Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Биологизация технологии возделывания картофеля в условиях Приамурья

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Содержание диссертации, доктора сельскохозяйственных наук, Щегорец, Ольга Викторовна

Глава 1.

Глава 2.

2.1 2.

Глава 3.

3.2 Глава 4.

4.4.

Глава 5.

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Биологизация технологии возделывания картофеля в условиях Приамурья"

РОЛЬ КАРТОФЕЛЕВОДСТВА В РЕШЕНИИ ПРОБЛЕМЫ ПРОДОВОЛЬСТВЕННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ДАЛЬНЕГО ВОСТОКА. 13

Картофелеводство: современное состояние, перспективы развития. 15

Особенности сельского хозяйства и картофелеводства РДВ. и

Разработка научных основ дальневосточного картофелеводства 23 Биологизация технологии возделывания картофеля в условиях агроландшафтного земледелия. 32

УСЛОВИЯ, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.61

Место проведения исследования.61

Климатические и метеорологические условия Приамурья.63

Характеристика почв Приамурья.65

Схема опытов. Наблюдения и исследования.70

Биоэнергетическая, экономическая, математическая обработка результатов исследования.88

ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ УРОЖАЙНОСТИ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТЬ ТОВАРНОГО ПРОИЗВОДСТВА КАРТОФЕЛЯ В УСЛОВИЯХ ПРИАМУРЬЯ. 89

Обоснование максимальной урожайности картофеля с учётом биологических и почвенно-климатических ресурсов Приамурья 90 Территориальное размещение товарного производства карто- ^ ^ феля.

СОРТ - БИОЛОГИЧЕСКАЯ ОСНОВА ТЕХНОЛОГИИ: АГРОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ

ОЦЕНКА.

Агроэкологическая оценка сортов картофеля. 113

Оценка сортов картофеля как технологического сырья для переработки. 130

Биохимические показатели клубней картофеля. 131

Потребительские и технологические параметры клубней. 151

КАРТОФЕЛЬНЫЙ КОНВЕЙЕР . 165

Рациональное сорторазмещение в системе картофельного конвейера. 166

Блендовые посадки картофеля. 179

Экономическая и биоэнергетическая оценка сортов. 183

Метод рейтинговой оценки сортов картофеля. 190

Глава 6. АГРОТЕХНИЧЕСКИЕ ПРИЁМЫ БИОЛОГИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИИ КАРТОФЕЛЯ В УСЛОВИЯХ ПРИАМУРЬЯ. 196

6.1 Сравнительная оценка методов предпосадочной стимуляции клубней при получении раннего картофеля. 196

6.1.1 Рост и развитие раннего картофеля. 198

6.1.2 Влияние предпосадочной обработки на урожай и качество раннего картофеля. 200

6.1.3 Сравнительная энергетическая и экономическая оценка предпосадочной стимуляции картофеля. 206

6.2 Комплексная оценка сортовой агротехники картофеля. 212

6.2.1 Сравнительный анализ элементов сортовой агротехники. 213

6.2.2 Энергетическая и экономическая оценка сортовой агротехники 228

6.3 Использование фиторегуляторов природного происхождения как фактора биологизации технологии. 231

6.3.1 Влияние фиторегуляторов на продуктивность и качество кар- ^ тофеля.

6.3.2 Комплексная: агротехническая, биоэнергетическая, экономии-ческая, экологическая оценка эффективности фиторегуляторов на фоне различных технологий. 245

Глава 7. БИОЛОГИЗИРОВАННАЯ, ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩАЯ 4 СИСТЕМА ЗЕМЛЕДЕЛИЯ В УСЛОВИЯХ СОВРЕМЕННОГО ТОВАРНОГО ПРОИЗВОДСТВА КАРТОФЕЛЯ.259

7.1 Картофельный севооборот. 261

7.1 Сидерация в системе картофельного севооборота.265

7.3 Энергосберегающая система обработки почвы. 287

7.4 Биоэнергетическая и экономическая оценка технологий возделывания картофеля. 296

ВЫВОДЫ.;.301 РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ.305

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.308

ПРИЛОЖЕНИЕ.351

ВВЕДЕНИЕ

Картофелеводство — традиционная отрасль сельского хозяйства, прочно стоящая на втором месте после зерновых культур. Россия является основным производителем картофеля в мире, занимая первое место по площади, второе - по валовому сбору и одно из последних мест - по урожайности. При этом 0,3 млн тонн картофеля импортируется [111, 165]. Количество его потребления на человека считается одним из самых высоких в мире — не случайно культура получила определение «картофель - второй хлеб России» [242]. Одной из основных причин низкоэффективного отечественного картофелеводства является существенное отставание России от мирового агротехнологического прогресса. Отставание объясняется отсутствием целеустремленной аграрной политики государства и слабой интеграцией научно-исследовательской деятельности в отрасли сельского хо-Л зяйства. Последовательный подъем сельскохозяйственного производства

России в новых экономических условиях предполагает коренную перестройку всех его сторон: техники, технологии, механизма хозяйствования, психологии работников, уровня их квалификации.

