Агрономия и экология. Рубрика в журнале - Вестник аграрной науки
Биотическая регуляция - реальный фактор деаридизации агросферы
Статья научная
Обсуждается проблема «парникового эффекта», его причины и последствия. Здоровая почва агроценозов рассматривается как источник и сток атмосферной углекислоты. Обсуждены приемы гумификации почвы, обеспечивающие её здоровье и секвестирование атмосферной углекислоты. В результате проведенного анализа, было установлено, что для минимизации негативных последствий аридизации агросферы мы должны двигаться двумя путями. Во-первых, на Евразийском континенте, наконец, необходимо прекратить вырубать леса. Там, где это ещё возможно, следует восстанавливать лесные биомы с им присущими экосистемными функциями. Испаряющая поверхность листьев сплошного лесного покрова в несколько раз превосходит испаряющую поверхность открытого океана равной площади. Однако человек необратимо разрушил этот уникальный механизм биотической регуляции всего лишь за несколько сотен лет. Во-вторых, для обеспечения максимального секвестирования атмосферной углекислоты почва агроценозов должна быть здоровой и высокопродуктивной. Её всемерная гумификация, наряду с повышением здоровья и плодородия, позволит почве выступать в качестве глобального бассейна стока атмосферной углекислоты. Всемерная гумификация почвы посредством индукции непрерывного накопления почвенного органического вещества, сбережения гумуса - это важнейшая научная задача, актуальнейшая междисциплинарная концепция. Она должна интегрировать знания и опыт многих фундаментально-прикладных дисциплин - биологических, социально-экологических, аграрных, медицинских и др., а в конечном счёте - в экологически- и экономически устойчивом развитии агро- и социосферы. Игнорирование обсуждаемой проблемы может привести к утрате Россией присущей ей в настоящее время роли общепланетного акцептора СО2.
Бесплатно
Влияние стрессовых факторов на развитие биологического травмирования на корню у сафлора красильного
Статья научная
Представлены результаты изучения биологических особенностей новой интродуцированной перспективной масличной культуры сафлор красильный в условиях Московской области. Установлено влияние абиотических (повышенной и избыточной влажности) и биотических (различные возбудители болезней) факторов на массу 1000 семян, урожайность и масличность культуры сафлор. Впервые у технической культуры выявлено развитие открытого и скрытого биологического травмирования на корню, как результата энзимной стадии ЭМИС, и последующее поражение семян фитопатогенами. Под воздействием энзимо-микозного истощения семян снижаются посевные качества от 45 до 50 %, урожайность составила 0,4 т/га, масса 1000 семян - 30,3 г, и масличность - 6,4 %. В условиях отсутствия осадков в фазы цветения и налива семян показатели урожайности у культуры сафлор составили 0,8 т/га, масса 1000 семян - 44,9 г, масличность - 30,5 %. Выделены три типа открытого биологического травмирования - слабое, сильное + заселение альтернарией, заселение альтернарией + серая гниль. При выявлении скрытого биологического травмирования на корню использован электронный аналитический сканирующий микроскоп, с помощью которого обнаружена дуплистость семян в фазу полной спелости, аналогичная на зерновых культурах. При анализе семян с симптомами скрытого биологического травмирования выявлено большое разнообразие фитопатогенов, основными из них являются виды Alternaria carthami Chowdhury (стоит на первом месте), Cladosporium herbarum (Pers.) Link. и Fusarium spp. Отмеченные результаты исследований являются одной из основных причин потери посевных качеств и жизнеспособности семян у сафлора красильного.
