Введение к работе
Актуальность. Увеличение производства кормов с высоким содержанием белка – одна из первоочередных задач, стоящих перед агропромышленным комплексом страны. Одним из путей ее решения является интродукция нетрадиционных кормовых культур – африканского проса и топинамбура, обладающих высокой урожайностью, неограниченными возможностями многоцелевого назначения и адаптированных к неблагоприятным факторам внешней среды. Эти растения могут существенно дополнить перечень широко распространенных кормовых культур и укрепить сырьевую базу кормопроизводства. Одной из причин, сдерживающих их внедрение в производство, является слабая изученность агробиологических особенностей и технологии возделывания этих культур в разных экологических условиях Центрального Предкавказья.
Не менее важным является необходимость сохранения почвенного плодородия и поддержания экологической чистоты сельскохозяйственного производства.
В решении этой проблемы ведущую роль играют минеральные и органические удобрения, а также местные природные источники питания – агроруды и гумат калия. Дефицит микроэлементов в почве может служить барьером, который мешает получить наибольший эффект от использования удобрений. Наряду с традиционными микроудобрениями актуально использование редкоземельных элементов, в частности, сульфата церия, обладающего биологической активностью (Абашеева Н.Е. и др., 2001, 2002, 2003; Маладаев А.А., 2007).
В связи со снижением плодородия почв необходимо совершенствование системы удобрения, причем она должна быть рациональной, научно-обоснованной и экологически безопасной для окружающей среды. Сроки, способы посева и посадки необходимо тесно увязывать с ресурсами тепла, влаги и пищи. Достижение высокой и устойчивой продуктивности новых кормовых культур невозможно без комплекса современных технологических приемов. Актуальной задачей становится разработка технологий, адаптированных к конкретным почвенно-климатическим условиям и ресурсному обеспечению сельхозпроизводителя.
В связи с этим нами проводились многолетние исследования, направленные на решение проблем кормопроизводства в предгорной зоне на основе детального изучения закономерностей продукционного процесса кукурузы, африканского проса и топинамбура, а также совершенствования приемов формирования их высокопродуктивных агрофитоценозов. В них принимали участие аспиранты Раманова Т.Д. (2005), Козаева А.С. (2006) и Татрова М.А. (2009).
Исследования являются составной частью тематического плана научно-исследовательской работы ФГОУ ВПО «Горский государственный аграрный университет» (№ гос.регистрации 08.98.00031.64).
Цель и задачи исследований. Цель исследований заключалась в научном обосновании применения удобрений под ряд кормовых культур – кукуруза, африканское пpocо и топинамбур в полевом кормопроизводстве. Важное значение в исследованиях уделялось совершенствованию приемов повышения их продуктивности и питательности при незначительных затратах совокупной энергии, поддержанию плодородия почвы на должном уровне.
В задачи исследований входило:
-
Изучить влияние удобрений на водный и пищевой режим почв, урожайность, структуру и качество кукурузы, африканского проса и топинамбура.
-
Установить закономерности роста, развития, фотосинтетической деятельности растений, формирования элементов продуктивности и качества зерна, клубней и зеленой массы африканского проса и топинамбура и кукурузы в зависимости от сроков, способов сева и удобрений.
-
Установить возможность повышения продуктивности и экологической безопасности кукурузы и нетрадиционных кормовых культур путем применения ингибиторов нитрификации («N-serve» и АТГ), цеолита, гумата калия и редкоземельного элемента – церия.
-
Рассчитать баланс питательных элементов и коэффициенты их использования из почвы и удобрений.
-
Дать биоэнергетическую и экономическую оценку эффективности применяемых удобрений при возделывании кукурузы, африканского проса и топинамбура.
Научная новизна исследований. На основе учета агроклиматических ресурсов Центрального Предкавказья и биологических особенностей сортов теоретически обоснованы и экспериментально разработаны технологические приемы, обеспечивающие формирование высоких урожаев кормовых культур с хорошим качеством растениеводческой продукции.