Проводимая в настоящее время аграрная реформа и основные задачи национального проекта в сельском хозяйстве предусматривают реформирование всех звеньев АПК, формирование многоукладной экономики, возрождение хозяина-собственника и на этой основе стабилизацию и подъем сельскохозяйственного производства, повышение жизненного уровня населения и экономики в целом.

Сложные природно-климатические условия Российского Дальнего Востока определяют нестабильность земледелия и низкий уровень урожайности сельскохозяйственных культур. Обеспеченность региона продукцией собственного производства составляет от 10 до 90%, в т. ч. картофелем - 8090%, недостаток покрывается ввозом из других регионов России и Китая. Несмотря на экстремальные природно-климатические условия, регион может полностью обеспечить себя картофелем за счет собственного производства. Основным производителем картофеля на РДВ является Амурская область (Приамурье), которая обеспечивает свои потребности, а также является поставщиком клубнеплодов в Республику Саха (Якутия), Приморский и Хабаровский края, Читинскую область. Спрос на данный продукт стабилен, поэтому актуален и практически важен вопрос увеличения производства. Резервы повышения урожайности остаются старыми, но подходы к их применению должны быть новыми — требуется творческое осмысление, экономический расчет с учетом общественно-экономических, социальных перемен в обществе. Необходимо наращивать производство картофеля, снижать его себестоимость, налаживать каналы реализации и картофелеперерабатывающую базу.

Новое время диктует новые подходы к решению насущных проблем продовольственного самообеспечения. Появился новый тип сельского товаропроизводителя - крестьянско-фермерские хозяйства (КФХ), создание М которых в России началось еще при СССР в форме арендных, хозрасчетных бригад с целью повысить рентабельность производства трудоемкой культуры. Стимулирование развития КФХ, как неотъемлемого элемента современной системы сельского хозяйства, одна из задач национального проекта.

Генеральной Ассамблеей ООН 2008 год провозглашен «Международным годом картофеля». В России на Форуме с одноименным названием определено направлении «Выращивание картофеля как одно из перспективных направлений развития крестьянских (фермерских) и личных подсобных ^ хозяйств».

Картофелеводство — одна из первых' отраслей сельскохозяйственного производства, которая переходит на адаптивно-ландшафтную систему земледелия в условиях рыночной экономики. Это единственная культура, за период реформирования, которая значительно увеличила производство: посевные площади возросли на 11%, валовой сбор — на 66%, урожайность на 84%. Позитивная динамика произошла за счет реальной трансформация культуры из крупных сельскохозяйственных предприятий в частные хозяйства (99%). Расширение посадок картофеля в ЛПХ - вынужденная мера, связанная с развалом промышленного картофелеводства, резким снижением жизненного уровня населения и обострением продовольственной проблемы. Картофель можно сравнить с социально-экономическим индикатором обще-Р ства: чем напряженнее продовольственная проблема, тем выше роль культуры. Такое состояние картофелеводства в целом по России следствие затяжного кризиса, который себя исчерпал. В настоящее время промышлен-но-товарным производством картофеля в области занимаются 33 фермерских хозяйства, которые с каждым годом наращивают производство.

На протяжении всей истории дальневосточное картофелеводство имело продовольственное и кормовое направление. Впервые в 2000 году в Целевой программе реформирования АПК Амурской области было запланировано строительство цеха по производству картофельного крахмала и патоки w на базе ОАО «Горпищекомбинат» в г. Белогорске, которое способно обеспечить потребности общепита, перерабатывающих предприятий, торговую сеть Дальневосточного региона крахмалом и патокой при годовой мощности предприятия 1,7 и 1,6 тыс. тонн соответственно. В 2004 г. состоялся ввод предприятия, но для рентабельно работающего перерабатывающего комбината требуется сырьё - высококрахмалистые, урожайные сорта заводского типа.

Переработка картофеля - определён как стратегический путь развития картофелеводства. При этом переработку клубнеплодов, необходимо рассматривать не только с позиции решения продовольственной проблемы, но и как ежегодно возобновляемый, дешевый источник экологически чистой энергии -получаемый из картофеля спирт в будущем станет серьёзной альтернативой ископаемым энергоресурсам - нефти и газу.

Рынок продовольственного картофеля требует желтомясые сорта с высокими вкусовыми свойствами, восстановление животноводческого комплекса — увеличение производства кормового картофеля.

Современный прогресс в картофелеводстве возможен за счет внедрения высокоурожайных сортов и совершенствования технологии возделывания картофеля на основе биологизации, энергосбереженииия, в условиях адаптивно-ландшафтной экономически оправданной системы земледелия. Актуальным и практически важным вопросом картофелеводства является расширение сортимента высокоурожайных сортов с учетом спроса потребителя: продовольственно-столового потребления - желтомясых, с высокими вкусовыми показателями; для промышленной переработки - сортов с высоким содержанием крахмала и определенными технологическими параметрами клубней; кормового использования - с высоким выходом сухого вещества и кормовых единиц с гектара; производство семян осуществлять для конкретного заказчика с учетом производимой продукции.

Цель работы: разработать систему высокопродуктивного картофельного конвейера, обеспечивающую, поточность производства, круглогодичное поступление качественных клубнеплодов многосто-' роннего использования, на основе биологизированной, экономически оправданной технологии возделывания картофеля в условиях агроланд-шафтного земледелия Приамурья.

