«Экологические особенности агрофитоценоза сои при ресурсосберегающей технологии выращивания на юго-востоке Казахстана»



Дата18.04.2016
өлшемі100.65 Kb.
АННОТАЦИЯ
на диссертацию на соискание ученой степени доктора философии (PhD) по специальности 6D060800 «Экология» Райымбековой Индиры Калмаханкызы на тему: «Экологические особенности агрофитоценоза сои при ресурсосберегающей технологии выращивания на юго-востоке Казахстана»
Ключевые слова. Соя, ресурсосберегающая технология, агрофитоценоз, минимальная обработка почвы, гербициды, минеральные удобрения, предшественники, абиотические факторы, экологическое состояние почвы, конкурентоспособность.

Актуальность исследования. Техническое и технологическое развитие современной цивилизации совершенно определенно подрывает экологическое равновесие. Взаимодействие общества с окружающей средой вызывает множество отрицательных последствий, что диктует необходимость формирования равновесного природопользования. Сельское хозяйство занимает особое место в обеспечении равновесных условий нормального существования экосистемы. Достижения науки вызывают существенные материально-технические изменения, параллельно интенсифицируя обратный процесс — рост давления на природные комплексы. Результатами этого являются снижение плодородия почвы, гибель полезной микрофлоры, загрязнение компонентов биосферы - особенно загрязнение почв тяжелыми металлами, остаточными количествами пестицидов, минеральных удобрений, что привело к нарушению естественного биогеохимического круговорота веществ.

Снижение урожайности - это уже конечная фаза реакции агроэкосистемы на имеющиеся возмущения, которой предшествуют изменения дру­гих параметров, таких, как активность микробного сообщества, сбалансирован­ность биогеохимических циклов элементов, уровень плодородия почвы. При­меняемые экологически безопасные технологии должны вписываться в биогеохимический круговорот и создавать устойчивые агробиогеоценозы. Поэтому главной задачей современной аграрной науки является обеспечение устойчивого производства качественной биологической продукции, рациональное использование природного биоэнергетического потенциала агроэкосистемы, сохранение и воспроизводство природно-ресурсной базы, исключение и минимизация негативного воздействия технологического процесса на окружающую среду.



Цель работы - установить эколого-биологические особенности формирования агрофитоценоза сои, возделываемой по ресурсосберегающей технологии в условиях орошения юго-востока Казахстана

Результаты работы. Выявлено, что показатели абиотических факторов агроэкосистемы в условиях юго-востока Казахстана, как температура воздуха и почвы, водный режим характеризуются ярко выраженной сезонной динамикой в период вегетации сои, что обусловливает особенность формирования агрофитоценоза. Установлено, что температура почвы определяет продолжительность вегетационного периода сои. Продолжительность жизненного цикла при среднесуточной температуре 20,3°С вегетационный период сокращается до 112 дней, тогда как по мере сни­жения температуры он удлиняется до 122 и более дней. Установлено, что соя предъявляет повышенные требования к влаге. Для поддержки влажность почвы в пределах порога оптимального режима (70-80-70%) от НВ орошения необходимо 3-4 поливов при норме 400-420 м3/га. Критическим периодом по потребности растений сои во влаге и ее влиянию на величину урожая на зерно является межфазный период начало бобообразования - созревание. Выявлено, что применение минимальной обработки почвы при ресурсосберегающей технологии повышает устойчивость экологического состояния почвы, обеспечивает оптимизацию строения пахотного слоя. При ресурсосберегающей технологии с внесением N30Р60К30 складываются оптимальные питательные режимы, которые обеспечивают получения дополнительного урожая до 7,3 ц/га. Установлено, что применение минеральных удобрений в дозе N30Р60К30 под посевом сои не приводит к накоплению содержания тяжелых металлов в пахотном слое почвы. Выявлено, что урожайность сои находится в обратной коррелятивной зависимости от степени засоренности ее посевов, коэффициент корреляции r=0,84, что указывает на высокую тесноту связи.

Выявлено, что после оптимального предшественника сои обеспечиваются сбережение и рациональное использование биологического потенциала самих культур и при минимальной технологии обработки почвы с применением экологически безопасных гербицидов сокращает чисел механических воздействий орудий на почву, улучшает структурности почвы и фитосанитарного состояния посевов, где засоренность снижается до 37,1 - 46,0 %, с последующим повышением продуктивности агрофитоценоза и уменьшением энергетических, трудовых и финансовых затрат. Установлено, что применения ресурсосберегающей технологии обеспечивает получение дополнительного дохода с каждого гектара 66,8 тыс.тг., что доказывает экологическую и экономическую эффективность технологии и приемлемость в условиях рыночной экономики в условиях юго-востока Казахстана.



