Реферат на тему:


Воспользуйтесь поиском к примеру Реферат        Грубый поиск Точный поиск






Загрузка...
Институт почвоведения и агрохимии

Институт почвоведения и агрохимии

им. Соколовского УААН

Кисель Владимир Иванович

УДК: 631.8: 631.58 / 000.57: 001.891.3: 573.6

Теоретические основы и прикладные аспекты применения удобрений

в биологическом земледелии

06.01.04 агрохимия

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

доктора сельскохозяйственных наук

Харьков -2001

Актуальность темы исследования.

Работа выполнена в Институте почвоведения и агрохимии им. Соколовского, Украинская академия аграрных наук (УААН).

Научный консультант: доктор сельскохозяйственных наук, профессор, БУКА Анатолий Янович, главный научный сотрудник лаборатории органо-минеральных удобрений Института почвоведения и агрохимии им. Соколовского УААН

Официальные оппоненты:

доктор сельскохозяйственных наук, профессор, Кулешов Михаил Николаевич, заведующий кафедрой агрохимии Харьковского государственного аграрного университета им. В.В.Докучаева;

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Дегодюк Эдуард Григорьевич, главный научный сотрудник отдела агрохимии и физиологии растений Института земледелия УААН;

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Кавецким Владимир Николаевич, заведующий лабораторией экотоксикологии Института агроэкологии и биотехнологии УААН.

Ведущая организация: Уманская государственная аграрная академия, кафедра агрохимии и почвоведения, Министерство аграрной политики Украины, г.. Умань.

Защита состоится 21.11.2001 г.. В 14 часов на заседании диссертационного совета Д 64.354.01. в Институте почвоведения и агрохимии им. Соколовского УААН по адресу: 61024, г.. Харьков, ул .. Чайковского, 4.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института почвоведения и агрохимии им. Соколовского УААН по адресу: 61024, г.. Харьков, ул. Чайковского, 4.

Автореферат разослан 20.10.2001 года

Ученый секретар

диссертационного совета Павленко А.Ф.

Общая характеристика работы

Актуальность темы. Ухудшение во многих странах мира, в том числе и в Украине, экологической ситуации, возникновения проблем с производством безопасных для здоровья человека продуктов питания обусловливает необходимость изменений в современной стратегии земледелия. Очевидно, что путь дальнейшей всесторонней химизации сельского хозяйства должен корректироваться и изменяться. Назрела необходимость пересмотра некоторых традиционных подходов по применению удобрений, особенно стратегии экологизации и биологизации земледелия. Первые шаги в этом направлении уже сделаны. В странах Западной Европы и США испытываются альтернативные системы земледелия, которые не предусматривают использование химических соединений вообще. В восточноевропейских странах и России изучаются различные элементы & ldquo; биологизации & rdquo; земледелия. В Украине проводятся исследования по изучению эффективности биологических средств защиты растений, биостимуляторов и Биогербициды (Дегодюк и др., 1992; Иващенко, Ковеня, 1996; Манивчук, 1996).

Однако, глубоких комплексных исследований по агрохимической оценки & ldquo; биологизации & rdquo; земледелия ни за рубежом, ни в нашей стране пока не проводилось. Теоретические основы применения органических и минеральных удобрений в биологическом земледелии не разработаны, их роль как необходимого фактора в формировании высококачественной растениеводческой продукции по биологической системы земледелия не определена, пути использование не апробированы.

не исследованы особенности минерального питания сельскохозяйственных культур по биологической системы земледелия и его влияние на агрохимические показатели почв. Тезис о недопустимости использования минеральных удобрений при ведении биологического земледелия не подкреплена вероятным экспериментальным материалом.

В связи с этим основной целью наших исследований была разработка теоретических и прикладных аспектов применения удобрений в биологическом землеробстве, что актуально не только в эколого экономическом отношении, но и в протидегредацийному, поскольку биологическое земледелие способно обеспечить получение высоких и кондициних урожаев сельскохозяйственных культур, предупреждения деградационных процессов в почвах и повышение их плодородия.

Связь работы с научными программами, планами, темами. Научные исследования в диссертационной работе выполняли в течение 1983-2000 гг. В соответствии с тематическими планами Института почвоведения и агрохимии им. Соколовского и были составной частью НТП УААН & ldquo; Продовольствие-95 & rdquo; и & ldquo; Фундаментальные исследования & rdquo; (№ госрегистрации 0196U012531), & ldquo; Плодородие почв & rdquo; (№ госрегистрации 03.04. МВ / 30-96). Результаты исследований формировались также при выполнении госбюджетной темы: 01.05./07972 & ldquo; Провести на территории республики экологическую экспертизу почв и растений с целью выявления районов, пригодных для производства биологически чистой продукции, определить параметры ведения земледелия & rdquo; по заказу Государственного комитета Украины по науке и технологиям и научной политики.

Цель и задачи исследования. Цель исследований - обоснование концептуальных положений биологического земледелия для условий Украины, разработка теоретических основ комфортного питания сельскохозяйственных культур, способов эколого-безопасного использования традиционных и нетрадиционных видов органических и минеральных удобрений в & ldquo; биологизованих & rdquo; севооборотах, путей управления качеством продовольственной и фуражной сырья на черноземах типичных левобережной Лесостепи.

Цель исследований достигнуто путем решения следующих задач:

· теоретического обоснования условий комфортного питания сельскохозяйственных культур макро- и микроэлементами, которое обеспечивает получение биологически полноценной растениеводческой продукции;

· изучение влияния высоких концентраций элементов питания в ленте локально внесенных удобрений на антиоксидантный статус сельскохозяйственных культур;

· разработки мероприятий, которые противодействуют созданию в пахотном слое гипертрофированно высоких концентраций элементов питания с локального внесения удобрений;

· изучение особенностей азотного, фосфорного и калийного режимов чернозема типичного при формировании в пахотном слое зон трофической комфорта из минеральных удобрений, микроэлементов и извести;

выявление закономерностей транслокации из почвы в сельскохозяйственные культуры макро- и микроэлементов при наличии в пахотном слое зон трофической комфорта;

· оценки влияния различных способов использования удобрений в традиционном, альтернативном и биологическом земледелии на урожайность сельскохозяйственных культур и качество растениеводческой продукции;

выявление направлении дрейфа основных почвенно-агрохимических показателей под влиянием различных систем использования удобрений в традиционном, альтернативном и биологическом земледелии;

· оценки энергетической и экономической эффективности различных способов использования удобрений в традиционном, альтернативном и биологическом земледелии.

Объектом исследования являются традиционные и нетрадиционные виды органических и минеральных удобрений в системе биологического земледелия.

Предметом исследований являются процессы транслокации макро- и микроэлементов из почвы в сельскохозяйственные культуры, трансформация элементов плодородия чернозема типичного, химический состав и показатели качества растениеводческой продукции при различных систем земледелия.

Методы исследования. Разработка проблемы сочетала теоретические и экспериментальные исследования на основе системного подхода. Исследования проводились в условиях лабораторных, вегетационных, микропольових, временных полевых опытов и в длительном комплексном стационарном опыте. Полевые, лабораторные и вегетационные опыты проводили согласно существующим методикам, химические анализы почв и растений и определения показателей качества растениеводческой продукции по аттестованным и временно допущенными методикам.

Научная новизна полученных результатов. наосновании результатов исследований сформулированы основные принципы создания комфортных условий питания сельскохозяйственных культур, обеспечивающих в биологическом земледелии получения высококачественной растениеводческой продукции, исследовано влияние биологической системы земледелия на агрохимические показатели чернозема типичного, отработаны мероприятия по предупреждению загрязнения продовольственного и фуражного сырья тяжелыми металлами при выращивании экологически чистой продукции .

