WWW.ДЕНЬСИЛЫ.РФ

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА - Медицина

 

Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |

Экологическая оценка состояния посевов ячменя при применении интенсивных технологий возделывания в южной лесостепи омской области

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

Прокуратова Алёна Сергеевна

Экологическая оценка состояния посевов ячменя

при применении интенсивных технологий возделывания

в южной лесостепи Омской области

Специальность 03.00.16 - экология

Автореферат

на соискание ученой степени

кандидата биологических наук

Омск 2006

Диссертация выполнена на кафедре экологии и охраны окружающей среды Омского государственного педагогического университета и в

Сибирском научно-исследовательском институте сельского хозяйства

(СибНИИСХ) СО РАСХН

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук

Юшкевич Леонид Витальевич

Научный консультант: доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Калиненко Николай Алексеевич

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор,

заслуженный деятель науки РФ

Рыжков Николай Георгиевич,

кандидат биологических наук, доцент

Никитина Надежда Николаевна

Ведущая организация: Курганская государственная сельскохозяйст-

венная академия им. Т.С. Мальцева

Защита состоится 7 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 « » ноября 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

кандидат биологических наук, доцент Соловьев С.А.

Общая характеристика работы

Актуальность темы. Агропромышленный комплекс Западной Сибири занимает одно из ведущих мест в России. Среди 11 территориальных природно-экономических зон регион производит зерна около 9 млн. тонн или 13,1% от общероссийского (4 место). Важной особенностью экологической оценки при разработке и освоении зональных систем земледелия отводится проблемам оптимизации агрофизических свойств, водного и питательного режима почвы, рационального применения средств интенсификации, определяющих уровень урожайности сельскохозяйственных культур, сохранению плодородия почв и охране окружающей среды.

Агрофитоценозы являются крайне неустойчивыми биоценозами, неспособными к саморегуляции, и поэтому не могут существовать без поддержки человека. Эта поддержка заключается в применении различных технологий возделывания. В зависимости от применяемой технологии происходит формирование агрофитоценозов, различающихся по комплексу количественных и качественных характеристик. В связи с этим появляется необходимость проведения комплексных исследований, направленных на изучение влияния различных факторов, в т.ч. антропогенных, на формирование агрофитоценозов зерновых культур с целью установления оптимального сочетания вариантов интенсивных технологий выращивания сельскохозяйственных культур, обеспечивающих существенное повышение их продуктивности, качества продукции, ее экологической чистоты, а также ресурсосбережение (Бараев А.И., Милащенко Н.З.). В этой связи необходимо внедрение научно-обоснованных адаптивно-ландшафтных экологически безопасных систем земледелия с расширением почвозащитных ресурсосберегающих технологий возделывания зерновых культур и экономичным применением средств интенсификации, позволяющих повысить продуктивность пашни в 1,5-2 раза при сохранении почвенного плодородия.

Одним из аспектов антропогенной нагрузки на почву является интенсивная сельскохозяйственная деятельность, а именно применение удобрений и средств защиты растений. При неразумном использовании средств интенсификации происходит накопление остатков тяжелых металлов, пестицидов и радионуклидов, которые приводят к деградации почвенного покрова (Алексеев Ю. В., Алексахин Т.М., Хоружая Т.А.). Следовательно, при их применении необходимо осуществлять экологический контроль и мониторинг за состоянием окружающей среды. Но без средств химизации при минимализации обработки почвы не обойтись, так как это приводит к значительному снижению урожайности зерновых культур.

Цель исследований: провести экологическую оценку черноземных почв и состояния агрофитоценоза посевов пивоваренного ячменя при применении почвоохранных приемов обработки и интенсивных технологий возделывания в южной лесостепи Омской области.

Задачи исследования:

1. Изучить параметры и направленность изменений элементов плодородия черноземных почв при длительном применении различных по интенсивности технологий обработки и средств интенсификации при возделывании пивоваренного ячменя.

2. Обосновать возможность применения энергосберегающих технологий обработки черноземных почв лесостепи и оптимального сочетания приемов интенсификации при выращивании ячменя.

3. Выявить особенности мобилизационных биологических процессов, питательного режима, при длительном применении различных по интенсивности технологий основной обработки черноземных почв и средств интенсификации.

4. Изучить особенности изменения количественных и качественных параметров сорного компонента агрофитоценоза и фитосанитарного состояния посевов пивоваренного ячменя при длительном применении различных по интенсивности технологий обработки почвы и средств химизации.

5. Установить влияние технологий обработки почвы и средств интенсификации на продуктивность и качество зерна пивоваренного ячменя.



6. Выяснить, существует ли опасность загрязнения почвы и конечной сельскохозяйственной продукции (зерна) тяжелыми металлами, пестицидами и радионуклидами при длительном рациональном применении средств химизации.

Объект исследований – ценная зернофуражная культура ячмень, посевы которого занимают в Омской области площадь 287 тысяч гектаров, из них более 70% приходится на сорт Омский 90.

