Экологически безопасные приемы регулирования состава продуцентов в агроценозах озимой пшеницы тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.16, кандидат сельскохозяйственных наук Стекольникова, Нина Викторовна

• Стекольникова, Нина Викторовна
• кандидат сельскохозяйственных наук
• 2006

Оглавление диссертации кандидат сельскохозяйственных наук Стекольникова, Нина Викторовна

ВВЕДЕНИЕ.

1 ПРОБЛЕМЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ СОСТАВА И ЧИСЛЕННОСТИ СЕГЕТАЛЬНЫХ РАСТЕНИЙ В АГРОЦЕНОЗАХ (Обзор литературы).

2 ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1 Климат и метеорологические условия.

2.2 Почвы и их агроэкологическая характеристика.

2.3 Растительность.

2.3 Методика проведения исследований.

3 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.1 Факторы, определяющие формирование агроценозов озимой пшеницы.

3.2 Влияние подсева вики мохнатой на формирование агроценоза и продуктивность озимой пшеницы.

3.3 Экологическое обоснование использования свекловичного жома в * качестве органического удобрения.

4 ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ.

ВЫВОДЫ.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Экологически безопасные приемы регулирования состава продуцентов в агроценозах озимой пшеницы»

Актуальность проблемы. Проблема конструирования высокопродуктивных и экологически устойчивых агрофитоценозов является одной из наиболее сложных и наименее изученной в экологии. В первую очередь это связано с вопросами регулирования состава агрофитоценозов, предусматривающих определенное соотношение культурных и сорных (сегетальных) растений в полевых сообществах.

Сегетальные растения являются постоянными спутниками сельскохозяйственных культур, существенно снижая их продуктивность.

По данным ВНИИЗР по уровню засоренности 53% агроценозов уже попали в критическое состояние и на момент исследования были не способны обеспечить рентабельное производство экологически безопасной продукции (Щербаков, 1996).

Для уничтожения сорной растительности разработано огромное количество приемов на применение которых уходит до 30 % стоимости валовой продукции растениеводства. Многие из них носят открыто антиэкологический характер.

Захаренко (2000) отмечает, что сформировавшиеся в процессе многовековой истории земледелия современные популяции сорных растений приобрели комплекс свойств, позволяющих им противостоять интенсивному антропогенному воздействию. В связи с этим важно разработать и обосновать систему управления компонентами агрофитоценоза повышающую эффективность использования энергии ФАР культурными растениями. В решении данной задачи главное место отводится системе мероприятий по защите сельскохозяйственных культур от нежелательных организмов. Развитие научных исследований в этой области долгое время было направлено на разработку агротехнических приемов, а затем и химических средств с целью полного уничтожения сорных растений. Этот путь привел к тупиковой ситуации, поскольку сорные растения как компонент агрофитоценоза не удалось уничтожить. Кроме того, многие их виды в результате биоценотической приспосабливаемости на различных уровнях (морфологическом, генетическом и др.) стали резистентными к применяемым гербицидам. Следовательно, теоретические предпосылки возможности и необходимости полного уничтожения сорных растений как компонента агрофитоценозов противоречили естественным законам развития природных системных объектов. В связи с этим в современной экологии все больше внимания уделяется изучению фитоценотических механизмов регуляции состава и численности компонентов агроценозов.

Цели и задачи исследований. Цель работы - разработать экологически безопасные приемы уменьшения состава и численности сегетальных растений в агроценозах озимой пшеницы. Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

1. Изучить экологические факторы, определяющие состав агрофитоцензов озимой пшеницы;

2. Выявить влияние подсевной культуры на состав и численность сегетальных растений;

3. Установить воздействие свекловичного жома на функционирование агроценозов озимой пшеницы.

Научная новизна. Выявлены основные факторы и механизмы определяющие состав агрофитоценозов озимой пшеницы. Разработаны экологически безопасные приемы, позволяющие регулировать состав и численность сегетальных растений, их взаимодействие с популяцией озимой пшеницы.

