Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Агробиологическое обоснование системы подготовки и содержания черноземных почв в яблоневых садах ЦЧР

ВАК РФ 06.01.08, Виноградарство

Автореферат диссертации по теме "Агробиологическое обоснование системы подготовки и содержания черноземных почв в яблоневых садах ЦЧР"

На правах рукописи

Еремеев Дмитрий Николаевич

АГРОБИОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СИСТЕМЫ ПОДГОТОВКИ И СОДЕРЖАНИЯ ЧЕРНОЗЕМНЫХ ПОЧВ В ЯБЛОНЕВЫХ САДАХ ЦЧР

Специальность: 06.01.08 —плодоводство, виноградарство

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

1СРН 2015

005561841

Мичуринск-наукоград РФ - 2015

005561841

Диссертационная работа выполнена в федеральном государственном бюджетном научном учреждении «Всероссийский научно-исследовательский институт садоводства имени И.В. Мичурина»

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук, профессор,

заслуженный деятель науки РФ Трунов Юрий Викторович Официальные оппоненты: Попова Валентина Петровна

доктор сельскохозяйственных наук, ФГБНУ «Северо-Кавказский зональный научно-исследовательский институт садоводства и виноградарства», заведующая научным центром агрохимии и почвоведения, заведующая лабораторией экологии почв

Коновалов Сергей Николаевич

кандидат биологических наук, ФГБНУ «Всероссийский селекционно-технологический институт садоводства и питомнико-водства», заведующий лабораторно-аналитическим центром агрохимии, почвоведения и агроэкологии

Ведущая организация - ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный

аграрный университет»

Защита диссертации состоится « 9 » октября 2015 г. в 11час. 30 мин. на заседании диссертационного совета Д 220.041.01 при ФГБОУ ВО Мичуринский ГАУ по адресу: 393760, Тамбовская область, г. Мичуринск, ул. Интернациональная, 101, зал заседаний диссертационных советов, тел./факс (47545) 9-44-12, E-mail: dissov@mgau.ru.

С диссертацией и авторефератом можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВО Мичуринский ГАУ, а также на сайте университета: http://www.mgau.ru/. с авторефератом - дополнительно на сайге Высшей аттестационной комиссии Министерства образования и науки Российской Федерации: http://vak.ed.gov.ru/.

Автореферат разослан « » _ 2015 года

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные и скрепленные гербовой печатью, просим направлять ученому секретарю диссертационного совета.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 220.041.01, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент (З.Н. Тарова

Актуальность исследований. Развитие промышленного садоводства неразрывно связано с планомерной закладкой насаждений, в то же время известно, что плодовые деревья хорошо развиваются и плодоносят только на плодородной и глубоко разрыхленной почве. Поэтому предпосадочная подготовка почвы является важнейшим условием в создании высокоурожайных и долговечных плодовых насаждений. Вопросами подготовки и содержания почв в садовых насаждениях в Европейской части России занимались такие известные ученые, как С.С. Рубин, С.Ф. Неговелов, П.Г. Лучков, В.А. Потапов, Л.А. Принева, А.К. Кондаков, Ф.Н. Рыкалин, В.П. Попова, Н.М. Круглое и др. Разработаны и применяются на практике приемы, способствующие повышению продуктивности плодовых растений, рациональному использованию и сохранению природных ресурсов. Вместе с тем, в литературе встречаются и некоторые противоречия в эффективности использования агротехнических приемов, таких как применение удобрений, сеяных трав, орошения. Эти противоречия во многом обусловлены почвенно-климатическими особенностями различных регионов, а также биологическими особенностями сортов плодовых культур, используемых в данном регионе.

В связи с этим, особую актуальность приобретают исследования, направленные на разработку и оптимизацию агротехнических приемов подготовки и содержания почвы в яблоневых садах, способствующих повышению урожайности плодовых культур, качества плодов, сохранению почвенного плодородия в садообороте.

Цель исследований. Оптимизация системы подготовки и содержания черноземных почв в яблоневых садах для повышения продуктивности насаждений и качества плодов в условиях ЦЧР.

Задачи исследований:

1. оценка морфологических признаков, агрохимических и агрофизических свойств почвы при различных способах ее подготовки и содержания в насаждениях яблони;

2. изучение ростовой и фотосинтетической активности листьев яблони при различных способах подготовки и содержания почвы в насаждениях;

3. оценка продуктивности и качества плодов яблони при различных способах подготовки и содержания почвы в насаждениях;

4. усовершенствование эффективных регламентов, сроков и способов содержания почвы перед закладкой сада;

5. разработка оптимальных приемов содержания почвы в междуря-диях в процессе возделывания плодоносящих насаждений яблони;

6. расчет экономической эффективности способов подготовки и содержания почвы в насаждениях яблони.

Научная новизна и практическая значимость исследований. Впервые в условиях ЦЧР усовершенствована система содержания черноземных почв в процессе реновации и возделывания насаждений яблони на основе оптимизации эдафических факторов, минерального и гидрологического режимов агроэкосистемы. Изучены агрофизические и агрохимические показатели черноземных почв, сформированных при различных способах содержания почвы перед закладкой сада. Усовершенствованы регламенты содержания почвы перед закладкой сада в процессе реновации многолетних насаждений за счет уточнения сроков подготовки почвы и использования залужения сеяными травами. Показана роль залужения и сидерации перед закладкой сада и в процессе его возделывания. Установлено положительное влияние внесения минеральных удобрений в среднезональных дозах при различных способах содержания почвы перед закладкой сада на рост, плодоношение и качество плодов яблони. Показана эффективность совместного применения залужения междурядий и капельного орошения традиционных яблоневых садов на сред-нерослых подвоях.

