Введение к работе
Актуальность проблемы. Поволжье - район рискованного земледелия Российской Федерации. В годы наибольшей интенсивное проявления засух вэлог--ое производство кормов и зерна нередко снижается в 4-5 и бол^е раз по сравнению с С5лагоприятны-ми. Это определило широкое развитие орошения. К 1990 году в регионе эксплуатировалось 1 689 тыс. га поливных земель. Их использование позволило полностью решить проблему обеспечения животноводства кормами, а населения - овощной продукцией.
Продуктивность поливного гектара в Поволжье я предкризисный период была в 2-3 раза выше богарного, достигнув в 1986-1990 гг. 3.71 т/га к.е. Однако урожайность большинства орошаемых культур в поволжских областях не приблизилась к проектным значениям и не превышала 20-70% потенциально возможной.
В орошаемом земледелии региона использовались недопустимые нагрузки на агроландшафт, которые привели к нарушению его устойчивости и деградации. Значительно усктілась дегумифнеация почв, на значительной части орошаемой территории развились негативные мелиоративные процессы - подъем уровня грунтовых вод, засоление, осолонцевание. За последние 20-30 лет содержание гумуса в почвах Самарской обпасти уменьшилось на 0.2-2.2%, Саратовской на 0.24-0.70%/ Волгоградской ' на 0.2-0.8%. В І991-1993 гг. доля мслиоративно неблагополучных земель от общей пловдди орошаемой пашни составляла: 68.5% в Астраханской, 26.9% в Саратовской/ 20.8% в Волгоградской и 15.1% в Самарской областях.
.Поиск путей повышения продуктивности ороглемых земель, эконох-ми природных ресурсов и регулирования наг .узок на агроландшафт при вырашквании растениеводческой про,г,/кции для предупреждения нарушения его устойчивости и деградшдаи представляет в настоящее время крупную народно-хозяйственную проблему, особенно обостривп^гося в последние годы.
Цсдаь и задачи кссмедо*аний. Целью исследований являлась разработка зіротехьіпоских, мелиоративных и экологические сенов вирацппанля полевых культур на орехгумых -землях Гояолжья и обеспечение ясского уровня. технолог>іЧ%ских р^кении , напраа-ленных ;ts повышение зффркп*вносі.т. и устойчиэсоти проииводо-гз рас/ениеводческей продуиіии и прв.до^врэиазние А'?грцщаііии ьялис-
ративных агроландшафтов региона.
Для достижения поставленной цели решались задачи:
-
выявить на основе изучения биологических особенностей тили сортов полевых культур, в наибольшей степени соответствующие орошаемым условиям, и определить моделыые характеристики их высокопродуктивных посевов;
-
разработать основные элементы сортовых технологий вы-рапмвания при поливе зерновых колосовых, кормоеых и зернобобовых культур, обеспечиваюцио формирование наибольшей их урожайности;
-
провесам сравнительную продукционную, биоэнергетическую и экологическую оценку возделывания палевых культур при орошэнии;
4. проанализировать сущестзукиие системы эксплуатации
поливных земель Поволят я и их влияние на состояние орошаемоис
агроландшафтоа региона;
-
разработать комплексный метод расчета экологически обоснованных доз органичеекгл и минеральных удобрений для культур орошаемых севооборотов Поволжья, обееяечивакщих вырав-ігизакиг эффективного печвеньего плодородия на уровне средней и достаточной обеспеченное^! элементами питания и предотвращающих дегуьификацию орошаемых почв;
-
выявить влияние различных систем ітюбренмй и режимов орошения на продуктивность полевых культур и изменение основных показателей почвенного плодородия;'
-
разработать концепцию автоматизации технолоіми управления вырзадвлшгеы полевых культур на конкретном поле, обеспе-чквакщ/ю повышение эффективности агротехнологий и их экологическую безопасность;
в. создать информаииспно-ссЕетукпс/ю систему по щятенет>20 удобрений, сриентировачнув на вырапивание планируемой урожайности и есхранение плодородия ороша-эмых земель Поволжья,
Нлучкдо воиизка.. Выявлены типы сортов яровой, - озимой пше-hjow и ее*;, в наибольшей степени соответствующие орошаемым условиям Саратовского Заволжья, и определены модельные характеристик! их високог<ролуктішььгх посеве».
