Теоретические основы и практика системно-энергетического подхода к изучению и оценке технологии возделывания сорго в аридной зоне

Основной функцией солнечной радиации до последнего времени считали воздействие ее на растения, а она влияет и на процессы, происходящие в почве, - на биологическую активность и содержание нитратного азота.

В основе продуктивности растений лежит их фотосинтетическая

деятельность, которая реализуется непосредственно через солнечную энергию и зависит от внешних и внутренних условий развития. Конкретные пути формирования конечной продукции растений - урожая - рассматривает комплексная теория фотосинтетической продуктивности растений, разработанная А. А. Ничипоровичем. [4] V

По мере накопления сведений о закономерностях изменения солнечной активности, установления связей солнечной активности с рядом астрономических явлений, в частности с физическими, стало ясно, что она -фактор, определяющий также и климат. Подсистемы агроценоза «растения» и «почва» находятся в непосредственном контакте с приземным слоем атмосферы. Через нее осуществляется передача солнечной энергии, определяющей процесс фотосинтеза.

Все вышесказанное позволяет поставить вопрос о том, как же изменяются основные интегральные свойства агроценоза к^курулы -биологическая активность почвы и чистая продуктивность фотосинтеза.

11ри возделывании щщфр4ъ\ постановка пластин на определение биологической активности почвы осуществлялась активность и содержание нитратного азота в почве увеличиваются, как на паровой площадке, затем, с нарастанием листовой поверхности, уменьшаются. Это можно объяснить (кроме известных причин) и уменьшением поступления солнечной радиации к почве.

Используя системно - энергетический подход, изменили систему внесения азотных удобренийГ

Наибольший урожай был получен при осеннем внесении фосфора и калия и дробным внесении азота при меньшем использовании удобрений. Большое значение для уменьшения энергоемких азотных удобрений имеют сроки внесения азотных удобрений.

Как видим из данных таблицы, азотные удобрения целесообразно вносить, увеличивая норму к периоду активного роста кугсурутм. и уменьшая общую норму. Именно такая система внесения азотных удобрений уменьшает

их общее количество, позволяет интенсивную технологию сделать энергосберегающей в условиях оптимальной влажности.

Таблица - Урожай зеленой массы ic-уяуру^ы в зависимости от сроков внесения

азотных удобрений, т/га

Варианты опытов

При

посеве

Внесение удобрений в фазу

Среднее

за 4 года

4-5 листьев

840 листьев

15 листьев

Ni35 Pl25 Кюо

Pl5

N₄₅

N₄₅

N₄₅

10,1

Pl35 KlOO

Nio

N₂₀

N₄₀

N₆₀

10,13

Pl35 Kioo

-

N30

N₄₀

N^

9,97

Эффективность энергозатрат при возделывании куиуру»ы колеблется по годам исследований. По - видимому, здесь должно быть дифференцированное, или «динамическое», внесение удобрений в зависимости от складывающихся условий, что зависит от влияния основного энергетического фактора -солнечной радиации, которая изменяет содержание нитратного азота почвы. Таким образом, на основании полученного экспериментального материала можно сделать вывод, что биологическая активность и содержание нитратного азота находятся в прямой корреляционной зависимости от солнечной радиации. При возделывании куяурутьь на зеленую массу до затенения почвы биологическая активность и содержание нитратного азота увеличиваются, а затем уменьшаются. Поэтому рекомендуется изменить систему внесения азота под к^цед5^У> уменьшая общую норму применения азотных удобрений,

добиваясь высокойэнергетической эффективности.

качестве, методологической основы для решения задач интенсивного растениеводства предлагается использовать системно-энергетический подход.

N₆₀

99,7

Эффективность энергозатрат при возделывании сорго колеблется по годам исследований. По - видимому, здесь должно быть дифференцированное, или «динамическое», внесение удобрений в зависимости от складывающихся условий, что зависит от влияния основного энергетического фактора - солнечной радиации, которая изменяет содержание нитратного азота почвы.

Таким образом, дробное внесение азотных удобрений под сорго позволяет уменьшить общую норму применения их (до 30 % и более от планируемого урожая), добиваясь высокой энергетической эффективности.

5. Экологические основы сроков сева сорго

Современная наука о растительном генофонде представляет собой совершенствующую систему знаний о природе. Длительные опыты и практика показали, что в основе их лежат законы, отражающие объективные процессы, происходящие в природе. Многие ученые обращали внимание на необходимость всестороннего учета законов в строгой увязке их между собой и с общими законами природопользования. При этом возникает задача оценки состояния растительного генофонда и его влияние на экологию. Это необходимо в качестве основы для разработки оптимальных методов природопользования и ведения сельского хозяйства.

Ряд ученых отмечает, что процессы поступления, трансформации и переноса энергии в определенной среде (системы «почва - растение») в настоящее время привлекают особое внимание.

Энергетические изменения, происходящие в агроценозе, - это область исследований, охватываемая понятиями и концепциями термодинамики, включая как классическую термодинамику в применении к макромиру, так и статическую термодинамику в применении к миру элементарных частиц, атомов и молекул. Законы классической термодинамики применимы ко всем без исключения материальным системам макромира.

При изучении сроков сева сорго максимальное накопление энергии в урожае отмечено при посеве во 2 декаде мая - 253400 МДж/га. Значение в этом варианте превышало контроль на 37% (таблица 10).

Таблица 10. - Влияние сроков сева сорго на накопление энергии и энтропийное состояние посевов (среднее 1997-1999гг.)

Сроки сева	Накопленная энергия в урожае, МДж/га	Энтропийное состояние
3 декада апреля (контроль) 1 декада мая 2 декада мая 3 декада мая	184800 190800 253400 219600	0,759 0,753 1,000 0,867

Анализ энтропийного состояния посевов сорго выявил максимальное значение при севе во второй декаде мая, энтропия этих посевов равнялось 1,00.

