Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

БИОПРОДУКТИВНОСТЬ ОРОШАЕМЫХ АГРОЛЕСОЛАНДШАФТОВ ЮГА ЕВРОПЕЙСКОЙ РОССИИ

ВАК РФ 06.03.04, Агролесомелиорация и защитное лесоразведение, озеленение населенных пунктов

Автореферат диссертации по теме "БИОПРОДУКТИВНОСТЬ ОРОШАЕМЫХ АГРОЛЕСОЛАНДШАФТОВ ЮГА ЕВРОПЕЙСКОЙ РОССИИ"



На правах рукописи

Рулева Ольга Васильевна

Лг

БИОПРОДУКТИВНОСТЬ ОРОШАЕМЫХ АГРОЛЕСОЛАНДШАФТОВ ЮГА ЕВРОПЕЙСКОЙ РОССИИ

Специальность 06.03.04. -Агролесомелиорация и защитное лесоразведение, озеленение населенных пунктов

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на (»искание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук

Волгоград - 2005

Работа выполнена в Государственном научном учреждении Всероссийский научно-исследовательский институт агролесомелиорации

Научный консультант: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор

Степанов Александр Михайлович

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,

Гяршннев Евгений Александрович академик РАСХН, доктор сельскохозяйственных наук, профессор Кружилин Иван Пантелеевнч доктор сельскохозяйственных наук Лазарев Михаил Михайлович

Ведущая организация ФГОУ ВПО "Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия"

Защита состоится " ¿в " üt^&SliJi 2005 г. в /<7 часов на заседании диссертационного совета Д 006.007,01 в Государственном научном учреждении Всероссийский научно-исследовательский институт агролесомелиорации по адресу:

400062, г. Волгоград-62, Университетский пр., 97, ГНУ ВНИАЛМИ

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Всероссийского научно-исследовательского института агролесомелиорации

Автореферат разослан" £ £ " & $) ги-^2005 г.

Ученый секретарь .

диссертационного совета Петрова Л. А,

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. По наличию пахотных угодий, как главного средства производства сельхозпродукции, Россия занимает третье место в

Однако по уровню интенсивности использования пашни, характеризуемой удельным и валовым объемами получаемой продукции, Россия не входит в группу лидирующих стран. Среднегодовой объем производства зерна с 1998 по 2001 гг. варьировал от 50 до 83 млн т, что в расчете па душу населения составляет 340-550 кг или на 50-240 кг меньше оптимального для решения проблемы продовольственной безопасности [И. П. Кружилнн и др., 2002].

Для повышения продуктивности сельскохозяйственных угодий засушливой зоны и стабилизации производства растениеводческой продукции орошение является важнейшим фактором, а в полупустынных зонах - единственной возможностью ведения земледелия. Однако полив, как показывает мелиорашвный опыт, не решает все проблемы земледелия. Орошение устраняет лишь почвенную засуху, не защищая сельскохозяйственные культуры от потерь урожая при воздушной засухе. При суховеях на почвах с достаточной влажностью недобор урожая пшеницы составляет 18-30% [А. М. Степанов, 1974; А. М. Степанов, В. Е. Васильчиков, 1988; А. М. Степанов, А. Г, Ломакин, 1988].

Важную роль в устранении неблагоприятных факторов среды играют защитные лесные насаждения (ЗЛЫ). Лесомелиоративные комплексы, существенно повышая лесистость территории, улучшают алагооборот, тепло- и газообмен. Роль защитных лесных насаждений в повышении продуктивности сельскохозяйственных угодий проявляется в разнообразных мелиоративных свойствах насаждений и, прежде всего, в изменении экологических условий выращивания сельскохозяйственных растений. Лесные полосы преобразуют простые аграрные ландшафты в более сложные, а, следовательно, и более ус-

мире (130 млн га) после США и Индии (соответственно 186 и 166 млн га).

тойчнвые. Лесные полосы, отличаясь стг

" *"ГЧРРГТГ'ЧТ.

РГАУ-МСХА

имени К.А. Тимирязев* ЦНБ имени Н.и. Жьлмвом Фонд

№

вносят существегшые изменения в микроклимат орошаемых полей в течение всего вегетационного периода. При этом факторы среды, отрицательно действующие на произрастание растений, ослабляют свое воздействие.

Диссертационная работа выполнялась с 1984 г. в соответствии с заданиями ВАСХНИЛ, РАСХН, ГКНТ по темпланам ВНИАЛМИ (№№ Госрега-страчии - 0186.0070240; 01.9.40006316; 01.960.009784; 01.200 10 9319).

Цель н задачи исследований. Целью наших исследований являлось изучение биологической продуктивности агрофитоценозов, формирующихся и развивающихся под влияниях лесных полос, как интегрального показателя их работы на протяжении всего периода вегетации. Скорость накопления органического вещества - основной показатель биоэнергетики всех фитоцено-зов. Причем растительное сообщество, развиваясь под действием лесных полос, формирует первичную продуктивность в условиях, отличных от незащищенных фитоценозов.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- разработка теоретико-методологических основ управления продуктивностью сельскохозяйственных культур в агролесоландшафгах;

- разработка количественной и качественной оценки орошаемых агро-ценозов;

- изучение структурной организации облесенных агрофитоценозов;

- исследование функционирования орошаемых агрофитоценозов под воздействием защитных лесных насаждений;

- изучение пространственно-временных аспектов динамики биопродуктивности с использованием методов математического моделирования;

- разработка частных регрессивных моделей: ветрового режима, влажности воздуха, температуры почвы в агроценазе межполосного поля;

- эколого-ландшафтнал оценка экономической эффективности агролесомелиорации орошаемых земель.

Объекты исследований н фактический материал. Объектами наших исследований являлись орошаемые агролесоландшафты юга Европейской

территории России. Полевые исследования проводились в Нижневолжском регионе (Волгоградская и Астраханская облает«), кроме того, обобщались материалы других стационарных исследований юга России (Азово-Черноморского и Северо-Кавказского регионов), Приморского края и стран СНГ (Грузии, Азербайджана, Узбекистана). Основой диссертации являются результат! многолетних стационарных нолевых опытов, проведенных нами на орошаемых полях сухостепной зоны Заволжья (с1984 г.) на Кисловской и Заволжской оросительных системах Волгоградской области, в учхозе "Горная Поляна", » полупустынной зоне на орошаемом участке БогдинскоЙ НИАГЛОС в Астраханской области.

Для научных исследований заложено в межполосных клетках 5700 пробных площадей, выполнено более 30000 биометрических измерений, до 10 тыс определений влажности почвы при исследовании условий произрастания сельскохозяйственных культур на межполосном поле.

Научная новизна и практическая значимость. Научная новизна работы заключается в том, что впервые сформулирован закон о лесной полосе (ЛИ), как экологическом факторе, суть которого в следующем: лесная полоса играет роль лимитирующего фактора в том случае, когда последний отсутствует или уже недостаточно «работает» (40 Н), то есть развитие агроиеноза происходит «беспорядочно» (в зависимости от наличия влаги, сорняков т. д.), а в зоне влияния ЛП развитие происходит упорядочение по экспоненте: у а • е_ь\ Таким образом, лесные полосы являются экологическим фактором, который способствует появлению адаптации у растений агроиеноза на межполосной клетке изменяться строго закономерно по экспоненциальной зависимости от расстояния до лесных полос.

Это позволило развить теорию формирования » функционирования аг-роценозов сельскохозяйственных культур на орошаемых землях под влиянием лесных полос различных конструкций, породного состава, смешения.

На основе анализа динамики биопродуктивности сельскохозяйственных культур впервые сформулированы теоретико-методологическая база

изучения развития облесенных агроценозов под защитным влиянием лесных полос. Разработана методика отбора образцов ло математически средним растениям. С помощью корреляцнонно-регрессионого анализа дано математическое описание влияния лесных полос нз фнто климат сельскохозяйственных культур (температуру почвы под растительным ценозом и без него» влажность и температуру воздуха, альбедо и скорость ветра при развитии растительного сообщества) в экосистемном пространстве и во времени.

Исходя из вышеизложенного, на защиту выносятся следующие основные положения.

1. Теоретико-методологические основы управления продуктивностью сельскохозяйственных культур в агролесоландшафгах.

2. Количественная и качественная оценка орошаемых агроценозов на основе эмпирико-статистического моделирования.

3. Структурная организация облесенных агрофитоценозов.

4. Функционирование орошаемых агрофитоценозов под воздействием защитных лесных насаждений.

5. Методология и методика изучения пространственно-временной динамики биопродуклншости с использованием аппарата математического моделирования.

6. Частные регрессионные модели ветрового режима, влажности воздуха, температуры почвы в агроценозе межполосного поля.

7. Эколого-ландшафтная оценка экономической эффективности агролесомелиорации орошаемых земель.

Основные положения разработок, изложенные в научных рекомендациях, статьях в центральных журналах, внедрены в хозяйствах Волгоградской области.

Теоретическое н практическое значение имеет метод оценки динамики бнолродукгивности орошаемых агроценозов, позволяющий на основе эмпирических данных и корреляционно-регрессионного анализа оценить их на наличие функциональных связей внутри ценозов и в экосистем ном про-

странстве межполосной клетки; положение о роли ЛП, являющейся экологическим фактором; изучение функционирования и системного подхода в оценке фитоценозов; методика отбора 10-15 математически средних или модальных растений методом трансекг, оценка роста как интегрального показателя развития сельскохозяйственных культур за вегетацию поя влиянием JIII логистической функцией; скорость роста как динамическая модель (приращение высоты в зависимости от расстояния до ЛП), определяемые как it суточные приросты сухой и сырой биомасс через первую производную логистической функции; частные модели: ветрового режима, влажности воздуха, температуры почвы в агроценозе межполосного поля.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и одобрены на конференциях, совещаниях, семинарах, симпозиумах: международных (Волгоград, 1997, 2001, 2004; Пущино, Московской обл., 2001, Курск, 2002, 2003, Оренбург, 2004), Всероссийских (Орел, 2004, Воронеж, 2004), Всесоюзных (Минск, 1987), межрегиональных и региональных (Волгоград, 2000, Каменная Степь-Санкт-Петербург, 2004). Основные положения разработок, изложенные в научных рекомендациях: "Рекомендации по технологии создания защитных лесонасаждений на богарных л орошаемых землях и повышения их мелиоративных функций в сухостепной зоне РФ" (2002), "Прогноз биологического функционирования агролесоснстем при различных условиях хозяйствования" (Рекомендации по адаптивному природопользованию в богарных и орошаемых агролесоландшафтах, 2002), "Методическое руководство по изучению и оценке роли полезащитных лесных насаждений в биопродукционном процессе" (в печати), внедрены в хозяйствах Волгоградской области.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 39 печатных работ. Одиннадцать статей в центральной печати, предусмотренных списком ВАК для докторских диссертаций.

