Размещено на http://www.allbest.ru/

[Введите текст]

Автореферат диссертации на соискание ученой степени

Специальность: 06.01.09 - растениеводство

Япаров Гарифулла Хабибуллович

Ижевск - 2009

Работа выполнена в ФГОУ ВПО «Башкирский государственный аграрный университет» в 1997-2009 гг.

Научный консультант:

- доктор сельскохозяйственных наук, профессор Сафин Халил Масгутович.

Официальные оппоненты:

- доктор сельскохозяйственных наук, профессор Фатыхов Ильдус Шамилевич.

- доктор сельскохозяйственных наук Елисеев Сергей Леонидович.

- доктор сельскохозяйственных наук Фомин Владимир Николаевич.

Ведущая организация - ГНУ «Оренбургский научно-исследовательский институт сельского хозяйства» РАСХН.

Защита состоится "….." ………………..2009 г. в .….ч…..мин. на заседании диссертационного совета ДМ 220.030.02 при ФГОУ ВПО «Ижевская государственная сельскохозяйственная академия»: 426069, г. Ижевск, ул. Студенческая, 11, Ижевская ГСХА.

Просим Вас принять участие в работе совета или прислать письменный отзыв о данном автореферате (в двух экземплярах, заверенных печатью).

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

Автореферат разослан "…..." ………………….2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Бортник Т.Ю.

1. Общая характеристика работы

Актуальность проблемы. На величину урожайности сельскохозяйственных культур в природно-климатических условиях Республики Башкортостан определяющее влияние оказывает влагообеспеченность растений. Более половины сельскохозяйственных угодий республики подвержены почвенной засухе, четверть - переувлажнены (Хазиев Ф.Х. и др., 1997). В связи с этим ведущим направлением интенсификации растениеводства становится рациональное использование и расширение мелиорируемых земель. Несмотря на то, что хозяйства получают с имеющихся орошаемых и осушенных земель в 2-3 раза больше продукции, чем на богаре, направляемые на мелиорацию капитальные вложения пока не дают должную отдачу. Нарушение режимов орошения, осушения, затопления лиманов и бессистемное использование воды ведут к резкому снижению продуктивности мелиорируемых угодий. Нередко происходит заболачивание и засоление продуктивной площади, перерождение травостоя в сторону ухудшения его кормовых качеств. Указанные недостатки не позволяют производительно использовать резервы улучшенных земель, в связи с чем хозяйства республики часто не получают на осушенных и орошаемых землях высоких урожаев сельскохозяйственных культур.

Агроклиматические условия Башкортостана позволяют получать на мелиорируемых землях несколько полноценных урожаев кормовых культур в течение вегетационного периода с достаточно высоким качеством (Губайдуллин Х.Г., 1991). Однако вопросы повышения продуктивности мелиорируемых угодий за счет рационального использования зональных агроклиматических ресурсов, выбора приоритетных сельскохозяйственных культур и дождевальных машин для орошаемых земель, разработки режима орошения кормовых культур, возделывания разнопоспевающих бобово-злаковых агрофитоценозов, организации зеленого конвейера, оптимизации способов создания и ухода за многолетними травостоями, улучшения сеяных и естественных сенокосов на осушенных землях, изменения свойств черноземов под действием орошения изучены недостаточно. Это и послужило основанием для выполнения научно-исследовательской работы.

Цель и задачи исследований. Цель исследований - разработка ресурсо-сберегающих технологий повышения продуктивности мелиорируемых земель Республики Башкортостан за счет рационального использования агроклиматических ресурсов и оптимизации приемов формирования высокоурожайных агрофитоценозов.

Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:

- оценка агроклиматических ресурсов природно-сельскохозяйственных зон Республики Башкортостан и определение возможных площадей для развития растениеводства на орошаемых и осушенных землях;

- установление величин биологической урожайности основных сельскохозяйственных культур в разные по увлажненности годы по природно-сельскохозяйственым зонам;

- определение зон эффективного использования дождевальных машин при возделывании кормовых культур, расчетной обеспеченности по увлажненности года для эксплуатации и проектирования орошаемых участков;

- установление оптимальных режимов орошения основных сельскохозяйственных культур для зауральской степной зоны, определение биоклиматических и биофизических коэффициентов кормовых культур;

- выявление оптимальных способов посева и наиболее подходящих покровных культур при посеве многолетних трав на осушении;

- установление наиболее продуктивных разнопоспевающих агрофитоценозов при различных нормах осушения для использования на осушенных почвах Зауралья, разработка схемы зеленого конвейера на основе использования естественных и сеяных разнопоспевающих травостоев;

- выявление ресурсосберегающих приемов коренного и поверхностного улучшения осушенных лугов;

- изучение влияния минеральных удобрений на урожайность и биохимический состав сена бобово-злакового агрофитоценоза на осушенных землях;

- анализ изменения водно-физических и биологических свойств черноземов под влиянием дождевания и лиманного орошения;

- экономическая и агроэнергетическая оценки технологий создания и улучшения агрофитоценозов на мелиорируемых землях.