Достижение поставленной цели осуществлялось решением ряда самостоятельных и комплексных задач, содержание которых было положено в основу рабочей гипотезы: теоретическое обоснование получения максимальной урожайности картофеля с учетом генетического потенциала современных сортов и почвенно-климатических условий Приамурья; разработка практических аспектов её реализации через биологизацию технологии возделывания; обоснование экономической целесообразности размещения отрасли картофелеводства в Амурской области, что решит проблему продовольственного самообеспечения клубнеплодами Дальневосточного региона.

Задачи исследования:

1. Провести агроэкологическую оценку сортов картофеля на продуктивность, адаптированность в условиях Приамурья. Оценить сортовые особенности картофеля с учетом структурных компонентов качества и потребительских свойств клубней для многостороннего использования.

2. Разработать схемы картофельного конвейера для круглогодичного поступления высококачественных клубней столового, кормового, заводского назначения.

3. Создать бленды, обеспечивающие стабильно высокую урожайность ценных сортов картофеля.

4. Провести сравнительное изучение методов предпосадочной стимуляции клубней для получения раннего картофеля и дать экономическую оценку.

5. Разработать приемы биологизации системы земледелия товарного производства картофеля за счет вскрытия природных резервов: севооборота, сидерации естественных засорителей, пожнивных остатков, использования залежных и целинных земель, использования фиторегуляторов природного происхождения; выявить их влияние на продуктивность и качество картофеля.

6. Разработать сортовую агротехнику для сортов картофельного конвейера.

7. Дать экономическую, энергетическую оценку районированным и перспективным сортам картофельного конвейера, агроприемам и технологиям (базовой, интегрированной, биологизированной), выявить приоритетные варианты.

В основу диссертационной работы положены исследования автора, проводимые с 1992 года, в ФГОУВПО «Дальневосточный государственный аграрный университет» по теме НИР № 5 «КАРТОФЕЛЬ», регистрационный № 0120. 0 503582, а таюке практическая работа по внедрению биологизированной технологии в картофелеводческих хозяйствах Амурской области. Автор диссертации является фермером специализированного картофелеводче-ского хозяйства «Щегорец», входящего в состав аграрного учебного комплекса' ДальГАУ, на территории землепользования которого проведены основные полевые опыты и производственная апробация изучаемых агро-приемов и технологий.

Проблемы, поставленные и решаемые в диссертации, продиктованы требованиями современного производства, актуальны, имеют научно-практическое значение, как для производителя, так и потребителя картофеля. Научная новизна.

• Впервые дано теоретическое обоснование получения максимальной урожайности картофеля с учетом генетического потенциала современных сортов и почвенно-климатических условий Приамурья, предложены практические аспекты ее реализации.

• Определена экономическая целесообразность территориального размещения отрасли картофелеводства с учетом специализации производств^ продовольственного, заводского, кормового картофеля в условиях агроландшафтного земледелия Приамурья.

• Изложена концепция биологизации технологии возделывания картофеля на основе факторов, её составляющих: высокопродуктивные, адаптированные сорта в системе картофельного конвейера; формирование картофельного севооборота и повышение эффективного плодородия за счет сидерации естественных засорителей; использовние энергосберегающей технологии; использовании природных фиторегуляторов, обладающих симбиотическими, почвоулучшающими свойствами, повышающих продуктивность растений; использование методов предпосадочной стимуляции клубней. tUf • Разработан новый метод - метод рейтинговой оценки сортов картофеля по комплексу показателей (урожайность, качество клубней, энергетическая, экономическая эффективность), который можно использовать для оценки сортов других полевых культур. Практическая значимость:

• Подобран сортимент высокопродуктивных, адаптированных сортов картофеля для южной зоны центрального Приамурья (зона товарного производства картофеля).

На основе рационального сорторазмещения разработаны схемы картофельного конвейера: для столового потребления, промышленной переработки, кормового использования.

Разработаны высокопродуктивные бленды ценных сортов раннего и столового желтомясого картофеля.

В производственных условиях апробированы агроприёмы, подтвержденные актами внедрения: сидерация почвы из естественных засорителей, оптимизирующая условия питания, улучшающая фитосанитарное состояние и повышающая плодородие почвы; биологический метод предпосадочной стимуляций клубней; использование природных фиторегуляторов, повышающих урожайность и качество клубней картофеля. Дана экономическая и энергетическая оценка сортам,' сортовой агротехнике, агроприёмам предпосадочной обработки клубней, использованию фиторегуляторов, базовой, интегрированной, биологизированной технологиям; выявлены приоритетные варианты для производственного внедрения.