Практическая значимость. Подкормка посевов озимой пшеницы аммиачной селитрой, обработанной бентонитом, позволяет существенно снизить численность сегетальных растений и повысить продуктивность озимой пшеницы. Подсев вики мохнатой в агроценозы озимой пшеницы уменьшает состав и плотность популяций сорных растений, способствует повышению урожайности культуры и улучшению качества ее зерна.

Существенно улучшается качество соломы используемой в качестве органического удобрения. Использование свекловичного жома в качестве органического удобрения оказывает положительное влияние на функционирование ПБК.

Защищаемые положения.

1. Ранневесенняя подкормка посевов озимой пшеницы аммиачной селитрой, обработанной силицитовым бентонитом, повышает ее конкурентноспособность и доминирование в агроценозе.

2. Использование вики мохнатой в качестве подсевной культуры в агроценозах озимой пшеницы обеспечивает снижение численности сегетальных растений, повышение продуктивности и качества зерна культуры.

3. Внесение свекловичного жома в агроценозы приводит к обогащению почвы органическим веществом" и биогенными элементами, без изменения состава агрофитоценоза озимой пшеницы.

Апробация работы. Результаты работы доложены и получили одобрение на научных и учебно-методических конференциях профессрско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов ВГАУ (2004-2006 гг.), Международных научно-практических конференциях (Воронеж, 2004, 2005 гг.).

Публикации результатов исследований. По материалам исследований в соавторстве и лично опубликовано 8 научных работ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов, предложений производству общим объемом 171 страница машинописного текста. Она содержит 52 таблицы, 17 приложений. Список используемой литературы включает 220 наименований, в т.ч. 12 иностранных источников.

Заключение диссертации по теме «Экология», Стекольникова, Нина Викторовна

выводы

1. На состав и численность сегетальных растений в агроценозах озимой пшеницы существенное влияние оказывают метеоусловия летне-осеннего периода. Между температурой в летне-осенний период и численностью яровых сорных растений в составе агроценоза озимой пшеницы существует тесная положительная связь 0,789±0,054. Резкие колебания температуры в зимний период, при небольшом количестве осадков способствуют включению резервных программ банка семян у сегетальных растений и заполнению ими экологических ниш в агрофитоценозе.

2. Подкормка посевов озимой пшеницы в весенний период, аммиачной селитрой, обработанной бентонитом, повышает ее конкурентноспособность, что приводит к уменьшению численности сорных растений в 1,5-2 раза и повышению продуктивности на 13,3-26,6 %.

3. Вика мохнатая, используемая в качестве подсевной культуры в агроценозах озимой пшеницы обеспечивает уменьшение состава и численности сорных растений на 57,7 %.

4. Совместное применение аммиачной селитры, бентонита и вики мохнатой в агроценозах озимой пшеницы способствует увеличению влажности почвы на 6,6%, накоплению азота и фосфора в пахотном горизонте на 12,5-19,9%) и 6,1-17,5% соответственно.

5. Максимальную продуктивность - 35,9-42,5 ц/га и лучшее качество зерна обеспечивают посевы озимой пшеницы при ранневесеннем применении аммиачной селитры, бентонита и вики мохнатой.

6. При совместном использовании соломы и зеленой массы вики мохнатой создаются наиболее благоприятные условия для разложения органического вещества и обеспечения посевов биогенными элементами.

7. При внесении свекловичного жома в агроценоз на первых этапах его разложения происходит подкисление почвенного раствора. Через три-четыре месяца реакция почвенного раствора восстанавливается.

8. Использование свекловичного жома в качестве органического удобрения способствует обогащению почвы органическим веществом на 0,93-1,03 % и биогенными элементами на 25,5-41,4%. Состав и численность сегетальных растений изменяются не существенно, а продуктивность озимой пшеницы увеличивается на 8,3-11,1%.