Структура н объем работы. Диссертация состоит из введения, 8 глав, общих выводов н предложений производству. Работа изложена на 406 стр.,

иллюстрирована 46 рисунками, содержит 74 таблицы, 29 приложений на 55 С1р. Использовано 612 литературных источников информации, в т.ч. 62 на иностранных языках.

В работе использованы материалы исследований, выполненных лично автором, а также с участием Заслуженного деятеля науки, профессора, доктора с.-х. наук Л. М. Степанова, профессора, доктора с.-х. наук В, М. Крети-нина, кандидата с.-х. наук Н. ГО. Годуновой, кандидата с.-х. наук Л. Г. Ломакина, кандидата с.-х. наук В. Е Васильчикова. Автор благодарен своему консультанту за многолетнее сотрудничество по исследуемой проблематике профессору, доктору с.-х. паук А. М. Степанову, Глубоко признательна за постоянную поддержку и помощь при обсуждении проблемы продуктивности лауреату премии Правительства РФ доктору с.-х. наук Е. А. Гаршиневу, за помощь при компьютерном моделировании кандидату с.-х. наук В. Г. Юфсрсву, а также инженерно-техническим работникам Е. П. Бондаренко, Н. В. Шумкиной.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ 1. Теоретические аспекты продукционного процесса агроценошв

Теоретическая часть работы посвящена углублению понятия "продуктивность", которое в сельском хозяйстве н агролесомелиорации используется достаточно часто {Агролесомелиорация..., 1991] как конечный элиминирующий продукт (то есть урожай), а в лесоводстве относится только к понятию леса [ОСТ 56-108-98-Госкомстандарт, 1999].

Таким образом, продуктвность - это скорость прироста массы, то есть скорость создания органического вещества. Изучение энергетики сообщества показывает, что продуктивность представляет собой по существу меру потока энергии приходящейся на единицу площади в единицу времени [К, Уагг, 1971].

Регион, в котором выполнялись исследования, в силу географического положения имеет недостаточное естественное увлажнение, но специализиру-

ется преимущественно на выращивании зерна [М. Н. Багров, И. П. Кружи-лин, 1971), Орошение позволяет регулировать естественный режим влажности ночвы в нужном пределе (70-80% наименьшей влагоем кости). Кроме биологических особенностей орошаемых культур, отзывчивости сорта на орошение к др. факторов, оптимальные сроки и нормы полива сильно зависят от метеорологических условий, и в связи с этим, существенно меняются по годам, кроме того, при назначении поливов в конкретны« годы в сельскохозяйственной практике учитывают критические периоды и фазы развития растений по физиологическим показателям, состоянию влажности почвы и лр. [Д- В Борисов, Д,В. Бодров, и др. 1986; К.Б. Мещанинова, 1971; Ф. Д. Сказкик н др., 1935; А. А. Скворцов, 1928; В. N. D. Singh, 1936].

Способы и техника полива оказывают также влияние на мелиоративное состояние орошаемых земель. Поэтому в каждом конкретном случае на исследуемых полях брались фоновые оптимальные показатели для каждой культуры и года проведения исследований, а в этой главе рассмотрены их оптимальные варианты, а также техника и способы полива, применяемые на исследуемых полях с лесными полосами. СДДА-КЮМ", "Волжанка", "Фрегат", ЭДМФ "Кубань").

Исследованиями многочисленных авторов [В. А. Бодров, 1936; Ю, П. Бяллович, 1939; Н, Ю. Годунова, Н. И. Мартынова, 1987; Л. А. Голубева, 1941; Н. М. Горшенин, 1938; М. И, Долшлевич, Н. Г. Химина, 1975; Б. В. Ка-рузин, 1954; В. И, Коптев, 1981; Б. В. Лабазников, 1966; М. М, Лазарев, 1975 и т. д.], вскрыт механизм действия ЛП через изменение микроклимата, ветрового режима, температуры почвы, воздуха-межполосного пространства. Определена дальность влияния ЛП в зависимости от высоты, ширины насаждения, его конструкции (В. И, Коптев, 1967; Б. И. Логтнов, 1957; Д. П. Рыжиков, 1958; Я, А. Смалько, 1955] ит.д. Положительная роль ЗЛН В улучшении факторов среды отмечается и в зарубежкой литературе {К. Бете, 1930; R, A. Read; J. II. Stoeckeler, 1964; J. H. Stoeckeler, 1962; N. P. Wodniff, R. A. Read, W. S.Chepie, 1959].

Анализ склада ряда ученых, начиная с XIX в. в развитие агролесомелиоративной науки с целью повышения урожайности сельскохозяйственных культур показал, что наиболее убедительными будут слова классиков агролесомелиорации о том, что вопросы изучения урожайности, а не получения древесины на полях в степи с защитными лесными насаждениями (ЗЛИ) имеют первостепенное значение при разработке агролесомелиоративных мероприятий [Г. Н. Высоцкий, 1952, Д, П. Рыжиков, 1963].

Необходимо отмстить высокий вклад ученых, занимавшихся вопросами влияния ЛП на урожайность сельскохозяйственных культур и получивших ценные выводы в этой области: Г. Н. Высоцким {Г. Н. Высоцкий, 1926], А. А. Танатаром в 1910-1911 гг., С. С. Пятницким в 1925 г., Р. Кравченко в 1926 г., Е. Г. Кучерявых в 1939 г, {Д. П. Рыжиков, 1963] на Украине в НИИ лесного хозяйства н агролесомелиорации Д. П. Рыжиковым [Д. П. Рыжиков, 1958,1963; Д. П. Рыжиков, В. И. Коптев, 1967], Н. М. Мнлосердовым {Н. М. Милосердов, 1965, 1970,1974, 1978; Н. М. Милосердое, А. А. Сярык, 1976 и т. д.], В. И. Коптевым [В. И. Коптев, 1967, 1973, 1981; В. И. Коптев и др. 1973; и т. д.].

В Заволжье изучением урожай ностьи как одной из составляющих проблемы продуктивности занимались Б. В. Карузин 1Б. В. Карузин, 1934, 1939, 1940, 1954], В. А. Бодров [В. А. Бодров 1936, 1940], Я. Д. Панфилов [Я. Д. Панфилов, 1936, 1937], А. Р. Константинов и Л. Р. Струзер [А. Р.Константинов, Л. Р. Струзер, 1953, 1965,1974], Б. В. Лабазников (Б. В. Лабазников, 1965, 1969, 1970, 1978, 1983], Во ВНИИ агролесомелиорации: А. М. Бялый [А. М. Бялый, 1959, 1960, 1961], Ф. М. Касьянов [0>. М. Касьянов, 1930,1959; Ф. М. Касьянов, А. Н. Касьянова, 1966], В. В. Захаров [В. В. Захаров, 1966,1971,1976,1979 и т. д.], В. М. Кретиннн {В. М. Кретиннн, 1965 и т. д.], 3. М. Селянина [3. М. Селянина, Г. Д, Фомичев, 1988], Г. Д, Фомичев [Г, Д. Фомичев, 1971, 1986, 1988, 2001 и т. д.], М. М. Лазарев [М. М. Лазарев, 1973, 1975, 1991, и т. д,], А. М. Степанов [А. М. Степанов, А. П. Мирошниченко, 1979; А. М. Степанов, М, Т. Мокрова, 1973, А. М. Степанов, О. В. Ру-

лева, 2001], Н. Ю. Годунова [Н. Ю. Годунова, 1984; Н. Ю. Годунова, О. В. Ковалева, 1988, Н. 10. Годунова, Н. И. Мартынова, 19871, Л. Г. Ломакин (Л. Г. Ломакин, В. С. Печен кип, 1987]. Однако основное внимание уделялось урожайности сельскохозяйственных культур, не затрагивались пространственно-временные аспекты функционирования культур межполосных агрофи-тоценозов.

Фитоценозы представляют собой сложные экологические системы, являющиеся подсистемами более крупных единиц - биогеоценозов [В. Д, Кур-кии, 1977 и т.д.}. Основными компонентами фитоцеиозов являются популяции растений, которые находятся в сложных взаимоотношениях друг с другом, с другими организмами биогеоценоза и с окружающей средой.

Агробноценозы, как биологические объекты наиболее близки по своей природе фитоценозам. Поэтому нами рассмотрены классификация и подходы математического моделирования, принятые для фитоценеггических систем.

Основные исследования по моделированию продукционного процесса в нашей стране [А. Лайск и др., 1971; ГО. К. Росс, 1972] рассматривались в физиологическом аспекте на основе изучения процессов фотосинтеза, дыхания и роста. Математические модели строились на знании зависимостей этих процессов от внешней среды и от внутренних биологических, видовых я адаптационных особенностей растений.

Опираясь на теорию мутной среды [Ю. К. Росс, 1975; К. С, Шифрин, 1953], принятой в фитоценологии для объяснения физической сущности развития растительного сообщества, нами была построена собственная модель развития агроценозов. Это связано с тем, что подходы в фитоценологии, во-первых, не учитывали влияния ЛП на прилегающее пространство, во-вторых, решали проблему максимальной продуктивности фитоценозов, а не агроценозов, в-третьих, модели сообществ отличаются от моделей отдельных популяций. Методология построения моделей идентична [Т.Э-А. Фрей, 1969], при определении границ применимости этих моделей о максимальной продуктивности растений, необходим широкий комплекс экспериментальных дан-

пых, одновременно служащих и базой дальнейшего усовершенствования теории. Сложность математического аппарата затрудняет реализацию этих моделей, поэтому возникает необходимость в упрощенных и полуэмпнриче-скнх формулах, в которых коэффициенты определяются по экспериментальным, полевым данным [М. Counot, М. Douche, 1974; R. Mitchell и др., 1976; G. М. Van Dyne, 1978; В. Н. Walker, 1978].

