Почвенно-агрохимические параметры и урожайность яровой пшеницы в лесостепи среднего поволжья

Вид материала

Автореферат диссертации

Содержание Официальные оппоненты Ведущая организация Общая характеристика работы Цель и задачи исследований. Научная новизна. Практическая значимость. Положения, выносимые на защиту Апробация работы. Структура и объем работы. Содержание работы Глава II. Теоретические предпосылки устойчивого и экологи-ческого земледелия. Глава III. Почвенно-экологическое состояние пахотных почв. Глава IV. Закономерности пространственной и временной изменчи-вости зональных почв. Глава V. Региональные оптимальные показатели свойств и строе-ния пахотных почв. Глава VI. Региональные модели плодородия зональных почв. Глава VII. Агрохимическая характеристика пахотных почв. Глава VIII. Агроэкологический потенциал, особенности его реализа-ции. Глава IX. Динамика, темпы роста урожаев яровой пшеницы. Глава X. Оценка современного состояния земледелия. Рекомендации производству ... Полное содержание

Подобный материал:

• Степанова юлия Владимировна, 521.59kb.
• Оценка реакций сортов яровой мягкой пшеницы на техногенные, абиотические и биотические, 339.75kb.
• Влияние частей склона на плодородие выщелоченного чернозема, урожайность и качество, 325.93kb.
• Отчет о производственных испытаниях на посевах яровой пшеницы регулятора роста Гуминатрин, 117.24kb.
• Ресурсосберегающие способы обработки почвы при возделывании зерновых культур в лесостепи, 356.44kb.
• Руководство и ключевой персонал, работающий над проектом, 25.98kb.
• А. В. Салтыков Ульяновский государственный технический университет, 62.5kb.
• Программа 60-ой научной студенческой конференции агрономический факультет 27 30 марта, 223.88kb.
• Влияние новых гербицидов на засоренность посевов и продуктивность продовольственной, 512.21kb.
• Реферат к отчету по теме: «Агроэкономическая оценка хелатных микроудобрений (жусс), 14.76kb.

На правах рукописи


Бакиров Назиб Багуманович


ПОЧВЕННО-АГРОХИМИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ

И УРОЖАЙНОСТЬ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ В ЛЕСОСТЕПИ

СРЕДНЕГО ПОВОЛЖЬЯ


Специальность 06.01.03 – агропочвоведение, агрофизика


Автореферат диссертации на соискание ученой степени

доктора сельскохозяйственных наук


Киров – 2009


Работа выполнена в Татарском научно-исследовательском институте агрохимии и почвоведения Российской академии сельскохозяйственных наук


Научный консультант: доктор биологических наук, профессор

Давлятшин Ильфрит Давлиевич


^ Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Сапожников Петр Михайлович,

доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Ивойлов Александр Васильевич,

доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Юлушев Ирек Галеевич


^ Ведущая организация: Казанский государственный университет

им. В.И. Ульянова-Ленина


Защита состоится 16 апреля 2009 года в 10 часов на заседании диссертационного совета ДМ 220.022.03 при ФГОУ ВПО «Вятская государственная сельскохозяйственная академия».

Адрес: 610017, г. Киров, Октябрьский проспект, 133, ауд. Б-206;

Факс: (8332) 548-633

e-mail: vsaa@insysnet.ru


С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ФГОУ ВПО «Вятская государственная сельскохозяйственная академия».


Автореферат разослан « » марта 2009 года


Ученый секретарь

диссертационного совета,

кандидат биологических наук,

доцент О.С. Кривошеина

^ ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ


Актуальность исследований. В конце ХХ столетия человечество осознало, что состояние общества, дальнейшее его поступательное движение определяется уровнем аккумуляции и утилизации солнечной энергии зеленым растительным покровом, в том числе сельскохозяйственными культурами. В этом процессе посредником являются почва и ее свойства, участвующие в обеспечении растений питательными элементами и влагой. В основе механизма управления продуктивностью агроценозов лежит оптимизация почвенно-агрохимических свойств, обеспечивающих полное исполь­зование потенциала естественной влагообеспеченности, тепловых ресурсов местности.

Однако почвенно-агрохимические свойства, природные ресурсы влаги и тепла, принимающие участие в формировании урожая сельско­хозяйственных культур, вариабельны как в пространстве, так и во времени. Кроме того, уровень реализации потенциала влаги и тепловых ресурсов полностью определяется экономическим положением и уровнем развития общества того или иного государства, отдельных его регионов. В связи с этим возникают целесообразность и необходимость мониторинга за состоянием почвенно-агрохимических свойств пахотных угодий, исследований связей между свойствами почв и урожайностью культур с целью разработки корректи-рующих мероприятий повышения продуктивности пахотных почв и последу-ющего прогнозирования состояния системы «почва − продуктивность сельско-хозяйственных культур − хозяйственная деятельность».

