Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Агроклиматические и биологические основы совершенствования технологий возделывания сахарной свеклы и кукурузы в лесостепи Среднего Поволжья

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, доктора сельскохозяйственных наук, Галиакберов, Анвар Гумерович, Кинель

(ОН

к

УЛЬЯНОВСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ , СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

На правах рукописи

галиакберов Анвар Гумерсвич

АГРОКЛИМАТИЧЕСКИЕ И БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ШШЛОВД. ВОЗДЕЛЫВАНИЙ САХАРНОЙ СВЕКЛЫ И КУКУРУЗЫ В^ ЛЕСОСТЕПИ СРЕДНЕГО

л" о с: с

О

06-, о£ да; - Ште'ниев^Ество 05- - ■ Щ/з б

::_______________________________________ ж

с/

в виде научного доклада на соискание ученой степени-Л доктора сельскохозяйственных наук

\

Кинель-1998

Диссертационная работа выполнена в Ульяновском научно-исследовательском институте сельского хозяйства в 1976-96 гг.

Официальные оппоненты:

A.B. Кислов, заслуженный деятель науки Российской Фе-

дерации, доктор сельскохозяйственных " наук, профессор, академик МО; И.В. Артемов, заслуженный деятель науки Российской Федерации, доктор сельскохозяйственных наук, член корреспондент РАСХН;

B.Н. Киреев, доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Ведущая организация - Саратовская государственная сельскохозяйственная академия им Н. и. Вавилова

Защита состоится - 20 января 1998 г. в 11 часов

на заседании диссертационного Совета Д.120.47.01 з Самарской государственной сельскохозяйственно:; академии

Адрес: 446400, Саш^кая обль: г.Кинель-4

ч» * пос.Усть-Кинел;:" г „мэрская

сельскохо2ййст& • . ■ -:'демия, диссертационным с—'т

О ' 'Л /-,

цУУтО-^:!

¿1 С диссертацией в виде научного доклада мижно ознакомиться в библиотеке Самарской государственной сельскохозяйственной академии.

Диссертация в виде научного доклада разослана ____ 199^ г.

Ученый секретарь диссертационного Совета,

кандидат биологических наук — /У Г. К. Марковская

1.ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

В работе обобщены итоги двадцатилетних исследований С1976-1996 гг.) автора и сотрудников руководимого им технологического центра Ульяновского научно-исследовательского института сельского хозяйства по разработке, апробации и освоению в сельскохозяйственном производстве организационно-технологических систем увеличения урожайности, получения качественной, экологически чистой, дешевой продукции сахарной свеклы и кукурузы.

Исследования проводились в соответствии с планами государственных, отраслевых и хоздоговорных научно-технических программ. Номера государственной регистрации: 009797, 037358, 037359.

1.1. Актуальность проблемы

Исследования были ■ обусловлены необходимостью" разработки научно-обоснованных, адаптированных к условиям лесостепной зоны Среднего Поволжья технологий производства сахарной свеклы и кукурузы с минимальными затратами труда, средств и энергии.

В Ульяновской области кукуруза возделывается начиная с 1955, сахарная свекла - с 1969 года. До этого считалось, что возделывание этих культур в северной части лесостепи Поволжья не рентабельно из-за нехватки тепла и осадков. Поэтому технология возделывания сахарной свеклы и кукурузы здесь не была разработана. Она достаточно полно разработана в традиционных зонач их возделывания, отличающихся от почвенно-климатических условий лесостепи Среднего Поволжья.Кроме этого изменились экологические и экономические условия и требования при возделывании сельскохозяйственных культур. В связи с этим разработка приспособленных к местным условиям технологий возделывания новых для зоны шьтур-сахарной свеклы и кукурузы, обеспечивающих более полное использование их генетического потенциала и получение экологически чистой продукции с минимальными затратами труда и средств, без ущерба окружаю-о|бй среде, является актуальной задачей. Для решения ее в Ульянов. |кой области С лесостепная часть Среднего Поволжья) и были прове-|ены в течение 20 лет поэтапные комплексные исследования отдельных приемов и в целом технологий возделывания сахарной свек-*Ты и кукурузы, результаты которых приводятся в данной работе. Д 1.2. Цель и основные задачи исследований *? Основная цель исследований заключалась в разработке ресурсосберегающих, экологически безопасных технологий возделывания ь, сахарной свеклы и кукурузы, обеспечивающих получение высокой уро-

жайности путем максимального удовлетворения биологических требований этик культур, целенаправленного воздействия на условия жизни растений в лесостепи Среднего Поволжья.