Влияние 3J1H на урожайность сельскохозяйственных культур доказано многочисленными исследованиями [А. М. Бялый, 1960; Г. Н. Высоцкий, !925; В. В. Захаров, 1976; А. Р. Константинов, Л. Р. Струзер, 1953; В. М. Кре-тинии, 3. М. Селянина, 1985; Б. В. Лабазников, 1970; М. М. Лазарев, 1991; Н. М. Милосердое, 1974; Д. П. Рыжиков, 1958; Н. С. Соколова, 1937; А. М. Степанов, А. П. Мирошниченко, 1979; В. М. Трибунская и др., 1974; Г. Д. Фо-мнчев, А. И. Пилюгина, 1971 и др.].

Аналитический подход построения феноменологических моделей на базе параметров растительных сообществ, снятых непосредственно в поле позволяет получать более адекватные модели (Н. Ы. Моисеев, 1979; Г. С. Розенберг, 1984].

Системный подход с использованием корреляционно-регрессионного анализа позволил построить феноменологическую модель пространственно-временной динамики продуктивности сельскохозяйственных культур, основанной на прямом изучении показателей и параметров облесенных орошаемых агроцеиозов. Этот подход позволил учесть неаддитивность процессов, происходящих под влиянием ЛП, появление в экосистемном пространстве состояния эмерджентности, приводящее сгенобионтное положение фитоценоза к эврнбионтному, то есть адаптивность специфичности каждой культуры, выращиваемой в экосистемном пространстве, расширяется за счет фи-токлимата межполосного поля. Основываясь на проведенном анализе экосистем растительных сообществ, а, следовательно, и агроценозов межполосного пространства, как частного случая фитоценозов, можно охарактеризовать как сложные, динамичные, стохастические, открытые и адаптивные.

2. Физико-географические условия Юга России

Стационарные исследования проводились в Нижневолжском регионе, кроме того, обобщались материалы других стационарных исследований на орошаемых землях юга России, Приморского края и стран СНГ (Грузия, Азербайджан, Узбекистан) (рис. I).

Нижневолжский регион расположен в степной и полупустынных бно-клнматических областях суббореального пояса Европейской части РФ ГГ. В. Добровольский, И. С. Урусевская, 1984; Л. В. Родин, 1933},

Климат региона исследований характеризуется континентальностью и засушливостью с холодной зимой, короткой сухой ветреной весной, продолжительным жарким сухим летом, теплой сухой осенью. Здесь наблюдается наиболее быстрый переход для равнинных территорий от субгумидных ландшафтов к аридным.

В степной области регионы исследований находились в зоне темно-каштановых и каштановых почв сухой степи в пределах Донской провинции и Сыртово-Заволжской провинции темно-каштановых и каштановых почв повышенной гумусносгью. Кроме того, исследования проводились в полупустынной области, в зоне светло-каштановых и бурых почв полупустыни Прикаспийской провинции [Атлас Астр, обл., 1997; Г. В. Добровольский, И, С. Урусевская, 1984).

Почвенно-географическое районирование, наряду с геоморфологическим и агроклиматическим, послужило основой природно-мелиоратнаногО районирования Юга России, разработанного В. В. Егоровым и А, А. Поповым [В. В. Егоров, А. А. Попов, 1976]. Это районирование предусматривало: во-первых, выделение земель, пригодных для орошения, во-вторых, их мелиоративная оценка на основе всесторонней характеристики природного комплекса (климат, почвы, геоморфология, литология, гидрогеология), в том числе с учетом последствий хозяйственной деятельности и, в-третьих, прогноз изменения

ы

Рис. I;. Обюрная карта объектов исследования

1. Учхоз Торная Поляна" (Волгоградская обл.) б. Поволжская АГЛОС (Самарская обл.)

2. ОПХ "Качалинское'' (Волгоградская обл.) 7. Грузия (Болииен)

3. Богдкнекая НИАГЛОС (Астраханская обл.) 8. Азербайджан (Ленкорань)

4. Опытно-мелиоративная станция РООМС (Ростовская обл.) 9. Узбекистан (Бухара)

5. Заволжский стационар (г. Николаевск, Волгоградская обл.) 10. Приморский край (Уссурийский район)

природных условий под влиянием орошения. Это районирование было базовым для создания орошаемых систем в Европейской части РФ.

В аграрной иерархии Волгоградская область занимает одно из верхних мест не только иа Юге России, но в целом в "России [И. П. Кружшшн, 2003|. Сложившиеся в сельском хозяйстве приоритеты связаны с производством зерна и продуктов животноводства, овощей, бахчевых, масличных.

Из 16 государственных оросительных систем (ОС) Волгоградской области четыре (Ленинская, Падласовская, Светлоярская, Тажинская) расположены в пределах Заволжской дельтово-морской и Сарпинской равнинной природно-мелиоратнвных областей, иа территории Хвалынском глинистой равнины.

Хвалынска* глинистая равнина отличается наиболее неблагоприятными природными мелиоративными условиями: бессточностыо, засоленностью почвообразующкх пород и почв с относительно близким залеганием (5-10, реже 10-15 м) минерализованных (3-20 г/л) грунтовых вод (ГВ), комплексностью почвенного покрова, в котором средне профильно (солончаковатые) и поверхностно-засоленные (солончаковые) солонцы составляют более 50% от площади комплекса. Отсюда следует, что на всех ОС, расположенных в пределах Хвалынском равнины, природно-засоленкые почвы и, в том числе засоленные, солонцовые еще до орошения занимали значительные площади, что сказалось и на засолении орошаемых земель [В. И. Пзнкова, Н, Ф. Новикова, 2004].

Вторая группа оросительных систем располагается также как и первая, на территория этой же мелиоративной области/но частично эти ОС лежат иа Приволжской песчаной гряде, а частично на Хвалы некой равнине, то есть в разных природно-мелиоративных районах. К этим системам относятся Большая Волгоградская, Заволжская, Кисловская и Средне-Ахтубинская. В отличие от рассмотренной Хвалы некой равнины, Приволжская гряда характеризуется значительно лучшими природио-мелиоративными условиями, Она сложена с поверхности переслаивающимися супесями, пескам» и легкими

суглинками, характеризуется хорошей естественной дреннрованностью, пересеченным рельефом, наличием глубоких сухих низин. Преимущественно слабомннерализованиые ГВ до орошения залегали на глубине 10-20 м и глубже. В почвенном покрове преобладали каштановые почвы с солонцами до 10-25 % и, лишь на границе с Хвалынском равниной площадь солонцов достигла 50%,

Таким образом, анализ физико-географических условий показал, что орошаемое земледелие наиболее приемлемый способ получения стабильных урожаев.

3. Методология и методика исследований

В системе лесных полос межполосная клетка рассматривается нами как экосистема растительного сообщества с четко выраженными границами, хотя проведение границ между экосистемами до некоторой степени условно, так как между ними обязательно существует обмен веществом и энергией. Фактор, постоянно воздействующий на фитоценоз на протяжении всего периода вегетации (помимо климатических) - лесные полосы, которые способствуют формированию сообщества, отличного от растений открытого пространства, хотя в обоих случаях накладывается фактор орошения, создающий оптимальные условия для развития агроценоза.

На основании собственных многолетних исследований по данной проблеме (1984-2003 гг.), а так же обобщение данных других исследователей Б. В. Лабазниковым, Г. И. Подойницыным, А. М. Молчановой, В. В. Лебедевым, К, И. Поповым [Б. В. Лабазников.1969, 1970; Г. И. ПодоЙницын, 1963; О. В. Рулева, 1995,2002] нами был предложен новый метод оценки динамики биопродуктивности агроценозов на основе эмпирических данных и корреляционно-регрессионного анализа (рис. 2) и сформулирован закон о роли лесной полосы, являющейся экологическим фактором. На основе проведенных исследований агроценозов, было сформулировано следующее положение: лесные полосы являются экологическим фактором, который способствует

появлению адаптации у растений агроценоза на межполосной клетке изменяться строго закономерно от расстояния до лесных полос, по одной зависимости ~ экспоненциальной. Лесная полоса играет роль лимитирующего фактора в том случае, когда последний отсутствует или уже недостаточно «работает» (40 Н), то есть развитие агроценоза происходит «беспорядочно» (в зависимости от наличия влаги, сорняков т. д.), а & зоне влияния ЛП развитие происходит упорядоченно по экспоненте: у = а ■ е^4.

Структурная организация биопродуктивности агрофитоценозов изучалась на основе выявления основных признаков культивируемых сообществ. В главе даются также основные признаки атрофитоценозов (видовой состав, структура, взаимосвязь растений друг с другом и со средой). В исследуемых агробиоценозах помимо культурных растений изучалась засоренность посевов {Г. М. Милославская, В. Г. Витязев, 1984], проективное покрытие как основных фитоценозов, так и сорных растений, а так же наличие детерминирующих видов сорняков. Под детерминирующими видами, следуя Браун-Бланке {3. Вгаш-В1ап^е1, 1964], необходимо понимать виды, тяготеющие к более или менее определенным агроассоциациям и наиболее полно отражающие специфику местообитания этих ассоциаций.

Наши исследования подтверждают выводы Браун-Бланке относительно определения детерминирующего вида. Бодяк полевой (С«тит агуепзе Бс.) тяготеет к ячменной агроассоциации, а также отражает специфику местообитаний, так как, например в учхозе "Горная Поляна" он встречался во всех культурах на одном поле 3-польного севооборота.

Для обоснования пространственно-временной динамики сельскохозяйственных культур в качестве идеальной модели развития агроценозов использовались гибрида зерновой кукурузы, рассмотренные в нашей работе [О. В. Рулева, 2003], Они различались по срокам созревания, сортовым особенностям. По продолжительности вегетационного периода выделялись в две группы: I —позднеспелые (130-150 дней), 2-среднеспелые (100-115 дней).

При моделирование влияния лесных полос на урожай сельскохозяйст-

Ркс.2. Методологическая основ* этапов анализ» агроиеиомв на орошаемых землях в системе лесных полос

венных культур и элементы его структуры были использованы следующие культуры: пшеница (яровая и озимая), ячмень (яровой и озимый), озимая рожь, люцерна, свекла столовая (¡Рамонская 036, Верхняческая 031, Всрхня-ческая 038, Ялтушковская, Янаш I), сахарная свекла (Рамонская 1537), хлопчатник (2795,2421), чай, рис, картофель.