^ Цель и задачи исследований. Целью работы является разработка оптимальных параметров свойств и модели плодородия зональных пахотных почв для повышения урожайности яровой пшеницы до регионального агроэкологического потенциала по влагообеспеченности в западной части Предуральской провинции центральной полосы лесостепной зоны в пределах Западного Закамья (Среднего Поволжья). Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

1. создание банка данных зональных пахотных почв, их агрохими-ческих свойств, урожайности яровой пшеницы и показателей хозяйственной деятельности (минеральные и органические удобрения, площади известкования и фосфоритования);
   
2. статистическая обработка накопленной почвенной информации, временного ряда урожайности яровой пшеницы методом скользящих средних;
   
3. разработка оптимальных параметров и прикладной модели плодо-родия зональных пахотных почв;
   
4. установление агроэкологического потенциала урожайности яровой пшеницы по теплообеспеченности, влагообеспеченности и агрохимическим свойствам;
   
5. разработка нового подхода расчета окупаемости удобрений на основе статистических параметров удобрений и урожайности яровой пшеницы;
   
6. выявление доли участия факторов в формировании урожайности яровой пшеницы, ее темпов роста и оценка погодных условий конкретного года на основе скользящих средних;
   
7. изучение связи между агрохимическими свойствами и урожайностью яровой пшеницы с выявлением лимитирующего фактора;
   
8. разработка концепции управления почвенным плодородием.
   

^ Научная новизна. Впервые в работе дана региональная статистическая характеристика аналитических, морфометрических показателей, агрохими-ческих свойств пахотных почв; установлена доля участия естественного плодородия почв, хозяйственной деятельности в формировании урожайности яровой пшеницы на современном этапе развития земледелия. Разработаны региональные оптимальные параметры, модели плодородия зональных почв по новой прикладной структуре, представляющие основу механизма управления почвенным плодородием, определяющие очередность практических меропри-ятий для получения высоких и устойчивых урожаев яровой пшеницы.

Предложены новые подходы расчета окупаемости (оплаты) минераль-ных и органических удобрений основной продукцией зерновых культур, оценки агроклиматических условий сельскохозяйственного года по временному ряду скользящих средних урожайности культур. По материалам корреляционного анализа между агрохимическими свойствами и урожайностью яровой пшеницы установлен лимитирующий фактор в формировании урожаев яровой пшеницы – содержание подвижного фосфора в условиях средней полосы лесостепной зоны, где преобладающими зональными почвами являются черноземы опод-золенные и выщелоченные, темно-серые лесные почвы.

^ Практическая значимость. Предложенная система подходов в оценке современного агрохимического состояния пахотных почв, а также выводы, вытекающие из изучения связи между свойствами почв различного уровня и продуктивностью агроценозов, предназначены для принятия управленческих решений в системе Минсельхозпрода, Агрохимической службы Республики Татарстан, а также на сельскохозяйственных предприятиях различных форм собственности. Материалы исследований позволяют целенаправленно управ-лять форми­рованием урожаев культур и по мере возможности приближать средние урожаи культур к агроэкологическому потенциалу территории.

Предложенные автором подходы по расчету окупаемости минеральных и органических удобрений, оценке агроклиматических условий сельско­хозяйственного года, использование метода скользящей средней урожайности яровой пшеницы для определения современного уровня продуктивности пахотных почв имеют как практическое значение, так и методическую ценность.


^ Положения, выносимые на защиту

1. Для оперативного управления предлагается прикладная структура модели почвенного плодородия, состоящая из блока динамичных и устой-чивых свойств.

2. Для исследования связи между почвенными свойствами и продук-тивностью агроценозов наиболее оптимальны скользящие средние временного ряда урожайности яровой пшеницы, длина шага которых отражает цикл (элементы) солнечной активности.

3. Особенности связи между урожайностью яровой пшеницы и агро-химическими свойствами выявляют долю участия почвенного, хозяйственного факторов и погодных условий в составе продукции агроценозов.