Научная новизна. Впервые применительно к почвенно-климатическим условиям Республики Башкортостан:

- установлены возможные площади для развития растениеводства на мелиорируемых землях по природно-сельскохозяйственным зонам, величины биологической урожайности сельхозкультур в разные по естественному увлажнению годы;

- выявлены зоны оптимального использования дождевальных машин, обоснована расчетная обеспеченность по увлажненности года для эксплуатации и проектирования орошаемых участков;

- установлены оптимальные режимы орошения основных кормовых культур для условий степного Зауралья с определением их биоклиматических коэффициентов;

- научно обоснованы технологии создания и улучшения многолетних разнопоспевающих травостоев на осушенных землях Зауралья, разработаны схемы организации зеленого конвейера;

- предложены эффективные способы улучшения природных травостоев на осушенных лугах;

- установлена динамика изменения водно-физических и биологических свойств черноземов в результате дождевания и лиманного орошения;

- дана биоэнергетическая и экономическая оценки технологиям создания и улучшения агрофитоценозов на мелиорируемых землях.

Практическая значимость и реализация полученных результатов. Разработанные приемы прошли производственную проверку и внедрены в СПК «Красная Башкирия» Абзелиловского района, МУП «Кугидельский» Баймакского района, СПК «Байрамгуловский» Учалинского района, СПК им. Фрунзе Хайбуллинского района Республики Башкортостан на общей площади 2500 га.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены на ученом совете Башкирского государственного аграрного университета (Уфа, 1998, 2003, 2008); научно-техническом совете Министерства сельского хозяйства Республики Башкортостан (Уфа, 2002, 2007); межд. науч.-прак. конф. «Проблемы и перспективы развития АПК регионов России» (Уфа, 2002); «Агроэкологическая роль плодородия почв и современные агротехнологии» (Уфа, 2008); межд. симп. «Новые нетрадиционные растения и перспективы их использования» (Москва, 2007); всеросс. науч.-прак. конф. «Проблемы и перспективы обеспечения продовольственной безопасности регионов России» (Уфа, 2003), «Перспективы агропромышленного производства регионов России в условиях реализации приоритетного национального проекта «Развитие АПК» (Уфа, 2006), «Проблемы и перспективы развития инновационной деятельности в агропромышленном производстве» (Уфа, 2007), «Молодежь и наука XXI века» (Ульяновск, 2007), «Интеграция аграрной науки и производства: состояние, проблемы и пути их решения (Уфа, 2008), «Научное обеспечение устойчивого функционирования и развития АПК» (Уфа, 2009); регион. науч.-прак. конф. «Эколого-экономические и агротехнические аспекты земледелия» (Пенза, 1999), «Актуальные проблемы развития прикладных исследований и пути повышения их эффективности в сельскохозяйственном производстве» (Казань, 2001), «Резервы повышения эффективности агропромышленного производства» (Уфа, 2004), «Пути решения экологических проблем в сельскохозяйственном производстве Урала» (Екатеринбург, 2007); респуб. науч.-прак. конф., «Качество продукции растениеводства и приемы его повышения» (Уфа, 1998), посвящ. 90-летию мелиорации земель в Республике Башкортостан (Уфа, 2004).

Основные положения, выносимые на защиту:

- научное обоснование развития растениеводства на мелиорируемых землях, ожидаемой продуктивности агрофитоценозов при орошении;

- теоретическое обоснование оптимальных зон использования дождевальных машин при возделывании кормовых культур и расчетной водообеспеченности для эксплуатации и проектирования орошаемых участков;

- оптимальные режимы орошения и осушения кормовых культур;

- научные принципы создания и улучшения разнопоспевающих агрофитоценозов на осушенных землях;

- эффективные способы улучшения природных травостоев на осушении;

- экономическая и агроэнергетическая эффективность технологий создания и улучшения агрофитоценозов на мелиорируемых землях.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 367 страницах машинописного текста, состоит из 10 глав, выводов и предложений производству, содержит 70 таблиц, 21 рисунок, 34 приложения. Библиографический список включает 510 наименований, в т.ч. 26 иностранных авторов.

2. Условия, объекты и методы исследований

Зауральская степная зона, где проводились полевые исследования, расположена в юго-восточной части Республики Башкортостан, граничит с Челябинской и Оренбургской областями, которые имеют сходные почвенно-климатические условия. Зона занимает 13% (1871,4 тыс. га) всех земельных ресурсов республики.

Среднегодовое количество осадков составляет 405 мм с колебаниями от 289 до 425 мм, за вегетационный период - 195 мм. ГТК (по Селянинову) изменяется от 0,7 до 1,1. Среднегодовая температура воздуха 1,6°С. Период со средними температурами выше 10°С составляет 120-135 дней. Зона, хотя имеет значительное количество переувлажненных земель, отличается крайней засушливостью климата в течение вегетационного периода.

Для выполнения поставленных задач были проведены 10 полевых опытов. Опыты проведены в соответствии с тематическими планами научных исследований Башкирского государственного аграрного университета.