За период исследований решены следующие задачи:

- Изучены биологические особенности сахарной свеклы и кукурузы, наличие основных климатических факторов для удовлетворения их требований в условиях лесостепной зоны Среднего Поволжья, степень их использования путем определения чистой продуктивности Фотосинтеза, кпд фар, водного баланса, коэффициента водопотребле-ния при проведении различных агроприемов.

- Установлены агробиологические параметры высокопродуктивного агрофитоценоза сахарной свеклы и .кукурузы. Разработаны экологически безопасные, энергосберегающие, малозатратные агротехни-. ческие приемы возделывания сахарной свеклы и кукурузы, обеспечивающие, за счет максимального использования природных условий, получение высокой урожайности.

- Найдены оптимальные параметры густоты стояния сахарной свеклы для исключения ручной прорывки при Формировании густоты стояния и ручной доочистки корней - при уборке. Установлена эффективность окучивания для борьбы с сорняками и исключения ручной доочистки корней при уборке.

- Определены оптимальные уровни и сроки внесения минеральных удобрений, эффективность различных видов и Форм азотных удобрений и подкормки микроэлементами.

- Исследована суммарная эффективность лучших приемов возделывания сахарной свеклы и кукурузы в единой технологии.

- Проведена экологическая, агротехническая, биоэнергетическая и экономическая оценка разработанных приемов, технологий возделывания и кормовых достоинств сахарной свеклы и кукурузы.

- Разработана компьютерная программа для определения■ оптимальной структуры площади посевов кормовых культур, в том числе сахарной' свеклы и кукурузы, обеспечивающая получение планируемой продуктивности крупного рогатого скота.

1.3. Научная новизна

Комплексные исследования агробиологических, климатических, экологических и биоэнергетических аспектов возделывания сахарной свеклы и кукурузы позволили наряду с созданием оптимального количественного соотношения управляемых факторов в значительной степени расширить сферу влияния на неуправляемые агроклиматические условия - вегетационный период, ресурсы влаги и тепла - за счет

»

оптимизации обработки- почвы, глубины заделки семян, срока сева и уборки, нормы высева, а для кукурузы - и путем создания профилированной поверхности, обеспечивающей лучшее прогревание почвы и получение спелых початков даже в северной части лесостепи Средне' го Поволжья.

Разработаны приемы ухода за посевами сахарной свеклы, позволяющие полностью исключить затраты ручного труда при Формировании густоты стояния и уборке.

1.4. Практическая значимость

Сахарная свекла в нашей стране является единственным сырьем для производства сахара, а в последние годы все больше приобретает и кормовое значение. Она в 1996 году занимала в Татарстане 51000, Пензенской области- 36000, Ульяновской- 12000 и Самарской-ЕООО гектаров. По урожайности сахарная свекла здесь не уступает кормовой свекле, питательность ее вдвое выше и на производство каждой кормовой единицы затрачивается в 3 раза меньше живого труда. Кроме прямого использования на корм сахарная свекла является так же идеальным сырьем для промышленного получения кормовых дрожжей. Следовательно, внедрение адаптированной, экологически безопасной, малозатратной технологии может спасти не только свек-ло-сахарное производство зоны, но и значительно повысить продуктивность животноводства за счет балансирования кормов по сахару.и белку. Многоцелевое использование сахарной свеклы должно привести к расширению ее посевных площадей,а внедрение рекомендуемой технологии - к повышению ее урожайности и снижению затрат труда, средств и энергии, особенно при формировании густоты стояния и уборке, что имеет большое практическое значение.

Кукуруза была и остается в зоне Поволжья основной силосной культурой. Потенциальные возможности ее пока используются только наполовину. Существующая технология во многом не учитывает климатических особенностей зоны, необходимости снижения трудовых и материальных затрат, получения экологически безопасных кормов. Недостаточно используется возможность возделывания ее на зерно. До сих пор многие ученые считают, что севернее линии Брест-Тамбов-Самара получать спелые початки невозможно. Внедрение предлагаемой зерновой и гребневой технологии возделывания кукурузы позволит в 1.7 раза повысить урожайность и на 28% повысить питательность кукурузного силоса и, даже в северной части лесостепи Среднего Поволжья получать не менее 50 ц/га спелых початков.