Научная новизна. Впервые в условиях орошения юго-востока республики изучены элементы ресурсосберегающей экологически безопасной технологии возделывания сои. Выявлены условия, обеспечивающие максимальное использование природного биоэнергетического потенциала в агрофитоценозе нового сорта сои. Установлено сохранение и воспроизводство природно-ресурсной базы окружающей среды при минимализации технологического процесса. Выявлено влияние экологических факторов на особенности формирования агрофитоценоза сои в условиях юго-востока Казахстана. Дана экологическая оценка конкурентоспособности сои в управлении сорным компонентом при применении средств химизации и минимализации обработки почвы.

Практическая значимость. Проведенные комплекс­ные исследования подтверждают, что применение ресурсосберегающих техно­логий возделывания сои обеспечивает улучшение агроэкологических показателей агрофитоценоза: состояние почвы - улучшается структурность, увеличивается количество водопрочных макроагрегатов в сравнении с бессменными посевами в 1,5 раза; создается благоприятный водный режим, сокращается воздействие на почву рабочими органами с/х машин и орудий в 2,0 и более раза; экологическое состояние агрофитоценоза – стабилизация фитосанитарного состояния посевов за счет увеличения доли культурного компонента от 46,0 до 65,2-68,7%, снижения численности сорных растений до уровня ЭПВ. В этих условиях формируется урожайность сои порядка 30-32 ц/га при снижении себестоимости продукции с 3,7 до 2,8 тыс.тг/ц. Возделывание сои по разработанной технологии обеспечивает получение чистого дохода в пределах 96,2 тыс.тенге с каждого гектара и повышение уровня рентабельности до 115,6%.

Сведения о публикациях. Основные положения диссертации опубликованы в 8 научных трудах, в том числе в изданиях рекомендуемых Комитетом по контролю и аттестации в сфере образования и науки МОН РК – 4, в изданиях дальнего зарубежья с импакт-фактором, входящего в информационную базу данных компании Thomson Reuters и Scopus – 1, в материалах международных научно-практических конференций – 3.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, списка использованных литературных источников и приложений. Работа изложена на 190 страницах машинописного текста, содержит 22 рисунков, 34 таблиц и 34 приложений. Список использованных литературных источников включает 249 наименований.

Райымбекова Индира Қалмаханқызының 6D060800 «Экология» мамандығы бойынша философия (PhD) докторы ғылыми дәрежесін алу үшін дайындалған диссертациялық жұмысының


АННОТАЦИЯСЫ
Диссертациялық жұмыс тақырыбы: «Қазақстанның оңтүстік-шығысында ресурсүнемдеу технологиясы бойынша өсірілген соя агрофитоценозының экологиялық ерекшеліктері»

Кілттік сөздер. Соя, ресурсүнемдеу технологиясы, агрофитоценоз, топырақты минимальді өңдеу, гербицидтер, минералды тыңайтқыштар, алғыдақылдар, абиотикалық факторлар, топырақтың экологиялық күйі, бәсекеге қабілеттілік.

Зерттеудің өзектілігі. Қазіргі таңда өркениеттің техникалық және технологиялық дамуы экологиялық тепе-теңдіктің бұзылуына алып келуде. Қоғам мен қоршаған ортаның өзара қарым-қатынасы әсерінен көптеген кері әсерлер туындауда, бұл жағдай өз кезегінде табиғат пайдалануда тепе-теңдікті сақтаудың қажеттілігін ескертеді. Экожүйенің қалыпты тіршілік етуі үшін тепе-теңдік жағдайды қалыптастыруда ауыл шаруашылығының алатын орны үлкен. Ғылымның дамуы айтарлықтай материалды-техникалық өзгрістерді туындата отырып, онымен параллель кері процесс қарқындауына, яғни табиғи кешендерге түсетін қысымның артуына алып келеді. Топырақ құнарлығының төмендеуі, пайдалы микрофлораның жойылуы, биосфера компоненттерінің ластануы – әсіресе топырақтың ауыр металдармен, пестицид қалдықтарымен, минералды тыңайтқыштармен ластануы осының нәтижесі болып табылады, бұл заттар табиғи биогеохимиялық айналымының бұзылуына алып келеді.