Таким образом, срок сева во второй декаде мая выполняет наивысшую антиэнтропийную функцию.

6. Модель сорта и технологической карты при возделывании сорго на орошении

Адаптивная селекция растений в последние годы вызывает интерес у многих селекционеров. Она позволяет обеспечить высокую урожайность культур за счет устойчивости к внешним факторам среды, усваивать труднодоступные элементы питания, влагу.

Адаптивный эколого-эволюционный подход в селекционной стратегии кормовых культур нацелен на создание системы новых сортов кормовых культур, наделенных своеобразными экологическими, биологическими, фитоценотическими, средообразующими характеристиками.

Еще в 1935 году Н.И.Вавилов опубликовал работу «Научные основы селекции пшеницы», где был раздел «Сортовой идеал пшеницы». Это был прообраз сорта пшеницы.

Н.И.Вавиловым приводятся важнейшие свойства, которые определяют более или менее идеальный сорт. Приводимый по Н.И.Вавилову идеал должен обладать, прежде всего, высокой продуктивностью. Урожай есть производное среды и генотипа и в огромной мере определяется особенностями культуры и условиями района (Жученко А.А., 2001)

В идеале сорт должен быть устойчивым к неблагоприятным условиям среды. Таким как, почвенная и атмосферная засуха, избыточная почвенная и воздушная влага, низкие температуры. Обладать устойчивостью к грибковым заболеваниям, к различного рода вредным насекомым.

Немаловажное значение сорта - приспособленность к условиям агрокультуры данного района, соответствие агротехническим условиям, удобрению, орошению, механизации.

Подчеркивая особую значимость правильного районирования видов и сортов растений, Н.И.Вавилов указывал на необходимость разработки по каждому новому сорту (гибриду) агроэкологического паспорта. В наше время значение такого подхода резко возросло в связи с все большим разнообразием предлагаемых производству сортов и гибридов. Агроэкологический паспорт нового сорта (гибрида) должен отражать специфику его возделывания в различных почвенно-климатических зонах при различных погодных условиях и агротехнике.

Необходимость разработки агроэкологических паспортов сельскохозяйственных культур и сортов состоит в определении экономически оправданных путей управления адаптивным потенциалом культивируемых растений.

Разработка сортовой агротехники и агроэкологического паспорта с указанием модификационной изменчивости и генетической защищенности также считается необходимыми, как наиболее важные условия для рентабельного возделывания сорта. В агроэкологическом паспорте сорта должны быть отражены возможности избежания действия стрессовых факторов (за счет адаптивного размещения во времени и пространстве, большей скороспелости, способности к регенерации и др.).

На этой основе в настоящее время необходимо формировать агроэкологические, или зональные типы (модели) сортов и гибридов, специфичные для определенных почвенно-климатических, погодных и агроэкологических условий (Жученко А.А.,2001).

В настоящее время создан и внедряется среднеранний сорт сахарного сорго «Юбилейное» с урожайностью зеленой массы более 80 т/га. По современным требованиям новой сорт сахарного сорго должен быть высокоурожайным на зеленую массу (высокорослый, кустистый, хорошо облиственный, с сочным высокосахаристым стеблем, интенсивно растущим и хорошо отрастающим после укосов, неполегающим, засухоустойчивым, непоражаемым болезнями, выровненным по травостою и высоте расположения метелок, созревающим на семена в районах выращивания.

По результатам госсортоиспытания сорго «Юбилейное» в Лиманском районе на семенную продуктивность в условиях орошения получено в среднем 3,73 т/га зерна при стандартной влажности, что превышало урожай стандартного сорта «Кинельское 3» на 0,7 т/га. Высота растений составила в среднем 2,0-2,7 м, масса 1000 семян - 16,2г, устойчивость к полеганию, осыпанию и засухе оценивалась на 5 баллов. Общая оценка сорта составила 4 балла, что было на уровне стандарта. Продолжительность вегетационного периода до хозяйственной спелости насчитывало 118 дней.

Результаты конкурсного госсортоиспытания на силос при обычной технологии в условиях орошения на Харабалинском сортоучастке показали достоверную прибавку урожая сухой массы на 1,57 т/га по сравнению со стандартом «Саратовское 90». Выход сухой массы в опыте у сорго « Юбилейное» составил в среднем 10,9 т/га, содержание сухого вещества в зеленой массе достигало 30,5%. Продолжительность вегетационного периода до восковой спелости зерна равнялась 98 дням. В 2005 году получено заключение ФГУ «Государственная комиссия Российской Федерации по испытанию и охране селекционных достижений» подтверждающее, что сорт сорго «Юбилейное» соответствует требованиям однородности и стабильности.

Сеянец имеет слабоантоциановую окраску. Интенсивность начального роста средняя. Высота растения при созревании 2,9-3,0 метра. Метёлки по форме шире в нижней части. Положение метёлки - понижающее, рыхлая по плотности. Колосовая чешуя при созревании черной окраски. Зерновки бурого цвета, эллиптической формы. Масса 1000 семян составляет 16-17 г. Время вымётывания метёлки - раннее.

Исследования химического состава зеленой массы и зерна, проведенные в период молочно-восковой и полной спелости, свидетельствуют о высоких кормовых качествах сорго «Юбилейное».

По результатам химического анализа в зеленой массе содержалось 0,24 к.е., 5,3 МДж обменной энергии, 42 г переваримого протеина, 38 г сахара, 19 г каротина в пересчете на 1 кг натурального корма. В зерне сорго «Юбилейное» содержалось 10,81% сырого протеина, 9,03% сырой клетчатки, 3,73% сырого жира, 4,5% сахара.

В итоге по результатам испытаний сорт сахарного сорго «Юбилейное» районирован с 2006 года по Астраханской области и адаптивен к аридной зоне (таблица 11).

