Введение к работе
Актуальность проблемы. Основными направлениями экономического и социального развития СССР на 1986—1990 годы и на период до 2000 года поставлена задача в агропромышленном комплексе— достижения устойчивого роста сельскохозяйственного производства, надежного снабжения населения страны продуктами питания, в том числе увеличение производства овощей до уровня, обеспечивающего потребление на одного человека до 146 кг в год. Эта задача успешно может быть решена только на базе ускорения научно-технического прогресса в овощеводстве открытого и защищенного грунта. Бурный и закономерный рост площади защищенного грунта, задачи получения в нем 15—18 кг овощей на душу населения вызывают необходимость разработки теории и практических приемов рационального использования минеральных удобрений.
В числе проблем научно-технического прогресса в теплич
ном овощеводстве особенно актуальными являются: установле
ние оптимальных доз и уровней макро- и микроэлементов в
субстрате и рассаде огурца и томата; совершенствование сис
темы рационального применения удобрений под огурец, томат
на различных субстратах; разработка агроприемов по сниже
нию содержания нитратов в плодах огурца и томата; бессмен
ное использование грунта; изучение эффективности примене
ния новых форм минеральных удобрений; разработка способа
детоксикацин пестицидов симмтриазпнового ряда в грунте и
допустимых уровней вредных элементов в поливной воде; уста
новление количественной зависимости между урожаем, его ка
чеством, удобрениями, агрохимическими показателями грун
та; разработка нормативной базы для оперативного расчета
доз удобрений под планируемый урожай и оранизации агро
химического контроля за питательным режимом растений с по
мощью ЭВМ. , .
Цель и задачи исследований. Целью работы явилась разработка научно обоснованных агрохимических параметров построения системы эффективного применения удобрений под огурец и томат в условиях интенсификации овощеводства за-
" ЦЕНТРАЛЬНАЯ I " 1
НАУЧНАЯ Б-:6ЛИ0ТЕКА' Мо*(. свльскохоз. академии K.J. И- A. TVw!i-inn«oB-i
щищенного грунта с использованием экономико-математиче ских методов и ЭВМ
Для достижения основной цели были поставлены и решены задачи
установить влияние различных доз минеральных удобрении и уровней содержания питательных элементов в субстрате и растении на рост и развитие рассады огурца и томата и ее последействие на величину и качество урожая,
изучить токсичное действие повышенных доз аммониино го азота, хлора и марганца на рассаду огурца;
установить зависимость между величиной урожая основных тепличных культур и уровнями элементов питания в кор-необитаемых средах и растениях при использовании различных методов химического анализа тепличных грунтов;
изучить влияние традиционных и новых форм минеральных удобрений на урожай и качество плодов огурца и томата, а также засоление тепличного грунта,
определить пути улучшения агрохимических и агрофизических свойств тепличного грунта и снижению пестицидов в нем;
изучить влияние химического состава поливной воды на засоление тепличного грунта, урожай и его качество при выращивании огурца,
разработать приемы снижения содержания нитратов в плодах огурца и томата путем достижения баланса минерального питания тепличных культур макро и микроэлементами;
разработать программный комплекс для научно обоснованного и оперативного управления процессами питания растений с помощью ЭВМ в условиях интенсификации овощеводства защищенного грунта
Исследования выполнены по тематике координационного плана научно-исследовательских работ Государственного комитета по науке и технике на 1971—1975 гг, задания 051128а, номер госрегистрации 71035287, плана на 1976—1980 гг , задания 051 02 Н2, номер госрегистрации 76060631, плана на 1981— 1985 гг, задания 051 01 04 02 Н4, номер госрегистрации 01817008092
Научная новизна исследований
На основе многочисленного математического анализа результатов собственных экспериментов и литературных данных определены теоретические значения оптимальных уровней со держания питатеїьньїх элементов в субстрате и в растениях рассады огурца и томата Установлены рациональные дозы минерального удобрения при внесении о субстрат, средние и критические уровни в субстрате и рассаде огурца аммонийного
азота, хлора и марганца. Изучено влияние хлора на азотный, фосфорный и калийный обмен рассады огурца.
— Конкретизировано последействие повышенного уровня
азотного питания при выращивании рассады на накопление
нитратов в плодах огурца.
Установлена математическая зависимость между величиной урожая основных тепличных культур н уровнями элементов питання в корнеобитаемых средах и растениях при использовании различных методов химического анализа тепличных грунтов.
Разработан новый способ детоксикации пестицидов сим-мтриазинового ряда в тепличном грунте и изучено влияние аэрации и рыхлящих материалов на улучшение агрохимических и агрофизических свойств тепличного грунта.
Изучено влияние различных форм минеральных удобрений на урожай и качество плодов огурца и томата и засоление тепличного грунта.
Исследованы особенности применения удобрений на различных субстратах.
— Изучено влияние химического состава поливной воды на
плодородие тепличного грунта, урожай и его качество.