Микроб қауымдастығының белсенділігі, элементтердің биогеохимиялық айналымын теңдестіру, топырақ құнарлығының деңгейі сынды бірқатар параметрлердің өзгеруінен бұрын жүретін қоршаған орта ластануынан туындайтын агроэкожүйе әрекетінің соңғы фазасы - өнімділіктің төмендеуі болып табылады. Сондықтан қолданылатын экологиялық қауіпсіз технологиялар биогеохимиялық айналымға кереғар келмеуі және тұрақты агробиогеоценоздар түзуі шарт. Сол себепті қазіргі аграрлық ғылымның басты міндеті агроэкожүйенің табиғи биоэнергетикалық потенциалын рационалды пайдалану, сапалы биологиялық өнімнің тұрақты өндірілуін, табиғи-ресурсты базаның сақталуы мен қайта қалпына келуін қамтамасыздандыру, технологиялық процесстің қоршаған ортаға кері әсерін азайту және мүлдем болдырмау болып табылады.



Жұмыстың мақсаты. Ресурсүнемдеу технологиясы бойынша Қазақстанның оңтүстік-шығысында өсірілген соя агрофитоценозының экологиялық-биологиялық өсіп-даму ерекшеліктерін анықтау.

Жұмыстың нәтижесі. Қазақстанның оңтүстік-шығысы жағдайындағы агроэкожүйенің ауа және топырақ температурасы, су режимі сынды абиотикалық факторларының көрсеткіштері соя вегетациясы кезеңінде айқын байқалатын маусымдық динамикасымен ерекшеленетіндігі анықталды. Топырақ температурасы сояның вегетациялық кезеңінің ұзақтығын анықтайтындығы зерттелді. Орташа тәуліктік температура 20,3°С болған жағдайда вегетациялық кезең ұзақтығы 112 күнге дейін қысқарады, ал температура төмендеген сайын ол 122 күнге және одан да ары қарай ұзарады. Сояның ылғалдылыққа қоятын талабының жоғары екендігі анықталды. Топырақ ылғалдылығын оңтайлы су режимі (70-80-70%) жағдайында ұстап тұру үшін 400-420 м3/га нормасында 3-4 рет суғару керек. Бұршақтың түзілу – пісіп жетілуі жүретін фазааралық кезең соя өсімдігінің ылғалға деген сұранысы және оның өнімділікке тигізетін әсері артатын қиын кезең болып табылады. Ресурсүнемдеу технологиясында топырақты минимальді өңдеу топырақтың экологиялық жағдайының тұрақтылығының артуын, жыртылатын қабаттың құрылымының жақсаруын қамтамасыз ететіндігі айқындалды.

Ресурсүнемдеу технологиясы бойынша минералды тыңайтқышты N30Р60К30 дозада бергенде 7,3 ц/га дейін қосымша өнім алуды қатамасыз ететін қолайлы қоректік режим түзіледі. Минералды тыңайтқышты N30Р60К30 дозада бергенде жыртылатын топырақ қабатында ауыр металдардың жинақталмайтындығы анықталды. Сояның өнімділігі алқаптардың арамшөптермен ластану деңгейіне кері корреляциялық байланыста екендігі айқындалды, корреляция коэффициенті r=0,84 мәніне ие, бұл тығыз байланысты білдіреді.



Оңтайлы алғы дақылдан соң сояны өсіру дақылдың биологиялық потенциалы рационалды пайдалануды және үнемдеуді қамтамасыз етеді, топырақты минимальді өңдеу барысында экологилық қауіпсіз гербицидтерді пайдалану топыраққа өңдеу құралдарының механикалық әсерін азайтып қана қоймай, оның құрылымы мен егістіктің фитосанитарлық жағдайы жақсарады, нәтижесінде арамшөппен ластану деңгейі 37,1 - 46,0 % дейін төмендеп, агрофитоценоз өнімділігі жоғарылайды, энергетикалық, еңбек және қаржылық шығын төмендейді. Ресурсүнемдеу технологиясын пайдалану әрбір гектардан 66,8 мың теңге қосымша кірістің түсуін қамтамасыз етеді, бұл технологияның Қазақстанның оңтүстік-шығысында пайдаланудың экологиялық және экономикалық тиімділігін дәлелдейді.

Ғылыми жаңалығы. Алғаш рет суғармалы жағдайда соя өсіруде ресурсүнемдеуді және экологиялық таза өнім алуды қамтамасыз ететін технологияның элементтері зерттелінді. Технологиялық процесті (топырақ өңдеу) минималдау барысында қоршаған ортаның табиғи-ресурсты базасының сақталуы мен қайта қалпына келуі анықталды. Қазақстанның оңтүстік-шығысында соя агрофитоценозының даму ерекшеліктеріне экологиялық факторлардың әсері айқындалды. Топырақ өңдеуді минималдау және химизация құралдарын пайдалана отырып сояның арамшөптерге қарсы күресте бәсекеге қабілеттілігіне экологиялық баға берілді.