Наиболее существенные результаты исследований, содержащие научную новизну, заключаются в следующем:

1. Доказано, что мотивация отказа от применения в технологиях выращивания сельскохозяйственных культур минеральных удобрений (что является идейной основой альтернативного земледелия) с целью получения продукции высокого качества теоретически безосновательна. 2.Встановлено, что высоких показателей качества растениеводческой продукции в биологическом земледелии можно достичь только при создании для сельскохозяйственных культур комфортных условий питания, то есть таких условий, при которых обеспечивается: отсутствие стрессов у растений от недостатка или передозировки питательных веществ; позиционная доступность элементов питания удобрений корневой системе растений; пролонгированность действия удобрений; наличие в & ldquo; меню & rdquo; удобрений макро- и микроэлементов; блокада тяжелых металлов, содержащихся в минеральных удобрениях в виде примесей, кальцийсодержащих веществами на границе почва-корневая система. 3. Выявлено разную направленность дрейфа основных почвенно-агрохимических показателей под влиянием использования удобрений в традиционном, альтернативном и биологическом земледелии. 4.Встановлено, что наиболее благоприятные условия для накопления гумуса, микробиологической деятельности, повышение содержания в пахотном слое чернозема типичного подвижных форм фосфора и калия состоят в биологическом земледелии. 5. Обосновано, что лучших энергетических и экономических показателей в черноземах типичных Левобережной Лесостепи можно достичь при биологическом земледелии за счет органо-минеральной системы применения в севооборотах удобрений, формирование в пахотном слое зон трофической комфорта, использования наряду с навозом побочного сельскохозяйственной продукции.

Практическое значение полученных результатов. На основании результатов проведенных исследований разработаны основные принципы использования в биологическом земледелии традиционных и нетрадиционных видов органических и минеральных удобрений. Дана оценка перспективам использования в технологиях выращивания экологически чистой растениеводческой продукции органо-минеральных удобрений с регламентированным содержанием питательных веществ. Обоснованные предложения по наиболее эффективному использованию в & ldquo; биологизованих & rdquo; севооборотах побочного растениеводческой продукции. Оценен в условиях Левобережной Лесостепи Украины влияние различных систем земледелия на содержание в черноземе типичном питательных веществ, гумуса, микробиологические показатели. Рассчитано экономическую и энергетическую эффективность различных систем земледелия, которая позволяет выбирать наиболее рациональные способы применения удобрений для получения высоких и биологически полноценных урожаев сельскохозяйственных культур. Разработан новый вид эколого-безопасных окклюдированного Медленно растворим азотных удобрений (патент Украины № 23099 А).

Результаты исследований проверялись в производственных условиях, они вошли в & ldquo; Методические рекомендации по ведению биологического земледелия & rdquo; (1991г.), Методические рекомендации & ldquo; Оценка пригодности сельскохозяйственных земель Украины для создания экологически чистых сырьевых зон и хозяйств по производству продуктов детского и диетического питания & rdquo; (1998 г.), Информационный бюллетень & ldquo; Аграрная наука производству & rdquo; (2000 г.), Они использовались в работе Комиссии по вопросам аграрной политики при Президенте Украины, Министерства аграрной политики Украины, Главного управления сельского хозяйства и продовольствия Харьковской облгосадминистрации, Харьковского областного государственного проектно-технологического центра охраны родючосте почв и качества продукции & ldquo; Облгосплодородие & rdquo; и учебном процессе Ужгородского государственного университета, что подтверждается соответствующими справками.

Основные результаты исследований внедрены в хозяйствах различных форм собственности в Харьковской области на площади около 1 млн. Га.

Личный вклад соискателя состоит из определения цели и задач исследований, методологии их проведения, разработки теории комфортного питания растений, всех схем опытов от модельных к стационарному, непосредственного участия в экспериментальных работах, анализа, математической обработки и обобщения полученных данных, формулировка новизны и научных выводов работы. В диссертационной работе автором использованы из общих научных трудов личные идеи и разработки.

Апробация результатов диссертации. Результаты исследований докладывались на съездах Всесоюзного общества почвоведов (Ташкент, 1985; Новосибирск, 1989); съездах почвоведов и агрохимиков Украины (Харьков, 1986; Львов, 1990; Херсон, 1994, Ровно 1998); республиканской научно-технической конференции & ldquo; Агроэкологический состояние сельскохозяйственных угодий Украинской ССР & rdquo; (Черкассы, 1989); Украинский научно-производственном совещании (Одесса, 1992); Международной научной конференции & ldquo; Окружающая среда и здоровье & rdquo; (Черновцы, 1993); научной конференции, посвященной столетию Одесской ГСХОС (1996) международной научно-практической конференции & ldquo; Рациональное природопользование: системный анализ в экологии & rdquo; (Севастополь, 1996); международном региональном семинаре & ldquo; Охрана окружающей среды: современные исследования в экологии и микробиологии & rdquo; (Ужгород, 1997); международной научно-практической конференции & ldquo; Нетрадиционное растениеводство, экология и здоровье & rdquo; (Алушта, 1997), конференциях ИФОАМ из органического сельского хозяйства (Копенгаген, 1996, Базель 2000); международном совещании & ldquo; Плодородие почв и проблемы калия в сельскохозяйственных производстве & rdquo ;, Одесса, 2000 г .; Научно-производственное конференции & ldquo; Оптимизация структуры агроландшафтов и рациональное использование почвенных ресурсов & rdquo; (Киев, 2000).

Публикации. Основные положения диссертационной работы опубликованы в монографии & ldquo; Биологическое земледелие в Украине: проблемы и перспективы & rdquo; и 30 научных работах, из них 20 в профессиональных изданиях ВАК Украины.

Структура и объем работы. .Дисертация состоит из введения, девяти разделов, выводов, предложений производству, списка использованной литературы и приложений. Работа изложена на 309 страницах и включает 85 таблиц и 35 рисунков.

Основное содержание работы

Современные экологические и энергетические проблемы в агросфере как детерминант биологизации земледелия

Приведен обзор литературных источников по вопросам экологизации и биологизации земледелия. Освещены недостатки так называемого альтернативного земледелия, которое распространено в странах Западной Европы и США. Показано, что основным вопросом при производстве экологически чистой продукции, вопрос эколого-безопасного применения минеральных удобрений. Принципы использования минеральных удобрений, которых придерживаются в альтернативном земледелии и которые должны обеспечить оптимальное питание растений, нормальное их функционирование на всех этапах онтогенеза, формирования высококачественных урожаев, несовершенны. Представление о преимуществах питания растений при использовании только органических удобрений, теоретически беспочвенны. Отказ от использования промышленных минеральных удобрений научно не мотивировано.

В то же время, категоричность, с которой сторонники альтернативного земледелия выступают против минеральных удобрений, требует критически переосмыслить некоторые постулаты в их использовании, уточнить отдельные аспекты в теории минерального питания растений, углубить представление о сложный механизм взаимодействия, транслокации и трансформации макро- и микроэлементов в системе удобрения почва - растение. Несомненно, что все эти вопросы для биологического земледелия актуальными.

Объекты, условия и методй кислотности.

В вегетационного опыте моделировали условия, при которых система антиоксидантной защиты сельскохозяйственных растений по локального внесения повышенных доз минеральных удобрений остается устойчивой. Как индикатор нормального протекания физиолого-биохимических процессов в растениях рассматривали содержание в тканях растений малонового диальдигида (МДА) конечного продукта перекисного окисления ненасыщенных жирных кислот - липидов. Исследования проводились в вегетационных сосудах, где имитировали локальный и в разброс способы внесения минеральных удобрений. Испытали три дозы удобрений: N30P30K30, N60P60K60, N120P120K120. Для предупреждения возникновения сверхвысоких концентраций элементов питания в ленте локально внесенных удобрений использовали известь из расчета 0,19 кг CaCO3 на 1 кг д.в. NPK. Определение содержания МДА проводили в растениях гороха и ячменя в течение трех недель после появления всходов. Содержание МДА определяли по показателям оптической плотности раствора и данными расчетов его концентрации по молярной экстинция.

