Введение к работе
Актуальность проблемы. В зонах неустойчивого и недостаточного увлажнения гарантированное получение сельскохозяйственной продукции предопределяет участие в производственном процессе оросительных мелиорации, которые при оптимальном сочетании с комплексом биологических и агротехнических мер способствуют получению высоких и устойчивых урожаев зерновых, кормовых и технических культур.
Юг Западной Сибири достаточно обширный регион России с хорошо развитым земледелием и животноводством. Однако рост продуктивности сельскохозяйственных культур сдерживается в основном экстенсивными методами хозяйствования и слабым использованием возможностей орошаемого земледелия. Поэтому разработка и освоение научно обоснованной системы орошаемого земледелия и составляющих ее элементов, обеспечивающих наиболее высокий выход продукции с единицы площади пашни и естественных кормовых угодий при сохранении почвенного плодородия и охране окружающей среды, чему посвещены излагаемые в настоящей работе результаты исследований, являются достаточно актуальными.
Цель и задачи исследований. Целью исследований являлось изучение возможности получения планируемых урожаев сельскохозяйственных культур за счет оптимизации водного и пищевого режимов почвы, определение необходимого сочетания регулируемых факторов жизни, обеспечивающих при соблюдении экологических требований наиболее полное использование энергетического потенциала природной зоны, генетической продуктивности агрофитоценозов и высокую эффективность орошения.
Исследованиями предусматривалось решение следующих задач:
— определение уровня урожайности сельскохозяйственных
культур в зависимости от заданного предполивного порога влаж
ности и установление отзывчивости на различные дозы внесения
минеральных и органических удобрений;
— установление допустимых границ изменения основных па
раметров регулируемых факторов, обеспечивающих получение
планируемого урожая, и определение динамики суммарного и среднесуточного водопотребления при различной урожайности агрофи-тоценозов;
изучение характера прироста биомассы общего и хозяйственно ценного урожая в зависимости от водного и пищевого режимов почвы с определением фотосинтетической деятельности растений, их динамику и степени взаимодействия с изменяющими условиями выращивания культуры;
разработка комплекса мелиоративных, агротехнических и биологических мер интенсификации производства кормов на пойменных землях на основе регулирования водного и пищевого режима почв с выявлением динамики состава травостоя в зависимости от продолжительности использования многолетних трав;
установление численных значений биоклиматических коэффициентов по декадам, месяцам и в целом за вегетацию, определение возможности использования их для обоснования расчета водопотребления культуры в зависимости от величины планируемого урожая;
определение показателей экономической эффективности и экологической обоснованности урожаев сельскохозяйственных культур в условиях орошения;
установление закономерностей изменения природных условий на юге Западной Сибири и обоснование основных принципов, положенных в основу агроклиматического районирования.
Научная новизна. В работе впервые по Западно-Сибирскому региону дается комплексное агроклиматическое районирование территории на основе учета распределения солнечной радиации, теплообеспеченности, условий увлажнения, биологического потенциала продуктивности с определением для рассматриваемых таксономических единиц возможной урожайности сельскохозяйственных культур при снятии дефицита влаги в почве. Выделение обособленных территорий, сходных по энергетическим ресурсам и уровню потенциальной продуктивности климата, дает возможность подобрать определенные виды, сорта и гибриды сельскохозяйственных культур в экологические группы, обеспечивающие в определенных природных условиях при орошении наивысшую урожайность сельскохозяйственных культур.
В различных природных зонах решалась задача оптимизации функционирования агрофитоценозов у картофеля, суданской травы, люцерны, бобово-злаковых смесей и естественного злакового травостоя за счет регулирования водного, питательного и воздушного режимов почвы проведением поливов, внесением минеральных удобрений, совершенствованием агротехнических приемов, подбором культур с высоким потенциалом продуктивности.
Для каждой из перечисленных культур определена динамика суммарного, среднесуточного расхода влаги, коэффициентов водо-потребления и биоклиматических коэффициентов испарения в зависимости от планируемого урожая и природных особенностей. По всем культурам при различном сочетании регулируемых факторов внешней среды выявлен возможный уровень продуктивности в условиях степной и лесостепной зон Западной Сибири.
Практическая ценность. Приведенная в работе схема районирования территории по агроклиматическим показателям и по комплексу других природных условий является дополнительным основанием для планирования сельскохозяйственного производства с целью более эффективного вложения средств в мелиоративные и агротехнические мероприятия.
Предложенная производству технология выращивания картофеля при оптимизации водного и пищевого режимов почвы позволяет в услови5іХ Кулунды получить урожайность в пределах 30 т/га товарных клубней с хорошими показателями качества.
Орошение и удобрение суданской травы обеспечивает рост продуктивности при двухукосном использовании в 2,5...3,0 раза и позволяет сформировать в степной зоне урожайность в пределах 10 т/га сена.