Таблица 11. - Требования к идеальному сорту сорго в аридной зоне

Признак	Показатели
Общие требования
Период «всходы-уборка», дни	100-110
Биохимические показатели: (содержание в 1кг натурального корма) переваримого протеина, г сахара,г каротина, мг	40 35 20
Устойчивость к болезням (пыльная головня, бактериальная пятнистость), балл	5
Устойчивость к вредителям (злаковые тли), балл	5
Устойчивость к факторам внешней среды (засуха, полегание, осыпание), балл	5

Вся система возделывания сорго в производственных условиях базируется на основе составленных технологических карт. Однако в настоящее время она уже не отражает всех тонкостей прогрессивного ведения хозяйствования. В них отсутствуют затраты труда и средств и другие экономические показатели. Технологические карты составлены на основе многолетних исследований, но для отражения прогрессивных технологий на данный момент при использовании перспективной техники, обоснованных норм выработки и нормативов они не могут более эффективно использоваться в производстве. Для этого нужны современные технико-экономические карты.

Основное предназначение новых карт - возможность выбора специалистами лучшей технологии возделывания сельскохозяйственных культур в своей почвенно-климатической зоне по ресурсным возможностям с наиболее приемлемыми затратами труда и средств в пересчете на гектар орошаемой пашни и тонны продукции.

Различные модели технологических карт предусматривают для культуры сорго перспективные сорта, адаптивные для почвенно-климатических условий зоны возделывания и сортовую агротехнику, которая включает в себя предшественник, удобрения, оптимальную норму высева, способ посева, сроки высева, мероприятия по борьбе с сорняками, вредителями, болезнями, рациональный набор машин и орудий. Все это позволяет целенаправленно управлять продукционным процессом.

Основой моделей технологических карт является сортовая агротехника. Прежние технологические карты предусматривали применение дорогостоящих энергонасыщенных тракторов. Нередко трактора К-700, Т-150 работают не в полную нагрузку, используют малопродуктивные орудия и сельхозмашины. Все это ведет к непроизводительному использованию дорогостоящей техники и топлива. Новые технологические карты предусматривают совмещение отдельных операций, применение комбинированных агрегатов и использование широкозахватных орудий. Такие агрегаты позволяют свести до минимума уплотнение почвы и более эффективно использовать мощность трактора.

Нами разработана модель технологической карты возделывания сорго на зеленую массу и силос в условиях орошения применительно к районированному сорту сахарного сорго с учетом почвенно-климатических условий Астраханской области.

7. Энергетика плодородия почвы при возделывании сорго на зеленую массу

Реализация естественного плодородия почвы во многом определяется человеком, уровнем агрокультуры, развитием производительных сил и т. д.

Сохранение и превращение энергии в природе - объективный закон. Здесь имеется в виду превращение энергии солнечной радиации в другие виды. И как следствие этого, чем больше живого вещества продуцируется в агробиоценозе, тем больше в нем аккумулируется солнечной энергии.

В силу биологических особенностей различные растения обладают неодинаковой способностью усваивать кинетическую энергию Солнца и имеют разную энергетическую ценность.

Если вычислить энергонакопление в растительной продукции сравнительно несложно, то энергетику почвы (сложной, полуживой системы) оценить труднее. Полная энергия почвы - это целостная характеристика происходящих в ней процессов, включающая энергию кристаллической решетки минералов и отдельных компонентов почвы при выветривании и почвообразовании, характеристику обменных адсорбционных процессов и энергию активации различных реакций, оценку гумусного компонента почвы

Улучшение почвы, повышение её плодородия - это та экономическая основа, без которой не принесут ожидаемых результатов вложения в технику. Соблюдение пропорциональности между средствами, вкладываемыми в мероприятия по повышению плодородия почвы, с одной стороны, и в увеличении орудий и средств её обработки - с другой, является одним из важнейших требований закона накопления в сельском хозяйстве и в частности, в земледелии.

Плодородие почвы зависит от многих её свойств, на которые культура земледелия и мелиорация оказывают разностороннее воздействие.

В своих исследованиях изучали зависимость накопления энергии в корневой массе и надземной части сорго в период уборки урожая на фоне двух основных сортов. Накопление энергии корневой части было меньше, чем в надземной на 10-12% (таблица 12).

Таблица 12. - Общее энергонакопление в зависимости от сорта сорго (среднее 1996-2002 гг.)

Сорт	Накопление энергии в надземной массе, МДж/га	Накопление энергии в корневой части, МДж/га
Сахарное 35 (стандарт) Юбилейное	254100 306900	228690 276210



В итоге общее накопление энергии у сорта сорго «Юбилейное» оказалось выше, чем у стандарта «Сахарное 35» на 100320 МДж/га.

8. Оценка возделывания сорго на конечную продукцию

В ходе эволюционного развития каждый вид животных приспособился к определенным почвенно-климатическим условиям. Такое приспособление наряду с изменчивостью и наследственностью, стало одним из основных факторов естественного и искусственного отбора. Отсюда вытекает необходимость изучения животных и их оценка не только, исходя из их биологической природы организма, но и из физических факторов окружающей среды, т.е. этот организм необходимо рассматривать как открытую систему, одним из элементов которой является окружающая среда.

Действительно, что через атмосферу осуществляется трансформация солнечной энергии, определяющая процесс фотосинтеза, атмосфера является и фонообразующей средой, определяется с одной стороны, невозможность существования и развития, животных вне окружающей среды, а с другой - требования к среде. Особенно большое значение при этом имеет термодинамическое состояние среды.

Принцип единства животных и окружающей среды составляет теоретическую основу учения об образовании и развитии. При этом научно-технический прогресс в сельском хозяйстве, достижения которого реализуются в интенсивных технологиях, не только не снижает, а наоборот, увеличивает влияние почвенно-климатических факторов на высокие результаты производства.

Чтобы дать объективную оценку в целом производящей системе по конечной продукции, необходимо рассматривать технологию производства сельскохозяйственной продукции в энергоциклах, пользуясь основными законами природопользования.