1.5. реализация научных исследований ?

Производственная проверка результатов исследований проведе на: по .сахарной свекле - в колхозе "Волга" Цильнинского район Ульяновской области, по кукурузе- в колхозе "Татарстан" Теташско го района республики Татарстан.

научные разработки внедрены в хозяйствах лесостепной част Среднего Поволжья: по сахарной свекле на площади 15 тысяч гектаров, по кукурузе - 170 тысяч гектаров. Экономический эффект о' внедрения результатов исследований составил: в 1978-85 гг. по сахарной свекле 12 млн.рублей ежегодно, в 1885-1390 гг. по кукурузе 88 млн.рублей ежегодно (цены соответствуйтего периода).

' Результату исследования использованы в рекомендациях по повышению эффективности и качества возделывания сельскохозяйственных культур (1977), при разработке научно-обоснованной систем-ведения сельского хозяйства Ульяновской области (1981), основны) направлений научно-технического прогресса в земледелии Ульяновской области (1983), основных направлений дальнейшей интенсификации, повышении эффективности и устойчивости земледелия Ульяновской области '(1985), научно обоснованной системы земледелия Ульяновской области (1986), системы интенсивного земледелия и технологий производства продуктов растениеводства (1990), концепции пс системе земледелия з хозяйствах всех Форм собственности (1986). По материалам исследований разработана и успешно внедряется концепция развития кормопроизводства в хозяйствах Ульяновской области (1995) и компьютерная программа оптимизации структуры кормовых культур для получения плакируемой продуктивности КРС (1995).

Внедрение научных разработок в хозяйствах Ульяновской области способствовало повышению урожайности в 1986-90 гг. в сравнении с 1971-1975 гг. по сахарной свекле на 78 ц/га, по кукурузе-на 84 ц/га,при снижении затрат труда и средств соответственно в 2.1 и 1.2 раза. *_______

1.6. Основные положения, выносимые на защиту

- установление оптимальных условий для роста и развития сахарной свеклы и кукурузы, обеспечивающих максимальное использование климатических ресурсов лесостепной зоны Среднего Поволжья и Формирования потенциально возможной урожайности:

- рациональное размещение сахарной свеклы и кукурузы в севообороте, приемы основной, ранневесенней, предпосевной обработок, срок посева, норма высева, глубина заделки семян, приемы ухода за посевами зтих культур;

- научное обоснование возможности исключения затрат ручного труда при уходе и уборке сахарной свеклы путем улучшения качества семян, установления оптимальной нормы высева, разработки приемов борьбы с сорняками и 2-х кратного окучивания.

- рациональная система применения минеральных и микроудобрений. Определение фотосинтетической деятельности и степени использования ФАР сахарной свеклы и кукурузы в зависимости от уровня питания и приемов возделывания;

- оценка водного и пищевого режимов почвы, степени засоренности, качества полученной продукции в зависимости от приемов возделывания сахарной свеклы и кукурузы;

- биоэнергетическая и экономическая оценка приемов и технологий возделывания сахарной свеклы и кукурузы.

1.7. Апробация

Результаты исследований и основные положения диссертации докладывались и обсуждались в 1978, 1979, 1930, 1981, 1982 гг. на координационно-методических советах во Всероссийском научно-исследовательском институте сахарной свеклы и сахара (Рамонь), с 1979 года ежегодно на научных конференциях профессорско-преподавательского состава в Ульяновской сельскохозяйственной академии по вопросам совершенствования технологии возделывания культур, в 1989 году на Советско-Австрийском симпозиуме С г.Москва) по зерновой технологии возделывания кукурузы, в 1991 году на научно-теоретической конференции, посвященной 70-летию НПО "Нива Татарстана" с г. Казань) по гребневой технологии возделывания кукурузы, в 1996 году на Всероссийской научно-практической конференции по новой концепции земледелия с г. Саратов), ежегодно - на агрономической конференции Ульяновской области.

