WWW.ДЕНЬСИЛЫ.РФ

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА - Медицина

 

Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |

Эколого-биологические особенности агрофитоценозов озимой ржи в зависимости от применения средств интенсификации в южной лесостепи омской области

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

УДК 633.14:581.5:631.6 (571.1)

ЛОЖКИНА Наталья Ивановна

ЭКОЛОГО-БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ АГРОФИТОЦЕНОЗОВ ОЗИМОЙ РЖИ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ПРИМЕНЕНИЯ СРЕДСТВ ИНТЕНСИФИКАЦИИ В ЮЖНОЙ ЛЕСОСТЕПИ ОМСКОЙ ОБЛАСТИ

АВТОРЕФЕРАТ

специальность 03.00.16 - Экология

диссертация на соискание ученой степени

кандидата биологических наук

Омск-2006

Работа выполнена в Омском государственном педагогическом университете

на кафедре экологии и охраны окружающей среды

и в Сибирском научно-исследовательском институте сельского хозяйства

(СибНИИСХ) СО РАСХН

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук, Леонид Витальевич Юшкевич
Научный консультант: доктор сельскохозяйственных наук, профессор Николай Алексеевич Калиненко;
Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор, академик международной
академии экологии и безопасности (МАНЭБ) Леонид Владимирович Березин кандидат биологических наук, доцент Рафаил Гарифович Зарипов
Ведущая организация - Новосибирский государственный
аграрный университет

Защита состоится 21 декабря 2006 г. в ___ часов на заседании диссертационного совета К 212.177.02 в Омском государственном педагогическом университете по адресу: 644099, г. Омск, наб. Тухачевского, 14.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Омского государственного педагогического университета.

Автореферат разослан 21 ноября 2006 г.

Учёный секретарь

диссертационного совета

кандидат биологических наук, доцент С. А. Соловьёв

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. В настоящее время при выращивании продовольственного зерна доминирующая роль принадлежит одновидовым посевам, понижающим устойчивость агрофитоценозов к неблагоприятным погодным условиям и другим факторам внешнего воздействия. Современные агроэкосистемы по сравнению с природными биоценозами характеризуются нестабильностью и пониженной способностью противостоять сорнякам, вредителям и болезням, потери урожая от которых только в Омской области достигают 30-40% или около 1,0 млн. тонн зерна. В этой связи важнейшим условием более эффективного использования и увеличения продуктивности агроценозов – повышение их экологической устойчивости.

Важнейшее значение в зерновом балансе региона отводится озимым культурам, площадь которых в Омской области составляет более 30 тыс. гектаров. Озимая рожь по своим биологическим особенностям способна рационально использовать невегетационные осадки и является засухоустойчивой культурой, что связано с развитием корневой системы и ранним весенним пробуждением по сравнению с яровыми. Увеличение озимых культур в севооборотах облегчает борьбу с сорняками за счёт быстрого отрастания, хотя проблема, особенно с корнеотпрысковыми видами, до конца не решается.

Опыт мирового земледелия показывает, что без освоения интенсивных технологий выращивания озимых культур повысить их продуктивность невозможно. В то же время, длительное антропогенное воздействие на биоэкосистему приводит к количественным и качественным изменением баланса биогенных элементов в почвах, агроценозе и конечной продукции. Важнейшей проблемой современного земледелия является регулирование биологического круговорота веществ в агроценозах. Проследить направленность данных изменений без экологического мониторинга невозможно.

Переход к агроландшафтным системам земледелия создаёт условия для оптимального экологически и экономически обоснованного использования природных и антропогенных ресурсов, применения природоохранных энергосберегающих технологий возделывания культур, средств интенсификации, получения высоких устойчивых урожаев и экологически чистой сельскохозяйственной продукции (Абрамов и др., 1998, Кирюшин, 2000).

