Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Эффективность приемов подготовки почвы и внесения минеральных удобрений при выращивании саженцев плодово-декоративных культур в условиях ЦЧР

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "Эффективность приемов подготовки почвы и внесения минеральных удобрений при выращивании саженцев плодово-декоративных культур в условиях ЦЧР"

На правах рукописи

005550150

Сычева Ирина Игоревна

Эффективность приемов подготовки почвы и внесения минеральных удобрений при выращивании саженцев плодово-декоративных культур

в условиях ЦЧР

Специальность: 06.01.01 — общее земледелие, растениеводство

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

I'г!!

Орёл-2014

005550150

Диссертационная работа выполнена на кафедре агроэкологии и охраны окружающей среды ФГБОУ ВПО «Орловский государственный аграрный университет» в 2010-2012 гг.

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор, заведующий кафедрой агроэкологии и охраны окружающей среды ФГБОУ ВПО Орел ГАУ Гурин Александр Григорьевич

Официальные оппоненты: Беседин Николай Васильевич, доктор

сельскохозяйственных наук, профессор, заведующий кафедрой почвоведения, агрохимии и земледелия ФГБОУ ВПО Курская государственная сельскохозяйственная академия

Гулидова Валентина Андреевна, доктор сельскохозяйственных наук, профессор кафедры химии и экологии ФГБОУ ВПО «Елецкий государственный университет имени И.А. Бунина»

Ведущая организация: ФГБОУ ВПО Белгородская государственная

сельскохозяйственная академия

Защита диссертации состоится «3» июля 2014 г. в 16.30 часов на заседании диссертационного совета ДМ 220.052.01 при ФГБОУ ВПО «Орловский государственный аграрный университет» по адресу: 302019, г. Орел, ул. Генерала Родина, 69.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Орловский государственный аграрный университет» (г. Орел, бульвар Победы, 19) и на официальном сайте ФГБОУ ВПО «Орловский государственный аграрный университет» http://www.orelsau.ru.

Просим Вас принять участие в работе совета или выслать свой отзыв на автореферат диссертации в двух экземплярах, заверенных гербовой печатью по адресу: 302019, г. Орел, ул. Генерала Родина, 69, ученому секретарю диссертационного совета ДМ 220.052.01.

Факс: 8(4862) 43-13-01; e-mail: dissovet-orelsau@yandex.ru

Автореферат разослан «2» июня 2014 г. и размещен на официальном сайте ФГБОУ ВПО «Орловский государственный аграрный университет» http://www.orelsau.ru и на сайте ВАК при Минобрнауки РФ http://vak2.ed.gov.ru.

Ученый секретарь диссертационного совета /

доктор с.-х. наук, профессор ^ ^ Л.П.Степанова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Здоровье человека зависит от множества факторов, при этом ключевое значение принадлежит рациональному питанию, основу которого составляют продукты, обеспечивающие организм витаминами, антиоксидантами и другими биологически активными веществами. К этой группе продуктов питания относятся, прежде всего, фрукты. В настоящее время потребление плодов и ягод в расчете на одного жителя России составляет 18-20 кг, в то время как в странах с развитой экономикой - не менее 90 кг. Обеспеченность населения плодово-ягодной продукцией не превышает 25 -30% (Гудковский, 2012).

Обеспечению населения витаминной продукцией способствует и внедрение в производство новых высокоинтенсивных насаждений. А это в свою очередь, требует создания плодовых питомников на принципиально новой основе.

В последние годы много внимания уделяется вопросу благоустройства городских и сельских территорий с целью создания благоприятных условий для работы и отдыха населения. Решение поставленной задачи может быть достигнуто путем озеленения населенных пунктов плодово-декоративными породами (Карпенко, 2005). В связи с этим значительно увеличивается потребность в высококачественном посадочном материале, производство которого сдерживается из-за длительности его выращивания. Поэтому необходимо на основе всестороннего изучения биологии отдельных плодовых и декоративных пород, а также различных агротехнических приемов, совершенствовать технологию выращивания саженцев, отвечающих современным требованиям. В связи с этим, исследования, направленные на повышение эффективности приемов подготовки почвы и внесения минеральных удобрений при выращивании саженцев плодово-декоративных культур в условиях ЦЧР, являются актуальными.

Решению этих вопросов посвящена данная диссертационная работа, выполненная в соответствии с планом научных исследований Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Орловский государственный аграрный университет».

Цель исследований - разработать элементы технологии выращивания посадочного материала плодово-декоративных культур на основе способов предпосадочной подготовки почвы и внесения минеральных удобрений.

Для достижения поставленной цели намечены следующие задачи:

- определить влияние предпосадочной подготовки почвы на её агрофизические свойства;

- оценить влияние различных доз минеральных удобрений и глубины обработки на агрохимические свойства почвы;

- изучить особенности протекания физиологических процессов в листьях плодово-декоративных пород под действием возрастающих доз минеральных удобрений;

- оценить воздействие минеральных удобрений и способов подготовки почвы на формирование корневой системы и надземной части саженцев;

- определить продуктивность маточника и качество саженцев в зависимости от глубины обработки почвы и доз минеральных удобрений;

- дать экономическую оценку предлагаемым технологическим приемам выращивания саженцев плодово-декоративных пород.

Научная новизна работы. Проведена оценка действия приемов предпосадочной подготовки почвы и доз внесения минеральных удобрений на особенности протекания физиологических и ростовых процессов саженцев плодовых и декоративных пород. Получены новые данные об особенностях агрофизических и агрохимических свойств серых лесных почв в питомнике при различной глубине обработки и внесении возрастающих доз минеральных удобрений. Установлены закономерности улучшения качественных показателей посадочного материала под воздействием приемов подготовки почвы и внесения минеральных удобрений.

Практическая значимость работы. Определена оптимальная глубина обработки почвы для доращивания саженцев семечковых, косточковых (40 см) и кустарниковых пород (23 - 25 см). Установлены дозы внесения минеральных удобрений для конкретных пород, обеспечивающих повышение количества стандартного посадочного материала на 27,3 - 34,8% в условиях серых лесных почв Центрально - Черноземного региона. Разработанные приемы выращивания посадочного материала легли в основу разработки рекомендаций по ускоренному выращиванию качественного посадочного материала в питомнике.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Научное и практическое обоснование глубины обработки почвы и доз внесения минеральных удобрений на участке доращивания саженцев плодовых и декоративных пород.

2. Закономерности изменения количественных параметров почвенного плодородия под воздействием приемов подготовки почвы и доз внесения минеральных удобрений.