Для изучения функционирования и системного подхода в оценке фиго-ценозов нами была разработана единая схема их обследования.

В процессе исследований была высказана гипотеза, что морфометриче-ские характеристики агроненоза сельскохозяйственных культур подчиняются закону нормального распределения, так как подавляющее большинство биологических признаков имеет симметричное расположение вариант, близкое нормальному. Сравнивая между собой метровые площадки по Б. А. Доспехо-ву и метод трансект для разных расстояний (2,5-20 Н) было получено 250-600 штук стеблей пшеницы в зависимости от плотности посадки, всхожести, нормы высева и перезимовки растений. Поэтому для разных расстояний (2,520 Н) методом трансект случайно выбрано от 215 до 352 растений озимой пшеницы в фазу цветения. Был сделан анализ для большой выборки случайных растений для каждого расстояния 2,5-20 Н. Стандартное отклонение находится в пределах 8,9-11,3. Следовательно, распределение стеблей озимой пшеницы относится к нормальному непрерывного типа, что подтверждает нашу гипотезу, причем по всем расстояниям (от 2,5до 20 Н от 215 до 352 стеблей) (рисЗ.).

Сравнительный анализ "математически" средних растений из большой (200-300) и малой (10-15) выборок по t-тесту с различными дисперсиями показал, что различий между ними нет. Поэтому нами предложен отбор 10-15 математически средних или модальных растений методом трансект.

Впервые для описания роста как интегрального показателя развития сельскохозяйственной культуры за вегетацию предложена логистическая

функция Нр- ^"'^Г+Я^, I + с

70 75 80 85 90 95 . Высота стеблей озимой пшеницы, см

100

105

110

Рис. 3. Распределение высоты стеблей пшеницы на расстоянии 2,5 Ы от лесной полосы

где Н яь- высота растения во время посева (т «= О, Н тт= 0); Нщк*" максимальная высота растения; т - время вегетации; е - основание натуральных логарифмов; а и Ь - константы, определяющие наклон, изгиб и точку перегиба кривой. Скорость роста как динамическая модель (приращение высоты в зависимости от расстояния ЛП) определяется как первая производная логистической функции.

При Нщи = 0 н^-^^и

1 + е

= Нтш(Р) с Ь.е^ =

= Ь с Н^ ^-НА1.

Суточные приросты сухой и сырой биомасс также определяются как первая производная логистической функции.

4, Формирование мккро-фнто климата на межполосном пространстве

Понятие "климат" для отнесения к категории макро- или микро- служит величина занимаемой территории и различия в структуре подстилающей поверхности [К. КаиЗу1а, 1970].

Решающую роль в процессе развития растений играют водно-воздушный режим почв и метеорологические условия. Одновременный учет этих факторов позволяет создавать оптимальные условия дня произрастания сельскохозяйственных культур. Нижний порог влажности принят на почвах тяжелого гранулометрического состава для большинства культур 0,75 НВ, для овощных 0,8 НВ [И. А, К уз ни к, 1979], для всех без исключения сельскохозяйственных культур. В исследовании влияния ЛП на микроклимат полей нет единого мнения об изменении температуры, и влажности воздуха, скорости ветра на межполосном пространстве с учетом динамики развития растительного покрова сельскохозяйственных культур. Поэтому значительное внимание в наших исследованиях было уделено изучению фито-, микроклимата в развитии растений, взаимодействие ЛП с агроценозом межполосного поля и влияние каждого фактора (температуры почвы, скорости ветра, влажности воздуха, радиационного режима), на состояние растений на различных

этапах развития.

Анализ литературных источников и собственные исследования показали, >00 изучение почвенного покрова и температуры приземных слоев воздуха достаточно сложно н проводятся, как правило, при различных условиях погоды, состоянии приземного слоя атмосферы, времени года, под влиянием ЛП различной рядности, породного состава, конструкции, мощности стеблестоя сельскохозяйственных культур, фазы их развития, нормы высева, обводненности тканей, интенсивности окраски растений, сортовых различиях и т.н. Поэтому качественные оценки будут иметь ту или иную степень субъективизма, только лишний раз, доказывая сложность изучаемого явления. Количественная интерпретация исследуемого процесса, позволяет учесть наиболее существенные факторы, определяющие динамику температуру почвы и сделать выводы, что ЛП на защищенных полях, ослабляя скорость ветра, вертикальный обмен и горизонтальный перенос тепла, уменьшая затраты тепловой энергии на испарение, способствуют повышению температуры воздуха в дневные часы. Косвенным, подтверждением служит ускорение темпов развития растений на полях, под ЗЛН [Б. В. Лабазников, 1969], Кроме того, без растительного покрова влияние ЛП на температуру почвы межполосного пространства прямолинейно, а в течение вегетации изменяется по экспоненциальной зависимости. Уравнение изменения температуры почвы, находящейся под агроценозом озимой пшеницы "Безостая -I" под влиянием 7-и рядной лесополосы на Ростовской опытно-мелиоративной станции на Северном Кавказе за вегетационный сезон (апрель-июнь) имеет вид: у = 1,03-е"0,451 (рис.4) с коэффициентом детерминации К3 = 0,92. Влияние лесной полосы на температуру почвы без растительного покрова описывается линейным уравнением регрессии вши: у - - 0,12* + 1,02 с коэффициентом детерминации II1 »0,91.

Анализ изменения влажности »(»духа, скорости ветра, температуры воздуха в экосистемиом пространстве на разных этапах развития сельскохо-

1Л

Ск. i

| 0,6

о.«

о.г

"1 t ¡

!

i -¡

oj

о,<

0,6

0,8

1Л

1.4

1.«

j лп

-Температура почвы la апрель -Средняя ivuAepwypa 4« с«зон

»Температур» почвы ы ива

-АЧПрМСИМИр!

Темпер* ту;*» почвы а« мкжк

иннаноОк

Рис.4. Темпержтур* ноч»ы з» вегетационный сетон

зяйственных культур проводились в ОПХ "Россия" {Заволжская оросительная система и Харабалинсюш район на Богдинской НИАГЛОС Астраханской области).

Относительная влажность воздуха на полях под зашитой лесных полос достаточно стабильная величина и всегда выше, по сравнению с открытым полем. Поэтому развитие arponeкозов при орошении под защитным влиянием полос проходит в более благоприятных условиях, чем вне их влияния. Изменения влажности воздуха в экосистемном пространстве и во времени на разных этапах развития сельскохозяйственных культур с помощью корреляционно-регрессионного анализа показал, что'это закономерная величина. Влияние лесных полос в экосистемном пространстве межполосной клетки с учетом фитопенозов можно описать единым уравнением вида у =

—-—--, где х - расстояние до лесных полос, у - относительная влаж-

- 0,045 +1,3*

носгь воздуха. Влияние ЛП во временном аспекте также подчиняется гипер-

болической зависимости вида у ■

-0.27+ 1,96* 21

; х — время развития фито ценен

за, у - относительная влажность воздуха. Это подтверждает ранее сделанные выводы предыдущими исследователями о стабильности изменения относительной влажности воздуха под влиянием ЗЛН на полях при развитии сельскохозяйственных культур не только качественно, но и на количественном уровне, с помощью математического анализа и моделирования.

По математически сглаженным и нормированным данным для всех лесных полос, с учетом агроценозов сельскохозяйственных культур было по-

о « о.4 о.и о.1 | и

Н^птнмкч ицмнн н Л11 ^Ашриеншуамиш скорость кгтр» ^^Ниумфовиши скорость кгр«

Рис. 5. Зависимость нормированной скорости ветра от нормированного

расстояния до ЛП

Таблица 1

Коэффициент уравнения регрессии для нормированной скорости ветра в межполосном пространстве

Коэффициент Коэффициент Нормированное Нормированная Теоретвческаа ап-

уравнения* уравненияЬ расстояние до скорость ветра прокснмярованяая

ЛП № (п) (УТ)

0,09 0,09 0,09 0,09 0,09 0,09

0,93 0,93 0,93 0,93 0.93

ОД 03 0.5 0,7 I

0,7 0.91 1

0,94 1

0,725 0,813 0,901 0,945 0.980

у - ^^—0 93~ к0ЭФФи'1иенты уравнения которого представ-

лены в табл. ?.

При статистическом анализе скорости ветра в фитоценозах сельскохозяйственных культур Р = 0,03 меньше 0,05, следовательно критерий Фишера значим и влияние лесной полосы на скорость ветра, описываемую уравнением гиперболической зависимости вида; у =-*—1—У можно считать дока-

3 0,09 + 0,93*

занным. Изменение скорости ветра во времени на основе нормированных данных, полученных под защитой вязовых и тополевых ЛП различных конструкций и разной высоты ЛП на эдроценозах сельскохозяйственных культур

и без них можно также представить единой фун кцией вида: у = д ^ '

Достоверность полученного уравнения была подтверждена и дисперсионным анализом. Уровень вероятности по статистическому анализу равен Р = 0,00005, следовательно критерий Фишера значим на 5 % уровне вероятности и влияние времени (в течение дня) доказанным.

По нормированным данным для всех ЛП с учетом агроценозов сельскохозяйственных культур было получено уравнение изменения температуры

х

воздуха в межполосном пространстве вида: у =-.

—0,05 + 1,Обх

Достоверность полученного уравнения была подтверждена дисперсионным анализом на 5% уровне вероятности и влияние лесной полосы на температуру воздуха, описываемую уравнением гиперболической зависимости доказанным.

Изменение температуры воздуха во времени на основе нормированных данных, полученных под защитой вязовых и тополевых лесополос различных конструкций и высоты в агроценозах сельскохозяйственных культур и без

х

них было так же представлено единой функцией вида у =

0,19 + 0,8*

В дисперсионном анализе Р = 1,5О574&08, следовательно критерий Фишера значим ка 5% уровне вероятности и влияние времени (в течение дня) доказано.