Практическая реализация анализа, например, в животноводческом энергоцикле, выявляет два основных потока: энергозатраты на производство и накопление энергии в конечном продукте. Так, казалось бы, что животноводческая продукция находится в полной зависимости от первичной продукции, т.е. растениеводства. Однако, это не совсем так, поскольку здесь необходимо также учитывать эффективность утилизации первичной продукции, которая в разных условиях не одинакова, так как зависит от вида животных, получаемой продукции, почвенно-климатической зоны, условий содержания скота и т.п. Поэтому анализ накопления энергии, определение энергетической эффективности и изменения составляющих слагаемых при производстве кормов не отражает объективной реальности, поскольку корма - промежуточный продукт сельскохозяйственного производства.

Расчет энергетической эффективности целесообразно производить по конечной продукции исходя из единицы площади целого энергоцикла. Для этого используют следующую формулу:

где Q_пэж - полученная энергия в продуктах животноводческого энергоцикла в расчете на конечную продукцию (на выходе), Дж/га;

Q_эзж- энергозатраты на конечную продукцию, Дж/га.

Энергетический фактор, оказывающий влияние на животное, относится к сложнейшим и важнейшим, поскольку прямым и косвенным образом действуют на организм комплексно. Прямые энергетические нагрузки попадают на организм при очень высоких температурах, солнечном зное. Косвенное влияние энергетического фактора состоит во влиянии нагрузок на количество и качество попарно.

У всех животных, в том числе и домашних, имеются термонейтральные зоны, в пределах которых наблюдаются минимальный обмен веществ и минимальные потери энергии. Границы этих зон зависят от вида, породы, пола и возраста животных. Например, для коров термонейтральной зоной можно считать температуры 8…16є С, для овец 0…29є С, для коз 12…21є С, для свиней 20…23єС. Выходы за пределы этих зон приводят к увеличению расходов энергии, а значит и кормов. Понижение температуры на 1є С от пределов термонейтральной зоны повышает газообмен, например у коров на 2-3%. Для каракульских овец при снижении температуры воздуха до -13є С обмен веществ повышается на 28%.

Животные с одной стороны, активно приспосабливаются к колебаниям температуры внешней среды, защищая себя от слишком резких колебаний температуры различными способами. Это хорошо видно из общей схемы энергетического процесса животного (рисунок 6.)

Рисунок 6. Общая схема энергетического процесса животного

Условные обозначения: а - энергия корма, а₁- солнечная радиация (биологическое ее воздействие), а₂- тепловая энергия, а₃ - информационные процессы (физиологическая роль света), в - энергия продукции, в₁ - энергия экскрементов (кала, мочи), в₂ - энергия в газах, в₃ - энергия в теплопродукции.

Таким образом, оценка энергоциклов в единых сопоставимых ценах в расчете на готовую продукцию на основе системно-энергетического подхода позволяет провести объективный анализ возделывания сельскохозяйственных культур, а также выращивания сельскохозяйственных животных.

9. Энергетическая и экономическая оценки возделывания сорго

В условиях орошения Астраханской области большинство изучаемых сортов сформировали стабильный урожай, обеспечив высокий уровень потенциальной продуктивности. Учет накопленной обменной энергии в зеленой массе и зерне показал, что наиболее высокой она оказалась у сорта «Юбилейное».

По результатам расчета затрат энергии на операции технологического процесса и оборотных средств, при возделывании сорго на силос, затраты совокупной энергии составили: у сорго «Юбилейного» - 35907,0 МДж/га, «Сахарного 35» (стандарт) - 35290,0 МДж/га.

Высокую долю в общей сумме совокупной энергии занимают затраты на топливо - 41,7-42,2%. В наших условиях потенциальная урожайность, которую показал стандарт «Сахарное 35» (86,6 т/га) обеспечил выход с 1 га 254100 МДж обменной энергии. Перспективный сорт «Юбилейное» содержал в урожае зеленой массы (96,0 т/га) 306900 МДж/га обменной энергии (таблица 13).

Таблица 13. - Энергетическая оценка сортов сорго (среднее 1996-2002гг.)

Показатели	Сорт
	Сахарное 35 (стандарт)	Юбилейное
Урожай биомассы, т/га Накопление обменной энергии в общем урожае, МДж/га Затраты совокупной энергии, МДж/га Коэффициент энергетической эффективности	86,6 254100,0 35290,0 7,2	96,0 306900,0 35907,0 8,5

Несмотря на увеличение совокупных энергетических затрат, связанных с уборкой и перевозкой большого количества силосной массы с единицы площади, энергетический коэффициент у «Юбилейного» оказался выше, чем у стандартного сорта «Сахарное 35» на 1,3.

Оценка энергетической эффективности элементов технологии возделывания сорго «Юбилейное» (сроков, способов и норм посева) показала высокие значения коэффициента энергетической эффективности при посеве во второй декаде мая (7,5), широкорядном способе посева с междурядьем 0,45 м и норме высева 0,65 млн. семян/га (7,9). При расчёте экономической эффективности возделывания сорго в условиях орошения производственные затраты сравниваемых сортов были на одном уровне и составили 66,4 тыс. руб/га на получение зеленой массы и 77,9 тыс. руб/га - силосной массы.

Условно чистый доход у сорго «Юбилейное» был выше, чем у сорта «Сахарное 35» на 26,3 тыс. руб/га при возделывании на зелёную массу и 28,2 тыс. руб/га - на силос.

Себестоимость зелёной массы сорта «Юбилейное» оказалась ниже на 0,08 тыс. руб/т, силосной массы - на 0,09 тыс. руб/т, чем у стандарта «Сахарное 35». Максимальные показатели экономической эффективности отмечены у сорта «Юбилейное». Рентабельность производства зелёной массы и силоса составили 305% и 270% соответственно (таблица 14).

Таблица 14 - Экономическая эффективность ресурсосберегающей технологии возделывания сорго на зелёную массу и силос при орошении.