3. Хозяйственно-биологическая и экономическая оценка продуктивности питомника в зависимости от технологических приемов возделывания саженцев.

Апробация работы. Результаты исследований доложены на региональной научно — практической конференции «Инновационный потенциал молодых ученых - АПК Орловской области», посвященной 35 -летию Орловского государственного аграрного университета (Орел, 2010); международной научно-практической конференции «Научное обеспечение агропромышленного производства», (Курск, 2012); научно-практической конференции «Использование генетических ресурсов сельскохозяйственных растений в современном земледелии», (Орел 19-23 марта 2012); Всероссийской научно-практической конференции «Аграрная наука в XXI веке: проблемы и перспективы», (Саратов, 2013); научно-практической конференции молодых ученых «Достижения науки - агропромышленному комплексу», (Орел 27-29 марта 2013), а также на заседаниях кафедры агроэкологии и охраны

окружающей среды факультета агробизнеса и экологии ФГБОУ ВПО ОрелГАУ (2010-2012 гг.).

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 13 печатных работах, в том числе 3 - в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК Российской Федерации.

Лнчный вклад автора. Диссертация подготовлена на основе обобщения результатов исследований, проведенных лично автором. Теоретическая часть работы выполнена автором самостоятельно. Соискатель принимала непосредственное участие в планировании и проведении полевых и лабораторных опытов.

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 141 странице компьютерного текста, состоит из введения, 5 глав, выводов, предложений производству, включает 35 таблиц, 30 рисунков и 8 приложений. Список литературы содержит 160 наименований, в том числе 20 на иностранных языках.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

ОСОБЕННОСТИ ВЫРАЩИВАНИЯ САЖЕНЦЕВ ПЛОДОВО-ДЕКОРАТИВНЫХ КУЛЬТУР (обзор литературы)

Обобщены литературные данные, касающиеся биологических особенностей плодово-декоративных древесных и кустарниковых растений и их значения в плодоводстве и декоративном садоводстве; роста и развития саженцев в зависимости от условий подготовки почвы в питомнике. В литературных источниках недостаточно освещены вопросы оптимизации минерального питания при выращивании посадочного материала и сделано заключение о необходимости более детального изучения этого вопроса, в том числе в связи с глубиной обработки почвы.

УСЛОВИЯ, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Работа выполнена в 2010-2012 гг. на кафедре агроэкологии и охраны окружающей среды факультета агробизнеса и экологии ФГБОУ ВПО «Орловский государственный аграрный университет». Полевые опыты закладывали в МУП «Коммунальник», расположенном в Орловском районе Орловской области.

Почва опытного участка серая лесная, слабооподзоленная. По механическому составу тяжелосуглинистая, иловато-пылеватая. Подстилающей породой служит тяжелый лессовидный суглинок. Валовой химический состав и физико-химические свойства почв: гигроскопическая вода - 2,51%, гумус -2,93%, гидролитическая кислотность - 2,8 мг-экв на ЮОг почвы, степень насыщенности основаниями - 89,0%, рН КС1 - 5,7, содержание подвижного фосфора -113-117 мг/кг, обменного калия - 148-152 мг/кг.

5

Метеорологические условия в годы исследований можно охарактеризовать как контрастные: 2011 и 2012 годы близки к среднемноголетним климатическим закономерностям, а 2010 год был аномально жарким. Поэтому полученные в исследованиях данные позволили достаточно достоверно и объективно оценить особенности изученного материала.

В качестве объектов для исследований были взяты зимние прививки яблони и груши, укоренные зеленые черенки вишни, сливы, жимолости, барбариса и спиреи.

Опыт включал следующие варианты:

Фактор А. Плодово-декоративные культуры:

1. Груша - сорт Белорусская поздняя.

2. Яблоня — сорт Синап Орловский.

3. Вишня - сорт Владимирская.

4. Слива - сорт Евразия 21.

5. Жимолость съедобная — сорт Голубое веретено

6. Барбарис Тунберга.

7. Спирея Вангутта.

Фактор В. Дозы удобрений:

1. Т^РбоК^б (контроль)

г.ЫшР, 2оКн2

3. Н198Р18оК198

4. N264? 240^264

Фактор С. Глубина предпосадочной обработки почвы:

1. Обработка почвы на глубину 23-25 см.

2. Обработка почвы на глубину 40 см.

Площадь учетной делянки 48 м2, повторность в опыте 4-кратная. Схема размещения саженцев 0,8 х 0,2 м. На каждой делянке было высажено на доращивание по 300 саженцев. В качестве удобрения использована нитрофоска.

Плотность почвы в г/см3 определяли объемно-весовым методом (Степанов, Костецкий, 1981); твердость почвы - с помощью твердомера И.Ф. Голубева; содержание нитратного азота - дисульфофеноловым методом (Беляев, 2000); подвижный фосфор по Кирсанову - на фотоколориметре согласно ШСТ26204-91; обменный калий по Чирикову - на пламенном фотометре (Ягодин, 1987); биологическую активность почвенных микроорганизмов - методом льняных полос по скорости их разложения (Васильев, 2005); площадь листовых пластин определяли по их длине и ширине с использованием поправочного коэффициента (Третьяков, 1982); фенологические наблюдения за растениями осуществляли в соответствии с методикой планирования наблюдений и учетов (Доспехов, 1987); оводненность листьев - методом высушивания с предварительным взвешиванием и

6

определением доли испарившейся воды, транспиращпо - по Иванову методом быстрых взвешиваний (Третьяков, 1982); учет продуктивности маточника проводили методом сплошной выкопки саженцев с последующим пересчетом на 1 га (Юдин, 1980).

Статистическая обработка экспериментальных данных проведена методом дисперсионного анализа в изложении Б.А. Доспехова (1987) с использованием пакета прикладных программ Excel на персональном компьютере.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

ДЕЙСТВИЕ АГРОТЕХНИЧЕСКИХ ПРИЕМОВ ВЫРАЩИВАНИЯ САЖЕНЦЕВ ПЛОДОВЫХ И ДЕКОРАТИВНЫХ КУЛЬТУР НА ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ И БИОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВ

Физические свойства почвы. Определение плотности почвы при обработке на глубину 23-25 см показало, что в среднем за 3 года перед посадкой саженцев на доращивание (апрель) в слое 0-20 см она составила 1,11 г/см3 (табл.1), а в варианте с рыхлением на глубину 40 см - 1,13 г/см3.

Таблица 1 — Плотность почвы при возделывании саженцев плодово-декоративных культур, г/см3, 2010-2012 гг.