Научная новизна работы. В диссертационной работе обоснованы и определены оптимальные варианты сочетания ресурсосберегающих приёмов основной обработки почвы и средств интенсификации при выращивании ячменя, направленные на сохранение и воспроизводство плодородия черноземных почв, повышение продуктивности культуры. Установлена положительная роль минимальной почвоохранной обработки почвы. Выявлены особенности фитосанитарного состояния агрофитоценоза при минимальной обработке почвы и применении средств интенсификации. Определено влияние длительного воздействия антропогенных факторов - ресурсосберегающих приемов обработки черноземных почв и средств интенсификации на экологическое состояние черноземных почв и конечной продукции (зерно).

Основные положения выносимые на защиту:

- основные закономерности и особенности формирования почвенного плодородия черноземных почв при длительном применении ресурсосберегающих приемов и средств интенсификации;

- влияние технологии основной обработки и компонентов интенсификации на фитосанитарное состояние агрофитоценоза, элементы структуры урожая, продуктивность и технологические свойства зерна ячменя;

- экологическое состояние черноземных почв и конечной продукции (зерно) при длительном рациональном применении средств интенсификации и ресурсосберегающих приемов обработки черноземных почв.

Практическая значимость работы. Проведёнными исследованиями установлено, что рациональное, научно-обоснованное применение ресурсосберегающих почвоохранных технологий выращивания пивоваренного ячменя, на основе почвоохранной обработки почвы с применением средств интенсификации способствует воспроизводству основных элементов почвенного плодородия, улучшению фитосанитарного состояния агрофитоценоза, элементов структуры урожая, продуктивности и технологических свойств зерна ячменя. Не установлено негативного влияния рекомендуемых технологий на экологическое состояние верхнего слоя черноземных почв и конечной продукции (зерно).

Данное заключение основано на обобщении полученных в 2003 – 2005 гг. результатов исследований по изучению различных по интенсивности вариантов обработки почвы (отвальный, плоскорезный, минимальный) на различных фонах применения средств химизации при выращивании пивоваренного ячменя сорта Омский 90 полученных в длительных (33 года) стационарных опытах ГНУ СибНИИСХ.

Соблюдение рекомендаций, данных на основе проведённых исследований, позволит получать устойчивые, оптимальные урожаи зерна ячменя на основе рационального применения интенсивных технологий, обеспечить воспроизводство почвенного плодородия с соблюдением необходимых требований по охране окружающей среды и улучшении качества конечной продукции.

Рекомендации по изучаемой технологии возделывания пивоваренного ячменя прошли производственную проверку в 2003 – 2005 гг. в ГУСП ОПХ «Омское» ГНУ СибНИИСХ.

Апробация работы: Основные положения диссертации доложены на научно-практических и теоретических конференциях: «Качество зерна пивоваренного ячменя в зависимости от технологии возделывания и средств химизации в южной лесостепи Западной Сибири», международная научно-практическая конференция, Красноярск, 2006 г.; «Развитие листостебельных болезней зерновых культур при длительном применении средств химизации в южной лесостепи Западной Сибири», научно-теоретическая конференция, Москва, 2006 г.; «Характер развития листостебельных болезней зерновых культур при длительном применении средств химизации в южной лесостепи Западной Сибири», международная научная конференция, Санкт-Петербург, 2006 г.; «Меры борьбы с сорной растительностью в условиях урбоэкосистемы южной лесостепи Западной Сибири», международная научно-практическая конференция, Ишим, 2006 г.; «Качество зерна пивоваренного ячменя в зависимости от технологии возделывания и средств химизации в южной лесостепи Западной Сибири», международная научно-практическая конференция, Омск, 2006 г.

Публикации результатов исследований: По теме диссертации опубликовано 7 научных работ.

Структура и объем диссертации: Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов и предложений производству. Работа изложена на 160 страницах машинописного текста, содержит 20 таблиц, 1 рисунка, 39 приложений. Библиографический список литературы включает 230 наименований, в том числе 12 на иностранных языках.

Содержание работы

Материал и методы исследований

Для выполнения поставленной цели и задач исследования на опытном поле ГУСП ОПХ «Омское» ГНУ СибНИИСХ проводилась экспериментальная работа. В основу работы положены результаты исследований, полученные в стационарах и полевых опытах с 2003-2005 гг. Почвенный покров пашни на 67% представлен обыкновенными и выщелоченными черноземами с содержанием гумуса 6-9%. Климат зоны континентальный, характеризуется проявлением засух и опасностью ветровой эрозии. Продолжительность безморозного периода 115-125 дн., вегетационного - 160-165 дн., годовое количество осадков 330-350 мм, из них 190-220 мм выпадает за вегетационный период. Период 2003-2005 гг. охарактеризован разнообразными погодными условиями. Оценка их в целом показывает, что они были достаточно типичными для климата региона. По температурным условиям анализируемый период незначительно отличается от нормы. Ветровой режим в зоне за последние года не изменился, а дефляция почв за счёт принятых почвоохранных мер существенно сократилась.