Бесплатно
Статья научная
Изучали динамику технологических и хлебопекарных признаков качества зерна озимой ржи в зависимости от выхода муки и вязкости водного экстракта (ВВЭ). Исходным материалом послужили низковязкие (НВ), средневязкие (СВ) и высоковязкие (ВВ) популяции озимой ржи, полученные после 10 циклов дивергентного отбора по признаку ВВЭ на базе сортов Альфа и Московская 12. По каждой популяции получали три сорта муки: цельносмолотую (выход 100%), обдирную (выход 87%) и сеяную (выход 63%). Сравнительное испытание проводили в 2015 и 2016 гг в полевом опыте на делянках 8 м2 в трех повторениях. Характерной особенностью НВ-популяций явился тренд в сторону мелкозерности, низкой натуры зерна и пониженного содержания крахмала. ВВ-популяции по большинству признаков были на уровне СВ-популяций. Показано, что в процессе производства сеяной муки вместе с отрубями удаляются все пентозаны, находящиеся в наружных слоях зерновки. В результате доля пентозанов, находящихся внутри эндосперма, существенно возрастает. Увеличение ВВЭ в сортах муки тонкого помола происходит за счет водорастворимых пентозанов, содержащихся не в отрубях, а в глубинных слоях эндосперма. Мука тонкого помола (сеяная) в сравнении с мукой грубого помола (цельносмолотой) отличалась более высокой белизной (на 46,6 ед.), лучшей амилограммой (на 46 е.а.), более высоким отношением H/D (на 0,04), объемным выходом (на 38 см3) и пористостью мякиша формового хлеба (на 9,9%). Существенное влияние оказывала ВВЭ, которая при высокой экспрессии положительно влияла на белизну муки, число падения, высоту амилограммы, температуру клейстеризации крахмала, формоустойчивость подового хлеба.
Бесплатно
Изучение скороспелости у коллекционного материала сои
Статья научная
Скороспелость сои в условиях короткого вегетационного сезона Московской области играет важнейшую роль в сельскохозяйственном производстве. Она зависит от генетических факторов, условий выращивания, особенностей погодных условий периода вегетации. Исследование признаков скороспелости (вегетативный, генеративный периоды, период вегетации, межфазные периоды развития) велось на коллекционном материале сои, являющимся 190 сортами и линиями российской и иностранной селекции разнообразного происхождения, очень ранней и ранней групп спелости в условиях Московской области. Коллекционные образцы испытывались в различных климатических условиях 2015-2016 гг., что дало возможность провести исследование влияния погодных условий на степень и скорость созревания вегетативных и генеративных органов растений. Изучена изменчивость и длительность следующих периодов развития сои: «всходы-цветение», «цветение-созревание», «всходы-созревание». Продолжительность периода вегетации дана в суммах активных температур (САТ). Описана изменчивость межфазных периодов развития сои: от посева до массовых всходов, от массовых всходов до начала бутонизации, от начала бутонизации до начала цветения, от начала цветения до начала образования бобов, от начала образования бобов до начала технической спелости, от начала технической спелости до массовой биологической спелости. Определены их особенности, зависимость от погодных условий, средние показатели, соответствие среднемноголетним агроклиматическим показателям. Найдены самые скороспелые сорта и линии сои (1520-1710°С) в условиях 55° с.ш. Было обнаружено, что коллекционные образцы сои характеризуются низкой изменчивостью вегетативного, генеративного и вегетационного периодов. Межфазные периоды развития были склонны также к слабой вариабельности, за исключением периодов «от начала бутонизации до начала цветения» и «от начала цветения до начала образования бобов», что необходимо иметь в виду в селекционной практике.
Бесплатно
Колористика древесных насаждений в ландшафтном проектировании
Статья научная
Колористика древесных насаждений дает представление о цветовом восприятии как одиночного дерева, так и всей группы в целом. Зная индивидуальные особенности изменения цвета листвы каждого вида, можно компоновать группы на основе плавного перехода от тона к тону, построенные на контрасте цветов или с введением акцента. Летом такого результата можно достигнуть, используя сорта деревьев и кустарников с нетипичной окраской листвы. У обыкновенных растений эффект будет заметен в конце лета - начале осени, когда зеленая листва сменится на багряную, красную, оранжевую, желтую. Цель работы: проанализировать изменение окраски листьев деревьев и кустарников в течение вегетационного периода. Объектами исследования послужили растения, произрастающие в ЦФО России, Орловской области, древесно-кустарниковые группы, отдельные растения и их части. Были проанализированы причины изменения окраски листьев деревьев и кустарников. Рассмотрены примеры использования знаний по колористике в ландшафтном проектировании. Проведен мониторинг конкретных насаждений, отобранных для работы, в течение времени проведения эксперимента. В конечном варианте проекта цвет создает завершенность, придает пейзажу естественность, помогает выделить какую-то определенную часть в общем восприятии территории, привлекает в сад насекомых и птиц, дарит владельцам участка определенное настроение, добавляет декоративность ландшафтной картине. Ландшафтному дизайнеру необходимо знать основы и законы колористики, чтобы умело использовать цветовые особенности растений в своих композициях; избегать пестрых цветовых сочетаний и произвольного подбора растений в колоритном отношении; избегать сливающейся монотонности, не злоупотреблять частотой однотонных масс. Данные элементы лучше использовать как сменные среди сильных и контрастных колоритных пунктов.
Бесплатно
Оценка степени деградации черноземов ЦЧР и выбор оптимального способа основной обработки почвы
Статья научная
Представлены результаты исследований по выявлению изменений агрофизических показателей плодородия черноземов ЦЧР и продуктивности сельскохозяйственных культур при длительном и краткосрочном применении основной обработки почвы в сочетании с минеральными и органическими удобрениями. Целью исследований являлась модернизация шкалы деградации черноземов и определение пороговых параметров комплекса агрофизических показателей плодородия по применению минимализации основной обработки почвы. Объект исследований - чернозём обыкновенный и выщелоченный. Исследования проводились в краткосрочных и многолетних стационарных опытах по общепринятым методикам. Анализы почвенных и растительных образцов выполнялись по общепринятым методам агрофизических, биологических и агрохимических исследований. В многолетних опытах определены основные агрофизические показатели плодородия, применяемые для оценки степени деградации (выпаханности) почв: плотность почвы (г/см3), твердость почвы (кг/см2), содержание агрегатов более 10 мм (%). Разработана шкала оценки степени выпаханности черноземов и пригодности почв к минимализации основной обработки. Рассчитаны значения степени выпаханности (Š) в зависимости от агрофизических показателей плодородия, возделываемых сельскохозяйственных культур, дифференциации поля по плодородию, а также предложены системы основной обработки почвы в севообороте. Предложено использовать несколько уровней коэффициентов агрофизических показателей плодородия (а1, а2, а3) в зависимости от степени выпаханности почвы, культуры севооборота и индивидуальных особенностей отдельного поля или его частей. На невыпаханных и слабо выпаханных черноземах при значениях Š=0,64-0,79, агрофизические показатели плодородия которых соответствуют оптимальным для сельскохозяйственных культур, рекомендуется применение минимализации основной обработки почвы. На средне выпаханных (Š=0,80-0,97) и сильно выпаханных почвах (Š=0,98-1,50) рекомендуются следующие системы основной обработки почвы в севообороте: отвальная, безотвальная, комбинированная разноглубинная с максимальным использованием в севообороте приемов биологизации (сидеральные пары, пожнивная сидерация, многолетние травы, оставление нетоварной части урожая, внесение навоза, дефеката) в комплексе с внесением рекомендованных доз минеральных удобрений.
Бесплатно
Статья научная
Цель работы заключалась в изучении сравнительной характеристики физиолого-биохимической активности сортов яблони, различающихся по плоидности на основе гибберелловой кислоты, интенсивности процессов перекисного окисления липидов, активности компонентов антиоксидантной системы, белково-углеводного комплекса и дыхания. Объектами исследования служили группы диплоидных и триплоидных сортов яблони селекции ВНИИСПК. В результате исследований установлено, что триплоидные сорта яблони по сравнению с диплоидами имеют достаточно высокий уровень обменных процессов. В группе триплоидных сортов на фоне значительного содержания гиббереловой кислоты 15,23-33,74 мкг/г, против 8,57-18,78 мкг/г у диплоидов, в коре побегов, отмечается повышенная на 31,85% активность амилаз и высокое содержание сахаров 3,54-5,12% по сравнению с диплоидными сортами - 2,96-4,48%. Кроме того, у триплоидов отмечается и более интенсивный уровень дыхания 0,77-1,21 млСО2/г·ч по сравнению с диплоидными сортами - 0,64-0,77 млСО2/г·ч, а также активизация окислительно-восстановительных процессов. В группе триплоидных сортов в коре однолетних побегов наблюдается высокая активность супероксиддисмутазы (СОД) 103,35-139,40 усл.ед. и пероксидазы - 1,20-2,69, усл.ед., против 75,46-125,65 усл.ед. и 0,95-2,04 усл.ед., соответственно, у диплоидов. Триплоидные сорта яблони характеризовались повышенным на 54% содержанием малонового диальдегида, что может быть связано с увеличенным уровнем образования активных форм кислорода, за счет высокой интенсивности дыхания и активности СОД. Определение свободного пролина не позволило выявить отличий между исследуемыми группами. Вместе с тем определение общего белка показало, что группа триплоидных сортов яблони характеризовалась повышенным содержанием в коре общего белка 4,70-6,20 мг/г против 3,70-4,00 мг/г у диплоидов. Проведенная сравнительная характеристика показала, что триплоидные сорта яблони по сравнению с диплоидами имеют достаточно высокий уровень обменных процессов.
