Содержание к диссертации
с.
ВВЕДЕНИЕ 5
1. ПРОБЛЕМА РАСТИТЕЛЬНОГО БЕЛКА И РОЛЬ ЧЕЧЕВИЦЫ В
ЕЕ РЕШЕНИИ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ) И
История вопроса и современные подходы к решению проблемы 11
Происхождение и современный ареал распространения культу-
ры 17
Площади посева и урожайность современных сортов чечевицы 22
Морфогенез и видовое разнообразие Lens L 25
Химический состав и его изменчивость 32
Пищевые и кормовые достоинства и использование 39
Формирование высокопродуктивных агрофитоценозов тарелочной чечевицы в различных почвенно-климатических условиях 44
2. АГРОКЛИМАТИЧЕСКИЕ И ПОЧВЕННЫЕ РЕСУРСЫ ЛЕСО
СТЕПНОЙ ЗОНЫ СРЕДНЕГО ПОВОЛЖЬЯ И ИХ СООТВЕТСТ
ВИЕ БИОЛОГИИ ЧЕЧЕВИЦЫ 51
Почвы Среднего Поволжья 51
Климат и динамика основных метеорологических условий в Среднем Поволжье 59
3. УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ... 63
Программа и методика исследований 63
Условия проведения исследований 68
4. АГРОБИОЛОГИЧЕСКИЕ И ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ
АДАПТИВНОЙ ТЕХНОЛОГИИ СОЗДАНИЯ ВЫСОКОПРОДУК
ТИВНЫХ АГРОФИТОЦЕНОЗОВ ЧЕЧЕВИЦЫ ТАРЕЛОЧНОЙ ... 77
4.1. Динамика изменения основных метеорологических условий в
лесостепной зоне Среднего Поволжья с 1912 по 2001 гг 78
Полнота всходов в зависимости от метеорологических условий, способов посева и качества семян 87
Продолжительность вегетации и динамика роста 105
Динамика формирования ассимиляционной поверхности и накопления биомассы 115
Приемы оптимизации фотосинтетической деятельности агрофитоценозов чечевицы 137
Особенности развития корневой системы и симбиотического аппарата культуры 137
Симбиотическая продуктивность чечевицы при разной плотности посева 151
Водопотребление чечевицы и влияние агротехнических приемов на водообеспеченность ее посевов 154
Структура продуктивных агрофитоценозов и урожайность 165
4.10. Динамика химического состава и питательная ценность
чечевицы тарелочной 176
5. ОПТИМАЛЬНЫЕ АГРОТЕХНИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ
ВЫСОКОПРОДУКТИВНЫХ ФИТОЦЕНОЗОВ ЧЕЧЕВИЦЫ
ДЛЯ УСЛОВИЙ ЛЕСОСТЕПНОГО ПОВОЛЖЬЯ 188
Влияние сроков посева на продукционные процессы и урожайность чечевицы 199
Влияние способов посева на урожайность и качество зерна чечевицы 206
Влияние норм высева на урожай и структурные элементы его составляющие 215
Оптимизация норм высева семян при разных фонах предпосевного удобрения 226
6. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СИСТЕМЫ СЕМЕНОВОДСТВА
ТАРЕЛОЧНОЙ ЧЕЧЕВИЦЫ 244
6.1. Общие положения 244
Особенности и перспективы развития современной системы семеноводства 249
Система оптимизации семеноводства чечевицы 252
Смешанные посевы чечевицы как один из факторов увеличения
и стабилизации производства семян 264
7. РОЛЬ ПОСЕВНЫХ КАЧЕСТВ СЕМЯН И ПОСЛЕПОСЕВНЫХ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРИЕМОВ В ОПТИМИЗАЦИИ ПРО
ДУКЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ АГРОЦЕНОЗОВ ЧЕЧЕВИЦЫ ТА
РЕЛОЧНОЙ 274
Влияние посевных качеств семян на урожайность чечевицы.. 276
Прикатывание посевов 285
Довсходовое и послевсходовое боронование как эффективный прием защиты посевов от сорной растительности 288
Приемы защиты посевов чечевицы от болезней и вредителей 293
7.5. Технологические схемы уборки урожая чечевицы 313
8. БИОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ
ЭФФЕКТИВНОСТЬ АДАПТИВНЫХ ПРИЕМОВ ВЫРАЩИВАНИЯ
ВЫСОКОТОВАРНОГО ЗЕРНА И КОНДИЦИОННЬІХ СЕМЯН ЧЕ
ЧЕВИЦЫ ТАРЕЛОЧНОЙ 321
ВЫВОДЫ 325
РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ 333
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 334
ПРИЛОЖЕНИЯ '. 373
Введение к работе
Во всем мире до сих пор не решена в полной мере проблема производства высококачественного растительного белка. Но особенно сложно решение этой задачи происходит в России и, в первую очередь, в зоне Поволжья, где еще в недавнем прошлом производство зернобобовых культур было на достаточно высоком уровне.