2010 г. 2011 г. 2012 г. В среднем за 3 года

Период Глубина обработки почвы,см 0-20 см 20-40 см 0-20 см 1 20-40 см 0-20 см 20-40 см 0-20 см 20-40 см

Перед 23-25 1,13 1,38 1,09 1,34 1,12 1,35 1,11 1,35

посадкой 40 1,15 1,17 1,11 1,16 1,14 1,17 1,13 1,17

Перед 23-25 1,32 1,40 1,36 1,44 1,39 1,45 1,36 1,43

выкопкой 40 1,31 1,34 1,34 1,35 1,37 1,39 1,34 1,36

НСР05 0,07 0,09 0,07 0,09 0,06 0,08 0,06 0,07

В слое почвы 20-40 см при глубине её обработки на 23-25 см, плотность составила 1,35 г/см 3, в то время как при обработке почвы на глубину 40 см -1,17 г/см3. Перед выкопкой саженцев плотность почвы увеличилась в обеих вариантах и составила в слое почвы 0-20 см при глубине обработки на 23-25 см - 1,36 г/см3, а при глубине обработки на 40 см - 1,34 г/см3. В слое почвы 20-40 см в варианте с глубиной обработки на 23-25 см плотность составила 1,43

г/см3, в варианте с глубиной обработки на 40 см она была существенно ниже -1,36 г/см3.

Большое значение при выращивании посадочного материала плодовых и декоративных культур имеет твердость почвы. От этого показателя зависит рост корневой системы, освоение ею корнеобитаемого горизонта почвы. Оптимальной твердостью пахотного слоя для среднесуглинистой почвы принято считать 6-8 кг/см2.

В среднем за годы изучения перед посадкой укорененных саженцев на доращивание твердость почвы в слое 0-20 см в варианте с глубиной обработки 23-25 см составила 6,0 кг/см2, а в варианте с глубиной обработки 40 см - 6,1 кг/см2 (табл. 2).

Таблица 2 —Твердость почвы при возделывании саженцев плодово-декоративных культур, кг/см2, 2010-2012 гг.

Глубина обработки почвы 2010 г. 2011 г. 2012 г. В среднем за 3 года

Период 0-20 см 20-40 см 0-20 см 20-40 см 0-20 см 20-40 см 0-20 см 20-40 см

Перед посадкой 23-25 см 6,3 8,4 5,7 8,1 6,1 8,2 6,0 8,2

40 см 6,4 6,7 5,8 6,0 6,2 6,5 6,1 6,4

Перед выкопкой 23-25 см 8,4 8,6 8,7 9,1 8,8 9,4 8,6 9,0

40 см 8,3 8,4 8,5 8,6 8,6 8,8 8,5 8,6

НСР05 0,91 0,96 0,74 0,90 0,85 0,78 0,64 0,71

К концу вегетации (перед выкопкой саженцев) твердость почвы в указанном горизонте составила в первом варианте 8,6 кг/см2, во втором 8,5 кг/см . В верхнем слое твердость почвы, как в начале, так и в конце вегетации, в обоих вариантах была практически одинакова. В слое 20-40 см обработка на глубину 40 см существенно уменьшила показатели твердости в начале вегетации, относительно варианта, где проводилась обработка почвы на глубину 23-25 см и составила 6,4 кг/см2, против 8,6 кг/см2. Перед выкопкой твердость почвы в вариантах опыта различалась менее значительно- 9,0 кг/см2 и 8,6 кг/см2.

Агрохимические свойства почвы. Внесение возрастающих доз минеральных удобрений оказало положительное влияние на обеспеченность почвы элементами питания, как в отдельные годы изучения, так и в среднем за три года. Наибольшее количество нитратного азота было зафиксировано в варианте с дозой внесения М264Р24оК264 и глубиной обработки почвы 23-25 см и

в зависимости от изучаемой культуры составшто12,5-14,6 мг/кг, а при глубине обработки почвы на 40 см находилось в пределах от 13,7 до 17,4 мг/кг (табл. 3).

Таблица 3 - Содержание нитратного азота (мг/кг), 2010-2012 гг.

Культура(А) Дозы удобрений(В)

NeePeoKie N132P120K132 Ni98Pl8oK19g N264P240K-264

Обработка почвы на глубину 23-25 см (С)

Груша 10,0 10,7 11,4 12,7

Яблоня 10,1 11,2 11,9 12,7

Вишня 10,4 11,5 11,4 13,0

Слива 10,1 11,4 11,5 12,5

Жимолость 10,2 11,5 12,8 14,0

Барбарис 10,3 11,0 13,3 14,1

Спирея 10,1 11,2 12,7 14,6

Обработка почвы на глубину 40 см

Груша 9,1 9,7 11,9 13,9

Яблоня 9,6 10,5 12,3 14,1

Вишня 9,4 10,6 12,1 14,3

Слива 9,2 10,3 12,7 13,7

Жимолость 9,0 10,6 15,3 16,8

Барбарис 9,4 10,1 15,9 16,3

Спирея 9,1 10,2 14,7 17,4

НСР05(2010Г.) А=0,27; В=0,34; С=0,51: АВ=0,37; АС=0,58; ВС=0,74; АВС=0,93 НСР05(2011Г.) А=0,33; В=0,62; С=0,71; АВ=0,84; АС=0,84; ВС=0,91; АВС=1,03 НСРО5(2012г.) А=0,37; В=0,59; 00,68; АВ=0,81; АС=0,79; ВС=0,88; АВС=1,07

При этом под плодовыми саженцами нитратного азота было на 1,2 — 2,8 мг/кг меньше, чем под саженцами кустарниковых культур.

Начиная с дозы внесения М^Р^оК^я отмечается снижение содержания нитратного азота в почве под древесными плодовыми культурами — 11,4 - 13,3 мг/кг по сравнению с кустарниковыми породами — 11,9 - 15,9 мг/кг.

Минимальное содержание подвижного фосфора - 110 - 112 мг/кг было зафиксировано в контрольном варианте с дозой внесения N66P60K66, и глубиной обработки почвы на 40 см, максимальное количество — 150 - 166 мг/кг - в варианте при внесении минеральных удобрений в дозе N264P240K264 и глубине обработки почвы на 23-25 см (табл.4). Снижение содержания подвижного фосфора в вариантах, где проводилась обработка почвы на глубину 40 см, объясняется тем, что вносимые удобрения распределялись на большую глубину, тогда как при обработке почвы на глубину 23-25 см вносимые удобрения были сконцентрированы в верхнем горизонте. Содержание подвижного фосфора в почве под плодовыми саженцами, было ниже, чем под декоративными кустарниками.