Бесплатно
Средоулучшающие технологии в XXI веке
Статья научная
Сегодня ученые мира обеспокоены первостепенными проблемами человечества XXI века. Это высокая заболеваемость, низкая продолжительность жизни, высокая младенческая смертность и ухудшение среды обитания человека, которые тесно связаны со стремительным загрязнением окружающей среды, увеличением чрезвычайных экологических ситуаций, чрезмерным ростом численности населения Земли (особенно в городах и мегаполисах), увеличением сердечно-сосудистых, инфекционных, нервных, онкологических заболеваний и аллергий. Неслучайно 2017 год объявлен годом экологии в России. В связи с этим, развитие технологий, повышающих качество жизни человека имеет важное значение. К таким технологиям относятся средоулучшающие технологии. Сегодня рассматриваются вопросы не только об охране природы и мировых генетических коллекций, но и об охране кислорода и среды обитания, о средосохранении и средоулучшении на Земле. Главной задачей наших исследования являлось использование современных средоулучшающих технологий для создание новых ежедневно доступных ландшафтно-оздоровительных пространств, обеспечивающих человеку мегаполиса комфорт и реабилитацию, улучшение адаптивных свойств и повышение настроения, восстановление сил и эмоционального статуса, процветания, увеличение биоразнообразия, создание средоулучшающих технологий. Адаптивных возможностей современного человека явно недостаточно для адаптации к агрессивным условиям мегаполисов: новым химическим соединениям антропогенного происхождения, многим физическим (шум, вибрация, статическое электричество, электромагнитное излучение и др.), инфекционным, информационным и другим факторам риска современного мира. Поэтому сегодня так важно создание доступных зон здоровья. Эффект сохранения здоровья человека достигается за счет искусственно созданного комфортного для человека пространства.
Бесплатно
Стратегия современной защиты растений при интенсивном зернопроизводстве
Статья научная
На сегодняшний день интегрированность защиты растений состоит в научно-обоснованном применении в зависимости от конкретной агроэкологической и фитосанитарной обстановки сочетания четырех основных методов управления численностью вредных организмов в агороценозах - иммуногенетического, агротехнического, химического и биологического. Экологическая безопасность технологий предусматривает применение защитных мероприятий, не только не наносящих вред человеку и окружающей среде, но и выполняющих роль природоохранных факторов (повышение плодородия почвы, сохранение полезной микрофлоры, энтомофауны, фитофауны, улучшение среды обитания). Экономическая обоснованность системы определяется ее эффективностью и окупаемостью. Ушло в прошлое то время, когда применение агроприемов, технологий, систем носило бездоказательный, а зачастую, директивный характер. В связи с этим, нами на примере зерновых культур рассмотрена концепция, методологические подходы и практические результаты создания адаптивно-интегрированной системы защиты растений от вредных организмов при современных технологиях интенсивного растениеводства. Изучена роль сортовых особенностей растения, агрофона, погодных факторов, инфекционных потенциалов болезней и др. на эпифитотические процессы заболеваний и причиняемый ими урон урожаю. Разработаны принципы, рекомендации, математические модели и компьютерные программы, позволившие создать систему адаптации (адресной оптимизации) защитных мероприятий на основе фитосанитарной и агроэкологической экспертизы защищаемых полей. Результаты испытаний системы в разных регионах страны (25 опытов, 2006-2010 гг.) показали, что ее применение обеспечивало экономию пестицидов в 1,0-1,5 раза, повышение эффективности защиты на 20-30%, увеличение чистой прибыли в 1,5-2,0 раза по сравнению с традиционными технологиями.