Научно-практические результаты работы использованы: в ряде специализированных картофелеводческих КФХ внедрена биологи-зированная, энергосберегающая технология возделывания картофеля; при создании учебной программы регионального компонента дисциплины «Картофелеводство Дальнего Востока» в институте агрономии и экологии Дальневосточного государственного аграрного университета; по научно-производственной деятельности, внедрению биологизированной технологии возделывания картофеля в КФХ «Щегорец» государственной телерадиокомпанией создан фильм «Мой день — мой век», который стал лауреатом в номинации «Современное сельское хозяйство» (1999) и используется в учебном процессе дисциплины «Картофелеводство Дальнего Востока»; теоретические положения и практические результаты используются при чтении лекций и проведении лабораторно-практических занятий в Дальневосточном государственном аграрном университете, в школе повышения сельскохозяйственных кадров Амурской области, в областном эколого-биологическом центре;

• в написании монографии «Амурский картофель: биологизация технологии возделывания»;

• в разработке и издании рекомендаций по использованию технических сортов картофеля для крахмало-паточного предприятия «Горпищекомбинат»;

• при разработке методики рейтинговой оценки сортов.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Биологизация технологии картофеля на основе активизации природных факторов восполнения плодородия почв и уменьшения антропогенных затрат в производстве картофеля.

2. Комплексный агротехнический, биохимический, экономико-энергетический подход к оценке сортов (рейтинг сортов).

3. Картофельный конвейер для многостороннего использования в народнохозяйственном комплексе.

4. Многофакторная оценка эффективности сортовой агротехники, базовой, интегрированой и биологизированной технологий.

5. Экономическая целесообразность рационального размещения отрасли картофелеводства в условиях Приамурья для решения проблемы продовольственного самообеспечения Российского Дальнего Востока.

Апробация работы и реализация научных исследований. Научные исследования, апробация результатов НИР по теме диссертационной работы выполнены на базе крестьянско-фермерского хозяйства «Щегорец», которое является филиалом АУК ДальГАУ и ГСУ Амурской области. Производственная проверка результатов исследования прошла в хозяйствах различных форм собственности: ГСУ Амурской области, СПК «Волковский», КФХ - «Щегорец», «Рубан», «Деметра» (Благовещенского района) колхоз «Родина»

Константиновского района) - южная зона, КФХ «ИВА» (Свободненского района) - центральная зона, СП «Сосновоборский» (Зейский район) - северная зона.

Результаты исследований доложены и обсуждены на научных, методических. конференциях ДальГАУ, научно-практических семинарах АПК Амурской области, региональных конференциях во ВНИИ сои (1992-2006),' на региональной научно-практической конференции «Аграрное развитие Дальнего Востока: история и современность» (2004), на международной научно-практической конференции «Биологические ресурсы Российского Дальнего Востока» (2004), на научной сессии ДВНМЦ РАСХН, посвященной 70-летию ДальНИИСХ, «Энергосберегающие технологии возделывания сельскохозяйственных культур в условиях Дальнего Востока» (2005), на научной сессии ДВНМЦ РАСХН к 30-летию Приморского НИИСХ «Основные итоги и приоритеты научного обеспечения земледелия Дальнего Востока» (2006), на научно-практической конференции РАСХН ДВНМЦ ВНИИС «Проблемы и перспективы семеноводства полевых культур и координация НИР по сое в Дальневосточном и Сибирском регионах» (2006), на межрегиональной научно-практической конференции, посвященной 100-летию Столыпинской аграрной ' реформы, «Исторический опыт аграрных реформ в Сибири и на Дальнем Востоке» (2006), региональной научно-практической конференции «Проблемы и перспективы технического и технологического переоснощения АПК Дальнего Востока» (2007), Форум «Международный год картофеля в России» (2008). Ежегодное представление научных отчетов по госбюджетной тематике «Картофель» НИР ДальГАУ.

Основные теоретические положения и практические результаты используются при чтении лекций и проведении лабораторно-практических занятий в Дальневосточном ГАУ, в Школе повышения сельскохозяйственных кадров АПК Амурской области, в областном эколого-биологическом центре.

Публикации. Количество печатных научных работ 76, по теме диссертации — 50 работ, в т. ч. 10 в журналах рекомендованных ВАК РФ. Основные положения диссертации изложены в монографии «Амурский картофель: био-логизация технологии возделывания».

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 7 глав, выводов, рекомендаций, библиографического списка, включающего 521 источник, в т. ч. 57 - иностранных авторов. Работа изложена на 419 страницах, содержит 50 таблиц, 48 рисунков, 71 приложение.

Заключение Диссертация по теме "Растениеводство", Щегорец, Ольга Викторовна

Заключение

1. Из пяти изучаемых фиторегуляторов - Экстрасол-55, Агат-25К, Симбионт, эпин, Силк — наибольший эффект получен от применения препаратов Экстрасол-55, Агат-25К и симбионт, которые являются производными ризо-сферных, в том числе ассоциативных азотфиксирующих бактерий, сочетающих в себе землеудобрительные свойства, ростостимулирующие и росторегулирую-щие функции, защитнофунгицйдные свойства.

2. Эффективность фиторегуляторов зависит от метеоусловий, особенно вла-гообеспеченности вегетационного периода, сортовой чувствительности - сорта с большим, периодом вегетации Лина и Долинный более отзывчивы на действие биопрепаратов.

3. Фиторегуляторы повышают продуктивность картофеля на 10-30% за счет активного роста подземной (на 21-35%) и надземной частей растений (на 1249%), площади листовой поверхности (на 15-51%), стимуляции процесса клуб-необразования (на 12-23%); существенно повышается адаптивность картофеля: на 37-46% - у сорта Весна белая, на 54-56% - у сорта Лина, на 53-65% - у сорта Долинный.