9. При использовании аммиачной селитры обработанной бентонитом затраты техногенной энергии снижаются на 19,8 %, а выход энергии увеличивается на 24 %. При максимальных затратах энергии на варианте АС+Б+Вика - 23,4 ГДж/га энергии, выход энергии с урожаем повышается на 23,1 %. Использование жома в качестве органического удобрения позволяет увеличить выход энергии с урожаем основной продукции на 8,3%, а коэффициент энергетической эффективности на 6,5%.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Для подкормки посевов озимой пшеницы целесообразно использовать аммиачную селитру, обработанную силицитовым бентонитом АС-100 кг/га+Б-5 кг/га.

2. Для достижения наибольшей эффективности производства, при наличии семян вики мохнатой, следует проводить ее подсев в агроценозы озимой пшеницы при норме высева 15 кг/га при одновременной подкормке посевов аммиачной селитрой, обработанной бентонитом АС-100 кг/га+Б-5 кг/га.

3. Свекловичный жом, возможно, использовать в качестве органического удобрения, дифференцируя норму внесения в зависимости от типа почвы.

Список литературы диссертационного исследования кандидат сельскохозяйственных наук Стекольникова, Нина Викторовна, 2006 год

1. Агрометеорологический бюллетень по Воронежской области /Воронежский обл. центр по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды. 2003 -2006.

2. Адерихин П.Г. Почвы Воронежской области / П.Г. Адерихин. -Воронеж, ВГУ, 1963.-238 с.

3. Алиев P.A. Особенности ферментативной активности почв: Автореф. диссертац. к-та биолог, наук / P.A. Алиев. М.: 1975. - 20 с.

4. Алипатова О.В. Эффективность использования сточных вод мебельных комбинатов в агроэкосистемах. Автореф. диссертац. . к-та с.-х. наук / О.В. Алипатова. Воронеж, 1998. - 21 с.

5. Аристархов А.Н.Оптимизация питания растений и применения удобрений в агроэкосистемах / А.Н. Аристархов. М.: ЦИНАО, 2000. -524 с.

6. Баздырев Т.Н. Земледелие / Т.П. Баздырев, В.Г. Лошаков, А.Н. Пупонин, и др.; Под ред. А.И. Пупонина. М.: КолоС, 2002. - 552 с.

7. Баздырев Г.И. Сорные растения и борьба с ними / Т.Н. Баздырев, Б.А. Смирнов. М.: Моск. Рабочий, 1986. -190 с.

8. Баздырев Г.И. Защита сельскохозяйственных культур от сорных растений/ Г.И. Баздырев. М.: КолоС, 2004. - 328 с.

9. Бондаренко В.И. Зимостойкость, углеводный обмен и продуктивность озимой пшеницы/ В.И. Бондаренко, А.Н. Климов, К.Д. Гогитидзе, К.З. Ветрогонова // Бюл. ВНИИ кукурузы. Днепропетровск, 1988. -Вып. 69. - С. 32-36.

10. Блажевский В.К. Агротехника озимой пшеницы в правобережной лесостепи / В.К. Блажевский. Киев: Урожай, 1969. - 183 с.gj, 14. Васильев В.А. Применение бесподстилочного навоза для удобрения/

11. В.А.Васильев, М.М.Швецов М., 1983. - 174 с.

12. Вершинина JT.K. О соотношениях снегозапасов в поле, в лесу и в овражно-балочной сети на речных водосборах / JI.K. Вершинина // Тр. ГГИ, 1972.-Вып. 194.-С. 93-118.

13. Виноградов Б.В. Биотические критерии выделения зон экологического бедствия России / Б.В. Виноградов, Б.В. Орлов, В.В. Снакин // Известия РАН, 1993. №5. - С. 77-89.

14. Воеводин A.B. Вредоносность сорных растений в агрофитоценозах / A.B. Воеводин // Защита растений, 1978, № 3. С. 15-17.

15. Воробьев Н.Е. Борьба с сорняками при возделывании с.-х. культур/

16. Н.Е. Воробьев, Б.М. Силыбаева, Е.М. Шабанова. М., 1988. - С. 199206.

17. Воробьев Н.Е. Сравнительная конкурентноспособность некоторых культурных и сорных растений / Н.Е. Воробьев // Вопросы агрофитоценологии. Казань: Изд-во Казанского ун-та, 1971. - С. 128145.

