Формирование средообразующих агрофитоценозов амаранта и бобовых трав в РСО-Алания тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 06.01.01, кандидат сельскохозяйственных наук Калицева, Диана Тотразовна

• Калицева, Диана Тотразовна
• кандидат сельскохозяйственных наук
• 2012

Оглавление диссертации кандидат сельскохозяйственных наук Калицева, Диана Тотразовна

Введение

Глава 1. ФОРМИРОВАНИЕ АГРОФИТОЦЕНОЗОВ

АМАРАНТА И БОБОВЫХ ТРАВ (обзор литературы)

1.1. Перспективная культура амарант, распространение и значение.

1.2. Агробиологические особенности амаранта.

1.3. Технология возделывания амаранта в одновидовых посевах

1.4. Продуктивность и значение одновидовых и смешанных посевов трав.

Глава 2. ПОЧВЕННО-КЛИМАТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ

И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1. Метеорологические условия места проведения исследований

2.2. Гранулометрическая и агрохимическая характеристика почвы.

2.3. Методика проведения исследований.

2.4. Агротехника проведения опытов.

Глава 3. УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ ОДНОВИДОВЫХ

ПОСЕВОВ АМАРАНТА.

3.1. Уровень обеспеченности амаранта влагой.

3.2. Плотность почвы.

3.3. Всхожесть и сохранность растений амаранта.

3.4. Рост и развитие амаранта в одновидовых посевах.

3.5. Влияние технологии возделывания на засоренность посевов амаранта в одновидовых посевах.

3.6. Экологически чистый способ борьбы с сорняками.

Глава 4. ФОТОСИНТЕТИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ,

ПРОДУКТИВНОСТЬ И КАЧЕСТВО ОДНОВИДОВЫХ ПОСЕВОВ АМАРАНТА.

4.1. Фотосинтетическая активность одновидовых посевов амаранта

4.2. Урожайность зеленой массы и семян.

4.3. Химический состав зеленой массы амаранта.

4.4. Посевные и технологические качества семян амаранта в зависимости от способов и норм посева.

4.5. Накопление органических остатков одновидовыми посевами амаранта.

4.6. Энергетическая оценка способов и норм посева амаранта в одновидовых посевах.

Глава 5. СРЕДООБРАЗУЮЩАЯ РОЛЬ ОДНОВИДОВЫХ

И СМЕШАННЫХ ПОСЕВОВ АМАРАНТА

И БОБОВЫХ ТРАВ.

5.1. Влияние одновидовых и смешанных посевов амаранта и бобовых трав на формирование симбиотического аппарата и плодородие почвы.

5.2. Продуктивность амаранта и бобовых трав в чистых и смешанных посевах.

5.3. Кормовые достоинства сухой массы амаранта и бобовых трав в чистых и смешанных посевах.

5.4. Накопление органического вещества в почве амарантом и бобовыми травами.

5.5. Поступление питательных веществ в почву с органическими остатками амаранта и бобовых трав.

5.6. Технология возделывания амаранта на семена и силос

Глава 6. ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ

ВОЗДЕЛЫВАНИЯ АМАРАНТА И БОБОВЫХ ТРАВ.

Выводы

Рекомендации производству

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Формирование средообразующих агрофитоценозов амаранта и бобовых трав в РСО-Алания»

В настоящее время во многих странах мира пересматриваются основополагающие принципы ведения сельскохозяйственного производства. Одна из главных причин этого - игнорирование принципов биологического разнообразия в агрофитоценозах, проявившееся в переходе к монокультуре, которая представляет собой классический пример снижения гетерогенности агроэкосистем. Поэтому многие исследователи (Миркин, 1990; Прохоров, Ламан и др., 2005) пришли к выводу, что сельское хозяйство в будущем должно развиваться по пути, которым природа наделила многовидовые растительные сообщества, то есть за счет отказа от монокультуры и перехода к поликультурному земледелию. В связи с этим смешанные посевы становятся важнейшим резервом альтернативного пути интенсификации растениеводства.

Значительно возрос научный интерес к смешанным посевам значительно возрос в таких странах как Индия, Китай, Япония, Западная Европа, США и др. Очевидно, что через поликультуру можно решить многие проблемы, которые возникают при использовании монокультуры (снижение устойчивости к антропогенным воздействиям, уменьшение экономического дохода, сложности в борьбе с сорняками, болезнями и вредителями, снижение уровня продуктивности и качества получаемой продукции и т.д.).

Кроме того, смешанные агрофитоценозы по сравнению с одновидовыми более устойчивы к неблагоприятным погодным условиям.

Амарант относится к числу культур, которые отличаются высоким содержанием белка, незаменимых аминокислот, биологически активных веществ и антиоксидантов и, одновременно, высокими адаптационными свойствами. Сорта амаранта имеют большое практическое значение как перспективные кормовые, пищевые и лекарственные растения.

В то же время проблема увеличения производства растительного белка не может быть решена без увеличения производства бобовых трав, которые являются ценными источниками кормового белка, сбалансированного по аминокислотному составу. Бобовые культуры являются также хорошими предшественниками для последующих культур, обогащая почву азотом.

Однако посевная площадь кормовых культур с 1975 по 2005 год снизилась на 12,2 млн. га - с 37,8 до 25,6 млн. га (Коломейченко, 2010).

Актуальность. Разработка экологически безопасных способов управления биологической продуктивностью и качеством кормовых культур в различных по видовому составу и пространственной структуре агрофитоцено-зах, вполне актуальна.