4. Экстрасол-55, Агат-25К, Симбионт снижают зараженность растений фитофторозом, ризоктониозом и паршой обыкновенной (21-54%), что способствует получению более качественного урожая. Фиторегуляторы не могут полностью заменить фунгициды, но служат дополнением к ним в качестве профилактических мер для повышения фитосанитарного состояния посадок картофеля.

5. Экстрасол-55, Агат-25К, Симбионт повышают качественные характеристики картофеля - повышают выход крахмала с гектара: у сорта Весна белая на 3,37-4,07 т/га, у сорта Лина - на 4,42-6,36 т/га, у сорта Долинный - на 5,58-7,15 т/га. Выход крахмала увеличивается в основном за счет роста урожайности и частично за счет повышения углеводов в клубнях. Фиторегуляторы сдерживают влияние на растения внешних негативных факторов, снижают накопление нитратов в клубнях на 10-30%.;

6. Применение фиторегуляторов Экстрасол-55, Агат-25К — важный экологически чистый агроприем в .любой технологии возделывания картофеля, позволяющий реализовать потенциал продуктивности сортов картофеля. Высокая агроэкологическая эффективность делает данные препараты универсальными для использования как в крупных картофелеводческих хозяйствах, так и в приусадебных хозяйствах населения, способствуя экологизации производства продукции.

7. Действие фиторегуляторов как агроприема проявляет положительный эффект во всех технологиях: базовой, интегрированной, биологизированной, но максимально агрономическая, энергетическая и экономическая эффективность биопрепаратов выявлена в биологизированной технологии при рентабельности свыше 450%, это в 1,5 раза выше, чем в базовой и более чем в 2 раза — чем в интегрированной технологии.

Рекомендации

• В условиях Приамурья рекомендовать хозяйствам всех форм собственности как агроприем в технологии обработку клубней перед посадкой и растений в период вегетации фиторегуляторамй Экстрасол-55 (1л препарата на тонну клубней, 1 л препарата на 100 л воды для обработки 1га) и Агат-25К (135 г препарата на 10 л воды на тонну клубней, 100 г препарата на 400 л воды для обработки 1га). Данные препараты обеспечивают увеличение урожайности на 15-22%.

• В семеноводстве при ускоренном размножении дефицитных сортов использовать фиторегуляторы Экстрасол-55 и Агат-25К, которые увеличивают выход стандартной семенной фракции с единицы площади на 20-30%.

Глава 7. БИОЛОГИЗИРОВАННАЯ, ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩАЯ СИСТЕМА ЗЕМЛЕДЕЛИЯ В УСЛОВИЯХ СОВРЕМЕННОГО ТОВАРНОГО ПРОИЗВОДСТВА КАРТОФЕЛЯ

В период реформирования произошли кардинальные социально-экономические преобразования на селе. Две формы собственности - совхозы (148) и колхозы (64) - при средней площади хозяйства 8200 га (Амурская область) были преобразованы в товарищества, акционерные общества, производственные сельскохозяйственные кооперативы, агрофирмы, более 50 тыс. семей получили земельные участки для ведения личных подсобных хозяйств (ЛПХ), функционируют 11 тыс. крестьянских фермерских хозяйств (КФХ), в последние годы стали появляться агрохолдинги: «Ровена», «Амурская нефтяная компания», «Спиртзавод» и др. Радикально изменились экономические, финансовые, правовые условия хозяйствования, осуществлен переход от административной, планово-распределительной системы к рыночной системе экономики. Сформировалось многоукладное сельское хозяйство. Произошли структурные изменения в системе землепользования и валовом производстве продукции растениеводства. Зерновые культуры, сою возделывают крупные СПК (84%), картофель трансформировался в ЛПХ и КФХ, где валовое производство достигло 99%, а его объем возрос на 66% [20, 230].

Товарным производством картофеля в области занимается 33 фермерских хозяйства, в которых площадь под культурой составляет от 50 до 300 га.

На примере типичного для Амурской области КФХ «Щегорец», специализирующего на производстве картофеля, рассмотрим систему земледелия, которая складывается в современных условиях на основе классических подходов к системе земеделия, использования приемов биологизации технологии.

История земледелия неоднократно доказывала, что длительная стабилизация и падение производства продукции растениеводства требует смены системы земледелия. Социально-экономические преобразования на селе в последнее 1,5 десятилетие, какими бы они не были трудными, подчас негативными, привели к росту производства картофеля, чему способствовали организационно-производственные изменения в системе земледелия и технологии возделывания культуры.

Система земледелия товарного производства картофеля рассматривается в первую очередь как средство получения растительной продукции при активном хозяйственном воздействии на почвенный покров. Это крупный интегрированный механизм взаимодействия, «климат - почва - растение -технология — человек», где каждый составляющий элемент сам по себе уже очень сложная структура, а при комплексном взаимодействии не имеет равных. «Нигде, быть может, ни в какой другой деятельности не требуется взвешивать столько разнообразных условий успеха, нигде не требуется таких многосторонних сведений, нигде увлечение односторонней точкой зрения не может привести к такой крупной неудаче, как в земледелии» - отмечал исключительные особенности сельского хозяйства 1С. А. Тимирязев, и, далее руководство к действию: «Но что же нужно для обеспечения урожая? Прежде всего, знакомство с потребностями растения и уменье им удовлетворить. А затем уже -изыскание наиболее выгодных' условий разрешения этой задачи, при помощи средств, имеющихся под рукою. Наука может снабдить только первыми знаниями, вторая половина задачи всегда была делом личной находчивости, особенного практического чутья» [397].