18. Галстян А.Ш. Ферментативная активность почв / А.Ш. Галстян // Проблемы и методы биологической диагностики и индикации почв. -М.: Изд-во МГУ, 1984. С. 46-54.

19. Ганжара Н.Ф. Гумусообразование и агрономическая оценка органического вещества подзолистых и черноземных почв европейской части СССР: Диссер. доктора с.-х. наук/ Н.Ф. Ганжара, М., 1998. С. 99-124.

20. Гончар М.Т. Экологические проблемы сельскохозяйственного производства / М.Т. Гончар. Львов: Вища школа, 1986. - 124 с.

21. Григоров А. Зачем мы известкуем чернозем ? / А. Григоров // Сел. хозяйство России. 1981. - №9. - С. 37-38.

22. Гродзинский А. М. Аллелопатические проблемы почвоутомления / A.M. Гродзинский, Э.А. Глоловко // Почвоведение, 1983, № 1. С. 7481.

23. Гродзинский А. М. Аллелопатия в жизни растений и их сообществ / A.M. Гродзинский // Проблемы агробиоценологии. М.: Изд-во Моск. Ун-та, 1979.-С. 13-19.

24. Гродзинский А. М. Перспективы функциональной агрофитоценологии / A.M. Гродзинский, Б.М. Миркин, Э.А. Головко, В.В. Туганаев // Методологические проблемы аллелопатии. Киев: Наукова думка, 1989. - С.15-28.

25. Гродзинский A.M. К вопросу о задачах и предмете агробиоценологии / A.M. Гродзинский // Проблемы агробиоценологии. М.: Изд-во Моск. Ун-та, 1979.-С. 13-19.

26. Гродзинский A.M. Перспективы изучения и использования аллелопатии в растениеводстве / A.M. Гродзинский // Роль аллелопатии в растениеводстве.- Киев: Наукова думка, 1982. С. 3-14.

27. Гродзинский A.M. Экспериментальное изучение влияния растений друг на друга через выделения (аллелопатия) / A.M. Гродзинский // Экспериментальная геоботаника. Казань: Изд-во Казанского ун-та, 1965.-С. 90-11.

28. Груздев Г.С. Научные основы разработки комплексных мер борьбы с сорняками в интенсивных технологиях возделывания

29. Ф сельскохозяйственных культур / Г.С. Груздев // Борьба с сорнякамипри возделывании сельскохозяйственных культур. М., 1988. - С. 1524.

30. Груздев Г.С. Проблемы борьбы с сорными растениями на современном этапе / Г.С. Груздев // Актуальные вопросы борьбы с сорными растениями. М., 1980. - С. 25-31.

31. Грималовский A.M. Эффективность применения гербицидов на полевых культурах и в многолетних насаждениях / A.M. Грималовский. -Кишинев, 1984. -С.39-47.

32. Л 33. Дишлер В.Я. Метод эволюционной селекции растений / В.Я. Дишлер //теория отбора в популяциях растений. Новосибирск: наука, Со, 1976. -С. 172-177.

33. Дмитриенко В.П. Об учете неблагоприятных явлений в модели урожайности / В.П. Дмитриенко. труды УкрНИГМИ, 1979. - Вып. 173.-С. 3-10.

34. Доклад о состоянии и использовании природных ресурсов, состоянии и охране окружающей среды Воронежской области в 2004 году. -Воронеж: Воронежский государственный университет, 2005. 143 с.

35. Долотовский И. М. Генетико-селекционные аспекты взаимовлияния « растений / И.М. Долотовский. Уфа: БФАН СССР, 1987. - 104 с.

36. Дональд С. Конкуренция за свет у с.-х. культур и пастбищных растений / С. Дональд // механизмы биологической конкуренции. М.: Мир, 1964.-394 с.

37. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). М.: Колос, 1979. - 416 с.

38. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта / Б.А. Доспехов. М.: Агропромиздат, 1985.- 351 с.

39. Дояренко А.Г. Факторы жизни растений / А.Г. Дояренко. М.: Колос, 1966.-279 с.