1.8. Публикации в печати

Опубликовано всего 94 работ,из них 78 по теме диссертации; 54 основных работ объемом 80,7 условных печатных листов приводятся в списке, из которых 11 рекомендаций, 3 справочника, 1 учебное пособие,4 учебно-методических пособия, 1 монография. Кроме того созданы - один учебный фильм по гребневой технологии возделывания кукурузы и одна компьютерная программа по определению оптимальной структуры кормовых культур, включающих сахарную свеклу и кукурузу,обеспечивающая получение планируемой продуктивности крупного рогатого скота.

2. УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. ШчЕенно-клиштические условия

Урожайность сельскохозяйственных культур является сложной функцией многих процессов и факторов, в , первую очередь почвенно-климатических, зависящих от географического размещения территории. Лесостепная зона Среднего Поволжья занимает северную часть Самарской, Ульяновскую, Пензенскую области и часть Татарстана. Она разделяется р. Волгой на две части: Правобережную и Заволжскую. В Правобережную часть, по А.В. Ступишину (1964), входит лесостепная провинция Приволжской возвышенности, которая характеризуется резко очерченными Формами водоразделов, крутыми склонами, расчлененными эрозией. Наиболее крупный и высокий водораздел Суры и Волги представлен преимущественно серыми лесными почвами.-Западнее р. Суры основными почвами являются выщелоченные черноземы, среди которых крупными массивами залегают темно-серые лесные почвы и оподзоленные черноземы. . Южнее линии ж.д. Пенза-Москва преобладают тучные и мощные черноземы.

Заволжская часть, по А.В. Ступишину, делится на лесостепную провинцию Низменного Заволжья - преимущественно равнинная часть, и лесостепную провинцию Высокого Заволжья, отличающуюся большой расчлененностью балками и речными долинами. Основной почвенный фон составляют выщелоченные и тучные черноземы, а на южных склоках - обыкновенные черноземы.

Более подробная характеристика почвенно-климатических условий лесостепи Среднего Поволжья приводится в работах Н.Н.Розова, В.Н.Димо, Д. И. Шашко и др. (1976). Они с учетом плодородия почвы, количества осадков, суммы активных температур, вегетационного периода, степени влагообеспеченности, провели природно-сельскохо-зяйственное районирование зоны.

По их данным в более благоприятных почвенно-климатических условиях находятся Пензенская,западная часть Ульяновской, северо-западная часть Самарской областей, где относительно остальной территории лесостепной зоны Среднего Поволжья, распространены более плодородные почвы, складывается лучший режим влажности и температуры, больше вегетационный и безморозный периоды. Но в целом для всей территории зоны характерно неравномерное распределение осадков по периодам года и особенно во время вегетации кормовых культур. За год выпадает в среднем 400-600 мм осадков. Значительная их доля приходится на холодный период года (табл.1).

1. Природно-сельскохозяйственное районирование территории лесостепной зоны Среднего Поволжья

1 1 ( 1 Осадки, мм ¡Сумма IПродолжитель- i 1 Показа-

1-[—-1 активных 1 ность периода тель

Зона, 1 за |в период!темпера-!-г—- H увлаж-

административные - 1 год 1 активных I тур выше 1веге- 1безмороз- нения,

единицы 1 1 темпера-1+10- С Iтации,Iного, дни 1 ГТК

I 1 тур 1 1 дни 1 II 1 II 1 i

1.Лесостепная с туч-ньми мощными черноземами и серыми лес- 400- 310 2100- 130- 130- 0.77-ными почвами С Пен- 600 2700 155 155 1.15 зенская, зап. часть

Ульяновской,северо-зап.часть Самарской обл.)

2. Лесостепная с сред.

мощными черноземами 400- 280 2000- 130- 120- 0.77-и серыми лесными 600 2400 145 135' 1.00

почвами (вост.часть Ульяновской, северн. часть Самарской обл.)

Ульяновская область расположена на 52-54* северной широты и 45-50* восточной долготы, т.е. находится в центре лесостепной зоны Среднего Поволжья и занимает часть площади всех физико-географических районов и поэтому в основном отражает почвенно-оимати-ческие особенности всей зоны.

Территория Ульяновского НШСХ и колхоза "Россия" Цильнинско-го