Апробация работы. Основные материалы исследований доложены на международной научно-практической конференции «Современное состояние садоводства и инновационные основы его развития», посвященной 80-летию со дня основания ГНУ ВНИИС имени И.В. Мичурина Россельхозакадемии (Мичуринск, 2011); научно-практической конференции «Перспективы и направления развития садоводства и питомниководства в Российской Федерации» (Мичуринск, 2011); международной научно-практической конференции «Плоды и овощи - основы структуры здорового питания человека» (Мичуринск, 2012); международной научно-практической конференции «Плодоводство и ягодоводство России. Инновационное развитие садоводства - основа его экономической эффективности» (Москва, 2013); международной научной конференции «Интродукция, сохранение и использование биологического разнообразия культурных растений» (Махачкала, 2014), научно-практическом семинаре « Научно-практические основы повышения эфектив-ности садоводства в средней зоне России в современных рыночных условиях» (Лебедянь, 2014); научно-практическом семинаре «Интенсивные технологии возделывания плодовых культур в ЦЧР России» (Лебедянь, 2015); изложены в научных статьях, а также доложены и обсуждены на заседаниях Учёного совета ВНИИС им. И.В. Мичурина (2010-2015 гг.).

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 151 странице машинописного текста; состоит из введения, 7 глав, заключения, рекомендаций производству, содержит 20 таблиц и 39 рисунков. Список использованной литературы включает 285 источников, в том числе 40 - на иностранных языках.

Публикация результатов исследований. По материалам диссертации опубликовано 13 печатных работ, в том числе 7 - в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Условия, объекты и методика проведения исследований. Исследования проведены в период с 2009 по 2013 гг. в насаждениях ЗАО «Агрофирма имени 15 лет Октября» Липецкой области. Объектами исследований служили плодоносящие насаждения яблони с помологическими сортами Антоновка обыкновенная, Богатырь, Ветеран на клоновом подвое 54-118. Годы закладки: 1995 (опыт 1) и 2003 (опыт 2, 3). Схема посадки 6 х 4 м. Насаждения возделывали в соответствии с Технологией выращивания слаборослого интенсивного яблоневого сада в средней зоне садоводства Российской Федерации /Под ред. В.А. Потапова (1996). Хозяйственно-биологическую и фенологическую оценку насаждений проводили по общепринятым методикам: «Программы и методики сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур» (Мичуринск, 1973 и Орел, 1999). Изучение агрохимических и агрофизических свойств почвы проводили в соответствии с «Методикой по почвенным обследованиям ......»> (1973); методикой А.К. Кондакова (1970), методиками, описанными Аринушкиной (1962), Петербургским (1968). Фотосинтетическую активность листьев определяли с помощью прибора ИФСР-2 по показателю индуцированной флуоресценции хлорофилла-а в ассимиляционных тканях (Ру/Рт) по методу Оеп1у а! а11, модифицированному Е.М. Цукановой (2006). Статистическую обработку результатов исследований проводили методом дисперсионного анализа (Доспехов, 1985).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Характеристика морфологических признаков, агрохимических и агрофизических свойств почвы в насаждениях яблони ЗАО «Агрофирма имени 15 лет Октября» Липецкой области

Изучение морфологических признаков почвы под 20-летней залежью, сравниваемой с участком производственного использования под монокультуру яблони (чёрный пар), позволило классифицировать её как луговато - чернозёмную выщелоченную из-за признаков оглеения в горизонте В]. По результатам анализов установлено, что различия в объёмной массе почвы проявляются в горизонте А] и наиболее значительны в горизонте АВ, где данный показатель в почве под залежью более благоприятен для корневой системы яблони и составляет 1,09 г/см5 против 1,20 г/см3 в варианте с чёрным паром.

Изучение агрохимических и агрофизических свойств почвы в насаждениях яблони показало, что почва, находившаяся в течение 20 лет под залежью, имеет более высокую наименьшую влагоемкость (35 и 30% соответственно), меньшую плотность твердой фазы в гумусовом горизонте (2,38 и 2,48-2,56- г/см2 соответственно) по сравнению с черным паром. В варианте

под залежью содержание гумуса по сравнению с контролем повышалось с 3,0-5,6% до 4,7-6,2% в разных почвенных горизонтах, сумма поглощенных оснований - с 30-34 мг/экв. до 36-50 мг/экв. на ЮОг почвы.

Выявлено положительное влияние залежи на химический состав почвы. Так, безвозвратные потери кальция в результате деятельности корневой системы яблони под черным паром, в отличие от залежи, привели к снижению суммы поглощённых оснований на 14,8 мг-эквЛООг в пахотном горизонте, в горизонте А1 - на 12,0; АВ - 6,0 мг-экв./100г почвы. Ёмкость катионного обмена снизилась на 11,8; 8,0 и 5,2 мг-эквЛООг почвы соответственно по указанным генетическим горизонтам. Таким образом, почва, находившаяся под залежью, имеет более благоприятные для закладки сада агрофизические и агрохимические свойства, по сравнению с содержанием под чёрным паром.

Изучение морфологических признаков, агрофизических и агрохимических свойств почв на участках с различными способами ее подготовки показало, что залужение оказало несущественное влияние на плотность почвы гумусового горизонта и наименьшую влагоёмкость почвы. В то же время выявлено, что в варианте с залужением сформировалась оптимальная обменная кислотность почвы (рН с 5,1-5,5 до 5,7-6,4), что позволило увеличить степень насыщенности почвы основаниями. Из основных макроэлементов наиболее контрастно изучаемый агроприём повлиял на содержание подвижного фосфора, существенно повысив его содержание практически во всех изучаемых горизонтах почвы (с 30-52 до 43-82 мг/кг в зависимости от почвенного горизонта).

Влияние сроков подготовки почвы под закладку многолетних насаждений на рост и плодоношение яблоневого сада

С целью выявления влияния сроков ожидания до закладки насаждений яблони на ростовые и физиологические показатели нами был проведен анализ морфологических показателей растений, фотосинтетической активности листьев и урожайности. В исследование включены насаждения сорта Богатырь на подвое 54-118 1995 года посадки на почве после 4 лет ожидания после раскорчевки насаждений (вариант «черный пар») и после 20 лет ожидания после раскорчевки (вариант «залежь»), В результате морфометрических анализов установлено, что растения яблони сорта Богатырь на почве, содержавшейся под залежью в течение 20 лет, имели более высокие значения показателей диаметра и сечения штамба, а также общей площади листьев (табл. 1).

