агропромышленного комплекса», (посвященная 60-летию Победы под Сталинградом),
Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 работ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов, рекомендаций производству, списка использованной литературы и приложений. Содержание работы изложено на 159 страницах, в т.ч. основного текста 105 страниц. Работа содержит 31 таблицу, 20 рисунков, 4 приложения. Список использованной литературы включает 155 источников, в том числе 4 иностранных автора.