Таблица 4 - Содержание подвижного фосфора (мг/кг), 2010-2012 гг.

Культура(А) Дозы удобрений(В)

^бРбоКбб Nl32Pl2oKl32 NI98Pi8OK]98 N264P240K264

Обработка почвы на глубину 23-25 см (С)

Груша 118,7 133,7 141,0 148,0

Яблоня 120,3 137,0 147,3 158,0

Вишня 118,0 131,3 143,3 151,7

Слива 121,7 135,0 147,7 160,7

Жимолость 121,7 133,3 146,0 162,7

Барбарис 119,7 132,2 152,7 165,7

Спирея 120,3 135,7 153,0 163,7

Обработка почвы на глубину 40 см

Груша 112,0 121,3 132,0 138,0

Яблоня 112,3 123,0 135,7 143,0

Вишня 109,3 124,0 134,3 141,7

Слива 112,7 125,7 134,3 140,3

Жимолость 112,7 126,0 142,3 147,0

Барбарис 111,7 120,7 145,3 150,3

Спирея 111,7 122,3 142,7 149,0

НСР05(2010г.) А=7,24; В=9,36; С=10,41; АВ=10,29; АС=11,37; ВС=13,71; АВС=17,26 НСР05(2011г.) А=6,97; В=10,04; С=12,35; АВ=11,27; АС=13,12; ВС=13,61; АВС=16,27 НСР05(2012г.) А=7,23; В=9,76; С=11,14; АВ=12,04; АС=13,22; ВС=14,03; АВС=16.29

Содержание обменного калия в почве при глубине обработки 23-25 см в контрольном варианте с дозой внесения N66P(l0K66 составило 151-154 мг/кг, при внесении ЫШРШКШ- 155-167 мг/кг, а при дозе N,98P180K198- 181-196 мг/кг (табл.5). В варианте с дозой внесения минеральных удобрений N264P240K264 и глубиной обработки почвы 23-25 см содержание его изменялось, в зависимости от культуры, от 188 до 201 мг/кг, а при глубине обработки почвы 40 см - 181194 мг/кг.

Для саженцев кустарниковых пород: жимолость, барбарис, спирея оптимальной дозой внесения минеральных удобрений следует C4HTaTbN,32Pi2oK.132. Для саженцев плодовых культур: груша, яблоня, вишня, слива требуются более высокие дозы удобрений - N198Pi8oKiç,8 и N2&4P24oK264-

Таблица 5 - Содержание обменного калия (мг/кг), 2010-2012 гг.

Культура(А) Дозы удобрений(В)

^бРбоК« МшРпоК-т N198? 180^198 1^264Р24ОК264

Обработка почвы на глубину 23-25 см (С)

Груша 151,3 155,3 180,7 188,3

Яблоня 152,7 167,0 186,0 194,3

Вишня 152,7 158,0 184,0 198,3

Слива 152,7 163,0 181,3 190,7

Жимолость 151,3 161,0 186,0 197,7

Барбарис 154,0 165,7 195,7 199,7

Спирея 153,7 162,7 195,0 201,3

Обработка почвы на глубину 40 см

Груша 146,3 147,7 169,7 181,3

Яблоня 146,7 157,7 178,0 188,7

Вишня 147,0 153,7 173,7 187,3

Слива 146,7 154,0 175,7 190,3

Жимолость 144,7 154,0 177,3 192,7

Барбарис 143,3 152,3 175,3 193,7

Спирея 146,0 152,3 183,7 190,7

нср05(2010г.) а=5,34; в=9,75; 011,21; ав=12,71; лс=14,24; в014,56; авс=16,24 нср05(201 1г.) а=6,07; в=9,74; с=11,04; ав=10.63; ас=13,46; вс=14,61; авс=17,28 нсро5(2012г.) а=7,16; в=8,69; с=11,35; ав=10,14; ас=12,60; вс=13,27; авс=16,51

Биологическая активность почвы. Плодородие почвы во многом определяется деятельностью целлюлозоразлагающих микроорганизмов. Установлено, что их активность зависит от погодных условий, дозы внесения минеральных удобрений и глубины обработки почвы. В аномально жарком 2010 году минеральные удобрения и глубина обработки почвы не оказали влияния на её биологическую активность. Льняная ткань после двух месяцев экспозиции разложилась, в зависимости от породного состава саженцев, на 16,8

- 20,5%. В 2011 и 2012 годах наименьшая активность почвенных микроорганизмов отмечена в контрольном варианте с внесением минеральных удобрений в дозе К66Р60К66 и глубиной обработки почвы 23-25 см льняное полотно разложилось на 26,9-29,7 % и 30,9-32,4% соответственно, наибольшая

- 47,5-51,2% и 54,3-55,4% - в варианте с дозой внесения минеральных удобрений ^.»РгадКги и глубиной обработки почвы 40 см.

БИОМЕТРИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ РОСТА САЖЕНЦЕВ ПЛОДОВЫХ И ДЕКОРАТИВНЫХ КУЛЬТУР. ВОДНЫЙ РЕЖИМ И ПРОДУКТИВНОСТЬ МАТОЧНИКА

Развитие надземной части саженцев. Оптимизация приемов подготовки почвы и условий минерального питания призваны обеспечивать максимальный рост саженцев. Как показали проведенные нами наблюдения глубина обработки почвы и дозы внесения минеральных удобрений в целом оказали положительное влияние на ростовые процессы.

В 2010 г. наблюдалось усиление роста саженцев плодовых пород при более глубокой обработке почвы. Наибольший прирост диаметра штамба груши и яблони (0,98 см) обеспечил вариант с внесением минеральных удобрений в дозе N264P24oK264 при глубине обработки почвы 40 см; у вишни (0,86 см) - N]32Pi2oKm; У сливы (0,86 см) - N198Pi8oK198. У саженцев кустарниковых пород диаметр штамба не зависел от глубины обработки почвы, что связано с поверхностным расположением корневой системы кустарников, которым достаточна обработка почвы на глубину 23 - 25 см. В конце вегетации жимолости максимальный диаметр штамба - 0,50 см - отмечен при внесении минеральных удобрений в дозе N,32P12oK|32; у спиреи - 0,55 см - при Ni98Pi8oKi98, у барбариса - 0,52 см - при N264P240K264.

