Введение к работе
Актуальность темы. Реализация социальной автотрофности человечества, которую еще предсказывал в учении о ноосфере В.И. Вернадский, должна позволить решить ряд чрезвычайно острых проблем современности, в том числе и обеспечение продовольствием потребностей растущего населения. Значительная роль здесь отведена агрономической науке, и в частности ее новым направлениям - программированию урожаев и конструированию устойчивых агроэкосистем.
В последние десятилетия выяснилось, что недостаточно работать лишь над проблемой максимизации продуктивности АГЭС. Большинство агромероприятий, направленных на повышение урожая сельскохозяйственных культур, могут приводить к снижению качества растениеводческой продукции. Серьезную актуальность приобретает вопрос экологической чистоты урожая.
Несмотря на ряд известных фактов влияния фосфорного и калийного питания растений, их биологических особенностей, действия органических удобрений, уровня плодородия почвы и метеоусловий на накопление нитратного азота в урожае сельскохозяйственных культур, до настоящего времени не дано четкого представления о системном воздействии данных факторов. В большом количестве работ, касающихся данного вопроса, представлены часто противоречивые позиции как о причинах возникновения нитратной проблемы, так и путях ее решения. Поэтому представляется важным оценить интегральный вклад комплекса эндогенных и экзогенных факторов в формирование нитратного фонда растений.
Цель исследований. Получить развернутое корреляционно-регрессионное описание закономерностей формирования величины нитратного пула растений для последующего решения на этой основе задач оптимизации условий выращивания и получения экологически чистого урожая сельскохозяйственных культур.
В задачи исследований входило:
с помощью серии многофакторных экспериментов и последующего дисперсионного анализа вычленить факторы, определяющие величину накопления нитратов в растениеводческой продукции;
определить значимость и удельный вклад данных факторов, а также степень их взаимодействия в формировании величины нитратных фондов;
с помощью многофакторных экспериментов, проводимых по факториальной схеме, и последующего регрессионного анализа установить основные закономерности взаимодействия внешних факторов для различных культур;
количественно описать зависимость величины накопления нитратного азота растениями от комплекса внешних факторов и установить их оптимальные значения для выращивания разнообразных сельскохозяйственных культур в различных почвенно-экологических условиях.
Научная новизна. Исследования впервые проведены с использованием принципов системного подхода и метода математического моделирования параметров качества урожая сельскохозяйственных культур, в результате чего впервые оценено комплексное действие факторов внешней среды на накопление нитратов растениями в единой функционально связанной агроэкологической системе. Это позволяет представить закономерности как индивидуального, так и взаимного действия факторов изучаемой системы в форме математической модели конкретизировать и расширить знания о роли и действии отдельных факторов и их совокупности в формировании величины нитратного фонда растений на базе количественных оценок. Впервые на основе факториальных экспериментов показано комплексное действие азотных, фосфорных и калийных удобрений на накопление нитратов растениями в зависимости от их биологических особенностей и почвенно-экологических факторов.
Практическая ценность работы заключается в том, что разработанный подход оценки действия экзогенных факторов на накопление нитратов растениями может быть использован при производстве экологически чистой продукции растениеводства. Приведенный в диссертации методологический подход может служить основой при разработке модели формирования качества урожая, а так же для программирования агро-комплексов и составления технологических карт возделывания сельскохозяйственных культур с заданными себестоимостью, продуктивностью, качеством, включающим необходимые критерии, получаемых на основе решения системы регрессионных уравнений.
Апробация и публикации работи: Основные положения работы были доложены и обсуждены на Первом международном симпозиуме "Новые и нетрадиционные растения и перспективы их практического использования" (Пущино, 1995), на научных конференциях: Принципы и методы экологического картирования {Пущино, 1991); Физиолого-генетнческие механизмы регуля-ции азотного питания растений (Киев, 1991); Актуальные проблемы физиологии растений и генетики (Киев, 1992); Научные основы интродукции, селекции, семеноводства, технологии выращивания и переработки новых и нетрадиционных растений с высокими пищевыми, лечебными и кормовыми достоинствами (Москва, ВНИИСОК, 1994), на Международной конференции молодых j4eHbrx Экология сельского хозяйства и перерабатывающего производства агропромышленного комплекса (Пущино, 1993).
По материалам диссертации опубликовано 11 работ.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 160 страницах, состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной
