WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 10 |

На правах рукописи

УДК 631.95:631.58:631.5(470.53)

КОСОЛАПОВА

Антонина Ильинична

АГРОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ УСТОЙЧИВОСТИ

АГРОЭКОСИСТЕМЫ В ПРЕДУРАЛЬЕ

06.01.01 - общее земледелие

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

доктора сельскохозяйственных наук

Пермь 2007

Работа выполнена в Пермском НИИ сельского хозяйства

Научный консультант: доктор сельскохозяйственных наук

Иванов Д.А.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор Холзаков В.М.

Доктор сельскохозяйственных наук, профессор Платунов А.А.

Доктор сельскохозяйственных наук Зезин Н.Н.

Ведущая организация: Удмуртский научно-исследовательский институт сельского

хозяйства

Защита диссертации состоится 25 октября 2007 года в 10 часов на заседании диссертационного Совета ДМ 220.054.02 в Пермской государственной сельскохозяйственной академии им. Д.Н.Прянишникова по адресу: 614990, ГСП-165, г. Пермь, ул. Коммунистическая, д. 23.

Е – mail pgsha@permregion.ru

Fax: (8-342) 212-53-94

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Пермской государственной сельскохозяйственной академии

Автореферат разослан « 20 » сентября 2007 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета,

кандидат сельскохозяйственных наук,

доцент ___________________ Л.А.Михайлова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Ведение земледелия в Предуралье осложнено неблагоприятными агроклиматическими ресурсами, вертикальной и горизонтальной пестротой почвенного покрова с преобладанием дерново-подзолистых почв, имеющих низкий уровень естественного плодородия. Более 50% площади пашни в Пермском крае имеют кислую и очень кислую реакцию среды, 27% - остродефицитный баланс гумуса, 27% - очень низкую обеспеченность подвижным фосфором, 13% - слабо обеспечены обменным калием. Кроме того, более 70% сельскохозяйственных земель подвержены водной эрозии.

Несмотря на освоение зональных научно обоснованных систем земледелия, проведение мероприятий по сохранению плодородия почв, не удалось приостановить их деградацию, сокращение сельскохозяйственных угодий, снижение продуктивности пашни и других неблагоприятных факторов в землепользовании.

За последние 20 лет в Пермском крае площадь пашни сократилась на 526 тыс. гектаров. По данным Агрохимического центра «Пермский» наметилась устойчивая тенденция к снижению плодородия почв: увеличилась территория с повышенной кислотностью сельхозугодий и остродефицитным балансом гумуса.

Все это указывает на экологическую несбалансированность возделывания сельскохозяйственных культур при применении традиционных систем земледелия, а сложившаяся экологическая обстановка вызывает необходимость пересмотра принципиальных положений в землепользовании и изучения взаимосвязей в агроэкосистемах, обеспечивающих устойчивое функционирование агроландшафтов.

Комплексное изучение влияния агроэкологических факторов на формирование агрофитоценозов приобретает все большую актуальность, имеет научное и практическое значение для разработки адаптивных систем земледелия нового поколения на ландшафтной основе.

Диссертационная работа выполнена в период с 1980-2006 гг. в соответствии с тематическим планом НИОКР в Государственном учреждении Пермский НИИСХ.

Цель исследований - изучить закономерности формирования устойчивых агроэкосистем и выявить приемы рационального использования ландшафтов Предуралья.

В задачи исследований входило:

- разработать экологические аспекты ландшафтного районирования территории Пермского края;

  • изучить адаптивные реакции сельскохозяйственных культур на технологии, обеспечивающие устойчивое развитие агроландшафтов;
  • определить влияние ландшафтных условий на биопродуктивность сельскохозяйственных культур в зависимости от условий их возделывания;
  • установить влияние севооборотов в зависимости от насыщения бобовыми культурами, поступления пожнивно-корневых остатков на агрохимические показатели, гумусное состояние, биологическую активность почвы и продуктивность пашни;
  • изучить влияние систем обработки почвы на агрофизические свойства, засоренность посевов и продуктивность полевого севооборота в зависимости от ландшафтных условий;
  • установить влияние систем обработки почвы на биологическую активность и минерализацию органического вещества;
  • определить агроэкологические параметры создания устойчивой агроэкосистемы.

Научная новизна исследований.

- Впервые в условиях Предуралья проведены комплексные исследования по изучению особенностей формирования устойчивых агроэкосистем.