В условиях перемен нереально полагаться на прежние методы хозяйствования, сама жизнь заставляет ориентироваться на альтернативные направления, в основу которых положены принципы энергосбережения, активизации и максимального использования природных факторов, не требующих кардинальных перемен и больших финансовых вложений. При этом эффективно вести производство продукции растениеводства на больших или малых площадях возможно, лишь руководствуясь классическими знаниями агрономической науки и законами земледелия. Современный земледелец должен помнить и безукоризненно выполнять законы: плодосмены, обязательного возврата веществ в почву, возрастающего и убывающего плодородия, незаменимости и равнозначности факторов и совокупного действия жизни растений, согласно которым любое агротехническое мероприятие при бессменной культуре менее эффективно, чем при плодосмене в севообороте; элементы питания, используемые растениями, должны быть восполнены удобрениями, нарушение этого приводит к утрате плодородия; в процессе длительного использования почва при правильной эксплуатации может даже улучшить свои свойства; урожай ограничивается прежде всего тем фактором, который находится в минимуме, и, работая над снижением действия лимитирующего фактора, мы повышаем возможность роста урожайности. Нарушая эти закономерности сегодня, в дальнейшем, даже при четком соблюдении этих требований, мы не добьемся быстрого восстановления почвенного плодородия и нормальной фитосанитар-ной обстановки, роста урожайности и улучшения качества продукции.

Классики научной системы земледелия В. В. Докучаев, П. А. Костычев, В. Р. Вильяме утверждали, воздействия на почву в целях повышения ее плодородия должны применяться не изолированно одно от другого, а в тесной взаимосвязи, лишь такое взаимодействие даст положительный результат [82].

Современная система земледелия - это рациональное использование почвы, предусматривающее возделывание сельскохозяйственных культур во взаимосвязи систем - севооборота, удобрений, обработки почв.

7.1 Картофельный севооборот

В настоящее время при переходе к адаптивно-ландшафтой системе земледелия, возрастает роль севооборота, как незаменимого биологического фактора сохранения и роста плодородия, оздоровления фитосанитарной обстановки в фитоценозах, это самый дешевый агроприем, направленный на получение высокой урожайности экологически чистой продукции.

В Зональной системе земледелия Амурской области разработаны схемы полевых, кормовых и специальных картофельных севооборотов. Проведенные в последние годы исследования во ВННИ сои по изучению различных схем, влияния предшественников на урожай, а также энергетическая и экономическая оценка севооборота показали, что оптимальная степень насыщения севооборота картофелем составляет 20%. Лучшими схемами являются: соя+овёс, чистый пар, картофель, амарант, картофель; пшеница, клевер-клевер 2 года, картофель; пшеница+кострец-кострец 2 года, картофель, кукуруза+соя [334, 335, 336]. В агротехническом отношении такие севообороты не вызывают сомнения, но что касается экономического — то при данных схемах вряд возможен ежегодный доход от произведенной продукции. В настоящее время производство просто необходимо привязывать к рынку, что обеспечивает его дальнейшее существование.

В годы отторжение земель из бывших сельхозпредприятий, организация новых хозяйств, привели к нарушению существующих севооборотов. Возобладал упрощенческий подход к научно обоснованному чередованию культур. Многие специалисты осознанно шли на нарушение севооборотов, делая упор на культуры, которые приносили доход (соя, гречиха, картофель), позволяли выжить в сложных экономических условиях. Картофель возделывали как монокультуру. Отсутствие удобрений заведомо ведет к почвоутомлению, падению урожайности, бесперспективности хозяйствования.

Сложно, да и абсурдно, имея земельный пай, внедрять рекомендуемые 8-10-польные севообороты. Планируемый севооборот должен:

• исходить из востребованности производимой продукции на рынке,

• наличия сельхозтехники у товаропроизводителя,

• иметь короткую ротацию с высоким насыщением основной культуры,

• использовать природные резервы повышения плодородия почвы,

• достигать ресурсобережения за счет снижения агроприемов технологии до экономически оправданных параметров.

С начала оброзвания КФХ «Щегорец», первые три года использовали земельный пай 11,92 га (прил. 1, участок № 1), возделывали овощи: капуста, томаты, помидоры, морковь, свекла, арбузы, тыква и картофель. В дальнейшем от овощей отказались, так как возделывание на пойменной почве требует полива, высоких доз органических и минеральных удобрений, при этом существенная причина - невозможность конкурировать с дешевой китайской продукцией. Перешли на специализированный четырехпольный картофельный севооборот, расширив площадь землепользования до 50 га (прил. 1, участки №/п 1-5) за счет аренды землепользования у пайщиков.

Учитывая месторасположения (пригородное хозяйство), спроса на рынке, технической оснащенности пришли к выводу, что для хозяйства приемлемым в агротехническом и экономическом отношении является четырехпольный севооборот: 1 - сидеральный пар; 2 - картофель; 3 - картофель; 4 - тыква (+20% лоба, морковь) (рис. 41).