Сорт	Показатели
	Урожай-ность, т/га	Стои-мость валовой продук-ции, тыс. руб/га	Произ-водствен-ные затраты, тыс. руб/га	Чистый доход, тыс. руб/га	Себесто-имость, тыс. руб/т	Рента-бель-ность, %
Зелёная масса
Сахарное 35 (стандарт)	86,6	242,5	66,4	176,1	0,77	265
Юбилейное	96,0	268,8	66,4	202,4	0,69	305
Силос
Сахарное 35 (стандарт)	86,6	259,8	77,9	181,9	0,90	234*
Юбилейное	96,0	288,0	77,9	210,1	0,81	270*



Комплексная оценка сортов и производственная проверка на основе ресурсосберегающей технологии возделывания сорго обеспечили максимальную компенсацию затраченных средств и обеспечение наивысшего (8,5) коэффициента энергетической эффективности и максимального уровня рентабельности при производстве сорго на силос (270%) и зелёную массу (305%) сорта «Юбилейное».

Таким образом, анализ энергетической и экономической эффективности возделывания сорго на силос и зеленую массу показал, что в производственных условиях экономически выгодно использовать высокопродуктивный адаптивный сорт сахарного сорго «Юбилейное».



Выводы

1. Разработанный системно-энергетический подход оценки производства продукции сорго имеет целевую основу и обусловлен следующим: во-первых, основной жизненный процесс растений сорго - фотосинтез происходит в зависимости от поступления солнечной энергии; во-вторых, закон сохранения энергии свидетельствует об общей природе взаимопревращаемости разных форм энергии; в-третьих, возможна практическая реализация оценки двух основных потоков: энергозатраты на производство и накопление энергии конечного продукта в джоулях.

2. Разработано понятие растениеводческого и животноводческого энергоциклов для производства сорго. Под энергопроизводственным циклом (энергоциклом) следует понимать процесс последовательности включения энергоресурсов для фиксации (в процессе фотосинтеза автотрофами) и перераспределения энергии в сложных социально-экономических системах, а также удовлетворения жизненных потребностей человека. Энергетический цикл агроценоза сорго необходимо вести на конечную продукцию.

3. Многолетние экспериментальные исследования, позволили нам научно обосновать и практически реализовать, количественно и качественно оценить продуктивность сорго. По результатам анализа исследований по селекции сформулированы новые параметры модели сортов (гибридов) сорго. Оценку их целесообразно вести не только по классическим показателям, но и по выходу обменной энергии с 1 га посевов, энергозатратам и энергетической эффективности, не отбрасывая при этом наиболее ценные признаки, свойства.

4. С 1908 по 2008 гг. затраты невозобновляемых энергоресурсов увеличились до 7,1 раза. Разработана и предложена ресурсосберегающая технология возделывания сорго, которая базируется на основе рационального применения орудий, оптимальном сочетании орошения и внесения удобрений при использовании адаптивных сортов, оптимальных сроков, норм и способов высева и применении почвозащитной, энергосберегающей обработки почвы.

5. Ресурсосберегающим приемом без дополнительных затрат в технологическом процессе является:

а) срок посева во второй декаде мая, при котором формируются высокие урожаи зеленой массы и сухого вещества - 64,9 т/га и 18,1 т/га, соответственно.

б) широкорядный способ посева с междурядьем 0,45 м и нормой высева 0,65 млн. всхожих семян на гектар, при котором получены максимальные урожаи зеленой и сухой массы - 88,0 т/га, 23,1 т/га, соответственно.

в) дробное внесение азотных удобрений под сорго позволяет уменьшить общую норму применения их (до 30 % и более от планируемого урожая), добиваясь высокой энергетической эффективности.

6. При возделывании сорго наиболее значимым ресурсосбережением является - сорт. Установлено, что для прохождения полного цикла развития раннеспелых сортов необходима сумма активных температур 2434,0-2520,0С, среднеранних - 2599,0-2759,0С, среднеспелых - 2794,0-2820,0С. Максимальный урожай зеленой и сухой массы сформировал сорт сахарного сорго «Юбилейное» (96,0 т/га и 27,9 т/га). Он превысил стандартный сорт «Сахарное 35» на 9,4 т/га зеленой и 4,8 т/га сухой массы. По сбору кормовых единиц сорт сахарного сорго «Юбилейное» превосходил стандарт «Сахарное 35» на 7,9 т/га (Р<0,05).

7. В условиях орошения при внесении N₁₃₀P₁₃₅K₁₀₀ получена продуктивность зеленой и сухой массы на уровне 96,0 и 27,9 т/га соответственно. При этом наибольшая доля затрат совокупной энергии при производстве сорго приходится на уход за посевами - 12215 МДж/га или 48,7% от всех затрат по технологии. Наибольшей составной частью является затраты на горючее - 6383,7 МДж/га, далее идут затраты энергии на орудия труда - 4445,0 МДж/га и наименьшая доля приходится на трудовые ресурсы - 1385,9 МДж/га.

8. Впервые разработана модель сорта и технологической карты сорго для хозяйств различных форм собственности.

9. Основная обработка почвы под сорго в орошении с корпусным лущением и вспашкой на 28-30 см оказывает существенное влияние на объемную массу почву. Разрушение плужной подошвы пахотного горизонта в результате глубокой вспашки способствует проникновению и накоплению продуктивной влаги, лучшему развитию корневой системы, что в итоге повышает урожай сорго. Накопление обменной энергии в урожае сорго при вспашке на 28-30 см составило 265300 МДж/га, что на 15150 МДж/га больше чем при корпусном лущении.

10. При совместном выращивании сорго с соей количество переваримого протеина увеличивается на 0,2-0,5 т/га по сравнению с чистым посевом сорго. Лучшие условия роста, наибольший выход переваримого протеина (1,18 т/га) и максимальное содержание его в 1 к.е. (0,108 кг) отмечен при посеве с чередованием 1 ряда сорго и 1 ряда сои.