Таблица 1 - Влияние сроков реновации насаждений на параметры морфобиологическнх показателей растений яблони сорта Богатырь

Варианты Диаметр штамба, мм

2009 г. 2010 г. 2011г. 2012 г. 2013 г.

Черный пар по саду (4 года) (А) 132 140 154 165 172

Залежь (20 лет) (В) 143 152 165 177 186

НСР05 9,8 10,1 8,7 8,4 8,6

В/Ах 100 (%) 108 109 107 107 108

Площадь сечения штамба, см2

2009 г. 2010 г. 2011г. 2012 г. 2013 г.

Черный пар по саду (4 года) (А) 547,7 615,7 745,0 855,3 889,2

Залежь (20 лет) (В) 642,4 725,8 855,3 984,2 996,9

НСР05 20,1 24,8 33,0 32,2 30,1

В/АхЮО (%) 117 118 115 115 112

Площадь листьев м2/дер.

2009 г. 2010 г. 2011 г. 2012 г. 2013 г.

Черный пар по саду (4 года) (А) 28,0 28,7 29,5 29,9 29,0

Залежь (20 лет) (В) 30,3 31,0 31,8 32,4 32,2

НСР05 2,0 2,1 1,8 2.2 1,9

В/АхЮО (%) 108 108 108 108 111

С целью снижения негативного влияния почвоутомления нами было испытано внесение комплексных минеральных удобрений в среднезонапьной одинарной и удвоенной (N90 Рзо К,2о и N180 Рбо К24о) дозах. Установлено, что наиболее значимые различия были между контролем без удобрений и вариантами с внесением комплекса минеральных удобрений. Так, по показателю диаметр штамба значения в вариантах с удобрениями на 4-5% превышали таковые в контроле без удобрений; по показателю площадь сечения штамба — на 8-9%, тогда как различия между вариантами в зависимости от дозы удобрений по данным показателям не превышали 3% (рис. 1).

Контроль NPK1 NPK2

■ Черней пар (4 года) □ Залежь (болаа 20 лат)

т? i f

Контроль NPK1 NPK2

• Черный пар (4 года) □ Залежь (болаа 20 лат)

Рисунок 1. Площадь сечения и диаметр штамба деревьев яблони сорта Богатырь в зависимости от дозы внесения удобрений на фоне различных сроков ожидания реновации насаждений (среднее за 2009-2013 гг.)

Значимым показателем состояния растений, по данным Е.М. Цукановой (2011), являются параметры средневегетационной фотосинтетической активности листьев в сочетании с величиной дисперсии данного показателя в пределах одного растения. Совместно с сотрудниками лаборатории защиты и стрессустойчивости растений ВНИИС им. И.В. Мичурина в период с 2009 по 2013 гг. была проведена оценка вышеуказанных показателей растений яблони сорта Богатырь в зависимости от срока содержания почвы под черным паром и вариантов внесения комплексных минеральных удобрений. Установлено, что функциональное состояние растений яблони сорта Богатырь во всех вариантах по залежи (20 лет) было лучше, чем в тех же вариантах по черному пару (4 года) - средневегетационная фотосинтетическая активность листьев в среднем за 5 лет исследований в вариантах на фоне залежи колебалась в пределах от 0,68 отн. ед в контроле до 0,72 отн. ед. в варианте с внесением двойной дозы минеральных удобрений (что близко к оптимуму - 0,75 отн. ед.), тогда как на фоне черного пара - от 0,61 отн. ед. до 0,67 отн. ед., соответственно. Выявлен низкий уровень дисперсии показателя Fv/Fm в пределах одного растения: на фоне залежи - он не превышал 0,00045 отн. ед. в контроле и 0,00031 отн. ед. в вариантах, а на фоне черного пара данные показатели были 0,0012 отн. ед. и 0,00075 отн. ед., соответственно.

Изучение влияния сроков подготовки почвы и внесения в почву комплекса минеральных удобрений на продуктивность яблони и качество плодов показало, что длительное содержание почвы под залежью увеличивало урожайность 15-18 летних деревьев яблони сорта Богатырь в среднем за 5 лет наблюдений на 61,5% по сравнению с содержанием почвы под черным паром в течение 4-х лет после раскорчевки старого сада (со 114 до 161 ц/га), сред-

нюю массу плодов со 164 до 183 г, количество плодов на дереве со 189 до 240 шт., товарность плодов с 94 до 98%.

Таблица 2 - Влияние длительного (более 20 лет) содержания почвы под залежью и применения минеральных удобрений на урожайность и качество плодов яблони сорта Богатырь (в среднем за 2009-2012 гг.)

Варианты (А) Дозы удобрений (В) Количество плодов на дереве, шт. Средняя масса плодов, г Урожайность ц/га Товарность плодов, % *

Черный пар (4 года) КОНТРОЛЬ без удобрений 153 147 81,5 85,0

ЫРК1 203 170 126,6 98,0

КРК2 212 174 134,7 99,0

среднее 189 164 114,3 94,0

Залежь (более 20 лет) КОНТРОЛЬ без удобрений 213 170 131,6 96,8

ЫРК1 245 189 168,0 98,0

ЫРК2 263 191 183,6 99,0

среднее 240 183 161,1 97,8

НСР05 45 29 56,2 18,8

НСРА 26 16 29,0 11,5

НСРВ 23 15 31,8 9,0

* - плоды высшего, первого и второго товарных сортов

Внесение в почву комплекса минеральных удобрений на фоне низкого содержания азота и среднего - фосфора и калия благоприятно сказалось на плодоношении яблони. Отмечено увеличение (по сравнению с контролем) количества плодов на дереве на 15,0-32,6%, средней массы плодов на 11,215,6%, урожайности на 27,7-55,3%, товарности плодов до 98-99%. При увеличение дозы минеральных удобрений с N90 Рзо К,20 до Ы]8о Póo К24о существенного положительного влияния не выявлено (табл. 2).