Картофель - основная товарная культура (50%). Тыкву -выращивали для Чигиринского молочного комплекса, лобу, морковь - для военной части. Ассортимент культур вписывается в систему машин для картофеля. Урожайность картофеля составляет от 16 до 36 т/га (табл. 49), тыквы 24-42 т/га, морковь, лоба 12-18 т/а.

В качестве сидеральной культуры используем сорные растения. В биолого-физико-химическом отношении сидеральный пар обогащает почву элементами питания, улучшает структуру и фитосанитарное состояние почвы, являясь отличным предшественником для картофеля; «заправка» почвы органикой через сидерат позволяет возделывать картофель по картофелю. Тыква за счет мощной корневой системы обеспечивающая себя влагой и минеральными элементами питания из нижних слоев почвы, не иссушая и не истощая пахотный горизонт. При этом она подавляет сорняки за счет значительной площади листьев (50-70 тыс. м2/га). В зимний период остатки ее вегетативной массы выполняют снегозадержание и запахиваются вместе с сидеральной культурой.

7. 2 Сидерация в системе картофельного севооборота

Картофель, за счет высокой урожайности, является одним из наиболее потребляющих элементы питания из почвы - вынос на тонну основной продукции составляет: азота 6,3, фосфора 1,8, калия 14,5 кг. Гарантией стабильности высокой урожайности картофеля является оптимизация условий питания за счет внесения больших доз органических и минеральных удобрений, выбора лучшего предшественника. Задача состоит не только в оптимизации условий питания, возврате в почву питательных веществ, но и в увеличении эффективности плодородия.

В Дальневосточном регионе для земледелия требуется не менее 19 млн. тон навоза ежегодно. В Амурской области для воспроизводства потери гумуса ежегодно необходимо вносить в среднем 10 т/га перепревшего навоза [378].

Резкое сокращение животноводства стало причиной значительных трудностей в растениеводстве. Повсеместно ощущается дефицит органических удобрений, что заставляет задуматься о том, как сохранить органическое вещество почвы. Это возможно обеспечить, прежде всего, за счет органического вещества созданного растением - сидерального пара, пожнивных остатков.

К. А. Тимирязев отмечал: «Предел плодородия земли определяется не количеством удобрений, которые мы можем ей доставить, не количеством поданной влаги, а количеством световой энергии, посылаемой солнцем на данную поверхность», «.луч солнца, не уловленный полем, лугом, лесом, является богатством, потерянным навсегда и за растрату которого прогрессивный потомок спросит своего невежественного предка.» [397].

В Дальневосточном регионе первые исследования по зеленому удобрению были проведены в 1920-1940 гг. Е. А. Старостиным Помимо традиционных органических и минеральных удобрений в прибрежных районах Приморья предлагалось применять морские водоросли (морская капуста — ламинария по

15,5 т/га), рыбные туки (лососевый, камбаловый, ивасевый, тресковый, разно-рыбицы - 0,13-0,2 т/га), в которых содержится большое количество азота и фосфора. Использование местного сырья способствовало повышению урожайности картофеля на 125% [48, 120, 381].

Более глубокие опыты по минеральному и органическому питанию картофеля были проведены после организации Дальневосточного института земледелия и животноводства. В качестве сидеральных культур используют зеленую массу преимущественно бобовых - это клевер, донник, рапс, вика, горох, но большее распространения получила соя. В 10 тоннах зеленой массе соевого сидерата содержится: N - 70-90; Р2О5 - 12-15; КгО - 25-30 кг. Эффективность применения соевого сидерального удобрения доказана не только на картофеле, но и на зерновых овощных культурах. Соя, как культура высокопротеиновая, с азотфиксирующей корневой системой, на малогумусированных почвах увеличивает запас органического вещества, улучшает физические свойства почвы. На сидерат иногда используют гречиху, озимую рожь и другие зерновые, но эффект от них незначительный [142, 229, 378, 456].

В последние годы идет поиск новых сидеральных культур, которые формируют большую биомассу, являются менее затратными и экономически более выгодными. К таким культурам относятся крестоцветные. Сравнительное изучение под картофель предшественников сидератов (редька масличная, рапс, яровой, соя, чистый пар) убедительно показало, что редька масличная является лучшим предшественником, обеспечивающим получение наибольшего урожая клубней хорошего качества [198, 223].

В середине прошлого века Е. JI. Башкин в монографии «Картофель на Дальнем Востоке» отмечал: «Для каждого севооборота необходимо разработать свою систему удобрений с учетом особенностей почв и культур и имеющихся местных резервов и возможностей». Это положение сегодня очень актуально, диспаритета цен на минеральные удобрения и сельхозпродукцию, делая удобрения практически недоступными для сельхозпроизводителя.

Избыток удобрений - не заменит недостаток знаний» — утверждал Д. Н. Прянишников [329]. Ну а когда нет удобрений или их внесение не окупается прибавкой получаемой продукции?. Нужна альтернатива. Таким вариантом сохранения плодородия и оптимизация питания в являются сидеральные пары из естественных засорителей: конопля, щирица, жабрей, куриное просо и др., используемые в КФХ уже 10 лет. Изначальный подход объяснялся финансовой несостоятельностью хозяйства .в возможности приобретения удобрений. Затем, когда результаты стали вполне очевидными и реально ощутимыми, этот агро-прием стал обязательным составляющим системы земледелия хозяйства (рис. 42,43).

Высокая адаптивность, жизнестойкость, конкурентоспособность сорняков позволяют формировать биомассу до 100 и более т/га. Сидерат из культурных растений вряд ли может соперничать по урожайности зеленой массы с сидера-том из естественных засорителей (табл. 43). Причем нужно отметить, что в фитоценозе сорняков существует свой севооборот. Редко встречаются смешанные «посевы». Каждый год доминирует какой-то один вид, который подавляет другие, особенно это характерно для конопли дикой и мари белой, это культуры интенсивного развития, высокорослые (до 3 м), они «душат» все остальные находящиеся под их покровом. Особенно это проявилось в крайне неблагоприятных условиях 2003-2004 гг.: сильное осеннее переувлажнение, обильные весенние осадки, не позволили провести сев ранних зерновых культур - на полях стояла вода, техника тонула. К полевым работам смогли приступить лишь в конце мая, и то на отдельных полях, располагающихся на возвышенностях. Посадку картофеля проводили в июне. А для развития сорной растительности это были просто идеальные условия. Высота растений в начале июля, когда приступили к измельчению зеленой массы, превышала высоту трактора Конечно же, необходимо использовать этот «подарок природы» как наиболее уникальную альтернативу минеральным удобрениям.

Рис. Технология дикорастущего сидерата:

• а - весеннее переувлажнение (2004 год);

• б - на месте переувлажнения выросла дикая конопля;

• в - измельчение сидерата (Т-40, КИР-! ,5);

• г - запашка сидеральной массы (Т-40. Г1ЛН-3-35)

В таблице 44 приведена сравнительная характеристика сидератов из засорителей культурных растений и сои. Конопля дикая или сорная дает самую большую биомассу - до 100 и более т/га. Это древнейшая культура мирового земледелия. 360 лет назад В. М. Поярков открыв Приамурье, описал ее как одну из основных культур возделываемую местным населением.

К сожалению, в настоящее время, культуру дискредитировали людские пороки. Отдел по наркоконтролю обязует руководителей хозяйств, на землях, которых она произрастает, в обязательном порядке ее уничтожать. Ситуация в 2004 году сложилась экстримальной из-за переувлажнения, уходящие сроки посадки, дефицит времени не позволили вовремя уничтожить конопляный массив, который впоследствии был использован на сидерат (рис. 42). Это был единственный конопляный сидера, при чем самый высокоурожайный. Сама природа заявляет о необходимости вернуть культуру в производство — и не только как сидеральную, но и как полевую масличную, лубяную.

В чем же сходство и отличие «диких» сидератов от «культурных» и возможно ли рассматриваемые различия расценивать как некое преимущество (табл. 44)?

• И то, и другое являются растениями, «. - это фабрика, в которой происходит создание органического вещества из веществ неорганической природы при содействии солнечной энергии» [397]. Таким образом, и сорняки, и селекционные сорта имеют одинаковые позиции - они образуют органическое вещество, причем первые в 1,5-3 раза больше.

• Под сорной растительностью понимают растения, не возделываемые человеком, но засоряющие сельскохозяйственные угодья [291]. Биологические особенности сорных растений:

1) высокая плодовитость - семенная продуктивность превышает культурные растения в сотни, тысячи раз, в пахотном слое на сильнозасоренной почве их количество достигает 1-2 млрд/га;

2) продолжительность сохранения всхожести семян. Семена сохраняют жизнеспособность в почве многие годы (до 50 лет);

3) недружность всходов, что осложняет борьбу с сорняками, так как прорастание может затянуться на длительный период (марь белая дает три вида семян: первые прорастают в год созревания, вторые - будущей весной, третьи — на третий год);

4) разнообразные способы распространения по территории: разбрасывание, растрескивание плодов при созревании; семена с летучками, крылатками, прицепками, плавающие, что позволяет распространяться им при помощи ветра, воды, животных, птиц, людей, техники, транспорта на огромные расстояния; р

5) размножение - наиболее злостные сорняки размножаются не только семенами, но и вегетативными органами:

6) высокая приспособляемость к условиям произрастания, они лучше, чем культурные растения, переносят низкие температуры, переувлажнение или засуху, развивают мощную корневую систему, питая себя с более глубоких почвенных горизонтов; обладают большей конкурентоспособностью;

7) большое видовое разнообразие - на территории России встречаются 2 тыс. видов сорняков.

Перечисленные особенности сорняков — это явное превосходство над культурными растениями, которое необходимо использовать. Сравним технологии возделывании сидератов:

1. Традиционная сидеральная культура соя - теплолюбивая, высевается с 1 по 5 июня сплошным рядовым способом с повышенной нормой высева (1 млн. шт./га). Обработка почвы, уход за посевами применяются согласно Зональной системе земледелия Амурской области [142]. От всходов до запашки период вегетации составляет 40 дней, при этом максимальное формирование биомассы составляет 30 т/га [378] (рис. 43).