Практикалық мәні. Жүргізілген кешенді зерттеулер сояны өсіруде ресурсүнемдеу технологиясын қолдану агрофитоценоздың агроэкологиялық көрсеткіштерінің жақсаруын қамтамасыз етеді: топырақ жағдайы – құрылымы жақсарады, ауысымсыз еккен жағдаймен салыстырғанда суға төзімді макроагрегаттар саны 1,5 есе артады; қолайлы су режимі қалыптасады, ауылшаруашылық машиналары мен құрылғылары тарапынан топырақққа түсетін әсер 2,0 есеге азаяды; агрофитоценоздың экологиялық жағдайы - арамшөптермен ластануды 37,1 - 46,0 % дейін төмендете отырып фитосанитарлық жағдайды жақсартады және мәдени компонент үлесі 46,0 -дан 65,2-68,7% дейін артады, арамшөптер санын ҚЭТ деңгейіне дейін төмендейді. Бұл жағдайда сояның өнімділігі 30-32 ц/га құрайды, ал өнімнің өзіндік құны центнеріне 3,7 мың теңгеден 2,8 мың теңгеге дейін төмендейді. Сояны берілген технология бойынша өсіру әрбір гектардан 96,2 мың теңге шамасында таза кіріс алуға және рентабельділік деңгейінің 115,6% дейін жоғарылатуға мүмкіндік береді.

Диссертация тақырыбы бойынша жарияланған мақалалар. Диссертация тақырыбы бойынша 8 ғылыми жұмыс жарық көрді, оның ішінде 4 (төртеуі) Комитет ұсынған ғылыми баспаларда, 3 (үшеуі) халықаралық конференциялар материалдарында, оның ішінде 1(біреуі) шетелдік конференциялар материалдарында, 1 (біреуі) Thomson Reuters және Scopus компанияларының ақпараттық базасына енген басылымда жарияланды.

Диссертацияның көлемі мен құрылымы. Диссертация кіріспеден, алты бөлiмнен, қорытындыдан, пайдаланылған әдебиеттер тізімінен және қосымшалардан тұрады. Жұмыс 190 бетке компьютерлік мәтінмен жазылған, құрамында 22 сурет, 34 кесте және 34 қосымшалар бар. Пайдаланылған әдебиеттер саны 249.

ABSTRACT

Dissertation thesis for the Doctor of Philosophy (Ph D) degree in the environmental field of 6D060800 "Ecology" specialty
Raiymbekova Indira Kalmahankyzy
Ecological features of agrophytocenosis of soybean for resource-saving technology cultivation in the south-eastern Kazakhstan”
Keywords. Soybeans, resource-saving technology, agrophitocenosis, minimum tillage, herbicides, mineral fertilizers, predecessors, abiotic factors, ecological condition of the soil, competitiveness.

The relevance of the study. Technical and technological development of modern civilization definitely undermines the ecological balance. The interaction of society with the environment causes many adverse effects, necessitating the formation of the equilibrium of nature. Agriculture plays a special role in ensuring the equilibrium conditions of a normal existence of the ecosystem. Advances in science cause significant logistical changes simultaneously intensifying the reverse process - increasing pressure on natural systems. The result is a decrease in soil fertility, loss of beneficial microflora, pollution of the biosphere components - particularly soil pollution with heavy metals, pesticide residues, chemical fertilizers, leading to disruption of the natural biogeochemical cycle of matter.

Yield decline - it is the final phase of the reaction to the existing disturbance agroecosystems, preceded changes in other parameters, such as the activity of the microbial community, the balance of the biogeochemical cycles of elements, the level of soil fertility. Environmentally sound technologies should fit into the biogeochemical cycle and create sustainable agrobiogeocenoses. Therefore, the main task of modern agricultural science is to ensure sustainable production of high-quality biological products, natural energy potential agricultural, conservation and reproduction of the natural resource base, exclusion and minimizing the negative impact of the process on the environment.