11. Сроки сева во второй и третьей декаде мая выполняют наивысшую антиэнтропийную функцию.

12. Высокое значение коэффициента энергетической эффективности получено у сорта «Юбилейное» (8,5), которое оказалось выше (Р<0,05), чем у стандарта сорта «Сахарное 35» (7,2). Этот показатель был наибольшим при посеве во второй декаде мая (7,5), широкорядном способе посева с междурядьем 0,45 м и норме высева 0,65 млн. всхожих семян/га (7,9), рядовом способе с нормой 0,80 млн. всхожих семян/га (7,9).

Максимальные показатели экономической эффективности отмечены у сорта «Юбилейное». Себестоимость зелёной массы сорта «Юбилейное» была ниже на 0,08 тыс. руб/т, силосной массы - на 0,09 тыс. руб/т чем у стандарта «Сахарное 35». Рентабельность производства зелёной массы и силоса составили 305 и 270% соответственно.

Предложения производству

1. Рекомендуем основные элементы ресурсосберегающей технологии возделывания сорго:

среднеранний высокопродуктивный адаптивный сорт сорго «Юбилейное» (патент 3043);

оптимальный срок сева во второй декаде мая;

использование при посеве сорго на силос широкорядного способа с междурядьем 0,45 м, с нормой высева 0,65 млн. всхожих семян на гектар;

в совместных посевах применение способа 1 ряда сорго и 1 ряда сои с междурядьем 0,45 м;

использовать для совместного посева сорго «Юбилейное» сорт сои «Камызякская 136» (патент 3634);

при основной обработке почвы применять вспашку на глубину 28-30 см;

при внесении минеральных удобрений применять дробный метод внесения азотных удобрений.

2. В учебном процессе для студентов аграрных университетов и агрономических факультетов, при чтении агрономических дисциплин использовать системно-энергетический подход к оценке технологии.



Список опубликованных научных работ по теме диссертации

Патенты на селекционные достижения

1. Патент № 3043 Российская Федерация. Сорго сахарное «Юбилейное» / Кадралиев Д.С., Григоренкова Е.Н., Шахмедов И.Ш. Заявитель и патентообладатель - ГНУ ВНИИ орошаемого овощеводства и бахчеводства. Дата приоритета 15.05.2003г. Зарегистрировано 15.03.2006 г.

2. Патент № 3634 Российская Федерация. Соя «Камызякская 136» / Шахмедов И.Ш., Григоренкова Е.Н., Кадралиев Д.С., Козак М.Ф. Заявитель и патентообладатель - ГНУ ВНИИ орошаемого овощеводства и бахчеводства. Дата приоритета 29.12.2004 г. Зарегистрировано 11.05.2007 г.

Авторские свидетельства

3. А.С. №39896. Сорго сахарное «Юбилейное» / Кадралиев Д. С., Григоренкова Е.Н., Шахмедов И.Ш. Заявитель и патентообладатель - ГНУ ВНИИ орошаемого овощеводства и бахчеводства. Дата приоритета 15.05.2003 г., выдано 27.01.2006 г.

4. А.С. №42643. Соя «Камызякская 136» / Кадралиев Д.С., Григоренкова Е.Н., Козак М.Ф., Шахмедов И.Ш. Заявитель и патентообладатель - ГНУ ВНИИ орошаемого овощеводства и бахчеводства. Дата приоритета 29.12.2004 г., выдано 11.05.2007 г.

Монографии, книги

5. Земледелие в Астраханской области [Текст] / Ю.И. Авдеев, В.П. Алесенко, Д.С. Кадралиев и др.; Под ред. Н.В. Челобанова. - Астрахань, 1998. - 430 с.

6. Животноводство Астраханской области [Текст] / P.P. Ажмуллаев, А.П. Асмачкин, Д.С. Кадралиев и др.; Под ред. Н.В. Челобанова.- Астрахань, 2001. - 352 с.

7. Мелиорация и использование орошаемых земель в Астраханской области [Текст] / Ю.И. Авдеев, М.Ш. Асфандиярова, Д.С. Кадралиев и др.; Под ред. Н.В. Челобанова. - Астрахань, 2002.- 560 с.

8. Ресурсосберегающие основы орошаемого земледелия [Текст] / Ю.И. Авдеев, Ш.Б. Байрамбеков, Д.С. Кадралиев и др.; Под ред. В.В. Коринец. - Астрахань, 2003. - 337 с.

Методики и методические рекомендации

9. Коринец, В.В. Методика расчёта затрат энергии на использование водных ресурсов [Текст] / В.В. Коринец, Д.С. Кадралиев и др. - Астрахань. - 2002. - 22 с.

10. Коринец, В.В. Системно - энергетическая оценка возделывания кормовых культур (по энергоциклу) [Текст] / В.В. Коринец, Д.С. Кадралиев и др. - Астрахань. - 2006. - 26 с.

11. Коринец, В.В. Оценка системы земледелия: системно-энергетический подход [Текст] / В.В. Коринец, Д.С. Кадралиев и др. - Астрахань. - 2008. - 32 с.

12. Коринец, В.В. Методика определения рыночной стоимости сельскохозяйственных угодий [Текст] / В.В. Коринец, Д.С. Кадралиев и др. - Астрахань. - 2008. - 23 с.

13. Коринец, В.В. Энергетическая оценка плодородия почвы [Текст] / В.В. Коринец, Д.С. Кадралиев и др. - Астрахань. - 2009. - 23 с.

14. Коринец, В.В. Расчет затрат энергии человека в сельскохозяйственном производстве [Текст] / В.В. Коринец, Д.С. Кадралиев и др. - Астрахань. - 2009. - 12 с.

15. Коринец, В.В. Методика безотходной технологии [Текст] / В.В. Коринец, Д.С. Кадралиев и др. - Астрахань. - 2009. - 5 с.