Экспериментальная работа выполнялась в основном стационарным полевым, частично вегетационно-полевым и лабораторно-аналитическими методами. Оценка технологий возделывания зерновых культур проводились в лаборатории земледелия черноземной лесостепи СибНИИСХ в период 2003-2005 гг. (3 года). Стационар заложен на черноземе, выщелоченном тяжело суглинистом с содержанием гумуса 6-7%. Опыт двухфакторный - закладывалось два блока: системы основной обработки почвы и системы применения средств интенсификации. Рациональное применение удобрений в стационаре осуществлялось в течение 33 лет (с 1972 г.), а интенсивных технологий - в течение 19 лет (с 1986 г.).

Варианты опыта:

I. Фактор обработки почвы:

1. отвальная (ежегодная вспашка на глубину 20-22 см) – наиболее энергоемкая и разрушающая гумус;

2. плоскорезная (на глубину 10-14 см) - ресурсосберегающая, почвозащитная;

3. минимальная (на глубину 6-8 см) – щадящая.

II. Фактор химизации:

1. контроль (без химизации);

2. гербициды группы 2,4-Д;

3. удобрения N30P30;

4. удобрения + гербициды;

5. удобрения + гербициды + фунгициды

6. удобрения + гербициды + фунгициды + ретарданты + инсектициды (комплексная химизация).

Опыт закладывался в 4-хкратной повторности, расположение вариантов последовательное. Удобрения вносились весной при посеве локально сеялкой СЗ-3,6 по 60 кг/га д.в. Обработку гербицидами проводили в фазу полного кущения ячменя. Фунгициды и ретарданты в фазу выхода в трубку – колошение культуры. Все средства интесификации вносились опрыскивателем ОП-2000 в оптимальные сроки, согласно рекомендациям и схеме опыта. При закладке опыта по обработке почвы, ранневесенней обработке и посеве использовались серийные машины и орудия, рекомендованные для зоны. Количественно-массовый учет сорняков производился в период налива зерна на всех вариантах опыта в восьмикратной повторности по 0,25 м. Учет урожая производился методом однофазной уборки. В опыте высевался сорт ярового пивоваренного ячменя Омский 90 с нормой высева 4,0-4,5 млн. всхожих зерен на гектар в третьей декаде мая.

Влияние длительного воздействия технологий обработки почвы и средств интенсификации на экологическое состояние выщелоченного чернозема.

Экологические свойства почвы

С плотностью почвы связан весь комплекс физических и биохимических процессов, происходящих в почве, изменение водного, воздушного, пищевого режимов, а также процессов жизнедеятельности растений. Для урожая вредна как рыхлая, так и переуплотнённая почва, а её оптимальное сложение создаёт наилучшие условия для жизни растений и зависит от соотношения агрегатов разного размера, гранулометрического состава, содержания и состава гумуса и условий увлажнения.

Характерная особенность чернозёмных почв региона–высокая устойчивость их к уплотнению. Исследованиями отдела земледелия СибНИИСХ, установлено, границы оптимальной плотности пахотного слоя на период вегетации, лежат в пределах 1,1 г/см3, в засушливые годы до 1,2 г/см3.

Определение плотности (слой 0-30 см) показало, что при минимальной системе обработки в полях зернопаропропашного севооборота она составляла 1,05-1,18 г/см3 и приближалось к оптимальным показателям. При отвальной системе подготовки почвы она имела более рыхлое (0,97-1,16 г/см3) состояние. Наиболее заметное различие в плотности почвы наблюдалось в слое 20-30 см, где в варианте с минимальной обработкой она была плотнее до 0,06 г/см3, чем на вспашке.

Анализ агрегатного состава структурности в исследованиях показал, что в изучаемых вариантах обработки почвы почва имела хорошую оструктуренность. На минимальной почвоохранной обработке почвы отмечалось повышение водопрочной структуры в подповерхностном слое до 63,2 %, что объясняется повышением гумусированности и обогащения почвы органическим веществом на данном варианте.

Эрозионная устойчивость почвы оценивалась по таким важным показателям, как эродируемость (по Шиятому, 1970) и состояние комковатости почвы. В целом комковатость поверхностного слоя на почвозащитных вариантах имела тенденцию к повышению на 1-2%. Применение средств химизации при возделывании зерновых культур положительно влияет на агрегатный состав, увеличивает количество растительных остатков на поверхности почвы, что в конечном итоге повышает ветроустойчивость поля.

Водный режим почвы и водопотребление посевов ячменя

Важнейшим свойством почвы является ее способность обеспечивать растения водой, питательными веществами и воздухом.

Исследованиями установлено, что применение ресурсосберегающей почвозащитной обработки почвы под ячмень в лесостепных агроландшафтах способствует, за счет сохранности стерневого покрова большему накоплению невегетационных осадков по сравнению с энергоемкой эрозионноопасной вспашкой.

 Динамика запасов продуктивной влаги в почве перед посевом в-0

Рисунок 1. Динамика запасов продуктивной влаги в почве перед посевом

в зависимости от приемов обработки и средств химизации

на посевах ячменя в 2003-2005 гг.



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.