Цель работы: изучить эколого-биологические особенности агрофитоценозов озимой ржи (сорт Сибирь) в зависимости от длительного (27 лет) применения антропогенных факторов – приёмов основной обработки почвы и средств интенсификации в южной лесостепи Омской области.

Задачи исследования:

  1. Выявить экологобиологические особенности и закономерности роста и развития растений озимой ржи в осенний и весенне-летний периоды.
  2. Определить изменение количественных и качественных параметров сорного компонента и фитосанитарного состояния агрофитоценоза посевов озимой ржи в зависимости от применения почвоохранных приёмов обработки почвы и средств интенсификации.
  3. Установить влияние почвоохранных приёмов обработки чернозёмных почв и рационального применения средств интенсификации на изменение элементов структуры урожая, продуктивности и качества зерна озимой ржи сорта Сибирь.
  4. Изучить экологическое состояние верхнего слоя выщелоченного чернозёма и конечной продукции (зерно) вследствие длительного воздействия антропогенных факторов.

Объектом исследования является озимая рожь (сорт Сибирь) селекции СибНИИСХ патент № 0594 выдан 1999 г.



Научная новизна работы. На основании комплексных исследований установлены количественные и качественные изменения агрофитоценоза посевов озимой ржи при длительном (27 лет) воздействии антропогенных факторов – почвоохранных приёмов обработки почвы и интенсивных технологий выращивания культуры. Выявлена зависимость между технологиями обработки чернозёмных почв и средствами интенсификации, с одной стороны, продуктивностью и качеством зерна озимой ржи – с другой. Установлены экологические последствия и состояние выщелоченного чернозёма и конечной продукции (зерно) при применении рекомендуемых технологий.

Теоретическая и практическая значимость работы. Проведённые комплексные исследования обосновали и подтвердили, что применение почвоохранных ресурсосберегающих технологий возделывания озимой ржи при применении средств интенсификации способствует более рациональному использованию и воспроизводству основных элементов плодородия чернозёмных почв и созданию устойчивых агроценозов озимой ржи сорта Сибирь. Рекомендуемые технологии не вызывают негативных экологических последствий в верхнем слое чернозёмных почв и конечной продукции (зерно).

Положения, выносимые на защиту:

1.Эколого-биологические особенности и закономерности роста и развития растений озимой ржи сорта Сибирь в осенний и весенне-летний периоды в лесостепных агроландшафтах Омской области более выражены, чем у других зерновых культур.

2.Агроэкологическая оценка и состояния элементов плодородия чернозёмных почв, особенности изменения сорного компонента и фитосанитарного состояния агрофитоценоза озимой ржи при длительном воздействии антропогенных фактов определяется приёмами обработки почвы и применением средств интенсификации.

3.На продуктивность и качество зерна озимой ржи сорта Сибирь, оказывает влияние ресурсосберегающие приёмы обработки чернозёмных почв и рациональное применение средств интенсификации.

4.Повышается экологическая устойчивость верхнего слоя выщелоченного чернозёма и конечной продукции (зерно) в результате длительного воздействия антропогенных факторов при выращивании озимой ржи.

Апробация работы. Основные положения работы и полученные результаты исследования были раскрыты на Международных и региональных конференциях: «Успехи современного естествознания» (27-29 сентября, г. Москва, 2005); «Экология Омской Области». По материалам научно практической конференции с участием зарубежных учёных (28 мая, г. Омск, 2005 (г. Тара, г. Прешов)); 1 международная научно-практическая конференция «Урбоэкосистемы: проблемы и перспективы развития» (март, г. Ишим, 2006); «Эколого-экономическая эффективность природопользования на современном этапе развития Западно - Сибирского региона» (апрель, г. Омск, 2006); региональная научно – практическая конференция «ХV Ершовские чтения» (март, г. Ишим, 2006); «Омская биологическая школа» (г. Омск, 2006); Фундаментальные исследования «Академия Естествознания» (г. Москва, 2006); «Омский научный вестник» (г. Омск, 2006); «Проблемы биологии, экологии и образования: история и современность» Материалы международной научной конференции (г. Санкт-Петербург, 2006); «Естественные науки и экология» (г. Омск, 2006).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 статей. Общим объёмом 1,86 п.л.