В 2011 и в 2012 годах в конце вегетации диаметр штамба груши в контрольном варианте с внесением минеральных удобрений в дозе N66P60K66 при глубине обработки почвы 23 - 25 см составил 0,79 см и 0,69 см, а при глубине обработки 40 см - 0,93 см и 1,02 см соответственно. У яблони диаметр штамба был соответственно 1,50 см и 1,10 см, у вишни -1,33 и 1,12 см, у сливы -0,91 сми 1,09 см.

У кустарниковых пород четкой зависимости роста диаметра штамба от глубины обработки почвы не наблюдалось. Так, диаметр штамба саженцев жимолости в контрольном варианте с N^P«,^ при глубине обработки почвы на 23-25 см составил 0,62 см, а при глубине обработки почвы 40 см - 0,63 см, у саженцев барбариса диаметр штамба составил соответственно 0,69 и 0,70 см, у саженцев спиреи - 0,63 и 0,69.

В 2012 году рост саженцев в высоту, так же как и в 2011 году, зависел от дозы внесения минеральных удобрений. Наибольшую высоту саженцы груши (140,2 см) и вишни (127,8 см) имели в варианте N198P180K198 Саженцы яблони и сливы обладали наибольшей высотой в варианте N264P24oK264 - 140,1 см и 132,5 см соответственно. Оптимальной дозой для жимолости, барбариса и спиреи оказалась N132P120K|32, которая обеспечила высоту саженцев соответственно' 40,9 см; 44,9 см; 69,7 см (рис. 1).

Рисунок 1 - Высота растений в зависимости от возрастающих доз минеральных удобрений при обработке почвы на глубину 23-25 см, 2012 г.

Обработка почвы на глубину 40 см оказала положительное влияние на высоту саженцев плодовых пород по сравнению с более мелкой обработкой почвы. Высота саженцев груши и вишни в варианте с оптимальной дозой внесения удобрений М^Р^оК^ была на 7,3 см и 6,8 см больше, чем при глубине обработки почвы 23-25 см.; у сливы в оптимальном варианте ^б4Р24оКгб4 высота саженцев составила 138,9 см (рис.2).

У кустарниковых пород высота саженцев не зависела от глубины обработки почвы. У жимолости в варианте с оптимальной дозой внесения удобрений МигР^оКт при глубине обработки почвы 23 - 25 и 40 см значение этого показателя составило 40,9 и 41,2 см у барбариса - 44,9 и 45,7 см, у спиреи - 69,7 и 70,9 см, соответственно.

18.06.12.

16.07 12.

27.08.12.

■ Груша □ Яблоня Н Вишня ПСлива НЖимолость ВБарбарис НСпирея

Рисунок 2 - Высота растений в зависимости от возрастающих доз минеральных удобрений при обработке почвы на глубину 40 см, 2012 г.

Не менее важными показателями, характеризующими ростовую активность саженцев плодовых и декоративных пород, являются облиственность растений и площадь листовой пластины. Установлено, что внесение возрастающих доз минеральных удобрений М198Р]80К198 и К264Р240К264 и увеличение глубины обработки почвы способствовало увеличению количества листьев на саженцах груши, яблони, вишни и сливы в разные годы от 1,9% до 87,6%, а площади листовой пластины от 2,1% до 32,7%. У саженцев кустарниковых пород (жимолость, барбарис, спирея) во всех вариантах опыта количество листьев было практически одинаково и не зависело от глубины обработки почвы, а максимальная листовая поверхность формировалась в варианте с К]32Р12оК132.

Рост корневой системы саженцев плодовых и декоративных культур. Наблюдения за ростом корневой системы саженцев проводились в течение 2011-2012 гг. Результаты показали, что внесение минеральных удобрений в повышенных дозах способствовало активизации роста корней саженцев как плодовых, так и декоративных пород. Максимальная длина корней саженцев груши (54,9 - 55,7 см) наблюдалась в варианте с внесением минеральных удобрений в дозе Т^,98Р180К198 при глубине обработки почвы 40 см; яблони (52,3 - 54,8 см), вишни (45,9 - 47,7 см) и сливы (54,6 - 55,4 см) - в варианте ^64Р24оК264 при той же глубине обработки почвы (рис.3).

14

Рисунок 3 - Развитие корневой системы саженцев груши на фоне ТЧ|98Р18С)К.198 при глубине обработки почвы а) 23-25 см, б) 40 см.

У саженцев кустарниковых пород корневая система была менее развита и имела более поверхностное расположение. Для данной корневой системы обработка почвы на глубину 23-25 см была достаточной. Наибольшая длина корней отмечалась в варианте с дозой внесения удобрений ТМшР^оКш- Длина корней саженцев жимолости в указанном варианте составила 24,8 - 25,9 см, саженцев барбариса - 27,7 - 29,2 см, саженцев спиреи - 22,3 - 24,4 см.

Оводненность и транспирация листьев саженцев плодовых и декоративных пород. Ростовые процессы растений, в том числе и саженцев плодовых и декоративных пород, нормально протекают только при условии оптимального насыщения клеток водой. Даже небольшое снижение воды в органах растений, как правило, приводит к замедлению физиолого-биохимических процессов, в результате чего замедляется ростовая активность. При этом задержка роста происходит раньше, чем наступает проявление внешних признаков завядания листьев.

В наших исследованиях внесение повышенных доз минеральных удобрений оказало положительное влияние на оводненность листьев саженцев как плодовых, так и декоративных пород.

В 2011 и 2012 гг. максимальная оводненность листьев груши наблюдалась в варианте с внесением минеральных удобрений в дозе М198Р18оК198 - 60,1 и 61,9% соответственно, у яблони, вишни и сливы - в варианте с ^РгадК^ -63,2 - 64,8%, 61,4 - 60,7%, 60,8 - 59,8% (рис.4).

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------.............................

Рисунок 4 - Оводненность листьев саженцев плодовых и декоративных пород, 2011-2012 гг.

^N66 Р60 К66

§N132 Р] 20 К132

Д|М198 Р18о К198

^N264 Р240 К264

У кустарниковых пород различия по изучаемому показателю были незначительными.

Еще одним важным показателем, характеризующим водный режим растений, является интенсивность транспирации. Исследования показали, что величина данного показателя также находилась в прямой зависимости от дозы внесения минеральных удобрений.

В 2011 и 2012 гг. наибольшая интенсивность транспирации листьев у саженцев плодовых культур наблюдалась в варианте с максимальной дозой удобрений М264Р240К264 и соответственно составила у груши 14,96 - 16,31 мг/см2.час, у яблони - 16,78 - 17,25 мг/см2.час, у вишни - 14,52 - 16,42 мг/см2.час, у сливы - 15,27 - 16,84 мг/см2.час (рис.4).