Исследуя функциональные связи метеофакторов (скорость ветра, влажность и температуру воздуха, а так же влажность почвы, альбедо деятельной поверхности) с развитием сельскохозяйственных культур, можно установить и техническое несоблюдение производственных карт, недоработки на поле, вскрыть их причины. Альбедо зависит от конкретных условий развития растительного сообщества. При развитом растительном покрове отражает степень развития сельскохозяйственных культур, оптическую плотность листьев и биомассу растений. Без растительного покрова альбедо коррелирует с влажностью почвы и учитывает влияние ЛП. Альбедо — показатель совокупности факторов, влияющих на развитие посевов и самостоятельно не может быть показателем функциональной связи влияния лесной полосы.

5. Динамика элементов продуктивности сельскохозяйственных культур в межполосных агрофнто ценозах

' ^Пространственно-временная модель продукционного процесса сель, скохозяйствеяньгх культур в орошаемом агролесоландшафте разрабатывалась на конкретном Примере развития кухурузы (как наиболее удобного объекта одностебелькых зерновых культур). Количественные характеристики -параметры модели ори небольшой корректировке для конкретной культуры могут быть использованы в качестве основы для прогнозов и расчетов про* дуктивности в агролесомелиорации.

Кукуруза в опытах отличалась сортовыми особенностями, в том числе и сроками созревания, поэтому для сравнения ее параметров были введены относительные един иды: продолжительность вегетации т = I и максимальная высота Нлш I. Динамика высоты кукурузы по годам за период вегетации представлена логистической функцией (логисгой). Для примера приводится один год (рис. 6).

_-- «,Н

....... 5Н ........20Н.

_______10 н -----Контроль

' Рис.6. Дннамика высоты кукурузы к период вегетации {*), 1992 г.

Сортовые особенности кукурузы выражаются в различиях стеблей по высоте, расположению початков, прохождению фаз роста и развития, неодинаково реагирующих на минеральное почвенное питание, свет, содержание углекислого газа [Э. Д. Лшшьяев, 1988]. Особый интерес представлял анализ прироста высоты кукурузы на разном расстоянии от ЛП (2,5; 5; (0; 15; 20; 30 Н) в течение вегетации. Прирост является первой производной (с1НЛк) логистической функции. Динамика суточных приростов стеблей кукурузы за вегетацию дня примера представлена на одном рисунке (рис. 7). ЛП положительно влияют на развитие всех гибридов кукурузы: ВИР-156 ТВ, Днепровский 98 МБ, УС-183, "Элора" и подчиняются одной закономерности - логистической. На основе анализа экспериментального материала в межполосном пространстве установлено, что максимальную (в конце вегетации) высоту (Нд) кукурузы за шесть лет можно описать единой экспоненциальной функцией:

Н = 201 +56,45 'е0,971"-для абсолютных величин,

Нл = 0,79 +0,221 • е"0'"71"- для относительных величин.

И', см/сут

----_._1ЦР и

5 н -----Котроль

,-15 Н .

Рис. 7. Динамика суточных приростов стеблей кукурузы за период вегетации 1992 г.

(К = -0,98; К1 = 0,96), Здесь Ьи-расстояние от лесной полосы, е — основание натуральных логарифмов. Относительная ошибка не превышает 5%, что свидетельствует о высокой точности аппроксимации данных уравнением. Поскольку уравнение было получено по осреднениим многолетним данным, то его адекватность была проверена на конкретных условиях каждого года. Относительная ошибка расчетных данных не превышала 17%, что дает основание рекомендовать уравнение Н = Цщ* + 56,45 * е"0,07 ^ для пропюза роста кукурузы в системе лесных полос при орошении.

Наряду с высотой бномаоса растений является интегральной характеристикой продукционного процесса. Многолетние наблюдения за динамикой надземной биомассы (сырой и сухой) показали, что она подчиняется тем же закономерностям, что и динамика высоты кукурузы и описывается логистической функцией.

Зная суточные приросты, можно получить более полную информацию о процессе формирования урожая. Процедура определения суточных приростов очень трудоемка. Используя регрессионный анализ, можно упростить методику вычисления суточных приростов и получить более полную картину.

М

Для этого от логистической функции М --находится первая произ-

1 + е ж

водная (М1). В результате преобразований получается выражение: М* =• М^ ■

где Мвык — максимальная биомасса (сырая и сухая); х - расстояние от ЛП, а, Ь - параметры уравнения; с ~ ехр (а).

Сортовые особенности возделываемой кукурузы и положительное влияние лесных полос находятся в основе различий по массе. Прирост сырой биомассы под защитой лесных насаждений всегда был больше: у кукурузы зернового типа в среднем за три года - в 1,5 раза, а у силосной в 2,2 раза в 1986 г., и в 2,4 раза в 1989 г.

Регрессионный анализ суточных приростов позволил выявить общие закономерности в развитии биомассы. Поэтому по осредненному за пять лет (1986-1989, 1992, 1993 гг.) максимальному приросту кукурузы построена кривая зависимости биомассы от расстояния до лесных полос, описываемая экспоненциальной функцией с разными коэффициентами для сырой и сухой биомасс (табл.2).

Таблица 2

Параметры обобщенного уравнения зависимости биомассы кукурузы от расстояния до лесных полос (Ьн) " данные корреляционного анализа

Биомасса Параметры уравнения Коэффициент Ошибка ко- Коэффици-

а Ь корреляции. эффициента ент детер-

корреляции. минации я',

Сырая 601,995 -0,019 0,91 0,08 0,82

Сухая 125,016 -0,038 0,99 0,04 0,99

Обобщенное уравнение имеет вид:

а = Мо - М»,

где Ь -коэффициент уравнения;

М,- биомасса на контроле;

Ьн—расстояние до лесной полосы;

Мер - средняя биомасса на данном расстоянии от ЛП;

М„-теоретическая биомасса.

Размерами ассимилирующей поверхности определяется количество поглощенной солнечной радиации, идущей на построение хозяйственно-ценной части урожая. Интегральным показателем листовой массы является фотосин-тетическии потенциал. Регрессионный анализ позволил описать многолетние данные по фотосинтетическому потенциалу (Фп) экспоненциальной зависимостью:

Фв = Фд +0,397 • с ~°Ю9и|1 Ьн-=0;Фп*=Фй+а Ьн = <га;Фп = Фд, где а - Ф0 - Фпк, Фд = Фср - Фк.

Фср — средняя величина на данном расстоянии от ЛП;

Фпк- фотосинтетический потенциал на контроле, млн мг /га-дней;

Коэффициент корреляции Я 0,94 ± 0,14. Коэффициент детерминации И1 = 0,89.

При анализе чистой продуктивности фотосинтеза па основе экспериментального материала выявлена общая тенденция в изменении его показателей. Так, у кукурузы ВИР - 156 ТВ и Днепровской 98 МВ лещ защитой полос чистая продуктивность фотосинтеза была ниже соответственно в 13 раза и 1,2 раза. По зерновой кукурузе этот показатель выше: у УС-183 в 1,2 раза, у "Элоры" в 1992 г. в 1,3 раза, а в 1993 г, - в 1,1 раза. Таким образом, влияние лесных полос увеличило выход биомассы или зерна, в зависимости от селекционной направленности возделываемого сорта или гибрида.

& Динамика качественных показателей структуры урожая

Выявлена связь урожая зерна (УО с фогосиктстическим потенциалом (Фя). Аналитически она описывается уравнением: У, = - 46,04 + 82,2 Фп, R1 = 0,72. Связь урожая зерна с чистой продуктивностью (Ф^ ) фотосинтеза описывается уравнением: У» = - 35,58 + 22,95 Ф^

Масса зерна формируется в фазу созревания, но на его развитие влияют условия всего периода вегетации - онтогенеза. Поэтому в ряде работ [И. И. Васеленко, 1978; J. H.WiUon, 1978; Я. CreUmacher, 1979J подчеркивается основная роль массы зерна (1000 зерен) и длина початка в обшей доле урожая. Проанализировав массу 1000 зерен по годам на разном расстоянии, получили уравнение экспоненциальной зависимости:

Miooo = Мл + 70r09'd*>fitu,t

Aí-M,

Mo - теоретическая масса 1000 зерен, граммы;

М, -масса 1000 зерен на контроле, граммы;

М -средняя масса 1000 зерен на данном расстоянии, граммы.

Корреляционная связь между зонами поля н массой 1000 зерен тесная R =* -0,91 и R1 = 0,83, что подтверждает достаточную тесноту связи.

' Потребность растений в питательных веществах можно определить по выносу их урожаем основной и побочной продукции [К. И. Попов, 1987]. В 1988 году на двух полях в совхозах "Поливной" и ОПХ "Россия", в 1992 году в совхозе "Великий Октябрь" были взяты образцы на содержание валовых форм азота (N) к подвижных фосфора (PjOj) и калия (КзО) в биомассе кукурузы за период вегетации (Xi). Анализ графиков парных зависимостей У (Ы, PaOs, KiO) и Xi - т, где т - дни вегетации; Y(N, Pj05, KjO) и Xi = Н, где Н = 2,5; 5; 10; 15; 20; 30 — расстояние до лесных полос, выявил их линейную связь: У (N, P2Os, KiO) = а + b|t + bal*

В результате парного регрессионного анализа установлено, что на ранних этапах развития тканям и органам растений свойственно наиболее высокое относительное содержание азота, фосфора и калия, которое с возрастом растений постепенно уменьшается.

Известно, что лесные полосы оказывают заметное влияние на химический состав зерна [Б. В. Карузин, 1954]. Кроме того, химический состав растений зависит от сорта [И. М, Коданев, 1976]. В наших исследованиях было определено содержание белка, крахмала и клетчатки в зерне кукурузы в фазу восковой спелости.

Tía основании изложенного материала выявлено, что содержание белка в зерне кукурузы в зоне влияния лесных полос по среднемногилетним данным на 10% превышает содержание белка в контрольных образцах. Это связано с сортовыми особенностями кукурузы. В основном во все годы (кроме 1986 года - ВИР-í 56 ТВ) в исследованиях использовалась элитная зерновая кукуруза. Поэтому на благоприятные условия под защитой лесных полос от-, реагировало зерно и содержание белка в нем.

7. Математическая модель продукционного процесса сельскохозяйственных культур в системе лесных полос

На основе теории мутной среды, используя экосистему межполосного пространства как макросистему для феноменологического моделирования продукционного процесса под защитой лесных полос, была сформулирована концепция развития агроценозов по экспоненциальной зависимости. В связи с этим нами предложена схема организации исследований и управления аг-ролесоснстемами (рис.8).

