Введение к работе
Актуальность темы. Недостаток полноценного растительного белка приводит к ухудшению продовольственного обеспечения населения продуктами питания, перерасходу кормов и повышению себестоимости животноводческой продукции. Главным источником такого белка являются зернобобовые культуры (горох, нут, соя, фасоль, чечевица и др.), которые к тому же способствуют сохранению плодородия почвы, снижению применения минеральных азотных удобрений, получению экологически чистой продукции. Особенно это важно на современном этапе, когда из-за паритета цен на промышленную и сельскохозяйственную продукцию, минеральные удобрения значительно подорожали, в результате чего сократилось их использование во всех категориях хозяйств, что привело к снижению плодородия почвы. Для сохранения плодородия почвы, в каждой почвенно-климатической зоне, следует подобрать такую зернобобовую культуру, которая более полно способна реализовать свои биологические возможности.
В засушливых регионах Поволжья наиболее перспективной зернобобовой культурой является нут. Об этом неоднократно писали в своих работах Н.И. Вавилов (1932); В.Р. Гуляев (1946); Д.Н. Прянишников (1946); П.П. Бегучев, А.В. Гриднев (1962); П.Н. Константинов (1964); К.В. Ливанов (1963); В.В. Балашов (1986); К.Г. Шульмейстер (1995); Л.П. Шевцова (2000); Н.И. Германцева (2001). Обладая высокой засухоустойчивостью, жаровыносливостью, технологичностью в уборке, нут может значительно стабилизировать производство высокобелкового зерна и повысить устойчивость всей агросистемы.
Расширение площадей под нутом сдерживается недостаточной изученностью биологии, генетического потенциала культуры и во многом зависит от результатов селекции, технологии возделывания новых сортов и их семеноводства.
Наши исследования, связанные с выведением и изучением биологии сортов нута, разработкой адаптивных семенных технологий их возделывания и стабилизацией производства высокотоварных семян, являются актуальными, так как имеется большой спрос на эту культуру как внутри страны, так и на мировом рынке. Это открывает широкие возможности для расширения его производства и укрепления экономической состоятельности хозяйств, всех форм собственности.
Цель и задачи исследований. Основная цель работы – создать высокопродуктивные, устойчивые к засухе, болезням, пригодные к механизированной уборке сорта нута с высоким содержанием белка; изучить их биологические особенности. Дать научное обоснование усовершенствованных и разработанных адаптивных сортовых технологий выращивания высококачественных семян и высокотоварного зерна нута в Нижнем Поволжье, обеспечивающих высокий урожай.
В связи с этим ставились следующие задачи:
- определить биоклиматический потенциал культуры нута;
- изучить динамику запасов продуктивной влаги в период вегетации;
- установить роль основных показателей фотосинтетической деятельности в формировании урожая нута в зависимости от приёмов выращивания;
- обосновать направления и задачи селекции;
- изучить исходный материал, выделить наиболее ценные образцы и включить их в селекционный процесс, в соответствии с направлениями и задачами селекции;
- усовершенствовать методику подбора пар для гибридизации;
- изучить изменчивость, наследуемость и значение отдельных признаков и элементов структуры урожая в его продуктивности;
- разработать приёмы адаптивной технологии возделывания нута, включающей в себя такие приёмы, как выбор предшественника, борьба с сорной растительностью в посевах, подготовка семян к посеву, сроки, нормы и способ посева, применение минеральных, бактериальных и микроудобрений, биологически активных веществ, оптимальные сроки и способы уборки урожая;
- установить ведущие элементы зерновой продуктивности у изучаемых сортов нута в зависимости от приёмов возделывания и гидротермических условий межфазных периодов;
- разработать рекомендации производству по совершенствованию технологии выращивания нута;
- провести экономическую оценку эффективности возделывания сортов нута по изучаемым агротехническим приёмам.
Научная новизна. Выделены ценные образцы по комплексу хозяйственно-полезных признаков. Определён потенциал продуктивности сортов нута с учётом ресурсов ФАР и максимальной влагообеспеченности. Разработаны параметры продуктивности новых сортов на перспективу. Усовершенствована методика подбора родительских пар по элементам продуктивности. Установлена изменчивость и сопряжённость признаков продуктивности нута и их влияние на формирование урожайности зерна. Усовершенствованы методы отбора генотипов на ранних этапах селекционного процесса. Определены параметры модельного сорта нута для засушливой зоны Нижнего Поволжья с учётом использования ресурсов света, тепла и влаги.
Проведено исследование влияния гидротермических факторов на продуктивность сортов нута. Подобраны гербициды для борьбы с сорной растительностью, оптимальные сроки, нормы и способы посева, сроки и способы уборки урожая. Изучено влияние минеральных, бактериальных, микроудобрений и биологически активных веществ на рост, развитие и урожайность нута.
Научная новизна исследований подтверждена авторским свидетельством на сорт нута Волжанин № 44883 РФ от 24.03.2011 г.
