Введение к работе
Актуальность темы. Экологические проблемы особенно остро стоят в засушливых регионах страны, наиболее подверженных эрозионным процессам, способствующим развитию опустынивания и экологического кризиса. Чаще других засушливые регионы подвержены действию атмосферной и почвенной засухи, приводящих к потере урожая сельскохозяйственных, овощных, лесных и плодово-ягодных культур. Засуха, высокие температуры, пыльные бури, напряженный ветровой режим отрицательно сказываются и на состояние насаждений, составляющих озеленение городов и населенных пунктов, что в целом отрицательно сказывается на окружающей человека среде и его здоровье. Для решения целого ряда вопросов, связанных с размножением и выращиванием растений, повышением их продуктивности, декоративности большое значение имеет разработка научно-обоснованных рекомендаций, направленных на моделирование оптимальных условий для их роста и развития. Решению этой проблеме и посвящены исследования по теме диссертации.
Объект исследования - древесные и травянистые растения. Исследовалась их толерантность к высоким, низким температурам и дефициту влаги.
Цель исследования - разработка теоретически обоснованных и
экспериментально проверенных рекомендаций, направленных на
оптимизацию условий для размножения, выращивания и содержания в культуре растений, с использованием прогрессивных и апробированных технологий, позволяющих моделирование оптимального гидротермического режима.
Задачи исследования:
1- уточнить видовой состав природных и антропогенных экосистем
Балашовского и Аркадакского районов Саратовской области;
2- определить толерантность растений к высоким и низким
температурам атмосферного воздуха;
3- изучить толерантность растений к дефициту влаги в почве;
4- определить целесообразность применения гидротермического
режима, как основы для разработки агротехники размножения и содержания
растений;
5- разработать научно-обоснованные рекомендации, направленные на
оптимизацию процессов размножения, выращивания и содержания
растений, с использованием прогрессивных технологий.
Исследования проводились в период с 2002 по 2011 гг. в Саратовской области (стационарные в Балашовском и Аркадакском районах) в Балашовском институте (филиале) федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Саратовского государственного университета им. Н. Г. Чернышевского» в соответствии с научно-исследовательской кафедральной темой: «Природные и рукотворные экосистемы Прихоперья, их состояние и пути улучшения».
Основные положения, выносимые на защиту:
- высокие температуры атмосферного воздуха не являются причиной
гибели растений, а лишь способствуют усилению дефицита влаги в почве,
что губительно для всходов и ювенильных растений;
- дифференцировать виды по степени их жароустойчивости не
представляется возможным;
- при водообеспечении почвы не ниже 75% от полевой влагоемкости
'(ПВ), экстремальные температуры атмосферного воздуха в районе
исследований не выходят за пределы валентности вида, а лишь
активизируют рост и развитие;
- основными, лимитирующими интродукцию экологическими
факторами, являются абсолютный минимум температуры и дефицит влаги,
отрицательное влияние первого невозможно нейтрализовать антропогенно,
нейтрализация второго возможна за счет внедрения прогрессивных
технологий и, прежде всего, методов орошения, что позволяет моделировать
оптимальный гидротермический режим для роста и развития растений;
- внедрение рекомендаций с использованием контейнерного метода
выращивания, с подпитывающим через дренаж увлажнением, гидро
изолированных посевных чеков и капельного орошения позволит
моделировать и поддерживать оптимальный для роста и развития растений
гидротермический режим.
Научная новизна:
- определена толерантность ряда покрытосеменных и голосеменных
растений к температурному режиму и дефициту влаги в почве;
выявлена необоснованность применения показателя «жароустойчивости», основанного на определении летальной температуры для листьев в водяной бане;
- высокие температуры при влажности почвы не ниже 75% от её ПВ,
обеспечивают активный рост и развитие растений;
длительный дефицит влаги в почве, ниже 70% от её ПВ сопровождается угнетением и снижением продуктивности растений;
для проведения лабораторных исследований и в практике выращивания посадочного материала предложено использование модифицированного контейнерного метода, обеспечивающего подпитывающее стабильное увлажнение.
Практическая значимость. Внедрение научно-обоснованных рекомендаций будет способствовать повышению устойчивости, долголетия, продуктивности и эффективности создаваемых насаждений.
Личный вклад. Автором диссертации самостоятельно разработаны программа и определены методы и проведены лабораторные, и полевые исследования, осуществлен сбор, обработка и анализ материалов, обоснованы теоретические положения диссертационной работы, выводы и рекомендации. Опубликованные работы написаны автором или при его участии.
Апробация работы. Результаты исследований докладывались на: науч.-прак. конф. молодых учёных: «Актуальные проблемы науки и образования» - Балашов, 2003; межвуз. науч.- прак. конф.: «Структура, состояние и охрана экосистем Прихоперья» - Балашов, 2003, 2007; 4 Всерос. Internet- конф.: «Проблемы экологии в современном мире» - Тамбов, 2007; Междунар. науч. - прак. конф.: «Экологическая безопасность региона» -Брянск 2008, 2009, 2010; Междунар. науч.- прак. конф.: «Современные проблемы оптимизации зональных и нарушенных земель» - Воронеж, 2009; Междунар. научно-прак. конф.: «Трансграничное сотрудничество в области экологической безопасности окружающей среды» - Гомель, 2011.
Достоверность результатов обеспечена многолетними комплексными исследованиями, проведенными современными методами и статистической обработкой данных с использованием компьютерной программы Microsoft Excel 2007.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 19 работ, в т.ч. три в журналах, включенных в перечень ВАК РФ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из общей характеристики работы, 5 разделов, выводов, списка литературы, представленного 231 источником, в том числе 205 - отечественных и 26 -иностранных работ и приложения, включающего три таблицы. Общий объем диссертации составляет 221 страницу в компьютерном варианте, включает 27 таблиц и 53 рисунка.