В главе представлены 14-летние исследования по 74 вариантам элементов структуры и урожая сельскохозяйственных культур: свеклы, картофеля, люцерны, риса, кукурузы, ячменя, подсолнечника, яровой и озимой пшеницы, а также хлопка, чайных кустов, нута. Географическое положение

Рис. 8. Схема организации исследований и управления » а грол ссоснстсма ми

представлено различными зонами и регионами исследований, а также породным составом, количеством рядов, высотой ЛП и смешением. Применение регрессионного анализа позволило описать фактические данные у - элементы структуры и урожая сельскохозяйственных культур единым уравнением экспо ней циальной зависимости вида у =« ае"Ьх, различающиеся параметрами а и Ь. Важной особенностью корреляционной структуры признаков любого организма является то, что, они связаны друг с другом не хаотически, а образуют группы или скопления Каждая из них объединяет признаки сильнее связанные с расстоянием от ЛП (высота растений, количество колосков в метелке и т. Д.) или слабее (число растений иа погонный метр, урожай хлопка в 1 коробочке). Выявление функциональных связен между элементамн корреляционного скелета доказывает связь каждого элемента структуры урожая с лесной полосой на протяжении развития растения. Следовательно, определять динамику сельскохозяйственных культур в системе полос можно на любом этапе развития растения, не изымая целиком на протяжении всех этапов онтогенеза. Фактические данные в дальнейшем были нормированы и обработаны на компьютере с помошью прикладной программы для ЭВМ "ЕхеГ. В целом по 74 вариантам структуры урожая коэффициенты детерминации R1 = 0,7-0,9 применяемой функции, свидетельствует об удовлетворительной аппроксимации, то есть модель экспоненциального изменения развития сельскохозяйственных культур в системе лесных полос в пространстве закономерна и адекватна описываемому явлению.

Согласно предложенному нами концептуальному подходу, при наличии тесной связи в корреляционной структуре объекта, на что указывает коэффициент детерминации, предусматривается дальнейший анализ зависимостей по параметрам а и Ъ. Для этого данные по элементам структуры урожая группируются по культурам, по которым строятся функциональные зависимости. Параметры уравнений полученных зависимостей сведены в таблицу 3.

Коэффициент детерминации свидетельствует об удовлетворительной аппроксимации, то есть экспоненциальная модель развития сельскохозяйст-

венных культур под защитным влиянием полос при орошении в целом адекватна описываемому явлению. Достоверность обобщенных зависимостей была подтверждена и статистическим анализом. Стандартное отклонение во всех случаях, кроме случая с картофелем, ячменем (0,06), и подсолнечником (0,07), не превышает 0,5% уровень вероятности, что подтверждает высокую достоверность полученных зависимостей и применимость данного метола к описываемому явлению.

Таблица 3

Шмененке С иол родуктн внести «льскохспянетвенны* культур (у) от расетоя-ння по лесных полос (ж) по экспоненциальной зависимости у * а*е"*1

Название культуры Параметры ура кнения Коэффициент детерминации R5

а 1 Ь

озимая пшеница 1,02 0,20 0,97

яровая пшеница 1,03 0,17 0,96

кукуруза 1,02 0,32 0,86

ячмень 1,10 0,63 0,88

подсолнечник 1,02 0,37 0,88

рис 1,09 0,36 0,96

нут 0,80 0,71 0,66

свекла 0,98 0,16 0,65

картофель 1,00 0,50 0,97

люцерна 1,00 0,8» 0,93

хлопок 1,02 0,36 0,93

чанные кусты 1,00 0,28 0,82

В.Эколого-ландшафтнин подход при оценке экономической эффективности агролесомелиорации орошаемых земель

Опора на региональный и зональный принцип ведения сельского хозяйства уже не в состоянии обеспечить разработку и внедрение действенных мер защиты природной среды. Это связано с тем, что в каждой природной зоне имеется как минимум несколько десятков видов ландшафтов, которые заметно различаются по свойствам почти всех компонентов. Поэтому от зо-нально-решонального уровня надо переходить на уровень локальных таксонов (ландшафтов, местностей, урочищ, подурочищ), устройство которых трансформирует их в агролесокомплсксы, адекватные морфоструктуре природного ландшафта [А. С- Рулев, О, В. Рулева, 2003].

При расчетах оценки экономической эффективности роли ЛП в arpo-ландшафте были использованы методические рекомендации, разработанные отделом экономики ВНИАЛМИ [И. К. Вербицкий, 1998; Е. А Литвинов, 2003; А, А. Сенкевич, В. М. Трибунская, 1978; Ц. М. Хашес, В. И. Бобро, I972J. Согласно им экономически эффективной лесомелиорация считается тогда, когда увеличение объемов производства продукции происходит быстрее, чем рост затрат на нее. Однако подвижный курс рубля делает нецелесообразной оценку экономической эффективности в ценовом эквиваленте. Поэтому была рассмотрена экономическая эффективность агролесомелиоративных мероприятий в энергетических затратах.

Наибольшая площадь орошаемых земель представлена в Приволжском грядово-ннзменном и Заволжском плоско-волнистом лимано-солончаково-солонцовом агроландщафшых районах.

Эффективность ЗЯН в орошаемых агроландшзфтах была рассмотрена на примере двух хозяйств: ОПХ "Россия" н АО "Фрегат". Плошадь обоих хозяйств составляет около 10 тыс. та. Под орошаемую пашню в ОПХ "Россия" выделено 4Й88 га, а в АО "Фрегат" - 4864 та. Основное отличие между ними - наличие (ОПХ"Россия") или отсутствие (АО'Фрегат") полезащитных лесных полос (ЛП). Основное направление хозяйств в производстве кормов.

Эталонными объектами дня исследований были локальные агроланд-шафтные таксоны — межполосные клетки, являющиеся одновременно экосистемами (агрофитоценоз) и геосистемами (фацнальный комплекс, подурочи-ще, геоэкологический участок) [Б. В. Виноградов, 1988]. Главенствующим фактором в функционировании геоэкосистемы при постоянном агрометеорологическом фоне являлись защитные лесные насаждения. Формирование урожая под действием лесных полос существенно отличалось от развития растений на открытом пространстве. Накладывался также фактор орошения, который вместе с ЛП вносил изменения в развитие агроиеноэов. Эффективность их выражалась показателями прироста урожая сельскохозяйственных культур в севообороте. При этом учитывались посевная площадь культур в

сравниваемых хозяйствах, урожайность в ц/га, центнерах кормовых единиц (к. е.) и энергетическая продуктивность пашни с учетом доли каждой культуры в севообороте.

. Урожайность сельскохозяйственных культур в пересчете на удельный вес посевной площади составила 28,8 цешиеров кормовых единиц на лесо-мелиорированной пашне (ОПХ "Россия") и 23,3 на нелесомелиорированиой (АО "Фрегат"), что на 5,5 ц корм, единиц или 24 % больше. По среднем!юго-летним данным наших исследований го содержанию бедка я зерне кукурузы прибавка в зоне влияния лесных полос составила в среднем 10%. С учетом удельного веса культур в посевной площади и урожайности зерновой кукурузы на сравниваемых полях она составила 29,5% по белку. Прибавка за счет положительного влияния лесных полос составляет 7224 МДж.

.Таким образом, при стабилизации экономических условий орошаемое земледелие является важнейшей составляющей адаптивных систем земледелия в ландшафтных районах Заволжья и ЮФО, где имеются оптимальные условия для сельскохозяйственного производства (рельеф, литология, геохимия почвогрунтов, глубина залегания и степень минерализации грунтовых вод). Поэтому для повышения устойчивости мелиоративных систем, восстановления деградированных компонентов ландшафтов необходимо продолжать работу по созданию облесенных агрокомплексов.

Общие выводы

1. Предложен новый метод оценки динамики бнопродукгнвносги орошаемых агроценозов, позволяющий, на основе полученных эмпирических данных, оценить их с помощью корреляционно-регрессионного анализа на наличие функциональных связей внутри ценозов а также в экосистем ном пространстве межполосной клетки.

2. Сформулировано положение о роли лесной полосы являющейся экологическим фактором, которая способствует появлению адаптации у растений агроценоза на межполосной клетке изменяться строго закономерно от

расстояния до лесных полос, по одной зависимости - экспоненциальной. Суть, которого в следующем - лесная полоса играет роль лимитирующего фактора в том случае, когда последний отсутствует или уже недостаточно «работает» (40 Н), то есть развитое агроцеиоза происходит «беспорядочно» (в зависимости от наличия влаги, сорняков т. д.), а в зоне влияния ЛП развитие происходит упорядочение по экспоненте: у а • е"4*.

3. Для изучения функционирования н системного подхода в оценке фи-тоценозов была разработана единая схема их обследования. Исследована структура агрофитоиенозов в севообороте с сорняками, тяготеющими к определенным агроассоциапиям и отражающими специфику местообитания этих ассоциаций.

4. Традиционные методики, основанные на качественном подходе, исследовании прибавок урожая на элиминированном этапе в развитие растений, не отвечали поставленным задачам, поэтому, используя опыт и достижения в сельскохозяйственной науке, биологии и агролесомелиорации нами впервые разработан новый метод опенки динамики биопродуктивности орошаемых агроценозов, основанный на экосистемном подходе. Предложен отбор 10-15 математически средних или модальных растений методом тран-сект. Впервые для описания роста как интегрального показателя развития сельскохозяйственной культуры за вегетацию под влиянием ЛП предложена логистическая функция. Скорость роста как динамическая модель (приращение высоты в зависимости от расстояния ЛП) определяется как первая производная логистической функции. Суточные приросты сухой и сырой биомасс также определяются как первая производная логистической функции.

