Введение к работе
Актуальность исследований. Приоритетная роль в удовлетворении потребности населения в высоко витаминизированной продукции принадлежит луководству. Луковые культуры, в том числе репчатый лук занимает ведущие позиции в производстве овощной продукции. Несмотря на постоянный рост численности населения земного шара за последние 5 лет уровень производства лука в расчете на жителя планеты повысился с 8 до 9,1 кг в год. В структуре посевных площадей овощных культур в Российской Федерации лук занимает 122,91 тыс. га или 15,4 %.
В настоящее время спрос на лук превышает объемы производства, что стимулирует динамичное развитие данного сектора растениеводства. Перспективным регионом для развития производства лука в России является Нижнее Поволжье, где климатические ресурсы в сочетании с орошением обеспечивают формирование рекордных урожаев. Однако при современной практике возделывания лука средняя урожайность в регионе не превышает 40 т/га, тогда как многие современные гибриды позволяют формировать более 100 т/га стандартных луковиц. При этом технологии, ориентированной на формирование урожайности лука свыше 100 т/га, сегодня для региона Нижней Волги не существует. Создание такой технологии связано с необходимостью постановки нового спектра задач, решение которых должно быть направлено на повышение устойчивости производства (вопрос «гарантированных» урожаев), на получение продукции, отвечающей требованиям современных стандартов и нормативов. Важно определить условия, при которых возможно получение луковиц для длительного хранения, дифференцировать продукцию по критерию «сохранности» и возможности ее дальнейшего использования. Необходимо максимально использовать преимущества капельного орошения для решения вопросов ресурсосбережения и сохранения экологической стабильности. Решению этого круга задач, необходимых для разработки технологи создания высокопродуктивных луковых агроценозов, были подчинены наши исследования.
Актуальность исследований подтверждается выполнением их в соответствии с научно-технической программой РАСХН «Земледелие, мелиорация и лесное хозяйство» (2006-2010 гг.).
Целью исследований являлось обоснование элементов технологии орошения и удобрения высокопродуктивных гибридов лука с использованием систем капельного полива, обеспечивающих рациональное сочетание расходования ресурсов и выхода экологически безопасной продукции при планировании урожайности на уровне 80-120 т/га.
В соответствии с поставленной целью программой исследований предусматривалось решение следующих задач:
– с учетом биологических особенностей культуры установить научно-обоснованные уровни продуктивности перспективных гибридов лука и обосновать возможности их реализации;
– установить закономерности роста и развития лука, формирования урожайности стандартной продукции в зависимости от условий водного и минерального питания;
– определить динамику влажности активного слоя почвы в онтогенезе лука в различные по условиям увлажнения годы с последующим обоснованием эксплуатационных режимов орошения;
– оценить комплексное влияние орошения и удобрений, метеорологической среды региона на формирование эвапотранспирации и водный режим почвы в посевах лука;
– дифференцировать условия возделывания лука, обеспечивающие формирование продукции для длительного хранения и для немедленного использования или переработки, а также применительно к уровням продуктивности посева;
– установить закономерности накопления нитратов в луковице и определить режимы водного и минерального питания растений, которые обеспечивают формирование экологически безопасной продукции;
– выявить экономически эффективные сочетания регулируемых факторов для формирования планируемых, на уровне 80-120 т/га, урожаев лука.
Объект исследований – посевы лука на орошаемых землях сухостепной зоны светло-каштановых почв Нижнего Поволжья.
Предмет исследований – элементы технологии орошения и удобрения новых высокопродуктивных гибридов лука с использованием систем капельного орошения.
Научная новизна. С учетом потенциала продуктивности новых, перспективных гибридов лука определены сочетания водного и пищевого режимов почвы, которые обеспечивают формирование урожайности 80-120 т/га. Для этого диапазона продуктивности установлены закономерности формирования эвапотранспирации лука, основные параметры режимов капельного орошения, численные значения удельных затрат воды на единицу товарной продукции. Разработана статистическая модель накопления нитратов в луковице, позволяющая контролировать условия выращивания лука с целью формирования экологически безопасной продукции. Дифференцированы условия выращивания лука, определяющие пригодность полученной продукции для длительного хранения.
Основные положения, выносимые на защиту:
– комплексная оценка основных урожаеобразующих факторов, обеспечивающих получение 80-120 т/га стандартных луковиц;
– закономерности роста и условия формирования экологически безопасной продукции при формировании урожайности лука на уровне 80-120 т/га;
– закономерности формирования водного режима почвы, водопотребления и основные количественные характеристики технологии капельного орошения лука, обеспечивающей формирование 80-120 т/га экологически безопасной продукции при рациональном использовании водных ресурсов.
Достоверность результатов исследований подтверждается большим объемом экспериментальных данных, полученных в результате трехлетних полевых опытов, которые согласуются с общими представлениями в данной отрасли научных знаний, а также широким применением апробированных современных методик и стандартных методов математического анализа.
Практическая значимость работы определяется разработкой и внедрением технологии возделывания лука, обеспечивающей формирование 80-120 т/га экологически безопасной продукции. Изученные закономерности изменения биохимического состава луковиц во взаимосвязи с ростом продуктивности посева обеспечивают контроль качества формируемой продукции и оценку возможности ее длительного хранения.
Реализация результатов исследований. Производственная проверка разработанной технологии в КФХ «Выборнов В.Д. на площади 25 га и КФХ «Зайцев В.А.» на площади 30 га подтвердила возможность устойчивого формирования урожайности лука до 120 т/га с сохранением качества при рентабельности производства 108 %.
Апробация работы. Результаты исследований и основные положения диссертационной работы докладывались на 3 – й Всероссийской конференции молодых ученых «Новые технологии и экологическая безопасность в мелиорации» (Коломна, 2006 г.), «Проблемы устойчивого развития мелиорации и рационального природопользования» (ГНУ ВНИИГиМ, Москва, 2007 г.), «Мелиорация сельскохозяйственных земель в XXI веке: проблемы и перспективы» (Минск, 2007 г.), «Экологическое состояние природной среды и научно-практические аспекты современных мелиоративных технологий» (Мещерский филиал ГНУ ВНИИГиМ, 2006 г., 2008 г.), международной научно-практической конференции «Проблемы мелиорации земель и воспроизводства почвенного плодородия» (Волгоград, 9-12 сентября 2008 г.), на научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава Волгоградской ГСХА (2007-2009 гг.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 3 статьи, получено 3 патента на изобретения.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов, рекомендаций производству, списка использованной литературы и приложений. Содержание работы изложено на 237 страницах, в том числе основного текста 119 страниц. Работа содержит 41 таблицу, 20 рисунков, 51 приложение. Список использованной литературы включает 172 источника, в том числе 30 иностранных автора.