Установлено, что контроль при применении подкормок следует производить по анализу тепличного грунта и растений. Разработаны принципиально новые методы агрохимического обследования тепличных грунтов и рекомендации по диагностике минерального питания огурца и томата в защищенном грунте.
Разработаны приемы снижения нитратов в плодах огурца и томата.
Впервые разработан и введен в научно обоснованную систему рационального применения удобрений в защищенном грунте программный комплекс с использованием ЭВМ (ПК ОПТИМА) непрерывного агрохимического контроля тепличного грунта, растений, поливной воды и оперативного управления режимом минерального питания растений.
— Разработана методика по определению потребности и
распределения фондов удобрений для защищенного грунта под
планируемый урожай.
На защиту выносятся следующие положения:
Агрохимические характеристики смесей, грунтов для выращивания рассады и растений; уровень содержания и соотношения основных элементов питания в системе субстрат — растение для программной оптимизации режима питания на планируемый урожай; положение о точности и практической целесообразности применения различных методов анализа субстрата и растения при определении зависимости урожая огурца и то-
мата от уровня обеспеченности грунта элементами питания; обоснование способов снижения нитратов в овощной продукции; мелиоративные приемы продления продолжительности эксплуатации грунта, повышения урожайности овощных культур и предотвращения загрязнения окружающей среды, способ детоксикации пестицидов симмтриазинового ряда, положение о причинах засоления грунтов при применении балластных форм минеральных удобрений, поливной воды; результаты агрохимического обследования грунтов ведущих тепличных комбинатов и рекомендации по их эксплуатации, результаты исследований выноса азота, фосфора, калия и микроэлементов урожаем растений огурца и томата; методика определения потребности в минеральных удобрениях и известковых материалах на планируемый урожай с помощью ЭВМ
Практическая ценность работы и реализация результатов исследований.
Материалы, полученные в результате исследований, использованы при разработке методических указаний и рекомендаций по рациональному применению удобрений, техно-рабочего проекта на задачу «Определение потребности в минеральных удобрениях и известковых материалах под овощные культуры в защищенном грунте (ОПТИМА)», а также при разработке норм потребности в минеральных удобрениях на планируемый урожай и ряда книг, общий тираж которых составил 102,6 тыс экземпляров, 25,8 печатных листов Все методические указания и рекомендации одобрены Ученым советом ЦИНАО, большинство из них Научно-техническими советами и Коллегией МСХ СССР и НТС Министерства плодоовощного хозяйства Методические указания по определению потребности защищенного грунта в удобрениях разработаны по заданию Госснаба СССР и утверждены ВПНО «Союзсельхозхи-мия» Техно-рабочий проект на программный комплекс «Опти-ма» принят в Государственный фонд алгоритмов и зарегистрирован в ОФАП-сельхоз и во ВНТИЦентре Методические указания и рекомендации (15 наименований) неоднократно включались в сводный план внедрения МСХ СССР Общий тираж изданных рекомендаций составил 58200 экземпляров и используются в агрохимслужбе и научно-исследовательских учреждениях страны Экономический эффект от внедрения рекомендаций составил 156 млн рублей (письмо объединения «Союз-сельхозхимия» в Главное управление кадров МСХ СССР от 28 06 85).
Апробация работы. Результаты исследований по теме диссертации доложены на НТС МСХ СССР (1973, 1976, 1980) и Коллегии МСХ СССР (1979), НТС Мннплодоовощхоза РСФСР (1984); НТС Госагропрома СССР (1986, 1987); на VIII Меж-
дунарбдноМ конгрессе по минеральным удобрениям '(Москва, 1976; на Всесоюзной научной конференции (Пущино, 1982); на 4-ом Международном коллоквиуме по контролю за питанием растений (Бельгия, Гент, 1976); на Всесоюзных научно-методических семинарах в Ленинграде по методике опытного дела в сооружениях защищенного грунта (1966); по агрохимическому обслуживанию защищенного грунта (1971); на координационном совещании по научным исследованиям по овощеводству в Сибири, на Дальнем Востоке и Урале (Барнаул, 1968); на научных конференциях ТСХА (Москва, 1974, 1981, 1982); на Всесоюзной научной конференции по экономическим проблемам химизации народного хозяйства и развития химической, нефтехимической и микробиологической промышленности (Москва, 1980); на Всесоюзных семинарах по агрохимическому обслуживанию овощеводства защищенного грунта на ВДНХ СССР (1974, 1978, 1985, 1987); на Всесоюзных совещаниях по дальнейшей интенсификации овощеводства защищенного грунта (Симферополь, 1976, 1980, 1986).
Публикация результатов исследований. По теме диссерта-, ции опубликовано 108 работ, в том числе 15 методических указаний и рекомендаций, три книги, три.авторских свидетельства на изобретения.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 11 глав, выводов, рекомендаций производству, списка, литературы и приложений. Основной материал изложен на 305 страницах машинописного текста. Экспериментальная часть иллюстрирована 25 рисунками, содержит 132 таблицы. Список использованной литературы содержит 456 наименований, в том числе 55 иностранных.