Таким образом, при посадке яблоневого сада по хорошо «отдохнувшей» почве (залежь) урожайность и качество плодов существенно выше, чем при посадке по четырехлетнему черному пару (в соответствии с зональными рекомендациями). Эффект почвовосстановления продолжается более 15 лет от срока раскорчевки садов до срока посадки и заметно увеличивается при внесении среднезональных доз минеральных удобрений на фоне недостатка в почве азота.

Влияние способов содержания почвы в процессе реновации многолетних насаждений на рост и плодоношение яблоневого сада

Для изучения влияния залужения и сидератов перед закладкой сада на рост и плодоношение яблони были заложены следующие варианты опыта: черный пар (контроль), залужение злаковыми многолетними травами (ко-

стер), комплексное применение залужения злаковыми многолетними травами (костер) и сидератов (озимая рожь). Установлено, что предпосадочное содержание почвы под многолетними травами (как монофакторно, так и в комплексе с сидератами) оказывает положительное влияние на ростовые процессы растений яблони. Результаты морфометрических анализов показали, что более значимое положительное влияние на ростовые процессы яблони изучаемых сортов оказало комплексное применение залужения злаковыми многолетними травами (костер) и сидератов (озимая рожь). Так, в среднем по сортам, в данном варианте все изученные показатели (диаметр штамба, площадь сечения штамба и суммарная площадь листьев) были на 7-13 % выше, чем в контроле, и на 3-5% выше, чем в варианте с применением залужения злаковыми многолетними травами (костер) монофакторно (рис.2).

-""90 60 70 60 5 50 = 40 30 20 10 0

250 225 200 ■■ 175 150 125 100 75 50 + 25 0

Многолетние травы (костер)

Е^зДиаметр штамба, мм

■Площадь листьев,м кв.

-©-Площадь сечения штамба, см кв.

Черный пар (контроль)

Многолетние травы (костер) + сидераты (озимая рожь)

Рисунок 2. Влияние содержания почвы перед закладкой насаждений на морфометрические показатели растений яблони (в среднем по сортам, 2009-2012 гг.).

По результатам изучения установлено, что внесение удобрений положительно влияло на ростовые процессы растений яблони вне зависимости от варианта предпосадочной подготовки почвы. Превышение по всем показателям составило 4-14% (в зависимости от сорта и показателя). Следует отметить, что сравнительный анализ результатов изучения влияния дозы минеральных удобрений на ростовые процессы сортов яблони не выявил существенных различий между параметрами показателей диаметр штамба и площадь сечения штамба при внесении стандартной и двойной дозы комплексных удобрений.

Мониторинг фотосинтетической активности по показателю индукционной флуоресценции хлорофилла-а в листьях (Ру/Бш) в сочетании с величиной дисперсии данного показателя в пределах одного растения подтвердил предположение о том, что наиболее эффективным при подготовке почвы под закладку сада является применение залужения злаковыми многолетними травами (костер) совместно с сидератами (озимая рожь). Дополнительное внесение в почву комплексных минеральных удобрений в среднезональной дозе (Ы90 Рзо Кпо) положительно сказалось на функциональном состоянии растений яблони изучаемых сортов.

I у/рт Антоновка обыкновенная Шнвру/рт Ветеран —®— сЛврегз) Богатырь

' ii-i Fv/Fm Богатырь —С—dispersi Антоновка обыкновенная • dispersi Ветеран

f С"

5

Рисунок 3. Фотосинтетическая активность тканей листьев яблони и дисперсия

показателя в пределах одного растения в зависимости от предпосадочной подготовки почвы в сочетании с дозами внесения комплексных минеральных удобрений (2009-2012 гг.)

Значение средневегетационного показателя фотосинтетической активности листьев в среднем за годы исследований в лучшем варианте было близко к оптимальному (0,75 отн. ед.) и составило в среднем по сортам 0,7 отн. ед. при дисперсии Ру/Бт в пределах одного растения не выше 0,0003 отн. ед., что указывает не только на улучшение собственно функционального состояния растений, но и на его стабилизацию (рис. 3).

Также установлено, что содержание почвы под многолетними травами (костер) в сочетании с сидерацией озимой рожью и дополнительное внесение в почву минеральных удобрений в среднезональной дозе (N90 Рэо К120) оказывает существенное положительное влияние на плодоношение яблони. Урожайность 6-8 летних деревьев яблони сортов Антоновка обыкновенная данном варианте увеличивалась по сравнению с контролем со 106 до 127 ц/га, сорта Ветеран со 109 до 131 ц/га, сорта Богатырь с 92 до 109 ц/га.

Отмечены сортовые различия реакции растений на способ предпосадочной подготовки почвы - так, наибольшее среди изучаемых сортов количество плодов и наиболее высокая урожайность формировались на деревьях сорта Ветеран, а наибольшие средняя масса и товарность плодов - на сорте Антоновка обыкновенная.

Таким образом, посев озимой ржи в качестве сидератов перед закладкой сада способствует существенному увеличению общего количества плодов на деревьях яблони всех изучаемых сортов, повышению урожайности и товарности плодов не только по сравнению с контролем, но и с вариантами залуже-ния без применения сидератов. Дополнительное положительное влияние, в первую очередь, на качество плодов, оказывает внесение в почву минеральных удобрений в среднезональной дозе.

Влияние залужения междурядий в процессе возделывания многолетних насаждений на рост и плодоношение яблоневого сада

Для разработки оптимальной системы содержания почвы в междурядьях сада яблони в 2011-2013 гг. было проведено изучение влияния залужения междурядий и капельного орошения на рост и плодоношение деревьев. Варианты опыта: черный пар (контроль), черный пар + капельное орошение, залу-жение сеяными травами, залужение сеяными травами + капельное орошение. Установлено, что капельное орошение оказывает положительное влияние на рост штамба и площадь листьев деревьев как на фоне черного пара, так и на фоне залужения междурядий. Диаметр штамба сорта Антоновка обыкновенная в этих вариантах увеличивался по сравнению с контролем с 84 до 8788мм, сорта Богатырь - с 90 до 93-94 мм, сорта Ветеран - с 95 до 97мм (табл. 3).