Основные положения выносимые на защиту:
- методы создания исходного материала, подбор родительских пар, создание новых скороспелых сортов нута, обладающих высокой продуктивностью, засухоустойчивостью и жаровыносливостью, пригодных к механизированной уборке;
- методы улучшения первичного семеноводства, способствующие сохранению и улучшению биологических свойств сорта, сортовых и посевных качеств семян;
- биологические и агроэкологические основы формирования высокопродуктивных агрофитоценозов нута в условиях Нижнего Поволжья;
- приёмы адаптивных технологий возделывания нута, обеспечивающих управление фотосинтетической и симбиотической деятельностью растений в посевах, оптимизацию густоты их стояния и размещения на площади, способов посева, сроков и способов уборки;
- экономическая эффективность возделывания нута в Нижнем Поволжье.
Практическая значимость и реализация результатов исследований. Усовершенствована методика оценки и отбора исходного и селекционного материала, позволившая повысить эффективность селекции и ускорить выведение новых сортов. Создан новый исходный материал для использования в селекционной практике. Внесён в Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию, новый крупносемянный сорт нута Волжанин.
Разработана система семеноводства, обеспечивающая высокий коэффициент размножения семян, которая успешно используется в ООО АКХ «Кузнецовская» Волгоградской области.
Разработаны приёмы технологии возделывания нута, обеспечивающие сохранение плодородия почвы, биологизацию и экологизацию земледелия, получение стабильных урожаев дешевой высокобелковой продукции. Предложены предшественники, сроки, способы и нормы посева, сроки уборки, оптимальные дозы минеральных, бактериальных и микроудобрений, биологически активных веществ, способы борьбы с сорным фитоценозом, способствующие оптимизации хода продукционного процесса и получению стабильных урожаев зерна.
Результаты исследований прошли производственную проверку и внедрены в хозяйствах:
- в ООО «Гелио-Пакс-Агро 4» Михайловского района Волгоградской области в 2008 – 2010 гг. на площади 0,8 – 1,2 тыс. га с годовым экономическим эффектом от 6,0 до 8,4 млн. руб.;
- в ООО «Щелканинвест» Жирновского района Волгоградской области в 2007 – 2010 гг. на площади 0,6 – 0,7 тыс. га с годовым экономическим эффектом 3,6 – 4,9 млн. руб.;
- в колхозе «Заветы Ленина» Октябрьского района Волгоградской области 2006 – 2009 гг. на площади 1,0 – 1,1 тыс. га с годовым экономическим эффектом от 5,5 до 6,8 млн. руб.;
- в КХ «Хомягина А.Г.» Иловлинского района Волгоградской области в 2010 году на площади 0,5 тыс. га, с годовым экономическим эффектом 2,4 млн. руб.;
и других хозяйствах Волгоградской, Воронежской, Ростовской, Самарской и Саратовской областях, Ставропольском и Краснодарском крае, Республике Казахстан, что позволило расширить посевные площади под сортами нута волгоградской селекции до 60 тысяч гектаров.
Апробация работы. Основные положения работы докладывались на научно-практических конференциях молодых учёных Волгоградской ГСХА в 1995 – 1998 гг., на научно-практических конференциях профессорско-препода-вательского состава Волгоградской ГСХА в 2001 – 2010 гг., на Международных и республиканских научных и научно-практических конференциях (Симферополь, 1996; 1997; Рязань, 1998; Саратов, 2004; 2006; Астрахань, 2006; Орёл, 2006; Волгоград, 2003; 2004; 2005; 2007; 2008; 2010; Астана, 2010).
Публикациия результатов исследований. По материалам диссертации опубликовано 55 научных работ, в т.ч. 2 монографии и 10 статей в рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК РФ при защите докторских работ.
Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, 7 глав, выводов и предложений производству, селекционным учреждениям. Работа изложена на 382 страницах компьютерного текста, включает 19 рисунков, 151 таблицу и 482 наименования используемой литературы, в т.ч. 71 иностранных авторов.
Декларация личного участия в выполнении работы. Работа выполнялась на кафедре садоводства, селекции и семеноводства Волгоградской ГСХА. Автор принимал участие в разработке программы и методики исследований, лично или под его руководством выполнены полевые и лабораторные исследования. Проведён анализ эспериментального материала, подготовлена диссертация, в которой отражены результаты исследований за период с 1993 по 2010 гг., сформулированы выводы и предложения производству.
На опытах соискателя проводили исследования аспиранты и студенты-дипломники Волгоградской ГСХА. Всем им автор выражает глубокую признательность за оказанную помощь в проведении полевых исследований. Доля личного участия диссертанта в получении и обобщении результатов исследований составляет 85%.
Особую признательность и глубокую благодарность выражаю научному консультанту работы Заслуженному агроному РФ, доктору сельскохозяйственных наук, профессору Г.А. Медведеву; руководителю научной школы по селекции нута Заслуженному агроному РФ, доктору сельскохозяйственных наук, профессору В.В. Балашову, а также коллегам по совместной работе О.А. Арензон, А.А. Шатрыкину, М.А. Хабарову, А.В. Нечаеву, В.В. Барабанову, А.М. Хабарову.