5. Количественная интерпретация исследуемого процесса на основе экосистем ного подхода, с выделением главенствующей роли лесной полосы, как экологического фактора, растительного ценоза, как наиболее тесно связанного с почвой элемента структуры экосистемы, позволяет учесть наиболее существенные факторы, определяющие динамику температуры почвы. Обобщая, ранее полученные экспериментальные данные н теоретические

предпосылки, следует заключить, что ЛП иа защищенных полях, ослабляя скорость ветра, вертикальный обмен и горизонтальный перепое тепла, уменьшая затраты тепловой энергии на испарение, в большинстве своем способствуют повышению температуры воздуха в дневные часы. Влияние лесной полосы на температуру почвы без растительного покрова описывается линейным уравнением регрессии вида: у = - 0,!2х + 1,02 с коэффициентом детерминации R2 = 0,91. Уравнение изменения температуры почвы, находящейся под агроценозом за вегетационный сезон, изменяется по экспоненциальной зависимости вид: у = 1,03е"<ш,! с коэффициентом детерминации R2 = 0,92 «

6. Относительная влажность воздуха иа полях под защитой лесных полос достаточно стабильная величина и всегда выше, по сравнению с открытым полем. Поэтому развитие агроценозов при орошении под защитным влиянием полос проходит в более благоприятных условиях, чем вне их влияния. Коррелятюнно-регрессионный анализ динамики влажности воздуха в экосистемном пространстве и во времени на разных этапах развития сельскохозяйственных культур, выявил следующую закономерность. Влияние лесных полос в пространстве межполосной клетки можно описать единым уравнением вида у = « -- ■ * , где х - расстояние до лесных полос, у - от-костельная влажность воздуха. Влияние ЛП во временном аспекте также

подчиняется гиперболической зависимости вида у =---; х - время

J -0,27 + 1,96*' ^

развития фитоценоза, у - относительная влажность воздуха.

7. Во многих работах по полезащитному лесоразведению уделяется большое внимание рели ветрового режима и отводится первое место в ряду гидрометеорологических факторов урожайности. Не снижая значения скорости ветра в формировании продуктивности сельскохозяйственных культур, необходимо отметить интегральную экологическую роль лесной полосы как фактора, который в системе ЛП при орошении играет важнейшую роль в формировании урожая. Скорость ветра на межполосном пространстве для

всех лесных полос, с учетом агроценозов сельскохозяйственных кулыур

описана уравнением у ~ -, и во времени увеличивается от ЛП к

0,09 + 0,93*

открытому полю закономерно по гиперболической зависимости. Изменение скорости ветра во времени на основе нормированных данных, полученных под защитой вязовых и тополевых ЛП различных конструкций и разной высоты ЛП на агроценозах сельскохозяйственных культур и без них, можно

также представить единой функцией вида: у = - независимо от

0,01 +1,12х

этапов развития сельскохозяйственных культур, высоты, рядности и конструкции ЛП.

Экспериментальные данные подтверждают благотворное влияние ЛП на микроклимат сельскохозяйственных полей. Количественная интерпретация различных по сути явлений (снижение температуры или ее повышение) выявили следующую закономерность, при которой влияние ЛП на температуру воздуха межполосного пространства под защитой 2-3-рядных линейных и круговых ЛП различного породного состава в облиственном и безлистном состоянии в агроценозе и на пашне можно описать единой функцией ^

вида у = --, Р = 0,002. Изменение температуры воздуха во вре-

-0,05 + 1,06*

мени (в течение дня) также закономерно и описывается гиперболой у = х

-, Р =* 1,50574Е-08. На экосистемном пространстве проявляется

0,19 + 0,8*

отепляющее действие ЛП, что очень важно в орошаемом земледелии, которое действует охлаждающе. В течение дня температура воздуха повышается, способствуя адаптации сельскохозяйственных культур на межполосном про* етранстве - созданию более благоприятных условий для их произрастания.

■9. Анализ исследуемого материала подтвердил положительное влияние лесных полос на рост растений кукурузы всех сортов. Так, в зоне 0-20 И высота кукурузы в 1,1-1,2 раза выше контроля. В результате эксперименталь-

ных исследований с использованием корреляционно-регрессионного анализа продуктивности среднеспелых гибридов (Днепровского 98 МВ, американского "Элора") и позднеспелых (ВИР-156 ТВ, югославского УС-183), выявлено, что высота растений за период вегетации изменяется по логистической функции, а от расстояния до ЛП - по экспоненте Н,^ = Нл 1+5б,45,е*0 №'|'н. Относительная ошибка менее 5%, что позволяет использовать данное уравнение в качестве прогностического для определения высоты растений под влиянием ЛП и расчета положительного эффекта этого влияние на урожай кукурузы.

10. Сортовые особенности кукурузы существенно влияют на количество вегетативной массы под защитой ЛП. Независимо от погодных условий прирост сырой биомассы всегда больше в зоне влияния полос. У ВИР - 156 ТВ и Днепровской 98 МВ, применяемых для выращивания на зерно и силос, максимальный прирост сырой биомассы в 2,2-2,4 раза больше в среднем за год под ЗЛН по сравнению с контролем. В остальные годы: в 1988 - югославский гибрид УС-183; в 1992 и 1993 - американский гибрид "Элора" -элитной зерновой кукурузе, прирост по сырой биомассе в среднем за 3 года на межполосном пространстве в 1,5 раза превышал контроль. Анализ сырой и сухой биомассы кукурузы в целом за 5 лет выявил общую закономерность изменения прироста за вегетацию по логисте.

11. Расчет суточных приростов сухой и сырой биомассы предлагаем выполнять по первой производной от логистической функции (<ШМт), что позволяет упростить методику расчета суточных приростов и добиться более высокой точности. Суточные приросты сухой биомассы колебались по годам в зависимости от погодных условий, но под влиянием ЛП всегда были выше на 13-75% в сравнении с контролем.

12. Суммарный эффект от действия ЛП на прирост биомассы исследуемой кукурузы, как функция расстояния от ЛП, описывается экспонентом. Аналитическое выражение прироста сырой биомассы - М ■= Мд + 601,995-е* °'а1Ш, прироста сухой биомассы - М = Мд +125,02-е Полученные зави-

сим оста подтверждают мелиоративное влияние насаждений на продуктивность биомассы кукурузы. Исследованиями установлено, что ЛП оказывают воздействие на интегральный показатель работы посева - фотосинтетический потенциал (ФП). Под защитой ЛП в зоне 0-20 Н ФП по среднемноголетним данным выше на 16 % по сравнению с контролем. Динамика ФП в межполосном пространстве описывается уравнением: Фп = <Ь4 + ОЗ^Т-е-0*0191"". ошибка менее 11% дает основание использовать данный метод расчета для прогноза развития площади листьев под влиянием ЛП.

13. На основе экспериментальных данных выявлено, что условия микроклимата в зоне влияния ЛП, при оптимальных условиях выращивания кукурузы, сказываются на повышенном выходе биомассы или зерна, в зависимости от селекционной особенности возделываемых гибридов. Средняя величина чистой продуктивности фотосинтеза (Фш) ниже у незерновой кукурузы (ВИР-156 ТВ и Днепровской 98 МВ) в 1,2 раза, а но зерновой (УС-183, "Элора") выше под защитой полос на ту же величину, по сравнению с контролем.

14. Выявлена связь элементов структуры урожая (количества початков, их массы) с фегосинтетическими показателями посевов кукурузы. Так как условия под зашитой полос достаточно стабильны, то аналитически зависимость урожая зерна от ФП описывается уравнением Уз = — 46,04 + 82,2 ФП., коэффициент детерминации Кг=0,72. Связь урожая зерна с Ф^ описывается уравнением Уз = - 35,58 + 22,95 Фч.п, К2=0,81. Зерно формируется в фазу созревания, но на его развитие влияют условия всего периода онтогенеза. Поэтому масса 1000 зерен является одним из основных показателей урожая зерна. Под влиянием полос она была больше на 14%. Масса 1000 зерен позднеспелых и среднеспелых гибридов кукурузы в пространстве описывается уравнением экспоненциальной зависимости Мюоо = Мд + 70,09 е Точность определения (7%) позволяет использовать это уравнение в качестве прогностического.

15. В результате множественного регрессионного анализа по 3 факто-

рам: содержание в почве валового азота, подвижных фосфора и калия, времени вегетации и расстояния до ЛП установлено, что на ранних этапах развития тканям и органам растений кукурузы свойственно наиболее высокое относительное содержание азота, фосфора и калия, которое с возрастом растений уменьшается. Зависимость описывается линейной функцией: У (N, PiOi, KiQ) - a +b]t +bjLn.

Анализ многолетних данных по качеству зерна показал, что содержание белка в нем в зоне влияния ЛП на 10% превышает содержание белка на контроле. В тоже время, снижение белковости (ВИР-156 ТВ) на 11%, приводит к повышению крахмала на 21%. Клетчатки в зоне влияния ЛП, в среднем по годам на 11% меньше, в сравнение с контролем. Лучшие показатели по биомассе получены по ВИР - 156 ТВ и Днепровской 98 МВ, а по урожаю и качеству белка - по югославскому гибриду VC-183 и американскому гибриду "Элора" фирмы "Pioneer".

16. Многолетними исследованиями выявлено, что динамика элементов продуктивности кукурузы: высота, биомасса, ФП, а также элементы структуры урожая: количество початков, их масса, урожай зерна, масса 1000 зерен в системе лесных полос при орошении подчиняются экспоненциальному закону. Это позволит протезировать развитие кукурузы на любом этапе развития и расстоянии до ЛП независимо от погодных условий.

17. При решении продовольственных проблем получения стабильных урожаев в засушливых условиях ЮФО необходимо создание комплекса мер для наиболее полного использования природжюкономического потенциала земель. К ним относится комплекс мелиоративных воздействий, включающий орошение, полезащитное лесоразведение, борьбу с дефляцией, влагосо-держание на полях, а также максимальное привлечение потенциала самого агролесоландшафта, путем оптимизации его структуры, использование в комплексе всех средств агротехники, с учетом экологического подхода. При оптимальной организации орошаемого земледелия чрезвычайно важно учитывать ландшафтную неоднородность территорий. От нее зависит как aipo-

экологический потенциал, так и формы освоения угодий. Экономическая эффективность продуктивности орошаемых земель, при использовании всех этих факторов выражается показателями прироста урожая сельскохозяйственных культур в севообороте. Прибавка урожая сельхозкультур в пересчете па удельный вес посевной площади на л есомелиориро ванной пашне за счет лесных полос составляет 7224 МДж, а с учетом повышения белка ка {0% -29,5%.

Предложен и я производству

1. При планировании мероприятий по разработке региональных систем земледелия на орошаемых землях необходимо учитывать их лесомелиоративную обустроенность, то есть влияние лесных полос на продукционный процесс.