Площадь листьев на деревьях сорта Антоновка обыкновенная увеличивалась по сравнению с контролем с 25,9 до 26,9-27,1 м2, сорта Богатырь с 20,5 до 21,5-21,8 м2, сорта Ветеран - с 31,9 до 33,2-33,4 м2 (табл. 4).

Таблица 3 - Влияние способа содержания почвы в междурядиях

на диаметр штамба деревьев яблонн

Варианты содержания почвы в междурядиях (А) Диаметр штамба, мм

2011г. | 2012 г. I 2013 г.

Антоновка обыкновенная 1 В)

Черный пар (контроль) 75 84 94

Черный пар + капельное орошение 77 87 98

Залужение 74 82 90

Залужение + капельное орошение 78 88 98

Богатырь (В)

Черный пар (контроль) 81 90 100

Черный пар + капельное орошение 83 92 103

Залужение 80 88 96

Залужение + капельное орошение 85 94 104

Ветеран (В)

Черный пар (контроль) 85 95 104

Черный пар + капельное орошение 87 97 107

Залужение 83 92 100

Залужение + капельное орошение 88 94 110

НСР05 1,2 1,8 1,7

НСРА 0,4 0,5 0,5

НСРВ 0,7 0,8 0,7

Таблица 4 - Влияние способа содержания почвы в междурядиях на сум-

марную площадь листьев деревьев яблонн

Вариант содержания почвы в междурядиях Суммарная площадь листьев, м2/дер.

2011г. 1 2012 г. 1 2013 г.

Антоновка обыкновенная

Черный пар (контроль) 24,6 25,9 27,3

Черный пар + капельное орошение 26,0 26,6 28,0

Залужение 24,2 25,3 27,0

Залужение + капельное орошение 26,4 26,9 28,5

Богатырь

Черный пар (контроль) 18,3 20,9 22,4

Черный пар + капельное орошение 19,2 21,6 23,6

Залужение 18,0 20,2 21,9

Залужение + капельное орошение 19,6 22,0 23,4

Ветеран

Черный пар (контроль) 30,3 32,0 33,3

Черный пар + капельное орошение 31,5 33,2 34,8

Залужение 29,9 31,6 33,0

Залужение + капельное орошение 31,8 33,6 34,7

НСР05 0,7 0,9 0,8

НСРА 0,2 0,2 0,3

НСРВ 0,4 0,5 0,5

Изучение фотосинтетической активности листьев яблони в опытных вариантах подтвердило положительное влияние капельного орошения на состояние деревьев яблони сортов Антоновка обыкновенная, Богатырь и Ветеран. Так, средневегетационное значение показателя Бу/Рт в среднем за годы исследований составило у деревьев яблони (в среднем по исследованным сортам) 0,717 отн. ед. в варианте «капельное орошение по черному пару» и 0,723отн. ед. в варианте «капельное орошение по залужению». Данная величина близка к оптимальному значению для яблони (0,75 отн. ед.). Дополнительной положительной характеристикой, указывающей на достаточно высокую стабильность состояния растений в данных вариантах, является низкий уровень дисперсии показателя Ру/Тт в пределах одного растения (0,00030,0005 отн. ед.). В то же время в контроле и варианте залужение без дополнительного орошения средневегетационное значение показателя Ру/Тт в среднем за годы исследований составило (в среднем по сортам) 0,62 и 0,61 отн. ед., соответственно, что при высоком уровне дисперсии показателя в пределах одного растения (выше 0,0015 отн. ед.) указывает на ослабленное состояние растений (рис. 4).

|-1 Антоновка обыкновенная его Богатырь

нш Ветеран -О-Антоновка обыкновенная

—Богатырь -о- Ветеран

0,0025 0,002

0,0015?

е

о

е

о.оо1 £.

ю

тз

Черный пар (контроль)

Черный пар + капельное орошение

Залужение

Залужение + капельное орошение

Рисунок 4. Фотосинтетическая активность листьев яблони и дисперсия показателя в пределах одного растения в зависимости от способа содержания почвы в междурядиях (2011-2013 гг.).

Интегральным показателем степени и направленности влияния любых экзогенных и эндогенных воздействий на плодовые растения являются урожайность и качество плодов. Установлено, что наиболее значимое повышение урожайности плодов получено в варианте «Залужение + капельное орошение» - урожайность сорта Антоновка обыкновенная увеличивалась по сравнению с контролем со 154 до 189 ц/га, сорта Богатырь - со 138 до 179 ц/га (табл.

Таблица 5 - Урожайность и качество плодов яблони в зависимости от способа содержания почвы в междурядиях_

Урожайность, ц/га Товарность плодов, % Средняя масса плода, г

Варианты 2011 год 2012 год 2013 год 2011 год 2012 год 2013 год 2011 год 2012 год 2013 год

Антоновка обыкновенная

Черный пар (контроль) 124,0 168,9 169,4 62,0 72,0 70,0 169,0 148,0 178,0

Черный пар + капельное орошение 155,4 201,0 209,0 66,0 76,0 76,0 179,0 165,0 186,0

Запужение 121,6 149,9 170,4 60,0 75,0 74,0 172,0 153,0 188,0

Запужение + капельное орошение 165,4 187,2 208,1 69,0 80,0 80,0 189,0 172,0 177,0

НСР05 4,7 5,1 2,9 3,9 2,8 4,7 3,4 4,2 2,8

Богатырь

Черный пар (контроль) 79,7 153,3 182,4 85,0 84,0 87,0 138,0 136,0 202,0

Черный пар + капельное орошение 104,1 168,0 214,4 90,0 90,0 94,0 148,0 142,0 218,0