40. Ермилов Г.Б. К вопросу о роли света во взаимоотношениях растений (в посевах сельскохозяйственных культур) / Г.Б. Ермилов // Бот. ж., 1995 -Т. 40.-№1.-С. 103-108,

41. Ефремов В.В. Трансформация форм кальция и фосфора в типичном черноземе при внесении извести и минеральных удобрений / В.В. Ефремов, P.A. Ширшова, И.А. Пивоварова, A.B. Кузовлев // Физ.-хим. аспекты почв, плодородия. М., 1985 - С. 42-51.

42. Ефремов В.В. Баланс кальция в земледелии Центрально Черноземной зоны (ЦЧЗ) и перспективы известкования кислых почв /В.В. Ефремов // Регулирование плодородия почв, круговорота и баланса питательных веществ в земледелии СССР. - Пущино, 1981. - С. 85-90.

43. Ефремов В.В. Раскисление почв Черноземья: Известкование. / В.В. Ефремов // Сел. Зори. 1980. - №8. - С. 24-25.

44. Житин Ю.И. Агроэкологический мониторинг / Ю.И. Житин, JI.B. Прокопова. Воронеж: ВГАУ, 2004. - 155 с.

45. Житин Ю.И. Вика озимая мохнатая в Центральном Черноземье России: Автореф. . дис. Доктора с.-х. наук / Ю.И. Житин. Воронеж, 1992. -33 с.

46. Житин Ю.И. Твеердосемянность вики мохнатой / Ю.И. Житин, H.A. Локтева // Пути интенсификации возделывания технических и кормовых культур в ЦЧЗ РСФСР: Науч. тр. Воронеж, с.-х. институт. -Воронеж, 1988.-С. 78-87.

47. Житин Ю.И. Опасность и риск в экосистемах / Ю.И. Житин, Л.В. Прокопова // Агроэкологический вестник. Воронеж, 2000. - Вып.З. -С. 109-116.

48. Житин Ю.И. Экологические аспекты регулирования состава сегетальных растений в агроценозах озимой пшеницы / Ю.И. Житин, Н.В. Стекольникова// Экология. Липецк, 2005 - №1 (14).- С.47-48.

49. Житин Ю.И. Эффективность пролонгаторов аммиачной селитры/ Ю.И. Житин, Л.В. Прокопова//ArpoXXI.- 2003-2004. №7-12. - С.131-133.

50. Жученко A.A. Адаптивное растениеводство (эколого-генетические основы) / А.А.Жученко. Кишенев: Штиинца, 1990. - 432 с.

51. Жученко A.A. Фундаментальные и прикладные научные приоритеты адаптивной интенсификации растениеводства в XXI веке / A.A. Жученко. Саратов: НИИСХ Юго-Востока, 2000. - 276 с.

52. Захаренко A.B. Теоретические основы управления сорным компонентом агрофитоценоза / A.B. Захаренко // Доклады Российской академии сельскохозяйственных наук. М., 2000. - №6. - С. 12-14.

53. Задонцев А.И. Пути повышения зимостойкости, влагообеспеченности и урожайности озимой пшеницы в степи УССР/ А.И. Задонцев, В.И. Бонаренко, Г.Р. Пикуш, М.М. Повзик// Бюлл. ВНИИ кукурузы, 1970. -Вып 1.-С. 13-20.

54. Злобин Ю.А. Агрофитоценология / Ю.А. Злобин. Харьков.: Изд-во Харьковского СХИ, 1986. - С.57-65.

55. Злобин Ю.А. Растительные сообщества наших полей / Ю.А. Злобин, Б.М. Миркин. -М, 1990. с.278.

56. Зубков А.Ф. Агробиоценологическая фитосанитарная диагностика / А.Ф. Зубков. Санкт-Петербург, Пушкин, 1995. - 366 с.

57. Зубкова Л.О. Матричная организация почв / Т.А. Зубкова, Л.О. Карпачевский. М.: РУСАКИ, 2001. - 296 с.61