В прошлом столетии Россия, а затем и Советский Союз, занимали первое место в мире по размеру посевных площадей, производству и экспорту одной из наиболее ценных зернобобовых культур — чечевицы. Перед второй мировой войной (1941-1945 гг.) посевные площади чечевицы в СССР превышали 1 млн.га., а основными регионами ее возделывания были Поволжье, Центральная черноземная зона, Нечерноземье и некоторые другие регионы страны. Сейчас же в России едва посевы чечевицы ежегодно занимают 3,5-4,0 тыс. гектаров. Утрачены позиции и по ее семеноводству, и по технологии возделывания.
Еще в 50-е годы прошлого столетия селекцией и семеноводством чечевицы в бывшем Союзе занимались более 15-ти научно-исследовательских учреждений. В Поволжье — Аркадакская, Балашовская, Безенчукская, Кузнецкая, Петровская, Саратовская, Ульяновская опытные станции, в ЦЧО — Тамбовская, Степная опытная станция, Богородицкое опытное поле, Всероссийский институт зернобобовых культур и т.д.
В настоящее время полностью разрушена система семеноводства чечевицы, а постоянный дефицит семян не дает возможности расширенного воспроизводства этой культуры. В тех немногочисленных хозяйствах, где еще занимаются чечевицей, сложилась практика "самообеспечения" посевным материалом, что приводит к снижению качественных показателей семян.
Возродить славу чечевичного поля России является не простой, но очень необходимой для сельскохозяйственного производства задачей. Поэтому исследования, связанные с биологией чечевицы, разработкой адаптив-
ных технологий ее возделывания и стабилизацией производства семян имеют большое практическое значение.
Актуальность работы. Среди огромного многообразия зернобобовых культур чечевица занимает особое место благодаря своим непревзойденным вкусовым качествам, высокоусвояемому человеческим организмом белку, большому набору незаменимых аминокислот, витаминов и микроэлементов.
Посевные площади чечевицы во всем мире неуклонно возрастают. Достаточно сказать, что по данным ФАО в настоящее время мировые посевы чечевицы превысили 3,5 млн. гектаров или они возросли за последние 90 лет более чем в 8 раз. Например, в Канаде посевные площади чечевицы составляют уже более 300 тыс. гектаров, а ее экспорт стал доходной статьей государства.
Огромный спрос на эту культуру как внутри страны, так и на мировом рынке открывает широкие возможности для возобновления ее производства.
В России северная граница устойчивого производства чечевицы проходит по линии Москва — Ижевск, а нижняя — по югу Саратовской и Самарской областей. Широко культивировалась она и в Предуралье, но традиционными районами ее возделывания являются области Среднего Поволжья и Нечерноземья, а также зона ЦЧО.
Возрождение интереса производителя к этой культуре через разработку новых подходов к технологии ее возделывания^ и, в первую очередь, через стабильное производство семян является весьма актуальным вопросом в решении проблемы - увеличения производства пищевого растительного белка.
Цель и задачи исследований. Катастрофическое снижение посевов чечевицы в России произошло в 40-е годы XX века (годы второй мировой войны). Эта тенденция сохранилась и в последующие годы.
За это время произошло значительное изменение условий окружающей среды и, прежде всего метеорологических условий для роста и развития растений.
В связи с этими обстоятельствами нами были поставлены следующие
задачи:
на базе проводимых на Петровской селекционно-опытной станции метеорологических наблюдений за 90-летний период времени (1912-2001 гг.) изучить динамику произошедших изменений основных метеорологических условий произрастания чечевицы в Среднем Поволжье;
изучить важнейшие биологические особенности современных сортов чечевицы и их адаптивность к изменившимся условиям обитания;
исследовать реакцию районированных сортов чечевицы на изменение условий окружающей среды;
обосновать агроклиматическое районирование производства семян чечевицы;
разработать модель адаптивной технологии возделывания чечевицы;
дать агробиологическое обоснование совершенствования технологии возделывания чечевицы по следующим вопросам:
подготовка семян к посеву;
сроки посева;
нормы высева и способы посева;
приемы ухода за посевами;
система защиты от сорняков, болезней и вредителей;
смешанные посевы чечевицы как важный фактор увеличения и стабилизации ее производства;
оптимальные сроки и способы уборки урожая чечевицы.
Дать биоэнергетическую оценку разработанным элементам технологии возделывания чечевицы и показать экономическую эффективность адаптивных приемов технологии возделывания чечевицы.
Провести производственную проверку наиболее эффективных приемов технологии возделывания чечевицы.
Научная новизна. Определена роль чечевицы в биологизации земледелия. Предложены новые подходы к стабильному производству семян чече-
вицы, а именно - разработана схема агроклиматического районирования ее семеноводческих посевов. Определены оптимальные параметры основных условий окружающей среды, максимально соответствующие биологическим особенностям культуры. Изучена динамика изменения метеорологических условий лесостепи Среднего Поволжья с 1912 по 2001 гг. и разработана модель адаптивной технологии возделывания чечевицы на основе агроклиматического и агробиологического обоснования основных агротехнических приемов. Обоснована энергетическая и экономическая эффективность основных приемов оптимизации продукционных процессов чечевицы в Среднем Поволжье.