Установлены оптимальные сроки и способы посева, системы удобрения, включающие наряду с традиционными минеральными и органическими новые – нетрадиционные – гумат калия, цеолит и сульфат церия, обеспечивающие наиболее полную реализацию потенциала продуктивности африканского проса и топинамбура.
Получены новые данные изучения качества продукции, химического и аминокислотного состава, содержания микроэлементов в зерне, зеленой массе африканского проса и топинамбура.
Установлены количественные взаимосвязи между размерами отдельных вегетативных и генеративных органов растений африканского проса и топинамбура и почвенными, погодными и агрохимическими условиями возделывания. Эти данные явились основой для прогнозирования уровней продуктивности африканского проса и топинамбура в зависимости от складывающихся условий вегетационного периода и применяемых технологических приемов.
Объект исследований – кукуруза югославской селекции БЦ 6625 и отечественный гибрид Молдавский 291 МВ, африканское просо (перистощетинник американский) и топинамбур сорта «Скороспелка».
Предмет исследований – агротехнические и агрохимические приемы, способствующие повышению урожайности и качества продукции кукурузы, африканского проса и топинамбура.
Практическая значимость работы. В результате проведенных исследований разработаны технологические приемы возделывания кукурузы, африканского проса и топинамбура с использованием минеральных и органических удобрений, цеолита, гумата калия и сульфата церия, обеспечивающие улучшение агрохимических показателей плодородия почвы, повышение урожая зеленой массы африканского проса до 62 т/га, зерна до 1,62 т/га, зеленой массы топинамбура до 63,7 т/га, клубней до 67,8 т/га с хорошими показателями качества.
Полученные результаты исследований позволяют оптимизировать кормовые рационы животных, обеспечив их зелеными кормами с ранней весны до глубокой осени, а также улучшить экологическую обстановку в зоне возделывания.
Высокие экономические и энергетические показатели применения рекомендуемых технологических приемов позволяют значительно повысить привлекательность и конкурентоспособность африканского проса и топинамбура при формировании зональной структуры кормовых культур, повысить эффективность и стабильность отраслей растениеводства и животноводства в Центральном Предкавказье в современных условиях рыночных отношений.
Основные положения, выносимые на защиту:
действие традиционных и нетрадиционных удобрений на водный и питательный режимы почвы;
закономерности роста, фотосинтетической деятельности растений, формирования вегетативных органов, элементов продуктивности и показателей качества зеленой массы, зерна, клубней топинамбура, африканского проса и кукурузы в зависимости от различных уровней удобренности и видов удобрений;
агробиологические особенности сроков и способов посева и посадки, доз удобрений высокопродуктивных агрофитоценозов африканского проса и топинамбура;
качество, химический и аминокислотный состав продукции кормовых растений, содержание в них тяжелых металлов в зависимости от почвенно-климатических условий и системы удобрения;
оценка энергетической и экономической эффективности применения удобрений под кукурузу, африканское просо и топинамбур.
Апробация работы. Результаты исследований докладывались на международных, всероссийских и региональных научных и научно-практических конференциях в Воронеже (2003 г.), Москве (2005 г.), Волгограде (2005 г.), Ставрополе (2005г.), Челябинске (2006 г.), Владикавказе (2002–2009 г.г.).
Публикации. Автором опубликовано 76 работ, из них по теме диссертации 65, в том числе 2 монографии и 7 работ в научных изданиях, рекомендованных ВАК для публикации основных результатов докторских диссертаций.
Объем и структура работы. Работа изложена на 450 страницах компьютерного текста, состоит из 8 глав, выводов и предложений производству, содержит 115 таблиц, 25 рисунков, 147 приложений.
Список использованной литературы включает 479 источников, из них 66 – иностранных авторов.
Автор выражает глубокую признательность заслуженному деятелю науки РФ, профессору Цугкиеву Б.Г. за помощь в организации исследований.