  • Изучение влияния технологических приемов на адаптивные реакции растений и устойчивое функционирование агроландшафтов было проведено на базе длительных стационарных опытов в двух агроэкологических разделах.
  • Теоретически обоснованы и практически подтверждены в производственных условиях концептуально-агроэкологические аспекты создания устойчивого развития агроэкосистем.
  • Впервые выявлена зависимость продукционного процесса растений от ландшафтных условий.
  • Установлены причинные связи деградационных процессов почвы (структуры биологической активности, режима органического вещества, переуплотнение почвы) и технологических приемов выращивания сельскохозяйственных культур.

Теоретическая и практическая значимость работы. Разработаны принципы ландшафтного районирования территории и формирования адаптивно-ландшафтной системы земледелия в условиях Пермского края, научно обоснованные приемы возделывания сельскохозяйственных культур, обеспечивающие устойчивость агроэкосистем.

Результаты исследований предлагается использовать при разработке адаптивно-ландшафтных систем земледелия для ландшафтов Пермского края и территорий, близких по геохимическим и почвенно-климатическим условиям.

Данные агрохимических, агрофизических, биологических показателей почвы и качества сельскохозяйственной продукции позволят выработать правильную стратегию специалистов департамента АПК и продовольствия Пермского края.

Результаты исследований, полученные в длительных опытах, могут быть использованы при разработке нормативных документов, программ развития агропромышленного комплекса Пермского края, Удмуртской республики, Свердловской области.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Агроэкологические параметры районирования ландшафтной территории моренно-эрозионной равнины.

2. Адаптивные реакции зерновых культур, клевера лугового на ланшафтные условия моренно-эрозионной равнины.

3. Зависимость почвенных процессов от влияния технологических приемов (севообороты, обработка почвы, внесение органических и минеральных удобрений) возделывания сельскохозяйственных культур.

4. Динамика режима органического вещества дерново-подзолистой почвы в зависимости от технологических приемов возделывания сельскохозяйственных культур в условиях моренно-эрозионной равнины.

5. Теоретические принципы формирования устойчивых агроэкосистем.

6. Влияние технологических приемов на особенности формирования продуктивности сельскохозяйственных культур в различных ландшафтах моренно-эрозионной равнины.

Реализация результатов исследований. Материалы исследований использованы при подготовке рекомендаций: «Организационно-агротехнические особенности проведения полевых работ в агропромышленном комплексе Пермской области в 1998 году». Пермь. 1998. – с. 59; «Справочная книга по производству и применению органических удобрений». Владимир. 2000. – 496 с.; «Система удобрений в полевом севообороте с использованием осадка сточных вод». Пермь. 2001. – с. 5; «Система комплексного использования органических удобрений, обеспечивающая бездефицитный баланс гумуса». Пермь. 2001. – с. 6; «Технология возделывания озимой пшеницы». Пермь. 2005. – с. 26; «Энергосберегающая почвозащитная система обработки почвы в полевом севообороте для условий адаптивно-ландшафтного земледелия». Пермь. 2005. – с. 24; «Методы воспроизводства почвенного плодородия, регулирования содержания и состава органического вещества». Пермь. 2006. – с. 9; «Типовые модели систем адаптивно-ландшафтного земледелия для агроландшафтных условий Пермского края, обеспечивающие повышение продуктивности земель на 10-15% и охрану окружающей среды». Пермь. 2006. – с. 38.

Полученные результаты исследований в виде технологий или отдельных элементов в течение последних 10 лет внедрены в хозяйствах Пермского края.

Экспериментальные материалы были использованы при проведении агрономических областных совещаний.

Апробация работы. Результаты исследований и основные положения диссертации изложены на научных конференциях:

  • Международные конференции, совещания: Москва, 2000, 2005, 2006; Владимир, 2002, 2004; Киров, 2005.
  • Всероссийские научно-практические конференции: Пермь, 2004; 2005; Киров, 2003; Санкт-Петербург, 2005.
  • Межрегиональные, региональные конференции, координационные Советы: Владимир, 2001; Челябинск, 1993; Екатеринбург, 2005; 2006; Киров, 2000, 2001; 2006; Пермь, 1988, 2000, 2004; 2006.

Ежегодные областные и районные семинары с демонстрацией результатов полевых опытов.

Внедрение результатов исследований. Результаты исследований прошли производственную проверку в ОПХ «Лобановское» и были использованы при разработке систем земледелия в хозяйствах Еловского, Кунгурского, Осинского и Пермского районов.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 38 работ, в т.ч. 4 рекомендации, 5 статей в центральных журналах, 7 в научных трудах НИУ.