Положения, выносимые на защиту:
динамика изменения основных метеорологических условий в Среднем Поволжье за период с 1912 по 2001 годы на примере Петровской селекционно-опытной станции;
биологические особенности современных сортов чечевицы;
оптимальные условия для бобово-ризобиального симбиоза чечевицы в условиях выщелоченных черноземов Среднего Поволжья;
агробиологическое обоснование оптимальных параметров основных агротехнических приемов возделывания чечевицы;
энергетическая и экономическая эффективность оптимальной модели адаптивной технологии возделывания чечевицы.
Практическая значимость. Разработанные приемы увеличения и стабилизации производства товарной и семенной чечевицы могут быть использованы в качестве модели для аналогичных почвенно-климатических условий других регионов страны.
Схема агроклиматического районирования семеноводческих посевов чечевицы позволит увеличить производство ее семян для расширенного воспроизводства данной культуры.
Разработанная и апробированная в производстве технология возделывания чечевицы в условиях лесостепной зоны Среднего Поволжья обеспечи-
вает повышение урожайности культуры на 15-20% и предусматривает:
определение оптимального диапазона основных показателей внешней среды для продуктивного роста и развития чечевицы;
создание благоприятных условий для развития и продуктивной деятельности бобово-ризобиального симбиоза;
оптимизацию сроков посева чечевицы, способствующих снижению негативного воздействия неблагоприятных метеорологических условий в период роста, развития растений и в процессе уборки урожая;
применение биологически обоснованных норм высева семян и способов посева, позволяющих увеличить урожайность чечевицы и повысить выход высокотоварных семян;
включение в предпосевную подготовку семян таких приемов, как — калибровка, тщательная очистка, обработка семян ризоторфином и микроэлементами увеличивающих урожайность чечевицы на 15-20%;
внедрение приемов и мер защиты посевов чечевицы от болезней и вредителей, позволяющие значительно увеличить валовые сборы высококачественного зерна;
подбор компонентов в смешанные посевы чечевицы, позволяющие предотвратить полегание растений чечевицы, снизить самоосыпаемость бобов и семян и, тем самым, способствующих стабилизации производства семян;
оптимизация сроков и способов уборки чечевицы позволяющая максимально исключить потери зерна;
создание переходящих страховых фондов семян для посева в полном объеме, позволяющих стабилизировать расширенное производство чечевицы.
Результаты исследований автора прошли производственную проверку в различных районах Саратовской и Пензенской областей, в Мордовии и Татарстане и получили отражение в монографии «Чечевица» (Пенза, 1999) и «Оптимизация семеноводства и технологии возделывания чечевицы (Пенза, 2007).
Исследования проводились в соответствии с тематическими планами и
программами Российской академии сельскохозяйственных наук.
Апробация работы. Результаты исследований докладывались на заседаниях ученых советов Петровской селекционно-опытной станции и Пензенского научно-исследовательского института сельского хозяйства, VI и VII Международных научно-практических конференциях "Нетрадиционное растениеводство, экология, здоровье" (Симферополь, 1997, 1998), научно-практической конференции "Вопросы повышения устойчивости зернового хозяйства в условиях Поволжского региона" (Кинель, 1997), материалах научной конференции Пензенской ГСХА (Пенза, 1997), Всероссийской научно-практической конференции "Селекция и семеноводство сельскохозяйственных культур" (Пенза, 1997), Всероссийской научно-практической конференции "Интродукция нетрадиционных и редких сельскохозяйственных растений" (Пенза, 1998), в сборнике "Современное состояние и перспективы развития селекции и семеноводства сельскохозяйственных культур в Российской Федерации" (Пенза, 1998), материалах научно-практической конференции, посвященной 25-летию М.И. Сапрыгина (Пенза, 1998), Международной научной конференции "Эколого-экономические и агротехнические аспекты земледелия" (Пенза, 1999), Международной научно-практической конференции "Актуальные вопросы агроэкологии в интегрированных системах защиты растений" (Пенза, 1999), Всероссийской научно-практической конференции "Достижения и перспективы селекции и семеноводства сельскохозяйственных культур" (Пенза, 1999), материалах VIII Всероссийской научно-практической конференции (Пенза, 2004), Международной научной конференции, посвященной 120-летию Л.А. Пельциха (Чебоксары, 2005).
Публикации результатов исследований. Автором опубликовано 45 научных работ, в том числе более 35 по теме диссертации, из них 2 монографии, практическое руководство по технологии возделывания чечевицы, 7 статей в центральных журналах перечня ВАК РФ, более 25 статей в материалах Международных и Всероссийских научных и научно-практических конференций.