16. Коринец, В.В. Модель сорта [Текст] / В.В. Коринец, Д.С. Кадралиев и др. - Астрахань. - 2009. - 8 с.

17. Коринец, В.В. Методика сравнительной оценки систем земледелия [Текст] / В.В. Коринец, Д.С. Кадралиев и др. - Астрахань. - 2009. - 18 с.

18. Коринец, В.В. Экологическая оценка автотрофных сорняков [Текст] / В.В. Коринец, Д.С. Кадралиев и др. - Астрахань. - 2009. - 11 с.

19. Коринец, В.В. Ресурсосберегающая и природоохранная технология возделывания сорго: методические рекомендации [Текст]/ В.В. Коринец, Д.С. Кадралиев и др. - Астрахань. - 2007. - 24 с.

20. Коринец, В.В. Антиэнтропийные свойства автотрофных сорняков в посевах сельскохозяйственных культур: методологические рекомендации [Текст] / В.В. Коринец, Ш.Б. Байрамбеков, Д.С. Кадралиев и др. - Астрахань. - 2009. - 11 с.

21. Коринец, В.В. Рекомендации по энергетической оценке обработки почвы: методические рекомендации [Текст] / В.В. Коринец, Д.С. Кадралиев и др. - Астрахань. - 2009. - 17 с.

Статьи в сборниках научных работ и журналах

22. Григоренкова, Е.Н. Агробиологические особенности сорго [Текст] / Е.Н. Григоренкова, Д.С. Кадралиев // Материалы докладов итоговой научной конференции АГПУ. - Астрахань, 1997.- С. 62.

23. Кадралиев, Д.С. Биоэнергетическая оценка выращивания сорго на орошаемых землях дельты Волги [Текст] / Д.С. Кадралиев, Е.Н. Григоренкова // Материалы докладов итоговой научной конференции АГПУ. - Астрахань, 1998. - С. 15.

24. Кадралиев, Д.С. Сорго - высокоурожайная культура в условиях дельты Волги [Текст] / Д.С. Кадралиев, Е.Н. Григоренкова // Материалы докладов итоговой научной конференции АГПУ. - Астрахань, 1999. - С. 7.

25. Кадралиев, Д.С. Возделывание сорго в смешанных посевах с соей [Текст] / Д.С. Кадралиев // Эколого - биологические проблемы Волжского региона и Северного Прикаспия: Материалы II Всероссийской научн. конф. - Астрахань, 1999. - С. 120-121.

26. Кадралиев, Д.С. Сорго на орошаемых землях дельты Волги [Текст] / Д.С. Кадралиев, Е.Н. Григоренкова // Естественные науки. - 1999. - № 1. - С. 252-257.

27. Кадралиев, Д.С. Сорго в условиях сухостепной зоны [Текст] / Д.С. Кадралиев // Проблемы рационального природопользования аридных зон Евразии: Материалы международной научно-практической конференции. - Астрахань, 2000. - С. 127-128.

28. Кадралиев, Д.С. Экологическое испытание сахарного сорго в условиях орошения на аллювиально-луговых почвах дельты Волги [Текст] / Д.С. Кадралиев // Естественные науки. - 2000. - № 2. - С. 195-198.

29. Кадралиев, Д.С. Экологическое испытание сортов, селекционных линий и коллекционных образцов в условиях орошения сухостепной зоны [Текст] / Д.С. Кадралиев // Научно-производственное обеспечение социально-экономического развития АПК аридных территорий России: Материалы международной научно-практической конференции. - Астрахань, 2001. - Т.2. - С.115-116.

30. Кадралиев, Д.С. Эколого-биологическая оценка и технология возделывания сорго в Астраханской области [Текст] / Д.С. Кадралиев // Международный сборник научных трудов (ассоциация университетов Прикаспийских государств). - Элиста - Тегеран. - 2001. - С. 87-89.

31. Кадралиев, Д.С. Сортовая агротехника возделывания сахарного сорго в условиях орошения дельты Волги [Текст] / Д.С. Кадралиев: Материалы международной научно-практической конференции. - Астрахань, 2002. - С. 102-103.

32. Кадралиев, Д.С. Питательная ценность сорго в совместных посевах с соей [Текст] / Д.С. Кадралиев // Кормопроизводство. - 2005. - №3. - С. 16.

33. Кадралиев, Д.С. Сорго - культура многостороннего использования [Текст] / Д.С. Кадралиев // Актуальные проблемы современных аграрных технологий: Материалы международной научно-практической конференции. - Астрахань, 2005. - С. 22.

34. Кадралиев, Д.С. Питательная ценность сорго в совместных посевах с соей [Текст] / Д.С. Кадралиев // Технологические основы экономического развития сельского социума: Сб. научн. тр. - Москва, 2005. - С. 428-431.

35. Кадралиев, Д.С. Сроки сева сорго в орошаемых условиях Астраханской области [Текст] / Д.С. Кадралиев, Г.В. Гуляева, О.Ю. Ткачева // Опыт, проблемы, перспективы функционирования агропромышленного комплекса: Материалы III научно-практической конференции молодых ученых и аспирантов. - Астрахань, 2005. - С. 59-61.

36. Коринец, В.В. Оценка возделывания кормовых культур на конечную продукцию [Текст] / В.В. Коринец, Д.С. Кадралиев, Е.Н. Григоренкова // Кормопроизводство. - 2006. - №7. - С. 2-5.

37. Кадралиев, Д.С. Энергетическая оценка возделывания сорго на силос в условиях орошения дельты Волги [Текст] / Д.С. Кадралиев, Е.Н. Григоренкова // Современные проблемы развития АПК: Материалы научно-практической конференции. - Волгоград, 2006. - С. 93-94.

38. Кадралиев, Д.С. Перспективные виды и сорта кормовых культур Астраханской области [Текст] / Д.С. Кадралиев, Е.Н. Григоренкова // Материалы международной научно-практической конференции. - Астрахань, 2006. - С. 56-58.