Залужение 81,1 143,9 184,3 86,0 88,0 90,0 143,0 138,0 209,0

Залужение + капельное орошение 125,6 176,5 234,4 90,0 92,0 95,0 154,0 147,0 224,0

НСР05 3,7 4,3 4,6 3,3 2,9 3,1 3,5 4,1 3,3

Ветеран

Черный пар (контроль) 181,2 199,1 207,5 60,0 62,0 60,0 114,0 118,0 136,0

Черный пар + капельное орошение 215,0 235,0 247,9 70,0 75,0 74,0 128,0 134,0 155,0

Залужение 180,9 200,0 206,2 60,0 63,0 60,0 118,0 121,9 146,7

Залужение + капельное орошение 232,5 254,5 273,3 72,0 76,0 73,0 135,0 142,0 163,0

НСР05 6,4 5,3 5,8 5,1 6,1 4,8 3,9 4,4 4,7

Самая высокая урожайность отмечена во всех вариантах по сорту Ветеран - от 196 ц/га в контроле до 254 ц/га в варианте с орошением на фоне за-лужения, а самая высокая товарность плодов - по сорту Богатырь (от 85% до 92%, соответственно). Существенное положительное влияние залужения с

дополнительным капельным орошением выявлено на среднюю массу плодов. По сорту Антоновка обыкновенная этот показатель увеличивался в варианте капельное орошение на фоне залужения междурядий по сравнению с контролем со 165 до 180 г, по сорту Богатырь - со 158 до 175 г, по сорту Ветеран -со 123 до 147 г. Следует отметить, что наиболее отзывчив на применение капельного орошения сорт Ветеран - превышение контроля составило более 20%. Таким образом, наибольший положительный эффект для всех изучаемых сортов получен при запужении междурядий в сочетании с капельным орошением.

Экономическая эффективность производства плодов при различных системах содержания почвы в процессе реновации и возделывания

яблоневого сада

Определение экономической эффективности производства плодов яблони проводили путем сравнения эффективности технологий содержания почвы перед закладкой сада и в процессе его эксплуатации: под черным паром или под залужением, с применением минеральных удобрений и капельного полива и без применения. Для наиболее достоверного расчета были использованы фактически сложившиеся в ЗАО «Агрофирма имени 15 лет Октября» затраты на производство плодов, а также разработанные нами технологические карты на закладку и возделывание промышленных яблоневых садов. Средняя цена реализации яблок в 2013 году сложилась по сорту Богатырь - на уровне 20 руб./кг., по сорту Ветеран - 18 руб./кг, по сорту Антоновка обыкновенная - 15 руб./кг стандартных плодов и 3 руб./кг для нестандарта и падалицы, отправленных на переработку (табл. 6).

Таблица 6 - Экономическая эффективность производства плодов при различных системах содержания почвы в процессе реновации и возделывания яблоневого сада (на примере сорта Богатырь)_

Показатели Возраст сада 16 лет Возраст сада 9 лет Возраст сада 10 лет

контроль залежь залежь+ NPK сонтроль залужение+ сидераты контроль залужение+ орошение

Урожайность, ц/га 81,5 131,6 168,0 91,5 109,5 138,5 178,7

Затраты, тыс.руб./га 84,4 94,4 103,1 87,9 96,7 96,8 110,2

Себестоимость, руб./кг 10,4 7,2 6,1 9,6 8,8 7,0 6,2

Чистый доход, тыс.руб./га 57,9 161,7 227,8 43,8 74,6 104,9 175,3

Уровень рентабельности, % 68,6 171,3 221,0 49,9 77,1 108,4 159,1

16

Расчеты на примере сорта Богатырь показали, что наиболее экономически эффективными технологическими приемами являются:

- содержание почвы перед закладкой яблоневого сада под многолетней залежью с внесением рекомендованной зональной дозы (Ы^РзоК^о) минеральных удобрений (уровень рентабельности на 58,7 п.п. выше по сравнению с содержанием почвы под черным паром);

- залужение многолетними злаковыми травами в течение 3 лет перед закладкой сада с посевом сидератов (озимая рожь) и, в последний год - внесение минеральных удобрений в дозировке Ы90РзоЬмМ (уровень рентабельности на 27,2 п.п. выше, по сравнению с содержанием почвы под черным паром);

- содержание почвы в междурядьях плодоносящего яблоневого сада под залужением многолетними злаковыми травами с капельным орошением почвы в приствольной полосе (уровень рентабельности на 50,7 п.п. выше, по сравнению с содержанием почвы под черным паром без капельного орошения).

Заключение

1. Для условий ЦЧР усовершенствована система содержания черноземных почв в процессе реновации и возделывания насаждений яблони с использованием разработанных регламентов подготовки почвы перед закладкой сада, оптимизированного минерального питания, залужения междурядий и капельного орошения.

2. Почва, находившаяся под залежью, имеет более благоприятные для закладки сада агрофизические и агрохимические характеристики, по сравнению с содержанием под чёрным паром: объемная масса - 1,09 г/см в сравнении с 1,20 г/см3 под черным паром, общая кислотность 5,6-6,2 (черный пар -4,9-5,4); сумма поглощенных оснований выше на 6,0-14,8 мг-экв/100г, степень насыщенности основаниями - на 9,6%, содержание легкогидролизуемого азота в гумусовом - на 31,5 мг/кг и переходном - на 10 мг/кг горизонтах, содержание фосфора в пахотном горизонте - в 2 раза выше, чем под черным паром.

3. Залужение почвы сеяными злаковыми травами формирует более благоприятные условия для роста и развития яблони: нормализует кислотность почвы, на 2,4-3,8%, увеличивает ее влагоемкость (НВ), повышает содержание подвижного фосфора во всех горизонтах, что связано со снижением кислотности почвы.

4. Длительное содержание почвы перед закладкой сада под залежью по сравнению с закладкой сада по саду оптимизировало основные показатели почвенного плодородия, что приводило к увеличению диаметра штамба 14-16 летних деревьев яблони сорта Богатырь на подвое 54-118 на 15,4 %, повышению фотосинтетической активности листьев с 0,68 до 0,72 отн.ед., увеличению урожайности на 61,5 %, товарности плодов на 11,9 %, снижению себе-

стоимости плодов на 14,4 %, повышению уровня рентабельности производства плодов на 58,7 п.п.

