Введение к работе
з
Актуальность темы. Сельскохозяйственное производство представляет собой сложную взаимосвязанную систему природно-экологических и производственно-экономических условий, центральным звеном которого являются объемы производства и качество зерновой продукции. Устойчивость и динамика производства зерновой продукции обусловлены многими природными и антропогенными факторами.
Роль связующего звена в биосфере принадлежит почвенному покрову. Почвенный покров является продуктом биосферы и ее компонентом, вместе с растительным покровом он играет громадную роль в сохранении нормального режима биосферы. Специфика почвенного покрова в полной мере отражает неоднородность климата и ландшафтное разнообразие территории Саратовской области.
В рамках глобального потепления отчетливо проявляется связь урожайности отдельных групп, прежде всего, зерновых культур с биосферными процессами в агроландшафте. Длительный мониторинг за уровнем продуктивности зерновых культур выявил закономерность повышения урожайности озимых и снижения этого показателя для яровых культур.
В этих условиях усиливается роль оперативной почвенно-агрохимической диагностики, основанной на применении компьютерных технологии, которая дает возможность на любом уровне отразить пестроту почвенного плодородия. Применение глобального навигационного прибора позволяет выявить и зафиксировать на координатной основе пространственное размещение на рабочем участке почвенных контуров с различным уровнем потенциального и эффективного плодородия, что, в свою очередь, дает возможность провести более глубокую адаптацию технологий возделывания сельскохозяйственных культур к природным условиям. Как показали исследования это один из наиболее выгодных приемов снижения энергозатрат на производство сельскохозяйственной продукции.
Цель исследований. В рамках элементарной почвенной структуры (ЭПС) и элементарных почвенных ареалов (ЭПА) на основе использования компьютерных технологий провести почвенно-агрохимическую диагностику, выявить уровень дифференциации почвенного плодородия, определить зависимость формирования продуктивности и качества зерна пшеницы от природных и антропогенных факторов на черноземах Правобережья Саратовской области.
Задачи исследований: в общей контурной системе ЭПС и ЭПА определить долю различных по
площади контуров; рассчитать коэффициент пространственной вариации гумуса и элементов эффективного плодородия (N-N03, Р205, К20, рН) в различных по площади контурах ЭПС;
4 для элементарных почвенных ареалов (ЭПА) выявить особенности внут-рипольной дифференциации контуров с элементами почвенного плодородия и коэффициент их пространственной вариации; в различных по площади контурах выявить продуктивную и качественную реакцию пшеницы на уровень содержания в них элементов плодородия почв; разработать приемы оптимизации урожайности и качества пшеницы; определить эколого-экономическую эффективность приемов возделывания пшеницы.
Научная новизна. Впервые для условий черноземов Правобережья Саратовской области на основе компьютерной технологии в рамках ЭПС и ЭПА проведена почвенно-агрохимическая диагностика, получены сопряженные данные контурной дифференциации почвенного покрова по основным элементам плодородия и уровню урожайности пшеницы. На основе контурной дифференциации элементов плодородия разработаны приемы оптимизации продуктивности и качества пшеницы.
Практическая значимость. Результаты контурной дифференциации почвенного плодородия послужат основанием для формирования экологически обоснованных агроландшафтов, оптимизации в них структуры сельскохозяйственных угодий, рационального использования возобновляемых почвенных ресурсов, повышения продуктивности и качества зерновых культур.
Личный вклад автора. При подготовке и выполнении диссертационной работы автором подготовлена и проанализирована база дынных по контурной дифференциации почвенного покрова, проведен сопряженный поконтурный учет урожая, заложены опыты с удобрениями, определена эколого-экономическая эффективность возделывания пшеницы в рамках контурной дифференциации. Всем сотрудникам отдела защиты почв от эрозии, ООО «Фотограмметрия», лаборатории качества зерна и массовых анализов, принимавших активное участие в подготовке диссертационной работы выражаю свою благодарность. Положения, выносимые на защиту:
Контурная пространственная дифференциация плодородия на черноземных почвах Правобережья Саратовской области на уровне ЭПС и ЭПА и показатель вариабельности плодородия в различных по площади контурах.
Продуктивная и качественная реакция озимой и яровой пшеницы на контурную дифференциацию плодородия.
Агроэкологическая и экономическая целесообразность производства пшеницы в условиях контурной пространственной дифференциации почвенного плодородия на пашне.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на международных научно-практических конференциях "Агрохимия и экология: история и современность" (Н. Нов-
5 город, 2008 г.), «Интенсификация, ресурсосбережение и охрана почв в адаптивно-ландшафтных системах земледелия» (Курск, 2008 г.), «Энтузиасты аграрной науки» (Краснодар, 2009г.), на научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов ФГО ВПО СГАУ им. Н.И. Вавилова (Саратов, 2007, 2008, 2009 гг.), на международных научных конференциях «Вавиловские чтения»(2008, 2009 гг.), научно-практической конференции. ГНУ НИИСХ Юго-Востока РАСХН «Зональные особенности научного обеспечения сельскохозяйственного производства Юго-Востока России» (Саратов, 2009 г., 2010 г.), Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых и специалистов «Молодые ученые агропромышленному комплексу Поволжья» (Саратов, 2010 г.).
Реализация результатов исследований. Результаты проведенных исследований апробированы в «Экспериментальном хозяйстве» ГНУ НИИСХ Юго-Востока, Аркадакской ГСХОС, ИП Спиридонов, Базарно-Карабулакского района, ООО «Лидер», Хвалынского района, ООО фирма «Иловля» Красноармейского района.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 научных работ, в том числе 3 - в реферируемых журналах по списку ВАК.
Объем и структура работы. Диссертация изложена на 172 страницах компьютерного текста, состоит из введения, 6 глав, выводов и предложений производству, включает 36 таблиц, 18 рисунков, имеет 15 приложений. В список литературы входят 220 источников, в том числе 12 - зарубежных авторов.