Интенсивность транспирации листьев саженцев кустарниковых пород была ниже, чем плодовых. При этом в отличие от плодовых, максимальные значения интенсивности транспирации отмечены в вариантах с более низкой дозой минеральных удобрений. Так, у саженцев жимолости наибольшая интенсивность транспирации наблюдалась в вариантах с дозой внесения удобрений 1Ч,з2Р12оКт и Н264Р240К264 и составила 9,06 и 11,43 мг/см2.час. У саженцев барбариса наибольшие значения данного показателя отмечены в третьем варианте с дозой внесения ]Ч198Р]80К|98 -10,41 и 13,41 мг/см2.час. У саженцев спиреи наибольшая интенсивность транспирации листьев была во втором и третьем варианте - 9,16 и 11,89 мг/см2.час.

Продуктивность маточника и качество посадочного материала. Продуктивность маточника является одним из наиболее существенных

критериев оценки предлагаемых агротехнических приемов возделывания посадочного материала плодовых и декоративных пород. Удобрения, наряду с увеличением глубины обработки почвы, оказали положительное влияние на выход стандартных саженцев.

В 2010 г. выход стандартных саженцев в зависимости от породного состава был в пределах 12-20 тыс. шт./га, что в процентном отношении составляет 19,2 - 32,0% от количества посадочного материала, высаженного на доращивание. Дозы внесения минеральных удобрений и увеличение глубины обработки почвы не оказали влияния на данный показатель. По качеству посадочного материала преобладали саженцы второго сорта (68 - 81%).

В 2011 и 2012 гг. выход стандартных саженцев был значительно больше -25 - 47 тыс. шт./га и 25 - 45 тыс. шт./га соответственно. Внесение повышенных доз минеральных удобрений и увеличение глубины обработки почвы положительно отразилось на увеличении количества стандартных саженцев. Максимальный выход стандартных саженцев груши получен в варианте с дозой внесения минеральных удобрений Ы|<ЙР|80К198 и глубиной обработки почвы 40 см — 41,5 - 39,8 тыс. шт./га, у яблони, вишни и сливы - в варианте с дозой внесения К264Р24оК264 и глубиной обработки почвы 40 см - 46,9 - 44,8 тыс. шт., 45,7 - 42,9 тыс. шт. и 45,1 - 42,4 тыс. шт. соответственно. У кустарниковых пород максимальный выход стандартных саженцев отмечен в варианте с дозой внесения минеральных удобрений М132Р120К132 При этом глубина обработки почвы не оказала влияния на данный показатель.

В 2011 и 2012 гг. не менее половины стандартных саженцев плодовых и декоративных пород были первого товарного сорта. Увеличение доз минеральных удобрений и глубины обработки почвы до 40 см способствовало повышению качества посадочного материала только плодовых пород. Качество саженцев кустарниковых пород не зависело от глубины обработки почвы.

ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРОИЗВОДСТВА САЖЕНЦЕВ ПЛОДОВО-ДЕКОРАТИВНЫХ КУЛЬТУР

Расчет экономической эффективности выращивания саженцев плодовых культур показал, что для яблони, вишни и сливы наиболее рентабельны варианты с глубиной обработки почвы на 40 см и внесением минеральных удобрений в дозе 1^264Р24оК264, для груши - с внесением М^РшКш- Их рентабельность соответственно составила 169,3%, 167,4%, 167,4% и 159,2%. При этом себестоимость 1 саженца яблони составила 44,6 руб., сливы и вишни - 44,9 руб., груши - 46,3 руб., а чистый доход равнялся 2791,3 тыс. руб./га (яблоня), 2674,4 тыс. руб./га (слива и вишня) и 2446,8 тыс. руб./га (груша).

Наиболее высокие показатели экономической эффективности производства саженцев декоративных пород установлены в варианте с внесением М132Р120К132. и глубиной обработки почвы на 23 - 25 см, что способствовало получению чистого дохода 1140,9 тыс. руб./га (жимолость), 1328,8 тыс. руб./га (барбарис) и 1258,1 тыс. руб./га (спирея), при себестоимости

1 саженца жимолости 48,7 руб., барбариса - 46,0 руб. и спиреи - 45,2 руб. и уровне рентабельности 74,7% (жимолость), 84,5% (барбарис) и 88,1% (спирея).

ВЫВОДЫ

1. Глубина обработки почвы в питомнике существенно изменяет агрофизические показатели: снижается плотность с 1,39 г/см3 до 1,17 г/см3 и твердость с 6,5 кг/см2 до 6,1 кг/см2 в верхнем слое почвы.

2. Внесение минеральных удобрений в повышенных дозах способствует увеличению элементов питания в почве. Увеличение глубины обработки почвы до 40 см снижает концентрацию азота, фосфора и калия вследствие их проникновения в более глубокие горизонты.

3. Активность целлюлозоразрушающих микроорганизмов зависит от погодных условий, дозы внесения минеральных удобрений и глубины обработки почвы. Наибольшая активность отмечена в варианте с дозой внесения удобрений М^Р^оК^ и глубине обработки почвы 40 см.

4. Формирование максимального ассимиляционного аппарата у саженцев плодовых культур происходит при высоких дозах внесения минеральных удобрений - К198Р180Кц)8 и Н264Р24оК264. На формирование максимальной листовой поверхности саженцев кустарниковых пород требуется меньшее количество удобрений - Т^шРшКш.

5. Обработка почвы на глубину 40 см оказала положительное влияние на ростовые процессы саженцев плодовых пород. Рост саженцев кустарниковых пород не зависел от глубины обработки почвы.

6. Максимальное развитие корневой системы и надземной части саженцев груши обеспечило внесение минеральных удобрении в дозе N ] N0^! ^х, саженцев яблони, вишни и сливы - в дозе М2б4Р240К264 и глубине обработки почвы 40 см. Оптимальной дозой удобрений, обеспечивающей максимальное развитие саженцев кустарниковых пород (жимолость, барбарис и спирея), является К132Р120К132 при глубине обработки почвы 23-25 см.

7. Наибольшие показатели оводненности и транспирации листьев у саженцев плодовых пород отмечены в варианте с максимальной дозой внесения минеральных удобрений. У кустарниковых пород максимальные показатели оводненности и транспирации листьев наблюдались в вариантах с меньшей дозой внесения удобрений - ИшР^Киг.