Одним из путей ресурсосбережения в агрономии является изучение и интродукция новых растений, в том числе бобовых, не требующих дорогостоящих азотных удобрений. При этом для прогнозирования успешности культивирования того или иного вида необходимо знать специфику его возможностей, которые могут в полной мере проявляться только при соответствии уровня напряженности факторов среды этим требованиям. Объективными показателями продуктивности растений являются общая биомасса и хозяйственно-ценный урожай, но оценить реакцию растений на условия среды можно только в активном полевом эксперименте.

Цель и задачи исследований. Целью исследований было разработать экологически чистые приемы создания высокопродуктивных одновидовых и смешанных агрофитоценозов амаранта и бобовых трав, позволяющих получать качественные корма, бороться с сорной растительностью и повышать эффективное плодородие почвы в лесостепной зоне PCO-Алания.

Для реализации поставленной цели решались следующие задачи:

- определить оптимальные способы посева и норму высева семян при создании агрофитоценозов амаранта и выявить влияние этих факторов на влажность и плотность почвы;

- определить влияние способов и норм посева амаранта на вынос сорняками питательных элементов из почвы и разработать экологически чистый прием борьбы с сорняками;

- определить влияние способов и норм посева на повышение фотосинтетической активности, продуктивности и энергоэффективности одновидо-вых посевов амаранта;

- выявить роль смешанных посевов амаранта с бобовыми травами в формировании симбиотического аппарата и обогащении почвы азотом;

- определить продуктивность и кормовые достоинства одновидовых и смешанных посевов амаранта и бобовых трав;

- выявить роль одновидовых и смешанных посевов амаранта и бобовых трав в обогащении почвы органическим веществом и питательными элементами;

- разработать экологически чистый способ возделывания амаранта на семена и силос;

- определить энергетическую эффективность возделывания амаранта и бобовых трав в одновидовых и смешанных посевах.

Научная новизна. Впервые в экологических условиях лесостепной зоны РСО-Алания изучена средообразующая роль амаранта и бобовых трав в одновидовых и смешанных посевах. Установлено влияние способов и норм посева на плотность почвы, засоренность посевов, вынос сорняками питательных элементов из почвы и разработан способ борьбы с сорняками.

Определены продуктивность одновидовых и смешанных посевов амаранта и бобовых трав, кормовые достоинства, их роль в обогащении почвы органическим веществом и питательными элементами, разработан экологически чистый способ возделывания амаранта на семена и силос, позволяющий получать с одного поля 1,6 т/га семян и 35,0 т/га зеленой массы.

Основные положения, выносимые на защиту:

- условия формирования одновидовых агроценозов амаранта;

- фотосинтетическая активность и продуктивность одновидовых посевов амаранта в зависимости от способов и норм посева;

- качество зеленой массы, семян амаранта и его средообразующая роль;

- сравнительная продуктивность и качество одновидовых и смешанных посевов амаранта и бобовых трав;

- средообразующая роль одновидовых и смешанных посевов амаранта и бобовых трав;

- энергоэффективность посевов амаранта и бобовых трав.

Практическая значимость. Реализация результатов исследований позволила повысить продуктивность одновидовых посевов амаранта до 18,9 т/га зеленой массы и 1,70 т/га семян; бобовых трав до 11,2 т/га (клевер) и 24,2 т/га (донник); смешанных посевов амаранта и бобовых трав до 23,2 т/га (амарант + клевер) и 30,5 т/га (амарант + донник). Увеличить содержание белка до 17,9% (амарант + клевер), 18,0% (амарант + донник) и жира - 3,7 и 3,3% соответственно. Повысить средообразующую роль смешанных посевов, получать с одного поля 1,6 т/га семян и 35,0 т/га зеленой массы амаранта и вывести новый сорт амаранта Иристон. Результаты исследований внедрены в учебно-научном центре ФГБОУ БашГАУ, на полях экспериментального сельскохозяйственного научного кооператива «Апрель-А» (ЭКСХН) Кировского района PCO-Алания.

Апробация работы. Основные материалы диссертации доложены и одобрены на 9 Международных научно-практических конференциях: г. Алушта, 2000, 2001 гг.; Москва-Пущино, 2001, 2003 гг.; Минск, 2003 г.; Воронеж, 2003 г.; Владикавказ, 2004, 2011 гг.; Всероссийских: Москва, 2007 г.; Грозный, 2011 г.; региональных: Владикавказ, 2002 г.; Нальчик, 2011 г., а также на научно-практических конференциях сотрудников Горского ГАУ, на совместном заседании кафедр агрономического факультета: агроэкологии и защиты растений, агрохимии и почвоведения, растениеводства, биологии, лесоводства.

Результаты исследований подтверждены 4 патентами на изобретения и 1 авторским свидетельством: патенты: № 221790. Б.№15, М., 2003; №

2223056. Б.№21, М., 2004; № 2356206. М., 2009; № 5791. М., 2011 и авторское свидетельство на сорт амаранта Иристон № 52769. М., 2011.

По теме диссертации опубликовано 14 работ общим объемом 2,3 пл., в том числе в изданиях, рекомендованных ВАК РФ - 2 и 4 патента на изобретение.

Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 189 страницах компьютерного текста. Состоит из введения, 6 глав, выводов и рекомендаций производству. В тексте содержится 38 таблиц, 13 рисунков, 27 приложений. Список использованной литературы содержит 219 источников, в том числе 15 иностранных авторов.