39. Кадралиев, Д.С. Сахарное сорго «Юбилейное» [Текст] / Д.С. Кадралиев, Е.Н. Григоренкова, И.Ш. Шахмедов // Кукуруза и сорго. - 2006. - № 6. - С. 21.

40. Коринец, В.В. Оценка способов возделывания кормовых культур и реализация их энергоцикла [Текст] / В.В. Коринец, Д.С. Кадралиев, Е.Н. Григоренкова, Е.А. Дрохина // Вестник Российской академии с.-х. наук. -2006. - № 5. - С. 71-72.

41. Григоренкова, Е.Н. Технология приготовления сенажа в условиях Северного Прикаспия [Текст] / Е.Н. Григоренкова, З.С. Щебарскова, Д.С. Кадралиев, Н.Н. Самойлова // Проблемы ресурсосберегающего производства и переработок экологически чистой с.-х. продукции: Материалы научно-практической конференции. - Астрахань, 2006. - С. 86.

42. Коринец, В.В. Энергетическая оценка возделывания кормовых культур и практическая реализация энергоцикла [Текст] / В.В. Коринец, Д.С. Кадралиев, Е.Н. Григоренкова // Проблемы ресурсосберегающего производства и переработок экологически чистой с.-х. продукции: Материалы научно-практической конференции. - Астрахань, 2006. - С. 112-114.

43. Коринец, В.В. Системные исследования энергоёмкости возделывания кормовых культур аридной зоны в условиях Северного Прикаспия [Текст] / В.В. Коринец, Д.С. Кадралиев, Е.Н. Григоренкова // Научные основы эффективного использования орошаемых земель аридных территорий России: Сб. научн. тр. - Волгоград: ГНУ ВНИИОЗ, 2007. - С. 148- 159.

44. Кадралиев, Д.С. Теоретические основы системно-энергетического подхода к оценке продукции животноводства [Текст] / Д.С. Кадралиев, В.В. Коринец // Особенности развития мясного скотоводства в засушливых районах юга России в рамках реализации ПНП «Развитие АПК»: Материалы научно-практической конференции. - Элиста, 2007. - С. 15-18.

45. Кадралиев, Д.С. Орошаемое земледелие дельты Волги в решении проблемы производства кормов для развивающегося животноводства [Текст] / Д.С. Кадралиев, Е.Н. Григоренкова. // Орошение земель в обеспечении продовольственной безопасности России: Материалы Международной научно - практической конференции. - Волгоград, 2008. - С. 77- 80.

46. Кадралиев, Д.С. Экологическая оценка новых поколений сортов сорговых культур на орошаемых землях дельты Волги [Текст] / Д.С. Кадралиев, Е.Н. Григоренкова, Ж.И. Нурмакова // Орошение земель в обеспечении продовольственной безопасности России: Материалы Международной научно - практической конференции. - Волгоград, 2008. - С. 80-85.

47. Нестеренко, И.А. Влияние агроценозов на экологию и ландшафты аридной зоны [Текст] / И.А. Нестеренко, В.А. Шляхов, Д.С. Кадралиев, Г.В. Гуляева // Эколого-биологические проблемы бассейна Каспийского моря и водоемов внутреннего стока Евразии: Материалы X научно-практической конференции. - Астрахань, 2008. - С. 21-22.

48. Коринец, В.В. Системно-энергетический подход в кормопроизводстве - основа ресурсосбережения [Текст] / В.В. Коринец, Д.С. Кадралиев, Е.Н. Григоренкова, Ж.А. Зимина // Развитие агропромышленного комплекса: перспективы, проблемы и пути решения: Материалы Международной научно-практической конференции, посвященной 450 - летию г. Астрахань. - Астрахань: Издательский дом «Астраханский университет», 2008. - С. 108-110.

49. Кадралиев, Д.С. Современные технологии возделывания кормовых культур [Текст] / Д.С. Кадралиев // Каспийский инновационный форум, 8-10 февраля 2009 года. - Астрахань, 2009.

50. Жигалкина, Л.В. Подбор сроков и способов посева суданской травы в условиях орошения дельты Волги [Текст] / Л.В. Жигалкина, Д.С. Кадралиев // Кормопроизводство в условиях XXI века: проблемы и пути их решения: Материалы Международной научно-практической конференции. - Орёл, 2009. - С. 228-231.

51. Жигалкина, Л.В. Элементы технологии возделывания суданской травы в условиях орошения Астраханской области [Текст] / Л.В. Жигалкина, Д.С. Кадралиев // Методы изучения продукционного процесса растений и фитоценозов: Материалы Международной научно-практической конференции. - Нальчик, 2009. - С. 78-79.

52. Шахмедов, И.Ш. Сорго в Астраханской области, исторический аспект в науке, селекция и семеноводство сорго [Текст] / И.И. Шахмедов, Д.С. Кадралиев // Актуальные проблемы инновационного развития АПК: Материалы IV Всероссийской научной конференции студентов и молодых ученых. - Астрахань, 2009. - С. 207-208.

Депонированные отчеты НИОКР

53. Изучить агробиологические особенности и дать биоэнергетическую оценку различных сортообразцов зернофуражных и силосных культур при возделывании на орошаемых землях дельты Волги [Текст] / Д.С. Кадралиев / ВНИИОБ (Закл. отчет, 44 с., 26 табл.) // Сб. реф. НИР и ОКР. - 2001.

54. Создать новые сорта люцерны, сорго, сои и лугопастбищных трав на основе использования биоразнообразия растительных ресурсов культурной и природной флоры для условий Северного Прикаспия [Текст] / Д.С. Кадралиев, Е.Н. Григоренкова, И.Ш. Шахмедов, З.С. Щебарскова, А.Я. Лозицкий, Н.В. Симанскова, Л.А. Слащева / ВНИИОБ (Закл. отчет, 53 с., 26 табл.) // Сб. реф. НИР и ОКР. - 2006.

Размещено на Allbest.ru