Структура диссертации. Диссертация изложена на 1 страницах машинописного текста, включая 20 таблиц, 15 рисунков и 33 приложения. Работа состоит из введения, 4 глав, выводов, списка литературы и приложения. Список литературы включает 214 источников, в том числе 9 на иностранных языках.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Условия, объект и методика проведения исследований

Исследования проводились в 2003-2005 гг. на опытных полях лаборатории земледелия чернозёмной лесостепи ГНУ СибНИИСХ, размещённых на территории ГУСП ОПХ «Омское» Омской области в четырёхпольном зернопаровом севообороте с чередованием культур: пар - озимая рожь - твёрдая пшеница - овёс.

В опытах использовался районированный сорт озимой ржи Сибирь селекции СибНИИСХ. Сорт среднеспелый, созревает в течение 331-340 дней. Характеризуется повышенной устойчивостью к полеганию. Засухоустойчив, особенно в первой половине вегетации, обладает высокой зимостойкостью. При уборке всех культур в севообороте солома измельчалась и разбрасывалась по полю.

Для выполнения поставленных задач осуществлялись исследования в двухфакторном длительном стационарном опыте (1978 г).

Целью стационарного опыта предусматривалось изучить эколого-биологические особенности агрофитоценозов посевов озимой ржи (сорт Сибирь) в зависимости от длительного применения различных приёмов обработки почвы и средств интенсификации в южной лесостепи Омской области.





В паровом поле под озимую рожь исследовались три варианта основной обработки почвы по степени интенсивности воздействия: отвальный, комбинированный и минимальный.

Методом расщепленных делянок накладывались варианты (фоны) со средствами интенсификации:

  1. Контроль (без средств химизации).
  2. Гербициды (Г).
  3. Удобрения и гербициды (У+Г).
  4. Удобрения, гербициды и ретарданты (У+Г+Р).
  5. Удобрения, гербициды, ретарданты и азотная подкормка (У+Г+Р+N40).
  6. Удобрения, гербициды, ретарданты, фунгициды и азотная подкормка (У+Г+Р+Ф+N40), или комплексная химизация (К.Х.).
  7. Удобрения, гербициды, фунгициды (осенью) (У+Г+Ф ос.).

В вариантах с гербицидами применялся препарат Секатор (200 г/га). Обработка посевов гербицидом проводилась весной в фазу полного отрастания с нормой расхода 150-200 л/га. В вариантах с удобрениями вносился суперфосфат в пару Р60. В качестве ретарданта применялась баковая смесь ТУР с кампозаном (4+1 л/га) в фазу выхода в трубку. Из фунгицидов применялся Фалькон (0,6 л/га).

Площадь делянок первого порядка (обработка почвы) – 4312 м2 (308 м х 14 м); второго порядка (химизация) – 308 м2 (22 м х 14 м). Повторность опыта четырёхкратная, размещение делянок двухъярусное систематическое.

В процессе выполнения данной работы использовались стандартные методики представленные в следующих работах: «Агрофизические методы исследования почв» (1966); Б.А. Доспехов и др. (1977); А.В. Соколов и др. (1965); В.Ф. Купревич (1951); Т.В. Аристовская (1962); «Методические указания к практическим занятиям по методике опытного дела» (1974); «Минимализация обработки почвы» (методические рекомендации, 1985); И.Б. Ревут (1972); «Методика и техника учета сорняков» (1969); В.А. Чулкина (1987); Н.А. Качинский (1965); Е.И. Шиятый (1970); А.А. Роде (1969); «Агрохимические методы исследования почв» (1975); «Определение гумусового состояния почв по Б.А. Барановской» (1988).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Эколого-биологические особенности озимой ржи (сорт Сибирь)