В микропольових опытах отрабатывали меры, обеспечивающие комфортные условия питания сельскохозяйственных культур, а значит и получения биологически полноценной растениеводческой продукции. Главным в этих исследованиях была конкретизация рабочей гипотезы о соответствии гетерогенного по содержанию питательных веществ пахотного слоя комфортным условиям питания растений. Исследования проводились на черноземе оподзоленном в 1984-1989 гг. В короткой севообороте: горох - озимая пшеница - сахарная свекла - ячмень. Опыт имел два блока: в одном из них под все культуры имитировали отвальной вспашки, во втором безотвальных обработку. Схема опыта включала варианты с локальным и вразброс внесением минеральных удобрений с дополнением их микроэлементами (Mo, Mn, Zn, B) и известью. Опыт закладывали в предварительно подготовленных котлованах размером 1м x 1м x 0,3м. Навоз размещали в почве равномерно (в слое 0-27см) и экраном на глубине 25-27 см. Минеральные удобрения, микроэлементы и извев при внесении их вразброс равномерно распределяли в слое 0-20 см, по локального вносили лентами на глубину 12-14 см. Дозы минеральных удобрений составляли N30P30K30 и N120P120K120, навоз вносили из расчета 30 т / га, микроэлементы +2 кг / га, известь 0,19 кг на 1 кг д.в. NPK.

Кроме того в микропольових, дрибнодилянкових и краткосрочных полевых опытах проведено исследование по определению пригодности для биологического земледелия таких новых видов удобрений как органо минеральные, медленно растворимые азотные и сульфат-нитрат аммония, который получают с электронно-лучевой технологии

Научный эксперимент в длительном опыте проводили по нетрадиционной для агрохимических исследований схеме, где варианты представлены не в классическом их понимании, а в виде моделей систем земледелия. Понятно, что понятие & ldquo; система земледелия & rdquo; используется нами в известной степени условно, так как даже в стационарном опыте реализовать все ее составляющие проблематично.

Исследование проводили на таких вариантах опыта моделях систем земледелия

1) Традиционной, которая рассматривалась нами как контроль, основанной на органо-минеральной системе удобрения сельскохозяйственных культур в севообороте и химических средствах борьбы с сорняками. Минеральные удобрения применяли обычным способом вразброс в дозах, рассчитанных на интенсивные технологии (вариант 1).

2) Альтернативной, основанной на органической системе удобрения и безгербицидная средствах борьбы с сорняками. Минеральные удобрения (Р10) применяли только при посеве (вариант 2).

3) Биологической, основанной на органо-минеральной системе удобрения и безгербицидная средствах борьбы с сорняками. Минеральные удобрения вносили локально в дозах, уменьшенных по сравнению с вариантом 1 на 30-50% в зависимости от биологических особенностей сельскохозяйственных культур.

Биологическая система земледелия имела две модификации: одна предполагала ежегодное локальное внесение минеральных удобрений (вариант 3); вторая создание в пахотном слое зон трофической комфорта путем локального внесения минеральных удобрений, микроэлементов

Загрузка...

Страницы: 1 2 3 4 5






Ещё Рефераты по вашей теме

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ПРОЦЕССА РЕГУЛИРОВАНИЯ ТОРМОЗНЫХ СИЛ НА автотранспортных средств категории М3 - Автореферат
Конституционно-правовые основы взаимоотношений высших ОРГАНОВ ВЛАСТИ УКРАИНЫ И Автономной Республики Крым - Автореферат
Эстетика мифа и мифологического ГОРИЗОНТ РАННЕГО УКРАИНСКОГО модернизма - Автореферат
Повышение производительности птицы яичных кроссов путем усовершенствования приемов оценки и выращивания молодняка - Автореферат
Использование энергии питательных веществ полукровкой молодняком скота черно-пестрой и м мясных пород в зависимости от живой массы, возраста и пола - Автореферат
Остеопороз и переломы костей дистального отдела предплечья у людей разного возраста - Автореферат
СТРУКТУРА побудительных речевых актов современного французского языка (коммуникативно-прагматический аспект) - Автореферат