Объем и структура диссертации. Работа изложена на 340 страницах машинописного текста, состоит из введения, 6 глав, заключения, выводов и предложений производству. Экспериментальный материал приведен в 60 таблицах, 20 рисунках и 121 приложении. Список литературы включает 680 источников, 65 из них зарубежных.

Организация проведения исследований. Автор выражает искреннюю признательность за ценные советы и оказанную помощь при работе над диссертацией научному консультанту д.с.-х.н. Иванову Д.А ; д.с.-.х.н., профессору Поповой С.И., научным сотрудникам отдела земледелия и агрохимии Митрофановой Е.М., Сосниной И.Д., Ямалтдиновой В.Р., Завьяловой Н.Е., техникам Сафрошкиной А.А., Косолаповой Н.Н., Гарцевой Е.Ф.

Глава 1. Теоретическое понятие устойчивости агроэкосистемы

в зависимости от биофизических, экономических условий

ландшафтного земледелия

Вмешательство человека в природу в процессе землепользования приводит к нарушению веками установленного экологического равновесия, обусловленного взаимодействием законов природы (Полынов Б.Б., 1956; Преображенский В.С., 1966; Реймерс Н.Ф., 1990). Разрушая это равновесие, человек создает условия, при которых технический прогресс становится бесполезным, а общество к концу XX века оказалось на грани глобального кризиса (Анучин В.А., 1978; Gardner, 1990; Эбелинг В., 1979).

Деградационные процессы в экосистемах связаны с разрывом пищевых цепей, изменением структуры круговорота вещества и энергии. Принципиальное отличие агроэкосистем от естественных заключается в преимущественном выносе с урожаем питательных веществ, которые аккумулируются в выращенной продукции, что приводит к утрате внутрипочвенной энергии, элементов минерального питания, усилению процессов эрозии (Гиляров М.С., 1963; Извеков С.А., 1993; Милащенко Н.З. и др., 2000).

Обобщенное трактование устойчивости агроэкосистемы предполагает, что это – свойство системы сохранять и поддерживать значение своих параметров и структуры в пространстве, времени, качественный характер функционирования, несмотря на воздействующие на нее изменения (Преображенский В.С., 1966; Westman, 1978; Глазовская М.А., 1989; Арманд Д.Я., 1975; Свирежев Ю.М., Логофет Д.О., 1978; Чепурных Н.В., Новоселов А.Л., 1996).

Рациональное использование природных ресурсов, высокая продуктивность земель, получение экологически чистой продукции возможно при условии ландшафтного подхода к землепользованию, в основе которого лежит понятие агрокомплекса, как организованной совокупности адаптивно-ландшафтных систем земледелия (Каштанов А.Н., 2000; Кирюшин В.И., 2000; Ковалев Н.Г. и др., 1999; 2000; Лыков А.М., 1990; 1993; 1996).

Разработка научно обоснованных принципов адаптивно-ландшафтного земледелия для условий Предуралья и других регионов Нечерноземной зоны, характеризующихся близкими генетическими, морфологическими и почвенно-климатическими условиями, позволит восстановить механизмы саморегуляции и устойчивости современных агроэкосистем, а также повысить продуктивность сельскохозяйственных культур.

Глава 2. Почвенно-климатические, экономические условия

развития земледелия Предуралья

2.1 Почвенно-климатические условия Предуралья

Все пахотные земли Пермского края расположены в южно-таежной, среднетаежной и подтаежной ландшафтных зонах Предуралья, которые находятся на территории двух провинций – Вятско-Камской и Уфимско-Сылвенской.

Западная часть территории Пермского края является слабоприподнятой, сильно эродированной частью Русской равнины, восточная – состоит из предгорий и западных хребтов горной полосы Урала.

Почвенный покров Пермского края характеризуется пестротой, мелкоконтурностью, обусловленных влиянием рельефа, почвообразующих пород, уровня грунтовых вод, характера растительного покрова.

Основной земельный фонд составляют почвы подзолистого типа, занимающие 69.3% площади пашни и 64.8% от общей площади земель сельскохозяйственного назначения. В типе подзолистых почв резко доминируют дерново-подзолистые почвы. В юго-восточной части края встречаются серые лесные почвы и оподзоленные черноземы, площадь которых составляет 15.7%.

Отличительной особенностью климата Предуралья по сравнению с другими районами Нечерноземной зоны России является его континентальность. На большей части равнинной территории средняя температура самого холодного месяца января равна -15-160С, в Предгорной части вдоль Уральского хребта – 17-180С.

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 10 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»