5. Залужение почвы многолетними злаковыми травами в течение 3 лет перед закладкой сада с посевом сидератов за год до посадки сада оказало положительное влияние на ростовые процессы и фотосинтетическую активность листьев 6-9 летних деревьев яблони сортов Богатырь, Антоновка обыкновенная и Ветеран на подвое 54-118, диаметр штамба деревьев - превышение контроля составило 7-13 %, урожайность - 19,7 % - 20,7 %, товарность плодов - 29,2 - 40,8 %, уровень рентабельности производства плодов - 27,2 -33,7 п.п., позволило снизить себестоимость плодов на 9,1 - 11,1%.

6. Применение капельного орошения приствольных полос сада на фоне залужения междурядий позволило оптимизировать основные показатели гидрологического режима почвы; установлено увеличение диаметра штамба 8-10-летних деревьев яблони сортов Богатырь, Антоновка обыкновенная, Ветеран на подвое 54-118 на 3-4 % по сравнению с контролем, повышение фотосинтетической активности листьев с 0,68 до 0,72 отн.ед., увеличение урожайности на 22,3 - 39,5 %, товарности плодов на 33,5 - 69,4 %, уровня рентабельности производства плодов на 31,2 - 78,9 п.п., снижение себестоимости плодов на 7,7 - 14,5 %.

7. При оптимизации эдафических факторов за счет применения перед закладкой сада залужения многолетними злаковыми травами, сидератов и минеральных удобрений в среднезональных рекомендованных дозах, а также залужения междурядий сада с капельным орошением деревьев яблони установлено улучшение и стабилизация функционального состояния растений яблони - средневегетационный показатель индукционной флуоресценции хло-рофилла-а составил в среднем по сортам 0,73 отн.ед. (0,62 отн. ед. в контроле), дисперсия этого показателя в пределах одного растения - 0,0004 отн. ед. (0,0015 отн. ед. в контроле).

8. Внесение в почву перед закладкой сада минеральных удобрений в среднезональных рекомендованных дозах N90P30K120 позволило увеличить диаметр штамба деревьев яблони на 4-10 %, урожайность на 8-14 %, товарность плодов на 20-25 %, снизить себестоимость плодов на 44, 5 %, повысить уровень рентабельности на 102,7 п.п. Удвоение среднезональной дозы минеральных удобрений не способствовало существенному увеличению показателей роста и продуктивности деревьев яблони по сравнению с внесением одинарной дозы.

9. Наиболее значимая положительная реакция отмечена у сорта Ветеран: на залужение почвы перед закладкой сада: увеличение урожайности по сравнению с содержанием почвы под черным паром было на 40,6%, тогда как у других изучаемых сортов - на 27,4 - 34,8 %; на капельное орошение сада в период плодоношения - превышение контроля по урожайности деревьев было на 29, 6 %, средней массы плодов - на 20,0 %.

10. Увеличение урожайности деревьев яблони происходило, прежде всего, за счет увеличения количества формирующихся на дереве плодов - на

16.6 - 28,1%, в меньшей степени - за счет увеличения массы - на 5,4 - 7,8 %.

11. Наибольшее снижение себестоимости плодов наблюдалось у сорта Ветеран при использовании капельного орошения на фоне залужения - на 14,5 %, у других сортов - на 7,7 -11,9 %: у сорта Антоновка обыкновенная при использовании капельного орошения на фоне черного пара на 9,3 %, у других сортов — на 6,9 — 7,0 %.

12. Наибольшее повышение уровня рентабельности производства плодов наблюдалось у сорта Ветеран - при использовании капельного орошения - на 52,6 - 78,9 процентных пунктов, тогда как у других сортов - на 25,8 -

50.7 процентных пунктов.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

В почвенно-климатических условиях Центрально-Черноземного региона РФ, на среднеобеспеченных элементами питания черноземных почвах для регулирования водного, воздушного, минерального режимов, повышения плодородия почвы перед закладкой и в процессе возделывания яблоневых садов на среднерослых клоновых подвоях с целью оптимизации функционального состояния деревьев, увеличения и стабилизации урожайности, повышения товарных качеств плодов рекомендуются следующие мероприятия по подготовке и содержанию почвы в насаждениях яблони:

В период подготовки почвы перед закладкой яблоневого сада:

- устанавливать сроки ожидания между раскорчевкой старых насаждений на сильнорослых и среднерослых подвоях и закладкой нового сада не менее 4 лет;

- в течение 2-3 лет перед закладкой сада в качестве почвоулучшающих » культур использовать многолетние злаковые травы (костер), с нормой высева

18 кг/га;

- перед закладкой сада в качестве сидератов использовать озимую рожь, с нормой высева 200 кг/га;

- для повышения плодородия вносить в почву с заделкой под культивацию минеральные удобрения (аммиачную селитру, двойной суперфосфат, калийная соль) в среднезональной дозе ЫадРэоКио-

В период возделывания среднерослого яблоневого сада:

- содержать почву междурядий под залужением многолетними злаковыми травами, почву приствольных полос под черным паром по схеме полос: черный пар - 1,5 м, залужение - 3,0 м, черный пар - 1,5 м (при общей ширине междурядий 6 м);

- регулировать водный режим корнеобитаемого слоя почвы яблоневого сада путем использования капельного орошения с поддержанием влажности почвы на глубине 40-60 см на уровне 70-80% от наименьшей влагоемкости, с

поливной нормой до 50 мЗ/га и количеством поливов - от 9 до 12 за вегетационный период (в зависимости от погодных условий года).