Разработаны основные элементы сортовьве технологий выращивания оедуиях полевых культур: озимей и яровой пыеницьг, сои, кукурузы и лшерны, обесчечивадддае получение высокой и ста-
Сильней урожайности в различных природно-климатических зонах Поволжья. Выявлены энергетически' наиболее выгодные пути' повышения продуктивности орошаемых земель Поволжья.
Проведена комплексная сравнительная оценка возделывания основных полевых культур, зключаюшд'я их продукционную характеристику, биоэнергетическую эффективность агротехнологий возделывания, анализ экологических воздействий агромелиоративных комплексов выращивания растениеводческой продукции на дестабилизацию и деградацию орошаемых агроландшафтов, Показана роль интенсификации поливного земледелия в дегумификации почв при длительном орошении.
Разработан комплексный метод расчета экологически обоснованных доз органических и минеральных удобрений, обеспечивающих выравнивание эффективного плодородия б направлении средней и достаточной обеспеченности псів доступными элементами питания и предупреждающих дегумификацию региональных почв.
На основе изучения изменения содержания гумуса и доступных элементов питания под воздействием различных систем удобрений и поливов в эернотраволропзшкоы севообороте найдены пути восстановления содержания гумуса в сильно дегумифицирозанных стгросрошаеыых темно-каштановых почвах.
Предложенная концепция создания, разработанный на ее основе исследовательский прототип автоматизированной технологам упргаленич выращиванием полевых культур и промышленный образец информационно-советующей системы по применению удобрений обеспечивают реальный переход к ландшафтному земледелию ка основе выработки агротехнологий, адаптивных свойствам конкретного поля, с помощью которых возможно получение планируемой урожайности при сохранении плодородия орошаемых земель Поволжья.
Ераяззгазская: значимость. Разработанные осяс зные элементы агрстехнолоіий возделывания полавых культур при их практическом освоении позволяют повысит урожайность озимой пшеницы на 1.2-1.8, яровой - на 0.9-1.2, люцерны на сгыо - на 1.2-1.8, кукурузы на силос - на 10-12, сои ка зарно - на 0.4-0.6 т/га; Зконс*їить 15-30% оросительной водь;.
Обозначенные научно обоснованные подходы к уменьшению нагрузок ка полиЕ1<ые земли на осново учет;» ра?.керов отчуждения с товарной частью урожая элементов питания,, степени эффективности Собоао-ризобиального симбиоза у Собовых культур и величины
водопотреСдени.4 культур обеспечивают снижение десгабилизирую-шєіх: воздействия агротзхнологий на орошаемые агроландшафты Поволжья.
Разработанные ка агроэкологическсй основе системы удобрений и поливов культур s ссвоообороте и использование предложенного комплексного метода расчета экологически обоснованных доз органических и минеральных удобрений позволяют осуществлять интенсивное производстзо растениеводческой продукции без снижений почвенного плодоро,'!ия при экономия оросительной БОЛЫ,
Использование автоматизированных техколоі'ий управлеііия
выранквакием палевы:: культур на конкретном поле позволяет зна
чительно повысить обоснованность я качество принимаемых техно
логических регсений, эффективность и экологическую безопасность
агротехнологий.