The purpose of this paper is to establish ecological and biological features of the formation agrophitocenosis soybean cultivated for resource-saving technology under irrigation in the south-east of Kazakhstan

The results. Found that rates of abiotic factors agroecosystems in south-eastern of Kazakhstan, as the air temperature and soil moisture regime characterized by a pronounced seasonal changes in the growing soybeans, which causes the formation of agrophytocenoses feature. Found that the temperature of the soil determines the length of the growing season soybeans. The life cycle of an average daily temperature of 20,3 ° C reduced the growing season to 112 days, whereas with decreasing temperature it is extended to 122 days or more. Found that soy has high requirements to moisture. To support the soil moisture within the optimal threshold (70-80-70%) irrigation to irrigation at a rate of 3.4 400-420 m3/ha. The critical period for the needs of soybean plants for moisture and its effect on the yield of grain is the interphase period beginning formation beans - maturation. Revealed that the use of minimum tillage with resource-saving technology increases the stability of ecological condition of the soil, provides optimization of the structure of the arable layer. With the introduction of resource-saving technologies are added N30P60K30 optimal nutritional regimes, which provide additional yield up to 7.3 t / ha. Found that the use of fertilizers in the dose N30P60K30 under soybean does not lead to the accumulation of heavy metals in arable soil layer. Found that soybean yields are negatively correlative dependence on the degree of infestation of its crops, the correlation coefficient r = 0,84, which indicates a high closeness of relationship.

Found that after an optimal predecessor soy provided conservation and sustainable use of the biological potential of cultures themselves and minimum tillage, using environmentally safe herbicides reduces the number of mechanical effects of guns on the soil, improves soil structuring and phytosanitary condition of crops, where debris is reduced to 37.1 - 46.0%, with a consequent increase in productivity and a decrease agrophitocenosis energy, labor and cost. Found that the use of resource-saving technologies generate new revenue per hectare 66.8 thousand tenge, proving environmental and economic efficiency of the technology and affordability in a market economy in the south-east of Kazakhstan.

Scientific innovation. For the first time under irrigation in south-east of republic studied elements of resource and ecologically safe technology of cultivation of soybean. Established preservation and reproduction of the natural resource base environment, minimizing (tillage) process. The influence of environmental factors on the peculiarities of agrophitocenosis soybeans in southeast Kazakhstan. Given the environmental assessment of competitiveness of soybean weed management component in the application of chemicals and minimizing tillage.

Practical significance. The comprehensive study confirm that the use of resource-saving technologies of cultivation of soybeans provides improved agrophitocenosis agri-environmental indicators: the state of the soil - improved structural properties, the number of water-stable macroaggregates compared to permanent sowing at 1.5 times created a favorable water regime, reducing the impact on the ground working with the authorities / agricultural machines and implements of 2.0 times or more, environmental condition agrophitocenosis - stabilization phytosanitary condition of crops by increasing the proportion of the cultural component from 46.0 to 65,2-68,7%, reducing the number of weeds to a level EHT. In such conditions, soybean yields are of the order of 30-32 kg / ha with a decrease in the cost of production from 3.7 to 2.8 tys.tg / c. Cultivation of soybeans on the developed technology provides the net income in the range 96.2 thousand tenge per hectare and increased profitability to 115.6%.

Publications. 8 scientific papers related to the topic of dissertation have been published including four (4) in the publications recommended by the Committee, and three (3) in the materials of international conferences, including two (1) in the materials overseas conferences, 1 (one) in the international edition, which is included in the Thomson Reuters and Scopus database.

Structure and volume of dissertation. Dissertation consists of an introduction, six chapters, conclusions, list of used literature sources and enclosures. The work is presented in 190 pages of typewritten text, contains 20 drawings, 34 tables and 34 enclosures. List of used literature sources includes 249 titles.
Каталог: downloads -> doctorantura
doctorantura -> Қазақстан республикасы Білім және ғылым министрлігі
doctorantura -> Сұрақтардың тақырыптары Сызықтық автоматты басқару жүйесінің теориясы
doctorantura -> Мазмұндама омарова айнұр тұЯҚҚызы қазақстанның индустриалдық-инновациялық даму жағдайында адам ресуртарын басқару
doctorantura -> БАҒдарламасы мамандық бойынша емтихан : «6D070400- есептеу техникасы және бағдарламалық қамтамасыз ету»
doctorantura -> Мусабеков Айдос Туменбаевич Разработка эффективных компонентов среды для криоконсервации спермы хряков
doctorantura -> 6D020500 – «Аударма ісі» мамандығы бойынша PhD докторантураға қабылдау емтиханының сұрақтары
doctorantura -> Сәулет құрылыс факультеті 6М042100-«Дизайн»
doctorantura -> Ілгерілемелі және айналмалы қозғалыстағы материалдық нүктенің динамикасы
doctorantura -> «25» тамыз 2014 ж. №1145-п бұйрыққа №6 қосымша
doctorantura -> Даулбаевой Альмиры Нурлановны Динамика изменения концентрации основных загрязняющих веществ в приземном слое атмосферы города Алматы Структура и объем диссертации диссертация


Достарыңызбен бөлісу:


©netrefs.ru 2019
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет