Введение к работе
Актуальность исследований. Центральное Черноземье является одной из важнейших производящих сельскохозяйственных зон России, основными важнейшими задачами для нее остается повышение производства продовольственного зерна, в том числе яровой пшеницы, кормов и другой продукции при одновременном воспроизводстве плодородия почвы (Арзыбов, 2001). Пшеница как продовольственная культура возделывается в большинстве стран мира. Ценность ее заключается в высоком качестве пшеничного хлеба. По вкусу, питательности и переваримости он превосходит хлеб из муки всех других зерновых культур.
Современное сельскохозяйственное производство интенсивного направления предполагает использование минеральных удобрений, пестицидов, химических мелиорантов, микроэлементов с целью повышения урожайности сельскохозяйственных культур. При интенсивной технологии возделывания яровой пшеницы необходимо наиболее полно реализовать потенциальные возможности этой культуры в формировании высоких урожаев с хорошим качеством зерна. Для этого необходимо соблюдать следующие условия: стимулировать рост растений за счет внесения удобрений, применять регуляторы роста и средства защиты растений для борьбы с сорняками, вредителями и болезнями (Ломако, 2003).
Наряду с увеличением продуктивности посевов не менее актуальной проблемой является качество пшеничного зерна, поскольку его повышение равнозначно дополнительному производству продукции. Сложившийся диспаритет цен на промышленную и сельскохозяйственную продукцию, резкое снижение обеспеченности материально – техническими ресурсами, падения плодородия почв и рост их деградации, сокращение применения удобрений и средств защиты растений привели к нарушению технологий возделывания, изменению структуры посевных площадей, снижению урожайности и валовых сборов, ухудшению качества зерна. Низкое содержание белка и клейковины в зерне пшеницы обусловлено уменьшением внесения азотных удобрений, слабой защитой растений от болезней и вредителей и т.д. (Тимергалиев, Хакимов, Глотова, 2010). Проблема качества зерна имеет и свой экономический аспект, так как зерно пшеницы дает повышенный выход муки и хлеба, что приводит к снижению расхода зерна.
Современные прогрессивные технологии возделывания сельско-хозяйственных культур должны обеспечивать получение высоких урожаев с хорошим качеством продукции при условии повышения плодородия почв или поддержания его на достигнутом уровне. Вместе с тем, в условиях северо-восточной части Центрального Черноземья недостаточно изученными остаются вопросы интегрированного применения агрохимических средств, направленные на интенсификацию технологий возделывания яровой пшеницы в этом регионе.
Цель исследований. Повышение эффективности применения азотных удобрений при выращивании яровой пшеницы на выщелоченном средне-гумусированном слабосмытом черноземе с использованием средств химической защиты растений.
Задачи исследований:
-
Выявить влияние возрастающих доз азотного удобрения на урожайность яровой пшеницы.
-
Установить эффективность дифференцированного применения азотного удобрения под яровую пшеницу с учетом агрохимических свойств почвы.
-
Изучить биометрические показатели растений по фазам их развития в течение вегетационного периода.
-
Выявить практическую применимость метода изолированных хлоропластов в полевых условиях.
-
Определить структуру урожая, его качество и биохимический состав.
-
Оценить влияние удобрений на фитосанитарное состояние агроценоза яровой пшеницы.
-
Дать энергетическую и агроэкономическую оценку эффективности азотных удобрений, применяемых на посевах яровой пшеницы в комплексе с современными средствами защиты растений.
Научная новизна. В связи с тем, что в условиях северо-восточной части ЦЧЗ яровая пшеница возделывалась в основном как страховая культура, поскольку основные посевы зернового продовольствия представляет озимая пшеница, исследования по минеральному питанию яровой пшеницы проводились в крайне ограниченных масштабах. Нашими исследованиями выявлено, что основным фактором повышения урожайности и качества зерна яровой пшеницы в условиях северо-восточной части ЦЧЗ служит интегрированное применение удобрений и современных пестицидов, что ранее не было в достаточной степени обосновано научными исследованиями.
Впервые для данного региона определена зависимость распространения различных видов сорных растений и болезней от доз азотных удобрений и погодных условий. Также впервые изучено влияние дифференцированного применения азотного удобрения на посевы яровой пшеницы, дана оценка применения метода изолированных хлоропластов для определения потребности яровой пшеницы в различных элементах питания.
Основные положения, выносимые на защиту:
- Влияние азотного удобрения на урожайность, структуру урожая и качество яровой пшеницы.
- Зависимость фитосанитарного состояния посевов яровой пшеницы от возрастающих доз азотного удобрения (на фоне РК).
- Формирование фотосинтетического аппарата яровой пшеницы в условиях интегрированного применения удобрений и пестицидов.
- Эффективность дифференцированного применения азотного удобрения (на фоне РК).
- Оценка метода диагностики минерального питания растений по реакции изолированных хлоропластов (реакция Хилла).
- Энергетическая и агроэкономическая эффективность применения азотного удобрения под яровую пшеницу.
Практическая значимость работы состоит в том, что проведенные исследования по применению возрастающих доз азотных удобрений под яровую пшеницу позволили получить в разные по агрометеорологическим условиям годы при оптимальных дозах (в среднем N120 кг/га д.в.) урожайность от 2,6 до 5,28 т/га зерна. Получаемая зерновая продукция по своему качеству пригодна для продовольственных целей. В связи с этим разработаны практические предложения, которые могут быть использованы при возделывании яровой пшеницы в северо-восточной части Центрального Черноземья.
Личный вклад автора. В основу работы положены собственные исследования автора за 2010-2012гг. Соискатель принимал непосредственное участие в разработке программы опытов, самостоятельно проводил наблюдения в полевых и лабораторных условиях, анализировал и обобщал экспери-ментальные данные.
Апробация работы и публикации. Результаты исследований докладывались на Всероссийской научной конференции XIV Докучаевские молодежные чтения «Почвы в условиях природных и антропогенных стрессов» (Санкт-Петербург, 2011), 45-й международной конференции молодых ученых и специалистов «Применение средств химизации для повышения урожайности и качества сельскохозяйственных культур» (Москва, ВНИИА, 2011), Всероссийской научно-практической конференции «Роль селекции в формировании агротехнологий для обеспечения стабильного производства зерна в условиях меняющегося климата» (Воронеж, НИИСХ, 2011), Международной научно - практической конференции «Научное обеспечение устойчивого развития сельскохозяйственного производства в условиях изменяющегося климата» (Тамбов, НИИСХ, 2012), 46-й научной конференции молодых ученых, докторантов, аспирантов и соискателей степеней доктора и кандидата наук «Эффективность применения средств химизации в современных технологиях возделывания сельскохозяйственных культур» (Москва, ВНИИА, 2012). По материалам диссертации опубликовано 6 работ, в том числе 1 работа в рецензируемом журнале, рекомендованном ВАК РФ для публикации результатов исследований соискателями ученых степеней.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, методического раздела, пяти глав экспериментальной части, выводов, предложений производству и приложений. Список литературы включает 255 наименований, в том числе 15 на иностранных языках. Материал диссертации изложен на 154 страницах машинописного текста, включает 37 таблиц и 25 рисунков в тексте и 8 приложений.