Роали&ахфвг результатов кссдадов&кий. Материалы диссертации использовались для пооектировачия Балахсгской оросительной системы (1973), разработки нормативов прибавок урожая сельскохозяйственных культур от орошения и показателей проектной урожайности по поьолжгкому экономическому району" {1987}. Последние были исполь'іоваиьі Ириволжгипроводхоэоы прк реконструкции оросительных систем Саратовской области ка площади 16.3 тыс. га. Основные предложения производству по разработанный элементам агротехнологий гюьделнвания культур наложены s работах: Рекомендации по возделыванию >ірсвой тичини иа орошекых землях Саротовской области (1978); Рехом-гкдацаи ло программированному вырашивани» сальскоясояйстволкьэс культур ка орошаемых землях Поволжья '1930); Рекомендации по интенсивным технологиям воадепывания зерновых культур с программированием урожаев на орошаема землях Поволжья (1985). Производственная прозерка ра^раі^отанних ^грс-технологий возделывания оа^ай и яровой гвза-кицы, люцерны, кукурузы, сои и их внедрение осуществлялись ь хозяйствах пяти районов Саратовской обчасти ка площади 3915 га. Результаты опытов с озимой лшеииаой Краснодарская 39, яро-ьой Верлд Сидз 18~7, Ерахлсхач 32 и Саратовская 57 передавались в Комиссию по сортоиспытанию при раса«отреіми ьспроса об их районировании в Саратовской сСлзсти для ороыения. »1нформа-ционно-соБетухацак система по применению удобрений была использована для опредапе:оіч погребносги орошаемых земель в удобрениях при обосновании инъестидаошюй политики Саратовской
области на 1997 и 1998 гг. и проектирования систем удобрений з хозяйствах области на площади 1Э49 га (1997).
Апробация работы. Основный теоретические положения исследований дскладьшались в 1997-1997 гг. на областных и кустовых совещаниях работников сельского хозяйства Саратовской области; на семи всесоюзных, всероссийских и региональных научно-лрлк-тических конференциях в городах: Грозный (1979 г.), Саратов (1976, 1980, 1984, 1995, 19S8 гг.), Йошкар-Ола (1933 г.), Москва (1989 г.), на заседаниях ученого совета ЕолжЯИИГиМ (Энгельс, 1974, 1979, 1984-1997 гг.).
Основные положения диссертации включены в Систему ведения агропромышленного производства Саратовской обпасти на 3996-2000 гг.
Результаты работы демонстрировались во Всероссийском выставочном центре и были отмечены 'знаком лауреата ВВЦ в 1936 г.
По материалам диссертации опубликовано 48 печатных работ.
Осзювкма поясопешия, іаазосимиа на sanjsey:
модельные характеристики высокрпродуктиьннх посевоз сортовых типов яровой, озимой пшеницы и сои, в наибольшей степени соответствующих орошаемым условиям Саратовского Заволжья;
основные элементы технологий выравд-Еэания ведущих поливных культур Поволжья - .яровой пшеницы и кукурузы на силос в степной зоне Самарской области; яровой и озимой пшеницы, сои на зерно, кукурузы на силос и люцерны на сено' а сухостепной зоне Саратовской области; кукурузы на силос и . люцерны на золеную массу в полупустынной зоне Астраханской области;
комплексная система критериев.оценки агротехнологий выращивания полевых культур, включащая обеспечиваемый продукционный уровень, энергетическую эффективность, степень дестгбили-зируюцего влияния на орошаемые агроландшфты региона;
ключевые звенья системы орошаемого зешіецєлия, разработанные на агроэкологическия принципах рационального использования поливных земель: системы удобрений, обеспечивающие получение планируемой урожайности при сохранение почвенного плодородия, и дафференцироъанные режимы сравения, споссбстгуїссмо экономному чслользорпччю оросительной воды и сохранении благоприятной мелиоративной обстановки;
кокцегиглн создания азтом&тизироЕзшой технологии упращй" лля выращиванием половых культур на поливных ыомллх поиохясщу. областей, предпазначенной дгся поиьгеания качества упрзьля&нум
технологических решении всех уровней и перехода к природоохранному типу эксплуатации орошаемых агролзндшэфтоз;
лч^рмациснно-советукщая система по применению удобрений, использование которой обеспечивает пояуче^іе планируемой урожайности и сохранение плодородия орошаемых замель Поволжья.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти разделов, четырнадцати глав, выводов и предложений производству, изложена на 300 страьудах машинописного текста, содержит 58 таблиц, 13 рисунков, список литературы из 719 наименований, в том ч>.сле ?А иностранных, и 33 приложения.
Похожие диссертации на Агромелиоративные основы производства и автоматизированная технология управления выращиванием полевых культур на орошаемых землях Поволжья
