Введение к работе
Актуальность изучаемого направления исследований. Соя относится к числу древнейших окультуренных человеком растением и ценнейших белково-масличных культур. Высокое содержание в зерне сои жира (17 -26%) в сочетании с наличием до 56% белка делает её исключительно ценной и конкурентоспособной культурой на мировом зернобобовом рынке. При всём этом большое значение имеет и то, что соя как и другие зернобобовые за счет симбиотической активности синтезирует азот воздуха, оказывая позитивное влияние на плодородие почв.
В Российской Федерации в виду низкой урожайности соя в структуре посевов занимает незначительные площади, изменяющиеся по годам от 400 до 500 тыс. га. Между тем многолетний опыт возделывания сои свидетельствует о возможности получения высоких 'урожаев этой культуры и необходимости расширения её посгвов в ряде регионов, в том числе и на орошаемых землях в Нижнем Поволжье. Орошение сои как и других культур долгие годы было ориентировано, в основном, на полив дождеванием. Однако высокие энергетические затраты на подачу и распыление оросительной воды на поливных угодьях при низких ценах реализации зачастую сводят на нет рентабельность производства её зерна.
В последнее десятилетие в нашей стране всё более широкое распространение получает водосберегающее капельное орошение различных культур, в том числе и сои. Благодаря высокой равномерности подачи воды в почву, аэрированности увлажненных почвенных горизонтов, возможности дозированной подаче раствора удобрении с поливной водой при капельном орошении создаются идеальные условия для роста и развития сои, активизации ее симбиотической деятельности.
Однако специфика капельного орошения, связанная с локальным увлажнением почвы, появление новых сортов с особенностями роста и развития растений в онтогенезе и более высоким их потенциалом продуктивности определили необходимость проведения наших исследований, направленных на адаптацию этого способа орошения к новым условиям возделывания сои с целью наиболее полной реализации потенциала её зерновой продуктивности.
Исследования проводились я рамках выполнения программы НИР по отделению «Мелиорации, водного и лесного хозяйства» Россельхоза-кадемии.
Цель научно-производственных исследований сводилась к обоснованию по результатам многофакторного полевого опыта оптимального сочетания управляемых факторов роста и развития сои, обеспечивающих получение урожайности 2, 3 и 4 т/га зерна. Достигалось это определением норм реакции сои на различное сочетание водного и пищевого режимов почвы, направленных на получение планируемых урожаев, а также обоснованием числа и сроков проведения поливов в разные по погодным условиям годы, доз внесения удобрений.
Для достижения поставленной цели были заложены полевые опыты, в задачу которых входило изучение следующих основных вопросов:
-
Определить закономерности формирования урожая сои при различных режимах водного и минерального питания растений с установлением оптимального сочетания этих факторов для получения планируемой продуктивности.
-
Для каждого уровня планируемой урожайности определить потребность различных сортов сои в воде как в целом за период вегетации, так и по отдельным межфазным периодам, принятых в последующем за основу разработки регламента поливов.
J. Выявить закономерности изменения потребления воды растениями по межфазным периодам, установить взаимосвязь водопотребления с уровнем формируемого урожая и особенностями температурного режима воздуха.
-
Установить динамику биоклиматических коэффициентов испарения при разных уровнях урожайности с последующим использованием их численных значений для управления водным режимом почвы.
-
Определить динамику основных параметров фотосинтетической деятельности растений в онтогенезе при разных уровнях формируемой урожайности, которые могут быть использованы для оценки хода формирования планируемого урожая.
-
Установить показатели структуры и качества урожая сои при разной ее продуктивности.
-
Дать эколого-экономическое обоснование эффективности оптимизации водного режима почвы и доз внесения удобрений для различных уровней урожайности сои.
Научная новизна исследований характеризуется обоснованием оптимального сочетания водного и пищевого режимов почвы, обеспечивающих получение 2, 3 и 4 т/га зерна изучаемых сортов сои. Для каждого из рекомендуемых на получение различной урожайности водного режима почвы обоснован регламент поливов, согласованный с условиями увлажнения вегетационного периода осадками и биологическими особенностями сои, динамикой суточного и интегрального водопотребления. Определены параметры суммарного и среднесуточного водопотребления, фотосинтетической деятельности растений с учетом уровней формируемой урожайности.
Практическая значимость результатов исследований состоит в разработке водосберегающих технологий орошения новых интенсивных сортов сои, позволяющих в сочетании с обоснованными дозами удобрений получать запланированные урожаи при экономии водных ресурсов и сохранении благоприятной экологической обстановки на орошаемых и прилегающих к ним территориях подзоны светло-каштановых почв Волго-Донского междуречья.
Реализация результатов исследований. Производственная проверка результатов исследований была проведена на территории ОПХ «Орошаемое» Советского района г. Волгограда на площади 5 га.
Апробация работы и публикации. Результаты исследований использовались при возделывании сои на капельном орошении Волго-Донского стационара (2007-2009 гг.) в поселке Водный г. Волгограда. Основные положения диссертации и результаты исследований докладывались и получили положителыгую оценку на ежегодных годовых отчётах по НИР в ГНУ ВНИИОЗ (2007-2009 гг.), кафедре мелиорации и природообустрой-ства (2007-2009 гг.), конференции молодых учёных в ФГОУ ВПО ВГСХА (2009 г.), Международной конференции молодых учёных ГНУ НИИСХ (2009 г.), опубликованы в 5 научных работах, в том числе одна статья в рекомендованном ВАК РФ для соискателей ученных степеней журнале «Плодородие».
Основные положения, выносимые на защиту:
-
Нормы реакции сои на различный водный и пищевой режимы почвы с обоснованием их сочетаний, обеспечивающих на системах капельного орошения получение планируемой урожайности в пределах 2-4 т/га зерна;
-
Режимы капельного орошения сои, обеспечивающие поддержание необходимого водного режима почвы в условиях различного по обеспеченности осадками вегетационного периода и уровня планируемой урожайности;
-
Показатели структуры урожая при разных уровнях урожайности сои;
-
Суммарное и среднесуточное водопотребление при разных уровнях урожайности сои на системе капельного орошения;
-
Биоклиматические коэффициенты испарения, использование которых позволяет прогнозировать динамику суммарного водопотребления, формирование дефицита почвенной влаги и сроки проведения поливов сои на системах капельного орошения;
-
Экономическая эффективность и экологическая безопастность возделывания сои при капельном орошении;
Объём и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов и предложений производству. Она изложена на 190 страницах компьютерного текста и включает 18 рисунков, 33 таблицы, 27 приложений. Список использованной литературы содержит 154 наименований, в том числе 13 иностранных авторов.
Автор выражает искреннюю благодарность научному руководителю - академику РАСХН, доктору сельскохозяйственных наук, профессору Кружилину И.П. за неоценимую помощь в работе, к.с.-х.н. Болотину А.Г., всем сотрудникам отдела оросительных мелиорации ГНУ ВНИИОЗ, оказавших мне помощь при выполнении исследований и оформлении работы.