^ Апробация работы. Основные теоретические и практические резуль-таты исследований докладывались и обсуждались на Международных, Всерос-сийских, региональных научных, научно-практических конференциях (Уфа, 2000; Алматы, 2000, 2001, 2004, 2005; Чебоксары, 2000; Казань, 2001, 2002, 2003, 2005, 2006; 2008; Рязань, 2001; Москва, 2002, 2005; Ижевск, 2002; Новосибирск, 2004; Томск, 2005; Ставрополь, 2006; Нижний Новгород, 2008; Ростов-на-Дону, 2008; Санкт-Петербург, 2006, 2008). По материалам диссер-тации опубликовано 50 работ, из них 11 – в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях, определенных Высшей аттестационной комиссией .

^ Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, десяти глав, основных выводов, списка литературы и приложений к отдельным главам. Работа изложена на 420 страницах компьютерного текста, включает 155 таб-лиц, 39 рисунков и 2 приложения. Список литературы представлен 375 источ-никами, в том числе 25 – на иностранном языке.


^ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ


Глава I. Объект и методика исследований. Объект исследования занимает Западное Закамье Среднего Поволжья западного крыла Предураль-ской провинции (Природно-сельскохозяйственное районирование земельного фонда СССР, 1975; Природно-сельскохозяйственное районирование и исполь-зование земельного фонда СССР, 1983).

В состав изучаемого региона входят 8 административных районов (Аксубаевский, Алексеевский, Алькеевский, Новошешминский, Нурлатский, Спасский, Черемшанский, Чистопольский) общей площадью 14 937 км². Регион занимает ведущее положение в производстве товарного зерна, имеет высокий удельный вес в производстве продуктов животноводства.

Геоморфологическое строение и характеристика геологического строе-ния детально рассматриваются в работах ученых Казанского государственного университета (Сементовский, Батыр, Ступишин, 1951; 1960; Селивановский, 1962; Сементовский, 1963; Батыев, Ступишин, 1972 и др.). Западное Закамье занимает нижнюю ступень равнины, возвышающейся с западных границ (река Волга) на восток до Бугульминского плато (Ступишин, 1962). 35,4 % тер-ритории находится над уровнем моря до 100 м, 63,6 % – на уровне 100–200 м.

Почвообразующими породами служат делювиальные, элювиально-делювиальные отложения, иногда – элювий коренных пород (Винокуров, 1962; Копосов, Бакиров, 2004).

Естественная растительность – широколиственные леса и луговая степь. В настоящее время лесные массивы в основном уничтожены, сохранились на водоразделах, крутых склонах (Марков, Маркова, 1964).

Климат – умеренно континентальный. Среднегодовая температура – 3,3 – 3,5 ^оС, июля – 18,9 – 19,2 ^оС, января − -13,7 ^оС. Сумма активных температур – более 2250 ^оС, длина вегетационного периода – 125 – 136 дней. Годовое количество осадков варьируется от 501 до 527 мм, за теплый период – от 341,9 до 357 мм. Оно также варьируется как по годам, так и по сезонам, месяцам, что характерно для континентального климата. Весенние запасы продуктивной влаги составляют 134 – 172 мм.

Земли сельскохозяйственного назначения занимают 965,6 тыс. га, а сельскохозяйственные угодья – 913,5 тыс. га, в том числе пашня – 778,4 тыс. га. Ведущими культурами являются традиционные зерновые (48,9 %), среди них преобладает яровая пшеница (16,4 %). Доля кормовых культур высокая – 34,2%, чистые и сидеральные пары занимают 14,4 %.

Удельный вес кормовых культур отражает развитое животноводство. Поголовье КРС составило 159,4 тыс. голов, 121,3 тыс. свиней и 8,5 тыс. лошадей.

Характерная черта современного земледелия − применение минераль-ных и органических удобрений на фоне известкования и фосфоритования кислых почв (табл. 1).

Т а б л и ц а 1

Насыщенность пашни органическими и минеральными удобрениями, площади известкования и фосфоритования (фрагмент)

Годы	Минеральные удобрения, кг д.в./га	Органические удобрения, т/га	Площадь, тыс.га
			известкования	фосфоритования
1974	22,9	2,25	0,0	0,0
1980	36,9	4,15	1,58	1,2
1985	63,9	4,39	3,52	5,5
1990	96,0	3,76	7,96	4,4
1993	129,1	4,30	9,1	8,37
1997	94,0	1,52	6,8	0,0
1998	57,4	1,09	4,01	0,0
1999	45,1	0,94	3,68	0,0
2000	68,8	1,09	3,93	0,0
2004	50,9	0,81	3,26	0,0
Сумма*	2010	90,72	146,46	81,25
Среднее*	64,8	2,93	4,72	2,71