8. Увеличение доз минеральных удобрений повышает выход саженцев первого товарного сорта как плодовых, так и декоративных пород. Максимальный выход посадочного материала плодовых пород получен при внесении удобрений в дозах ТЧтРшКюв и М264Р240К264. Обработка почвы на глубину 40 см способствует повышению качества посадочного материала только плодовых пород. Качество саженцев кустарниковых пород не зависит от глубины обработки почвы.

9. Наилучшие экономические показатели производства саженцев плодовых пород обеспечивает внесение высоких доз минеральных удобрений

при глубине обработки почвы 40 см. Уровень рентабельности составляет 167169 %. Наибольшие показатели экономической эффективности производства саженцев декоративных пород обеспечивает внесение удобрений в дозе N132Pi2oK,32 и глубине обработки почвы 23-25 см.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Перед посадкой на доращивание саженцев плодовых пород необходимо проводить безотвальную вспашку на глубину 40 см. Вносить минеральные удобрения в дозе N198Pi8()K198 под грушу и N264P24oK264 под яблоню, вишню и сливу.

2. Перед посадкой на доращивание саженцев кустарниковых пород, таких как спирея, жимолость и барбарис необходимо проводить отвальную вспашку на глубину 23 - 25 см с внесением минеральных удобрений в дозе N^PuoK^-

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ Статьи в изданиях, рекомендованных ВАК:

1. Гурин, А.Г. Оптимизация минерального питания при доращивании саженцев садово-декоративных культур / А.Г. Гурин, И.И. Сычева // Вестник Орел ГАУ. - 2012. - №4 (37). - С. 73-75.

2. Sycheva, I.I. The effect of agrotechnical methods of cultivation of fruit and decorative crops saplings on physical and chemical processes of the gray forest soil / I.I. Sycheva, A.G. Gurin // Vestnik Orel GAU. - 2013. - № 6 (45). - С. 38-40.

3. Sycheva, I.I. Growth of seedlings root system of fruit crops and decorative crops depending on the conditions of a mineral nutrition and depth of soil treatment. / I.I Sycheva, A.G Gurin, S.V. Rezvyakova // Vestnik Orel GAU. - 2014. - № 1 (46).-С. 34-37.

Статьи в других изданиях:

1. Гурии, А.Г. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2011614054 от 25.05.2011 «MF-Optimum v 1.0-расчет нормы минерального питания при доращивании саженцев плодовых и декоративных культур в условиях открытого фунта» / А.Г. Гурин, С.А. Плыгун, И.И. Сычева, В.И. Аверин.

2. Гурин, А.Г. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2011614055 от 25.05.2011 «Составление и расчет технологических карт производства посадочного материала декоративных культур vl.0». Авторы: А.Г. Гурин, С.А. Плыгун, И.И. Сычева.

3. Гурин, А.Г. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2011614056 от 25.05.2011 «MF-Optimum v 1.0- оптимизация минерального питания саженцев плодовых и декоративных культур при

доращивании в условиях закрытого грунта». Авторы: А.Г. Гурин, С.А. Пльпун, И.И. Сычева, В.И. Аверин.

4. Сычева, И.И. Сравнительная оценка приемов основной подготовки почвы при доращивании саженцев в питомнике / И.И. Сычева, А.Г. Гурин // Аграрная наука в XXI веке: проблемы и перспективы: сб. статей VII Всеросс. науч.-практ. конф. - Саратов, 2013. - С.70-71.

5.Сычева, И.И. Роль минеральных удобрений в получении качественных саженцев плодовых и декоративных культур / А.Г. Гурин, И.И. Сычева // Научное обеспечение агропромышленного производства: матер, межд. практ. конф.-Курск, 2012.-С. 12-14.

6. Сычева, И.И. Динамика развития диаметра штамба плодово-декоративных растений при внесении возрастающих доз удобрений / И.И. Сычева, А.Г. Гурин // Использование генетических ресурсов сельскохозяйственных растений в современном земледелии: сб. науч. - практ. конф. молодых ученых, аспирантов и студентов. - Орёл: Изд-во Орёл ГАУ 2012.-С.468-470.

7. Сычева, И.И. Динамика развития надземной части плодово-декоративных растений при внесении возрастающих доз удобрений / И.И. Сычева, А.Г. Гурин // Использование генетических ресурсов сельскохозяйственных растений в современном земледелии: сб. науч. - практ. конф. молодых ученых, аспирантов и студентов. - Орёл: Изд-во Орёл ГАУ 2012.-С. 470-471.

8. Сычева, И.И. Роль минеральных удобрений в повышении качества посадочного материала плодово-декоративных культур / И.И. Сычева, А.Г. Гурин // Достижения науки - агропромышленному комплексу: сб. науч. -практ. конф. молодых ученых, аспирантов и студентов. - Орёл: Изд-во Орёл ГАУ, 2013.-С. 284-285.

9. Сычева, И.И. Обоснование экологически безопасных доз минеральных удобрений при выращивании посадочного материала плодовых и декоративных культур / И.И. Сычева, А.Г. Гурин // Инновационный потенциал молодых ученых - АПК Орловской области: матер, регион, науч. - практ. конф. молодых ученых, аспирантов и студентов, посвященной 35-летию Орловского государственного аграрного университета. - Орел: Изд-во Орел ГАУ 2010 -С.314-315.

10. Сычева, И.И. Продуктивность маточника плодово-декоративных пород в зависимости от глубины обработки почвы и доз внесения минеральных удобрений / И.И. Сычева, А.Г. Гурин // Интенсивное садоводство: современное состояние и перспективы развития: матер, межд. науч. - практ. конф. 21-23 марта2013 г.-Нальчик: КБГАУ, 2013.-С.58-61.

Подписано в печать 30.05.2014 г. Формат 60x90/16. Бумага офсетная. Гарнитура Тайме. Усл. печ. л. 1,0. Заказ 59. Тираж 100 экз.

Отпечатано в издательстве Орел ГАУ, 2014, Орел, бульвар Победы, 19

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Сычева, Ирина Игоревна, Орел

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ОРЛОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Эффективность приемов подготовки почвы и внесения минеральных удобрений при выращивании саженцев плодово-декоративных культур в условиях ЦЧР

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Специальность: 06.01.01 - Общее земледелие, растениеводство.

04201460113

на правах рукописи

Сычева Ирина Игоревна

Научный руководитель - доктор сельскохозяйственных наук, профессор Гурин А.Г.