Исследования по установлению влияния различных режимов орошения на продуктивность бобово-злаковых агрофитоценозов, определению зональных биоклиматических и биофизических коэффициентов сельскохозяйственных культур, анализу изменения водно-физических и биологических свойств черноземов при орошении проводились в 1998-2001 гг. на орошаемом участке СПК им.Кирова Абзелиловского района. Почва - чернозем обыкновенный среднемощный среднегумусный тяжелосуглинистый. В 100 г почвы содержание подвижного фосфора составляет 7,2 мг (по Мачигину), обменного калия - 15,8 мг (на плам. фотометре).

Полевые опыты по оптимизации технологий создания многолетних агрофитоценозов на осушенных почвах, установлению влияния минеральных удобрений на урожайность и качество сена бобово-злакового травостоя на осушенных землях были проведены в СПК им. Кирова Абзелиловского района в 1999-2004 гг. Почва - комплекс луговочерноземных тяжелосуглинистых почв. В слое 0-30 см содержится: гумуса - 5,6%, подвижного фосфора - 9,9 (по Мачигину), обменного калия - 11,3 (на плам. фотометре) мг на 100 г почвы, рН - 6,3.

Исследования по изучению биопродуктивности многолетних травостоев при различных нормах осушения и приемов коренного и поверхностного улучшения естественных сенокосов на осушенных лугах были проведены в СПК им. Шаймуратова Абзелиловского района в 1998-2002 гг. Почва - комплекс луговочерноземных тяжелосуглинистых почв. В пахотном слое содержится: гумуса - 5,3%, подвижного фосфора - 9,3 (по Мачигину), обменного калия - 10,4 (на плам. фотометре) мг на 100 г почвы, рН - 5,2.

Изучение изменения водно-физических и биологических свойств, солевого состава лугового чернозема на лиманах проводилось в СПК им.Фрунзе Хайбуллинского района в 1997-2001 гг. Почва - комплекс луговочерноземных тяжелосуглинистых почв. Содержание гумуса в пахотном слое 5,0%. В 100 г почвы содержание подвижного фосфора составляет 7,3 мг (по Мачигину), обменного калия - 19,3 мг (на плам. фотометре).

В исследованиях были использованы многолетние метеорологические данные по 22 метеостанциям Башкортостана, а также метеоданные за вегетационный периоды 1997-2004 гг. по близлежащей метеостанции г.Баймак.

Полевые наблюдения, расчеты эффективности проводили по методикам ВНИИ кормов (1974, 1985, 1995), ВИУА (1976), Б.А. Доспехова (1973). Лабораторные анализы проводились в агрохимических лабораториях БГАУ и БНИИСХ.

3. Агроклиматические ресурсы Республики Башкортостан для развития растениеводства на мелиорируемых землях

Агроклиматические условия по природно-сельскохозяйственным зонам Республики Башкортостан неоднородны, что связано с значительным влиянием меридионально расположенных Уральских гор, а также с сильной расчлененностью рельефа. Существенные различия в обеспеченности теплом, осадками, плодородии почв оказывают значительное влияние на развитие растениеводства.

Большинство природно-сельскохозяйственных зон республики обеспечены водными ресурсами в достаточном количестве, как для развития сельского хозяйства в целом, так и для увеличения площадей под орошением. Слабо обеспечены речным стоком предуральская и зауральская степные зоны и часть южной лесостепной зоны (модуль стока 1,5-4 л/сЧкм²). Недостаток естественных водных ресурсов в степных зонах возмещается за счет использования воды из прудов и водохранилищ. В целом, климатические ресурсы большей части территории Башкортостана достаточно благоприятны для получения высоких урожаев основных сельскохозяйственных культур.

Орошаемые земли в республике располагаются преимущественно на черноземах южной лесостепи и в степной зонах, осушенные угодья расположены равномерно. При определении возможных площадей орошения и осушения по природно-сельскохозяйственным зонам (административным районам) нами учитывались почвенно-климатические, гидрогеологические условия, рельеф территории, водные и тепловые ресурсы, экологические требования (табл. 1).

Таблица 1. Имеющиеся и возможные площади мелиорируемых земель по природно-сельскохозяйственным зонам Республики Башкортостан, га

При использовании мелиорируемых земель в конкретной зоне в первую очередь появляется необходимость прогнозирования ожидаемых объемов растениеводческой продукции, определении биологической урожайности культур от недостатка влаги. На основе таких данных можно установить необходимость развития растениеводства на орошаемых землях конкретного района и ожидаемую экономическую эффективность.

Для определения биологической урожайности сельскохозяйственных культур в зависимости от увлажненности территории и конкретного года нами использована методика ВНИИ «Радуга». В расчетах были использованы многолетние фактические данные по урожайности, полученные научными учреждениями, передовыми сельхозпредприятиями. Значения биологической урожайности ведущих орошаемых культур в зависимости от уровня природной водообеспеченности установлены для всей территории Башкортостана (табл. 2).

Таблица 2. Биологическая урожайность основных сельхозкультур в предуральской степной зоне Башкортостана в зависимости от увлажненности года, ц/га