Результаты исследований внедрены в насаждениях:

- ООО «Агроном-сад» и ООО «Сельхозинвест» Липецкой области;

- ЗАО "Центрально-Чернозёмная Плодово-Ягодная Компания" Воронежской области

Список основных работ, опубликованных по теме диссертации

Статьи в изданиях, рекомендованных ВАК РФ:

1. Еремеев, Д.Н. Эффективность применения минеральных удобрений и известкования в яблоневом саду / Ю.В. Трунов, A.A. Трунов, Д.Н. Еремеев //Достижения науки и техники АПК,- 2010. - № 8. - С. 18 - 20.

2. Еремеев, Д.Н. Влияние прищипки побегов на продуктивность и товарные качества плодов яблони в условиях ЦЧР / A.B. Соловьев, Д.Е. Федоров, Д.Н. Еремеев, Н.П. Сдвижков // Достижения науки и техники АПК -2011. —№ 10.-С. 14-17.

3. Еремеев, Д.Н. Влияние регулятора роста на продуктивность и товарные качества различных сортов яблони в условиях ЦЧР / Д.Е. Федоров, A.B. Соловьев, Н.П. Сдвижков, Д.Н. Еремеев // Вестник Мичуринского Аграрного Университета: научно-производственный журнал. - Мичуринск-наукоград РФ, 2011. - № 1. - 4.1. - С. 69 - 72.

4. Еремеев, Д.Н. Оптимизация плодоношения яблони в среднерослых садах средней зоны садоводства России на основе применения удобрений / Н.С. Вязьмикина, Ю.В. Трунов, А.И. Кузин, Д.Н. Еремеев // Плодоводство и ягодоводство России : сборник научных работ / ГНУ ВСТИСП Россельхоза-кадемии. - М., 2012.-Т. 30.-С. 58-63.

5. Еремеев, Д.Н. Повышение эффективности Российского садоводства на основе использования интенсивных типов садов и машинных технологий их возделывания / Ю.В. Трунов, A.A. Завражнов, Д.Н. Еремеев //Достижения науки и техники АПК. - 2013,- № 4. - С.41 - 44.

6. Еремеев, Д.Н. Проблемы сортимента промышленных яблоневых садов интенсивного типа в средней зоне садоводства России / A.B. Соловьев, Ю.В. Трунов, Н.П. Сдвижков Д.Н. Еремеев // Плодоводство и ягодоводство' России. Инновационное развитие садоводства - основа его экономической эффективности: материалы международной научно-практической конференции (16-18 декабря 2013 г., г. Москва) / ГНУ ВСТИСП Россельхозакадемии -М., 2014,- Т.38. - 4.2. - С.132 - 137.

7. Еремеев, Д.Н. Урожайность и качество плодов яблони в ЗАО «Агрофирма имени 15 лет Октября» при различных системах содержания почвы перед закладкой сада / Д.Н. Еремеев, Ю.В. Трунов // Плодоводство и ягодоводство России. Инновационное развитие садоводства - основа его экономической эффективности: материалы международной научно-практической

конференции (16-18 декабря 2013 г., г. Москва) / ГНУ ВСТИСП Россельхо-закадемии. - М., 2014.-Т.38-Ч.1.-С.143 - 149.

Статьи в сборниках научных трудов:

8. Еремеев, Д.Н. Научные основы применения удобрений в садоводстве / Ю.В. Трунов, A.A. Трунов, O.A. Сироткина, Н.С. Вязьмикина, Д.Н. Еремеев // Инновационные основы развития садоводства России: труды ВНИИ садоводства им. И.В. Мичурина (80 лет со дня образования). - Воронеж : Кварта,

2011. -С. 233 -239.

9. Еремеев, Д.Н. Влияние регулятора роста Регапис на биометрические показатели, продуктивность и товарные качества различных сортов деревьев яблони в условиях ЦЧР / A.B. Соловьев, Д.Е. Федоров, Д.Н. Еремеев // Плоды и овощи - основы структуры здорового питания человека: материалы международной научно-практической конференции. - Мичуринск-наукоград РФ,

2012.-С. 194- 198.

10. Еремеев, Д.Н. Влияние запужения и сидерации почвы перед закладкой сада на урожайность и качество плодов яблони в ЗАО «Агрофирма имени 15 лет Октября» Липецкой области / Д.Н. Еремеев, Ю.В. Трунов // Современные системы земледелия в садоводстве и виноградарстве: науч. тр. ГНУ СКЗНИИСиВ. - Краснодар: ГНУ СКЗНИИСиВ, 2014. - Т.6. - С. 137 -140.

11. Еремеев, Д.Н. Формирования качества плодов в современных интенсивных садах / Ю.В. Трунов, A.B. Соловьев, Л.Б. Трунова, А.Ю. Амплеее-ва, Д.Н. Еремеев // Интродукция, сохранение и использование биологического разнообразия культурных растений: Матер. Межд. науч. - метод. Конф. (914 июня 2014 г., г. Махачкала). - Махачкала, 2014. - С. 297-300.

Рекомендации производству:

12. Система производства плодов яблони в интенсивных садах Средней полосы России (рекомендации) / Ю.В. Трунов, В.А. Гудковский, Н.Я. Каширская... Д.Н. Еремеев и др. (всего 29 чел.) / ГНУ ВНИИС им. И.В. Мичурина. -Воронеж: Кварта, 2011. - 182 с.

13. Сроки и регламенты использования дерново-перегнойной системы содержания почвы в интенсивном яблоневом саду (рекомендации) / М.В. Придорогин, Ю.В. Трунов, Н.В. Верзилина, Д.Н. Еремеев /ГНУ ВНИИС им. И.В. Мичурина,- Воронеж: Кварта,2011.—38с.

Отпечатано в издательско-полиграфическом центре

ФГБОУ ВО Мичуринский ГАУ Подписано в печать 13.06.2015 г.Формат 60x84 Бумага офсетная № 1. Усл.печ.л. 1,2 Тираж 100 экз. Ризограф Заказ № 18144

Издательско-полиграфический центр Мичуринского государственного аграрного университета 393760, Тамбовская обл., г. Мичуринск, ул. Интернациональная, 101, тел. +7 (47545) 9-44-45