Бесплатно
Технологии будущего в овощеводстве защищённого грунта: многоярусная узкостеллажная гидропоника
Статья научная
Технологии будущего в овощеводстве защищённого грунта представляют собой многоярусные гидропонные установки (МУГ). Такие установки позволяют использовать объём теплицы, экономить электроэнергию и воду. Производство на них будет экологически чистым. Фирмы PlantLab и Philips (Нидерланды) выращивают листовые овощи, травы и землянику на экспериментальных установках на площади 234 м2. Японская компания Mirai строит агрокомбинат с гидропонными комплексами в индустриальном районе Хабаровска. Основные овощные культуры - томаты, огурец, перец - на таких установках пока не выращиваются ввиду отсутствия специального сортимента. В ФГБНУ ВНИИССОК с 2010 г. действует программа по созданию новых форм овощных растений, адаптированных к условиям МУГ. Смонтирована и введена в эксплуатацию установка многоярусной узкостеллажной гидропоники с автоматическим растворным узлом отечественной фирмы «ФИТО». Разработана новая схема селекционного процесса, основное время в котором отводится пребридингу: создание виртуальной модели сорта/гибрида, использование современных методов оценки коллекций (молекулярный анализ), применение новых способов отбора/гибридизации на базе гаметной селекции, анализ наследуемости основных хозяйственно ценных признаков, построение целевых схем селекции. Используя эту схему, получили 2 сорта томата Наташа и Тимоша для многоярусной узкостеллажной гидропоники (патенты).
Бесплатно
Экологические аспекты селекционно-генетических исследований по рису
Статья научная
В настоящее время продовольственная безопасность Российской Федерации может быть обеспечена лишь при устойчивом развитии сельскохозяйственного производства. Рис является одним из древнейших окультуренных человеком растений и основным продуктом питания более половины населения мира. В настоящее время его посевы размещаются на площади 160 млн га (данные FAO). Производство зерна составляет около 740 млн тонн. Спрос на рис ежегодно возрастает, и ранее сделанный прогноз ФАО, что к 2020 году мировое производство уже не сможет полностью его удовлетворить, реализуется досрочно. В нашей стране производство риса в последние годы неуклонно растет - от 30-40 ц/га в 1996-2000 гг. до 60-62 ц/га в 2015-2016 гг. Но в то же время, несмотря на принимаемые меры, объемы производства этой культуры по-прежнему очень высокой стоимости. В будущем, основой для выживания рисоводческих хозяйств и отрасли в целом должны быть не только переход к дешевым, экономически обоснованных и экологически безопасное рисоводство систем, но, что более важно, более полного использования высокий (до 120-130 ц/га) потенциалом урожайности генетически заложена в рисовый завод, на котором, собственно, адаптивную стратегию интенсификации растениеводства базируется. Как раз на это направлены усилия ученых из многих стран мира, и применительно к нашей стране - разработках ученых из ВНИИ риса, чей вклад в повышение эффективности генетических и селекционных исследований невозможно переоценить.
Бесплатно
Эффективность микробиологических удобрений на яровой пшенице в Тульской области
Статья научная
Одним из элементов биологизации является внесение в почву и на растения полезных микроорганизмов путем обработки специальными препаратами. Целью исследований являлось совершенствование агротехнологии возделывания яровой пшеницы за счёт использования новых микробных препаратов. Опыт проводился в Тульском НИИСХ в 2014-2016 гг. на типичном для зоны северной лесостепи глубоковыщелоченном среднесуглинистом чернозёме, предшественники - кукуруза на силос в 2014-2015 гг., овёс в 2016 г. Урожайность зерна на контроле составила: в 2014 г. - 4,42 т/га; в 2015 г. - 3,45 т/га; в 2016 г. - 3,59 т/га. За счет внесения минеральных удобрений она увеличилась на 0,2; 0,22 и 0,59 т/га соответственно по годам. Обработка растений микробиологическим препаратом Азолен Ж дважды за период вегетации повысила эти показатели на 0,52 т/га в 2014 г.; на, 0,51 т/га в 2015 г. и на 0,25 т/га в 2016 г. Обработка растений биопрепаратом Метилотрофин увеличила урожайность в 2014 г. на 1,42 т/га; в 2015 г. на 0,48 т/га и в 2016 г. на 0,4 т/га. Обработка растений на вариантах с внесением минеральных удобрений дала наилучшие результаты: Азолен Ж прибавил 1,96 т/га в 2014 г.; 0,54 т/га в 2015 г. и 0,87 т/га в 2016 г., Метилотрофин - 1,9; 0,58 и 1,25 т/га соответственно по годам. Обоснованы оптимальные способы использования микробиологических препаратов в агротехнологии возделывания яровой пшеницы. Установлено, что в засушливых метеоусловиях сочетание минеральных и микробиологических удобрений увеличивало содержание белка и сырой клейковины в зерне. Проведён сравнительный анализ эффективности препаратов на основе живой культуры микроорганизмов (Азолен Ж и Метилотрофин). Определена экономическая эффективность биологических препаратов на фоне и без минеральных удобрений.
Бесплатно
