Введение к работе
Актуальность исследований. В настоящее время в связи со сложным материально-техническим и финансовым положением большинства свеклосеющих хозяйств и недостаточной государственной поддержкой российский рынок сахара находится в зависимости от зарубежных производителей. Доля сахара, выработанного из импортного сырья достигает 89,5 % (Калиничева, 2008) . Такая ситуация не только наносит огромный ущерб экономике страны, но и ставит под угрозу ее продовольственную безопасность.
С целью снижения издержек при возделывании сахарной свеклы необходим отказ от использования дорогостоящих минеральных удобрений в пользу недорогих местных сырьевых ресурсов, к числу которых относится диатомит. Обладая высоким содержанием биологически активного кремния, диатомит может являться эффективным и рентабельным средством интенсификации производства, широко распространенным и вполне доступным для большинства производителей сельскохозяйственной продукции.
Применение технологий, включающих использование диатомита в земледелии, позволит не только существенно сократить расходы на средства химизации при сохранении высокой продуктивности сельскохозяйственных культур, но и значительно повысить уровень экологической безопасности продукции.
В связи с этим изучение механизмов влияния диатомита и разработанных на его основе кремниевых комплексов на плодородие почвы и растения имеет большое значение как в теоретическом, так и в практическом плане.
Исследования являются составной частью плана научной работы ФГБОУ ВПО «Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия» (рег. № 01.200.203529) и соответствуют паспорту специальности 06.01.04 - агрохимия.
Цель работы. Изучение эффективности применения диатомита, кремниевых комплексов на его основе и минеральных удобрений на урожайность и качество продукции сахарной свеклы.
Задачи исследований:
изучить влияние диатомита, кремниевых комплексов на его основе и минеральных удобрений на агрохимические свойства и микробиологическую активность чернозема выщелоченного, фотосинтетическую деятельность, фитосанитарное состояние посевов, урожайность и качество корнеплодов сахарной свеклы;
определить баланс элементов питания в черноземе выщелоченном при возделывании сахарной свёклы с использованием диатомита и кремниевых комплексов;
рассчитать экологическую, экономическую и биоэнергетическую эффективность технологии возделывания сахарной свёклы с применением диатомита, кремниевых комплексов и минеральных удобрений.
Научная новизна. Впервые в условиях лесостепи Среднего Поволжья выявлено положительное влияние диатомита и кремниевых комплексов на его основе на урожайность и качество корнеплодов сахарной свеклы, агрохимическое состояние и микробиологическую активность чернозема выщелоченного. Доказано, что при внесении исследуемых материалов повышается в почве содержание P2O5, K2O, кремния, активизируется деятельность микроорганизмов. Улучшение режима питания корнеплодов способствует увеличению фотосинтетической активности растений и обеспечивает повышение, как урожайности, так и качества продукции.
Практическая значимость. Рядковое внесение диатомита в дозе 40 кг/га в почву позволяет экологически безопасно и экономически эффективно повысить урожайность корнеплодов сахарной свеклы на черноземах выщелоченных на 6,4 т/га, сбор сахара на 2 т/га. Результаты исследований рекомендованы для использования в технологии возделывания сахарной свёклы в Ульяновской и в других областях Среднего Поволжья.
Защищаемые положения:
оптимизация биологической активности и питательного режима чернозема выщелоченного, повышение фотосинтетической деятельности посевов сахарной свеклы.
особенности влияния диатомита, кремниевых комплексов на его основе на урожайность и качество сахарной свеклы.
экономическая и энергетическая эффективность технологии возделывания сахарной свеклы с применением диатомита и кремниевых комплексов.
Личный вклад соискателя. При личном участии соискателя разработана программа исследования, поставлены полевые и лабораторные эксперименты, проведены анализ и обобщение полученного материала, а также сформулированы выводы и рекомендации производству.
Апробация работы. Результаты исследований и положения диссертации докладывались и получили положительную оценку на ежегодных внутривузовских научных конференциях Ульяновской ГСХА (2007 - 2011 гг.); на 2-й открытой Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых «Молодежь и наука XXI века» (Ульяновск, 2007), на Международной научно-практической конференции «Агрохимия и агроэкология: история и современность» (Нижний Новгород, 2008); на Всероссийской студенческой научной конференции «Знания молодых - новому веку» (Киров, 2008); на Международной научно-практической конференции «Аграрная наука и образование на современном этапе развития: опыт, проблемы и пути решения» (Ульяновск, 2009); на Всероссийском конкурсе научно-исследовательских работ студентов и аспирантов в области биологических наук (Ульяновск 2012). Научная работа была отмечена грантом Президента Российской Федерации для обучения за рубежом.
Публикации. По результатам исследований опубликовано 11 научных работ, в том числе 3 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 150 страницах компьютерного текста, состоит из введения, 8 глав, выводов и предложений производству, включает 20 таблиц, 10 рисунков, 16 приложений. Список литературы включает 200 источников отечественных и зарубежных авторов.