В лесостепной зоне Приобья обоснована высокая эффективность приемов коренного улучшения и залуження естественных кормовых угодий, что обеспечивает реальную возможность значительного увеличения производства кормов в Западной Сибири при широком освоении предложенных технологий.
Сочетание комплекса мелиоративных и агротехнических мероприятий при выращивании сеяных бобовых и бобово-злаковых смесей позволяет в условиях регулярного орошения при оптимизации водного и пищевого режимов повысить урожайность травостоев в сравнении с естественными агроценозами в 10...20 раз и обеспечить сбор 5...7 т/га кормовых единиц экологически безопасной продукции.
Реализация результатов исследований. Научные разработки, включенные в диссертацию, нашли применение в хозяйствах лесостепной и степной зон Западной Сибири на площади бколо 2 млн. га, в том числе на орошаемых землях в пределах 20 тыс. га. Экономическая эффективность от внедрения в ценах 1983 года составила 23,4 млн. руб.
Материалы научных разработок отражены в следующих рекомендациях: по мелиорации земель Западной Сибири и путях повышения их' использования. Тюмень, 1978; орошение сельскохозяйственных культур в Кулундинской степи. Л., 1983 и на Алтае. Барнаул, 1984; методических основах интенсификации почвозащитного земледелия. Новосибирск, 1986. Результаты ис-
следований использованы при разработке «Системы земледелия в Алтайском крае». Новосибирск, 1987; «Системы ведения сельского хозяйства Алтайского края». 1988 и «Системы ведения земледелия АПК в Алтайском крае». 1992.
Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на научно-производственной конференции по мелиорации земель Западной Сибири и путях повышения их использования. Тюмень, 1978; «Комплексное мелиоративное освоение земель в зоне Кулундинского канала». Барнаул, 1982; региональном координационном совещании по программе «Корма». Новосибирск, 1988; Всесоюзной научно-практической конференции «Основные направления экономического и социального развития Алтайского края в XIII пятилетке и на период до 2005 года». Барнаул, 1989; Всесоюзном научном симпозиуме «Актуальные аспекты интенсивных технологий в растениеводстве». Барнаул, 1991.
Материалы научных разработок в период с 1978 по 1992 годы обсуждались на заседании Ученого Совета и координационно-методических совещаниях во Всероссийском НИИ орошаемого земледелия (Волгоград, 1982...1992 гг.); Всесоюзном институте кормов им. В. Р. Вильямса (Москва, 1984...1990 гг.); Сибирском НИИ кормов (Новосибирск, 1982...1990 гг.); Сибирском НИИ растениеводства и селекции (Новосибирск, 1981); Алтайском НИИ земледелия и селекции (Барнаул, 1982...1992 гг.); Алтайском государственном аграрном университете (Барнаул, 1976...1992 гг.).
Публикация и объем работы. По теме диссертации опубликовано 44 научных работ объемом 21 п. л., в т. ч. 18 статей во всесоюзных, республиканских и региональных журналах. Диссертация изложена на 300 страницах машинописного текста, содержит 120 таблиц, иллюстрирована 42 рисунками и состоит из введения, восьми глав, основных выводов и предложений производству. Список литературы включает 390 источников, в т. ч. 20 на иностранных языках.
Основные положения, которые выносятся на защиту.
-
Агроклиматическое обоснование сельскохозяйственного освоения орошаемых земель юга Западной Сибири с учетом природных особенностей территории, энергетических ресурсов климата и биоклиматического потенциала продуктивности, позволяющих наиболее эффективно сочетать применение комплекса гидромелиоративных, культуртехнических и агротехнических мероприятий.
-
Агроэкологические предпосылки формирования планируемых урожаев сельскохозяйственных культур, включающих оптимизацию водного и питательного режимов почвы, создание на орошаемых землях . агрофитоценозов с высоким генетическим потенциалом продуктивности при значительной экономической эффективности производства и сохранении окружающей среды.
-
Обоснование влияния гидрологического и гидрогеологического режимов на состав, флюктуацию и продуктивность естественных и Сяных травостоев на пойменных землях, путей интенсификации кормопроизводства на лугах высокой поймы за счет коренного улучшения, залуження, орошения и системы удобрения.
-
Состав травосмесей для сенокосов на пойме состоящих из бобовых и злаковых культур, которые в условиях орошения длительный период доминируют в травостое и сохраняют высокий уровень продуктивности.
-
Закономерности водопотреблёния и орошения агрофитоцено-зов в зависимости от планируемого урожая, складывающихся погодных условий, предполивной влажности почвы, уровня минерального питания и использование их для прогнозирования хода формирования урожая, принятия решений по антропогенному воздействию на рост и развитие сельскохозяйственных культур с конечной целью получения планируемого урожая без негативного воздействия на окружающую среду я качество получаемой продукции.