2. Для специалистов, работающих в области земледелия, агропочвведения, агроэкологии, агроландшафтоведення и землеустройства предлагаем методику "Прогноза биологического функционирования агролесосистем при различных условиях хозяйствования" ("Рекомендации по адаптивному природопользованию в богарных и орошаемых агроландшафтах", 2002), "Методическое руководство по изучению и оценке роли полезащитных лесных насаждений в биопродукционном процессе" (в печати),

3. Для рационального использования агроэкологического потенциала орошаемых земель и получения планируемых урожаев высокого качества предлагается система управления агролесосистемам и.

4. Система оценки и контроля биопродуктивности может быть использована при позиционном мониторинге состояния агролесобиоценозов на орошаемых землях.

5. Предлагаемые модели прогноза динамики биопродуктивности в орошаемых агролесоландшафтах рекомендуются для использования как в научно-исследовательских, так и в планирующих учреждениях.

6. Разработанная методика и методология управления агролссосисте-

мам и могут быть использованы при проведении научных исследований.

СПИСОК ОСНОВНЫХ РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Влияние лесных полос на качество урожая орошаемых сельскохозяйственных культур в Волгоградском Заволжье // Матер, тезисов докладов Всесоюзной школы молодых ученых и спец. по современным проблемам защитного лесоразведения и охраны природы (Минск, (19-25 окт,1987 г.). - Волгоград, 1987. -С. 47-48(соавт. Н. Ю. Годунова).

2. Формирование качества урожая сельскохозяйственных культур в системах лесных полос при орошении дождеванием // Современные вопросы полезащитного лесоразведения. - Волгоград, 1988. - Вып. 3(95). - С. 132-139 (соавт. И. Ю. Годунова).

3. Качество зерна кукурузы в системе лесонасаждений // Вестник АПК: Бкшл. коне, службы Волгоградской обл. - 1988. - № 5 (117), - 3 с.

4. Роль лесных полос в повышении биопродукгивности орошаемых аг-роландшафтов // Особо охраняемых территорий и формирование здорового образа жизни: маггер. тезисов докладов I междунар. симпозиума, Волгоград, 8-14 сентября 1997 г.-Волгоград, 1997,-С. 67.

5. Повышение биопродукгивности агроценозов меюдамм лесной мелиорации. // Вестник АПК. - Волгоград, 1999,- № 15 (151). - С. 2-3 (соавт. В. Е. Васильчиков),

6. Формирование продуктивности и качества урожая кукурузы в системе лесных полос на орошаемых землях в Нижнем Поволжье: автореф. дис. ... канд. с.-х. наук. - Волгоград, 1995. - 24 с.

7. Экологическая роль лесных полос и повышение биоразнообразия в условиях орошаемых агроландшафтов // Проблемы природопользования и сохранения биоразнообразия в условиях опустынивания: матер, межрегмон. науч.-практ. конф., 18-20 окт. 2000 г. / ВНИАЛМИ. - Волгоград, 2000. - С. 221-223.

8. Рекомендации по технологии создания защитных лесонасаждений на богарных и орошаемых землях и повышения их мелиоративных функций в сухостепной зоне РФ / РАСХН, В ПИАЛ МИ. - М.: 2000. - 12 с, (соавт. А. М. Степанов, Ю. И. Васильев и т. д.).

9. Математический анализ агроценозов на орошаемых землях в системе лесных палое // Доклады Российской академии сельскохозяйственных наук. — М.: 2001. - Вып.З,- С. 28-31.

10. Система лесонасаждений - фактор повышения продуктивности сельскохозяйственных культур//Научные сообщения КДН, Бюллетень № 10 - Волгоград: 2001.- С. 45-48 (соавт. А. М, Степанов).

П. Влияние лесных полос па дннамнку роста кукурузы // Вестник РАСХН. - М.: 2001. - Вып.4. - С. 64-66.

12. Изучение функционирования системы поле-лесная полоса с целью прогноза развития сельскохозяйственных культур при орошении //Агролесомелиорация: проблемы, пути их решения, перспективы: матер, межд. конф,, посвященной 70-летию ВНИАЛМИ, 24-27 сект. - 2001. - С. 6466).

13. Роль лесной полосы как экологического фактора в орошаемых аг-роландшафтах // Биологические ресурсы и устойчивое развитие: матер. Между«. конф. / Россия, Пущино, Московск. обл.,29 ою\-2 нояб, 2001 г. Пущино, 2001.-С. 186.

14. Изменение структуры урожая под влиянием полос // Вестник АПК,-№ 20 (206) окт. 2001 г. Ежемесячный бюллетень информационно-консультационной службы. - 2001. - С.-10.

15. Методология управления продуктивностью сельскохозяйственных культур в орошаемых агролакдшафтах // Современные проблемы земледелия и экологии : сб. докл. межд. науч.-практ. конф,, 10-12 сент,-Курск, 2002. - С. 88-91.

16. Прогноз биологического функционирования агролесосистем при различных условиях хозяйствования. И Рекомендации по адаптивному при-

родопользованню в богарных и орошаемых агролесоландшафтах. - М., 2002.-С. 10-11.

17. Роль лесной мелиорации в продуктивности орошаемой пашни // Земледелие. - М„ 2003. - /6 2. - С. 5.

18. Агролесоландшафтное обустройство орошаемых земель в Волгоградском Заволжье // Мелиорация и водное хозяйство. - М., 2003. - № 1.- С. 16-17 (соавт. А. С. Рулев).

19. Агролесоландшафтное обустройство аридных земель Российской Федерации Ц Адаптивные системы и природоохранные технологии производства сельскохозяйственной продукции в аридных районах Волго-Донской провинции. - М.: Современные тетради, 2003. - С. 62-65 (соавт. А. М. Степанов).

20. Условия минерального питания кукурузы в системе лесных полос // Кормопроизводство. - М„ 2003. - Ла 7. - С. 18-19.

21. Применение логистической функции при оценке биопродуктивности в орошаемых агролесоландшафтах //Модели и технологии оптимизации земледелия: сб. докл. межд. науч.-гсракт. конф. 9-11 сент, 2003 г. - Курск: ■ВНИИЗ и ЗПЭ, 2003. - С. 286-289.

22. Анализ структуры урожая кукурузы в зоне влияния лесных полос // Зерновое хозяйство. - М., 2003. - Кг 5. - С. 20-21.

23. Прогноз роста и развития кукурузы разных групп спелости при орошения в Нижнем Поволжье // Вестник РАСХН. - М., 2003. - Ха б. - С. 3234.

24. Оценка продуктивности орошаемых агролесоландшафтов в Волгоградском Заволжье // Проблемы опустынивания и защиты биологического разнообразия природохозяйственных комплексов аридных регионов России / сост. и ред. Г. А. Романенко [и др.]. - М.; Современные тетради, 2003. - С, 6062.

25» Лесные насаждения на орошаемых землях Заволжья и их эффективность // Основы достижения устойчивого развития сельского хозяйства: ма-

тер, межд, науч.-пракг. конф., поев. 60-летия образ. Вол. Гос. с.-х. Акад.-разд. агрономия, зоотехния. - Волгоград: Минсеяьхоз РФ, 2004. - С. 20-21 (соавт. А. М. Степанов).

26. Концепция фитомелиоративного обустройства нарушенных ландшафтов // Садово-парковое и ландшафтное строительство: сб. матер. 1 Все-рос. науч.-практ. конф. - Орел: Изд-во Орел ГАУ, 2004. - С. 112-116 (соавт,

A. С. Рулев).

27. Экологические аспекты оценки агробиоиенозов // Эколого-экономическая оптимизация природопользования: матер, кругл, стола, г Волгоград: ЗОмарта 2004 г. / ВолГУ. - Волгоград: Изд-во ВолГУ, 2004, - С. -219-223.

28. Прогноз развития сельскохозяйственных культур в зоне влияния защитных лесных насаждений // Кормопроизводство - М., 2004. - № 3. - С. -14-15.

29. Применение логистической функции в агролесомелиоративных исследованиях // Доклады РАСХН. - М., 2004. - С. 22-25.

30. Концептуально-методологические основы создания фитокультур-1шх ландшафтов // Поволжский экологический вестник / ВОРЭА: научн. ред.

B. Ф. Желтобрюхов; Редкая. М. А. Шубин {и др.]. -Волгоград: ВолГУ, 2004.-ВыпЛО.-С. 170-175.

31. Структурная организация агроценозов // Аграрная наука. - М,, 2004. - № 5. - С. 29-30.

32. Теоретические аспекты проблемы биологической продуктивности сельскохозяйственных культур в агролесомелиорации Н Достижения науки и техники АПК. - М„ 2004. - № 8. - С. 34-36.

33. Технология управления биопродуктивиостью сельскохозяйственных культур в облесенных агроценозах // Актуальные инновационные разработки по оптимизации агроландшафгов в условиях рыночных отношений: матер. Всерос. науч.-практ. конф. (2-4 июня 2004 г.). - Волгоград: НВ НИИСХ, 2004. - С. 279-286.

34. Адаптивно-ландшафтная парадигма в агролесомелиорации // Состояние и перспективы развития земледелия, агролесомелиорации и экономики землепользования в АПК ЦЧЗ: материалы региональной конф 28-30 июня 2004 г. - Каменная Степь - Санкт-Петербург, 2004. - С. 86-88 (соавт. К. Н. Кулик, А.С. Рулев).

35; Ландшафтный подход к лесомелиорации техногенных зон // Интеграция науки, образования и производства, для развития лесного хозяйства и лесопромышленного комплекса; материалы Всероссийской науч.-практ. конф. с международным участием, 28-30 июня 2004 г, - Воронеж: Воронежский ГУ, 2004. - С. 241-243 (соавт. А. С. Рулев).

36. Агролссоландшафтное обустройство земель - важнейший компонент в экологической политике в орошаемом земледелии // Социально-экономические, политические и экологические проблемы в сельском хозяйстве России и стран СНГ: история и современность: материалы международного симпозиума. Ч. 2 / под ред. С. А. Соловьева, Н. Н. ДубачинскоЙ. - Оренбург: Издательский центр ОГАУ, 2004. - С. 352-356.

Подписано в печать 12.07.2003. Заказ 7. Тираж 100 экз. Печет, лист 2

400062, г. Волгоград-62, Университетский проспект, 97, аб/я 2153, Печати о-множительный участок ВНИАЛМИ