Озимая рожь мало требовательна к гранулометрическому и химическому составу почвы. Она может давать высокие урожаи и на более тяжелых и более легких почвах, хорошо выдерживает повышенную кислотность, а также некоторую засоленность почвы. Лучшими почвами для нее считаются черноземы. Озимая рожь лучше других злаков усваивает фосфорную кислоту из фосфоритов. Ценной биологической особенностью озимой ржи является ее засухоустойчивость, способность к энергичному кущению и подавлению сорняков. Мало требовательна к теплу. Ее семена начинают прорастать уже при 1-20 тепла (Кожевников и др., 1958г). Всходы появляются через 4-7 дней после посева, в зависимости от влажности почвы, температуры, глубины заделки семян. Появления всходов на поверхности почвы происходит при 4-50С. Оптимальная температура прорастания семян 25-300С. В бесснежные зимы может переносить в зоне узла кущения морозы до 20-350С. Благодаря своей мощной, быстро растущей корневой системе, озимая рожь легче использует влагу из более глубоких слоев почвы и проявляет меньшую чувствительность к пониженному плодородию почвы. Корни растения способны проникать на глубину 1,5-2 м. Стебель - полая соломина высотой в среднем 110-180 см, имеет 3-6 узлов. Лист состоит из влагалища и линейно-ланцетной листовой пластинки, зелёной или сизо-зелёной, матовой от воскового налёта. Соцветие - сложный колос. Плод - зерновка. Рожь - перекрестноопыляющееся растение. Для нормального опыления растений требуется сухая теплая погода со слабыми ветрами. При дожде или сильных ветрах рожь плохо опыляется и в колосьях остаются неоплодотворенные, не дающие зерен цветки. Через месяц после цветения наступает молочная спелость, через неделю - восковая, через 2 недели после молочной спелости - полная. Продолжительность вегетационного периода больше чем у яровых и в среднем составляет до 300-350 дней (Вавилов и др., 1979; Озимая рожь (интенсивная технология), 1988).

Уборка урожая проводится обычно раздельным способом в конце восковой или начале полной спелости зерна, которая в условиях Сибири наступает обычно в конце июля - первой декаде августа.

Экологические свойства почвы

Важное значение среди почвенных условий жизни растений имеет плотность верхнего слоя почвы. Установлено, что только при оптимальной плотности семена лучше поглощают воду, набухают, дружно прорастают и обеспечивают получение более высокого урожая.

Применение почвоохранной ресурсосберегающей мелкой плоскорезной обработки парового поля оптимизирует плотность верхнего (0-30 см) слоя чернозёмных почв (1,13-1,20 г/см3), повышает количество агрономически ценных агрегатов (более 70%) и коэффициент структурности (2,1-2,3) относительно энергоёмкой эрозионно опасной обработки почвы. Применение средств интенсификации не оказало существенного влияния на агрофизические параметры верхнего слоя выщелоченного чернозёма.

Вода является главным фактором жизни растений. Все жизненные процессы в растениях протекают при достаточном их снабжении водой в течение всего вегетационного периода. Водный режим почвы определяется свойствами самой почвы, условиями климата и погоды региона, характером природных растительных формаций. Актуальными остаются вопросы влияния различных режимов увлажнения почвы на мобилизацию почвенного плодородия, водопотребления озимой ржи в зависимости от воздействия антропогенных факторов.

Изучаемые варианты, заложенные в длительном стационарном опыте
(27 лет), позволили проанализировать изменения влагообеспеченности почвы. В годы исследований запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы перед посевом культуры изменялись от 89 до 122 мм (табл. 1).

Таблица 1.



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |
 


Похожие работы:







 
2013 www.деньсилы.рф - «МЕДИЦИНА-ЛЕЧЕНИЕ-ОЗДОРОВЛЕНИЕ»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.