Агроценозы как элементы агроландшафтных систем земледелия, их сравнительная энергооценка в условиях Алтайского Приобья

• Автор: Дрянев, Алексей Алексеевич
• Шифр специальности: 06.01.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Барнаул
• Количество страниц: 118 с. : ил.

ГЛАВА 1. Объекты, методы и условия проведения исследований

1.1. Почвенно-климатические условия проведения экспериментов

1.2. Метеорологические условия в годы проведения исследований

1.3. Почвенная характеристика опытного участка

1.4. Схема опыта и методики исследований

1.5.Методика оценки энергетической эффективности возделывания сельскохозяйственных культур и системы земледелия

ГЛАВА 2. Агроценозы как элементы агроландшафтных систем земледелия

ГЛАВА 3. Энергетический потенциал почвенно-климатических ресурсов

Алтайского Приобья

ГЛАВА 4. Анализ потоков энергии в агроэкосистемах

4.1. Модель энергетических потоков в ценозах

4.2. Структура затрат антропогенной энергии
ГЛАВА 5. Продуктивность агроценозов
5.1. Формирование продуктивности растительных сообществ
5.2. Сравнительная продуктивность агроценозов
ГЛАВА 6. Экономическая и энергетическая оценка агроценозов
6.1. Экономическая эффективность агроценозов
6.2. Энергетическая эффективность агроценозов
ГЛАВА 7. Моделирование оптимальной структуры севооборотов на
энергетической основе
ВЫВОДЫ
РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

Актуальность темы. С позиций современного уровня развития сельскохозяйственной науки научное земледелие рассматривается как учение об агроэкосистемах, проходящих в них процессах энерго- и массообмена и приемах их направленного, экологически безопасного регулирования с целью получения максимального количества энергии органического вещества в форме необходимой продукции растениеводства.
Многочисленные научные данные свидетельствуют, что дальнейшее увеличение урожайности сельскохозяйственных культур сопровождается возрастающими затратами энергии в форме удобрений, пестицидов, топлива, средств механизации (Свентицкий, 1982; Коринец, 1985; Булат-кин,1990; Миркин, Наумова, 1993; Бойко, и др., 1998). В свою очередь, высокие антропогенные нагрузки на естественные фитоценозы и агроландшафты вызывают негативные явления деградации почв, снижение продуктивности систем землепользования.
Получение стабильных урожаев с высоким качеством продукции можно достичь только при рациональном, научнообоснованном использовании имеющихся природно-климатических ресурсов, а также при наиболее полном использовании солнечной энергии, приходящейся на посевы сельскохозяйственных культур.
Имеющиеся зональные системы земледелия не всегда обеспечивают высокую продуктивность использования земли, достаточную экономичность и устойчивость производства.
В условиях рыночной экономики, при изменении цен на энергоносители, сельскохозяйственную технику, удобрения, пестициды существующие методы оценки и оптимизации систем земледелия нуждаются в постоянной корректировке и уточнении. В этой связи для оценки систем земледе-

лия и их оптимизации предлагается использовать энергетические критерии, в частности, энергетический анализ.
Нель работы - изучить агроценозы как элементы агроландшафтных систем земледелия, дать их сравнительную энергооценку в условиях Алтайского Приобья.
Задачи исследований;
- изучить энергетический анализ как прием оптимизации агроландшафтных систем земледелия;
- определить энергетический потенциал имеющихся почвенноклиматических ресурсов;
- провести анализ потоков энергии в агроэкосистемах;
- провести энергетический анализ структуры затрат на возделывание сельскохозяйственных культур;
- определить и сопоставить продуктивность естественных и искусственных агроценозов;
- определить экономическую и энергетическую эффективность агроценозов Алтайского Приобья;
- смоделировать оптимальную структуру посевных площадей на энергетической основе.
Защищаемые положения:
- энергетический анализ при проектировании новых, а также при оценке и оптимизации существующих систем земледелия позволяет более объективно определять эффективность использования сельскохозяйственных земель и окупаемость затрат;
- установлено, что естественные и сеяные многокомпонентные ценозы более рационально используют имеющиеся условия внешней среды по сравнению с однокомпонентными;

вещества является составной частью процессов адаптации агроценозов к эволюционпо сложившейся в экосистемах структуре энергетических потоков, обеспечивающих достаточное мощный биогеохимический цикл (Жученко,1988). Таким образом, процесс накопления солнечной энергии путем фотосинтеза эволюционпо сложился с обратной связью — часть аккумулированной энергии идет на поддержание жизнедеятельности организмов, а часть - на поддержание биогеохимического цикла.
Природная стратегия энергообмена вступает в противоречие со стратегией человека - получить максимум продукции. Для разрешения указанного противоречия человек в процессе отчуждения биомассы из агроценоза должен идти на разумный компромисс - установить предел, после которого дальнейшее сокращение количества биомассы из агроэкосистемы недопустимо.
В начале исследований (1997 г.) чернозем выщелоченный под возделываемыми культурами имел неодинаковое содержание гумуса
2,2 (на пастбище) до 4,3 % (под люцерной). Расчет в энергетических эквивалентах в 30-ти сантиметровом слое почвы показал, что различие энергопотенциала почвы составляло 1800 ГДж/га (табл. 6).
Таблица
Энергопотенциал чернозема выщелоченного (Алтайское Приобье, слой почвы 0-30 см, 1997г.)
Вариант Содержание гумуса
% т/га ГДж/га
1. Естественный сенокос 2,5 90,7 2090,2
2. Естественное пастбище 2,2 79,6 1834,4
3. Люцерна 4,3 157,7 3634,2
4. Кукуруза 3,3 120,9 2786,1
5. Яровая пшеница 3,5 128,2 2954,4
6. Овес+горох 3,2 117,1 2698,2