Введение к работе
Актуальность исследований. Средние многолетние запасы продуктивной влаги в условиях республики Калмыкия, содержащиеся в метровом слое почвы, на начало сева теплолюбивых культур составляют 92 мм. Запасы продуктивной (от влажности устойчивого завядания до наименьшей влагоемкости) влаги в метровом слое почвы на уровне 117 мм обеспечиваются в 30 % случаев, на уровне 125 мм - в 20 % случаев, на уровне 153 мм - в 5 годах из столетнего ряда. Остаточные после риса запасы продуктивной влаги в почве отличаются высокой устойчивостью и изменяются для слоя 1 м от 155 до 189 мм. Высокие запасы почвенной влаги, потенциально доступной растениям, определяют возможность возделывания в рисовом севообороте ценной зернобобовой культуры - сои.
Соя, как одна из перспективных промежуточных культур рисового севооборота, отличается интенсивной агротехникой возделывания, направленной преимущественно на уничтожение конкурирующей сорной растительности. Это отвечает одному из основных требований к промежуточным культурам рисового севооборота - обеспечению поддержания оптимального фитосанитарного состояния рисовых чеков. Кроме того, соя в симбиотических отношениях может достаточно активно фиксировать атмосферный азот для формирования урожая, а также накапливать его в почве с клубеньками. Это важно для расширенного воспроизводства плодородия почвы в рисовых чеках.
Разработка технологии возделывания сои в рисовых севооборотах органично связана с необходимостью повышения эффективности использования остаточной, после возделывания основной культуры, влаги. Экономное расходование водных ресурсов и рациональное распределение их в течение вегетационного периода культуры является основной задачей, решение которой позволит наладить эффективное производство сои в промежуточной после риса культуре. Важно: учитывать, что закономерности роста, развития в комплексе с динамикой ресурсопотребления сои в условиях дефицитного водообеспечения существенно преломляются в сравнении с типично богарным или орошаемым земледелием, эффективно использовать природный фактор, в частности, климатический ресурс; минимализировать антропогенное воздействие в рисовых чеках. Необходимость поиска комплексного решения этих задач определило направление наших исследований
Актуальность исследований подтверждается выполнением их в соответствии с научно-технической программой РАСХН «Земледелие, мелиорация, лесное хозяйство» (2001-2005 гг.)
Целью исследований является повышение эффективности производства сельскохозяйственной продукции на рисовых системах за счет разработки технологических элементов управления продукционным процессом сои как промежуточной культуры рисового севооборота, обеспечивающих формирование урожайности зерна до 2 т/га.
Структурно решение поставленной цели разделено на следующие группы научно-исследовательских задач:
провести комплексный анализ природных условий Республики Калмыкия и их соответствия биологии сои, в том числе с учетом возможности использования остаточной в почве влаги в рисовых чеках;
изыскать возможные направления и эффективные способы регулирования условий выращивания сои при дефицитном водообеспечении;
определить динамику и возможные пределы водопотребления сои при регулировании условий минерального питания растений за счет внесения удобрений и инокуляции сои нитрагином;
изучить закономерности водопотребления и формирования водного режима почвы при возделывании сортов сои разного срока созревания;
проанализировать особенности формирования пищевого режима почвы при внесении разных доз минеральных удобрений и инокуляции сои нитрагином;
изучить закономерности развития и особенности функционирования симбиоти-ческого аппарата сои при возделывании сортов разного срока созревания;
изучить закономерности роста, развития и фотосинтетической деятельности посевов сои разного срока созревания при регулировании условий минерального питания и инокуляции семян нитрагином;
определить возможные уровни формирования урожайности и качества зерна сои, а также статистически значимые взаимосвязи между урожайностью и уровнем агротехнических воздействий в технологическом комплексе возделывания культуры;
определить экономически целесообразные уровни агротехнических воздействий при возделывании сои разного срока созревания в промежуточной после риса культуре.
Научная новизна. Установлены основные факторы, определяющие эффективность возделывания сои при дефицитном водообеспечении в промежуточной после риса культуре Определены закономерности формирования водного и пищевого режимов почвы, роста, развития, формирования урожайности и качества зерна сои при возделывании в рисовых чеках с использованием остаточной после основной культуры влаги Определены особенности развития и функционирования симбиотическо-го аппарата сои и его участие в формировании бездефицитного баланса азота
Достоверность полученных результатов подтверждается корректностью применяемых методик, широко апробированных в практике экспериментальных исследований, достаточным для вариационного анализа объемом опытных данных, закладкой и проведением полевого опыта в соответствии с общепризнанными методологическими принципами. Достоверность полученных результатов подтверждена успешной апробацией в производственных посевах ОПХ «Харада» и ГУП «50 лет Октября» Октябрьского района Республики Калмыкия, где средняя урожайность зерна сои в средневлажном, 2005 году, составила соответственно 1,68 и 1,32 т/га
Основные положения, выносимые на защиту:
закономерности водопотребления и формирования водного режима почвы в промежуточных после риса посевах сои разного срока созревания при регулировании условий минерального питания и инокуляции семян нитрагином;
особенности развития, функционирования симбиотического аппарата сои и формирования основных статей баланса азота при выращивании сои в условиях дефицитного водообеспечения;
закономерности влияния формирующихся агроэкологических условий на продукционный процесс, урожайность и качество зерна сои в рисовых севооборотах Калмыкии.
Практическая значимость работы Разработаны и внедрены рекомендации по технологии регулирования агроэкологических условий выращивания сои в промежуточной после риса культуре, обеспечивающей получение 1,3-1,8 т/га зерна при рациональном использовании водных ресурсов и минеральных удобрений.
Апробация работы Результаты исследований и основные положения диссертационной работы на Республиканской научно-практическая конференция «Молодежь и наука: третье тысячелетие» (г. Элиста, 2004-2005 гг.), Научно-практической конференции «Проблемы и перспективы развития мелиорации (Новочеркасск, 2003 г), международных научно-практических конференциях: «Экологическое состояние природной среды и научно- практические аспекты современных мелиоративных технологий» (Рязань, 2004 г.), «Наукоемкие технологии мелиорации» (Костяковские чтения, Москва, ВНИИГиМ, 2005), «Адаптивно-ландшафтные системы земледелия для засушливых условий Нижнего Поволжья» (НВ НИИСХ, Волгоград, 2005), «Научно-производственное обеспечение развития комплексных мелиорации Прикаспия» (ПНИИАЗ, Соленое Займище, 2006).
Публикации По теме диссертации опубликовано 9 работ
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов, рекомендаций производству и списка использованной литературы. Содержание работы изложено на 226 страницах, в т.ч. основного текста 128 страницы Работа со-
