Введение к работе
В настоящее время во многих странах мира пересматриваются основополагающие принципы ведения сельскохозяйственного производства. Одна из главных причин этого – игнорирование принципов биологического разнообразия в агрофитоценозах, проявившееся в переходе к монокультуре, которая представляет собой классический пример снижения гетерогенности агроэкосистем. Поэтому многие исследователи (Миркин, 1990; Прохоров, Ламан и др., 2005) пришли к выводу, что сельское хозяйство в будущем должно развиваться по пути, которым природа наделила многовидовые растительные сообщества, то есть за счет отказа от монокультуры и перехода к поликультурному земледелию. В связи с этим смешанные посевы становятся важнейшим резервом альтернативного пути интенсификации растениеводства.
Актуальность. Одним из путей ресурсосбережения в агрономии является изучение и интродукция новых растений, в том числе бобовых, не требующих дорогостоящих азотных удобрений. При этом для прогнозирования успешности культивирования того или иного вида необходимо знать специфику его возможностей, которые могут в полной мере проявляться только при соответствии уровня напряженности факторов среды этим требованиям. Объективными показателями продуктивности растений являются общая биомасса и хозяйственно-ценный урожай, но оценить реакцию растений на условия среды можно только в активном полевом эксперименте.
Поэтому разработка экологически безопасных способов управления биологической продуктивностью и качеством кормовых культур в различных по видовому составу и пространственной структуре агрофитоценозах, вполне актуальна.
Цель и задачи исследований. Целью исследований было разработать экологически чистые приемы создания высокопродуктивных одновидовых и смешанных агрофитоценозов амаранта и бобовых трав, позволяющих получать качественные корма, бороться с сорной растительностью и повышать эффективное плодородие почвы в лесостепной зоне РСО-Алания.
Для реализации поставленной цели решались следующие задачи:
определить оптимальные способы посева и нормы высева семян при создании агрофитоценозов амаранта;
определить влияние способов и норм посева амаранта на вынос сорняками питательных элементов из почвы и разработать экологически чистый прием борьбы с сорняками;
определить влияние способов и норм посева на повышение фотосинтетической активности, продуктивности и энергоэффективности одновидовых посевов амаранта;
выявить роль смешанных посевов амаранта с бобовыми травами в формировании симбиотического аппарата и обогащении почвы азотом;
определить продуктивность и кормовые достоинства одновидовых и смешанных посевов амаранта и бобовых трав;
выявить роль одновидовых и смешанных посевов амаранта и бобовых трав в обогащении почвы органическим веществом и питательными элементами;
разработать экологически чистый способ возделывания амаранта на семена и силос;
определить энергетическую эффективность возделывания амаранта и бобовых трав в одновидовых и смешанных посевах.
Научная новизна. Впервые в экологических условиях лесостепной зоны РСО-Алания изучена средообразующая роль амаранта и бобовых трав в одновидовых и смешанных посевах. Установлено влияние способов и норм высева на засоренность посевов, вынос сорняками питательных элементов из почвы и разработан экологически чистый способ борьбы с сорняками.
Определены продуктивность одновидовых и смешанных посевов амаранта и бобовых трав, кормовые достоинства, их роль в обогащении почвы органическим веществом и питательными элементами, разработан экологически чистый способ возделывания амаранта на семена и силос, позволяющий получать с одного поля в один год 1,6 т/га семян и 35,0 т/га зеленой массы.
Основные положения, выносимые на защиту:
продуктивность, качество и средообразующая роль одновидовых посевов амаранта в зависимости от способов и норм посева;
сравнительная продуктивность и качество одновидовых и смешанных посевов амаранта и бобовых трав;
средообразующая роль одновидовых и смешанных посевов амаранта и бобовых трав;
энергоэффективность посевов амаранта и бобовых трав.
Практическая значимость. Реализация результатов исследований позволила повысить продуктивность одновидовых посевов амаранта до 18,9 т/га зеленой массы и 1,70 т/га семян; бобовых трав до 11,2 т/га (клевер) и 24,2 т/га (донник); смешанных посевов амаранта и бобовых трав до 23,2 т/га (амарант + клевер) и 30,5 т/га (амарант + донник). Увеличить содержание белка до 17,9% (амарант + клевер), 18,0% (амарант + донник) и жира – 3,7 и 3,3% соответственно. Повысить средообразующую роль смешанных посевов, получать с одного поля 1,6 т/га семян и 35,0 т/га зеленой массы амаранта и вывести новый сорт амаранта Иристон. Результаты исследований внедрены в учебно-научном центре ФГБОУ БашГАУ и на полях экспериментального сельскохозяйственного научного кооператива «Апрель-А» (ЭКСХН) Кировского района РСО-Алания.
Апробация работы. Основные материалы диссертации доложены и одобрены на 9 Международных научно-практических конференциях: г. Алушта, 2001 гг.; Москва-Пущино, 2001, 2003 гг.; Минск, 2003 г.; Воронеж, 2003 г.; Владикавказ, 2004, 2011 гг.; Всероссийских: Москва, 2007 г.; Грозный, 2011 г.; региональных: Владикавказ, 2002 г.; Нальчик, 2011 г., а также на научно-практических конференциях сотрудников Горского ГАУ, на совместном заседании кафедр агрономического факультета.
Результаты исследований подтверждены 4 патентами на изобретения и 1 авторским свидетельством: патенты: № 221790. Б.№15, М., 2003; № 2223056. Б.№21, М., 2004; № 2356206. М., 2009; № 5791. М., 2011 и авторское свидетельство на сорт амаранта Иристон № 52769. М., 2011.
По теме диссертации опубликовано 14 работ общим объемом 2,26 п.л., в том числе в изданиях, рекомендованных ВАК РФ – 2 и 4 патента на изобретение.
Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 189 страницах компьютерного текста. Состоит из введения, 6 глав, выводов и рекомендаций производству. В тексте содержится 38 таблиц, 13 рисунков, 27 приложений. Список использованной литературы содержит 219 источников, в том числе 15 иностранных авторов.
Выражаю искреннюю благодарность руководству Северо-Кавказского НИИ горного и предгорного сельского хозяйства за предоставленную возможность проведения полевых опытов, а Заслуженного изобретателя РФ, Заслуженного деятеля науки РСО-Алания, доктора сельскохозяйственных наук, профессора С.А. Бекузарову за помощь в решении ряда методических вопросов.