Орел-2014

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ.......................................................................... 4

Глава 1. ОСОБЕННОСТИ ВЫРАЩИВАНИЯ САЖЕНЦЕВ ПЛОДОВО-ДЕКОРАТИВНЫХ КУЛЬТУР (обзор литературы)......... 8

1.1. Биологические особенности плодово-декоративных древесных и кустарниковых растений, их значение в плодоводстве и декоративном садоводстве..................................................... 8

1.2. Рост и развитие саженцев основных плодово-декоративных древесных и кустарниковых растений в зависимости от условий подготовки почвы в питомнике.................................................. 16

1.3. Оптимизация минерального питания растений в плодовом

питомнике............................................................................ 24

Глава 2. УСЛОВИЯ, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ................................................................. 32

2.1. Условия проведения исследований....................................... 32

2.2. Схема опыта и объекты исследований.................................... 35

2.3. Методика исследований..................................................... 40

Глава 3. ДЕЙСТВИЕ АГРОТЕХНИЧЕСКИХ ПРИЕМОВ ВЫРАЩИВАНИЯ САЖЕНЦЕВ ПЛОДОВЫХ И ДЕКОРАТИВНЫХ КУЛЬТУР НА ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ И БИОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВ.............. 42

3.1. Физические свойства почвы................................................ 42

3.2. Агрохимические свойства почвы......................................... 46

3.3. Биологическая активность почвы......................................... 59

Глава 4. БИОМЕТРИЧЕСКИЕ И ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ РОСТА САЖЕНЦЕВ ПЛОДОВЫХ И ДЕКОРАТИВНЫХ КУЛЬТУР. ВОДНЫЙ РЕЖИМ И

ПРОДУКТИВНОСТЬ МАТОЧНИКА............................................. 64

4.1. Развитие надземной части саженцев..................................... 64

4.2. Рост корневой системы саженцев плодовых и декоративных культур.............................................................................. 86

4.3. Оводненность и транспирация листьев саженцев плодовых и декоративных пород............................................................... 93

4.4. Продуктивность маточника и качество посадочного материала... 99 Глава 5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРОИЗВОДСТВА САЖЕНЦЕВ ПЛОДОВО-ДЕКОРАТИВНЫХ

КУЛЬТУР.............................................................................................. 113

ВЫВОДЫ........................................................................... 121

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ.......................................... 123

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ......................................................... 124

ПРИЛОЖЕНИЯ.................................................................... 141

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследований. Здоровье человека зависит от множества факторов, при этом ключевое значение принадлежит рациональному питанию, основу которого составляют продукты, обеспечивающие организм витаминами, антиоксидантами и другими биологически активными веществами. К этой группе продуктов питания относятся, прежде всего, фрукты. В настоящее время потребление плодов и ягод в расчете на одного жителя России составляет 18-20 кг, в то время как в странах с развитой экономикой - не менее 90 кг. Обеспеченность населения плодово-ягодной продукцией не превышает 25 - 30% (Гудковский, 2012).

Обеспечение населения витаминной продукцией возможно лишь, внедряя в производство новые высокоинтенсивные насаждения. А это в свою очередь, требует создания плодовых питомников на принципиально новой основе.

В последние годы много внимания уделяется вопросу благоустройства городских и сельских территорий с целью создания благоприятных условий для работы и отдыха населения. Решения поставленной задачи может быть достигнуто путем озеленения населенных пунктов плодово-декоративными породами (Карпенко, 2005). В связи с этим значительно увеличивается потребность в высококачественном посадочном материале, производство которого сдерживается из-за длительности его выращивания. Поэтому необходимо на основе всестороннего изучения биологии отдельных плодовых и декоративных пород, а также агротехнических приемов, совершенствовать технологию выращивания саженцев, отвечающих современным требованиям. В связи с этим, исследования, направленные повышение эффективности приемов подготовки почвы и внесения минеральных удобрений при выращивании саженцев плодово-декоративных культур в условиях ЦЧР, являются актуальными.

Работа выполнена в соответствии с планом научных исследований Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Орловский государственный аграрный университет» и соответствует паспорту специальности 06.01.01. — общее земледелие, растениеводство.

Цель исследований - разработать элементы технологии выращиванияпосадочного материала плодово-декоративных пород на основе способов предпосадочной подготовки почвы и доз минеральных удобрений.

Для достижения поставленной цели намечены следующие задачи исследований:

- определить действие предпосадочной подготовки на агрофизические свойства почвы;

- оценить влияние возрастающих доз минеральных удобрений и глубины обработки почвы на агрохимические свойства почвы;

- изучить особенности протекания физиологических процессов в листьях плодово-декоративных пород под действием возрастающих доз минеральных удобрений;

- оценить воздействие минеральных удобрений и способов подготовки почвы на формирование корневой системы и надземной части саженцев;

- определить продуктивность маточника и качество саженцев в зависимости от глубины обработки почвы и доз минеральных удобрений;

- дать экономическую оценку предлагаемым технологическим приемам выращивания саженцев плодово-декоративных пород.

Научная новизна работы. Проведена оценка действия приемов предпосадочной подготовки почвы и доз внесения минеральных удобрений на особенности протекания физиологических и ростовых процессов саженцев плодовых и декоративных пород. Получены новые данные об особенностях агрофизических и агрохимических свойств серых лесных почв в питомнике при различной глубине обработки и внесении возрастающих доз

минеральных удобрений. Установлены закономерности улучшения качественных показателей посадочного материала под воздействием приемов подготовки почвы и внесения минеральных удобрений.

Практическая значимость работы. Определена оптимальная глубина обработки почвы для доращивания саженцев семечковых, косточковых (40 см) и кустарниковых пород (23 - 25 см). Установлены дозы внесения минеральных удобрений для конкретных пород, обеспечивающих повышение количества стандартного посадочного материала на 27,3 - 34,8% в условиях серых лесных почв Центрально - Черноземного региона. Разработанные приемы выращивания посадочного материала легли в основу разработки рекомендаций по ускоренному выращиванию качественного посадочного материала в питомнике.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Научное и практическое обоснование глубины обработки почвы и доз внесения минеральных удобрений на участке доращивания саженцев плодовых и декоративных пород.

2. Закономерности изменения количественных параметров почвенного плодородия под воздействием приемов подготовки и доз внесения минеральных удобрений.

3. Хозяйственно-биологическая и экономическая оценка продуктивности питомника в зависимости от технологических приемов возделывания саженцев.

Апробация работы. Результаты исследований доложены на региональной научно - практической конференции «Инновационный потенциал молодых ученых - АПК Орловской области», посвященной 35 -летию Орловского государственного аграрного университета (Орел, 2010); международной научно-практической конференции «Научное обеспечение агропромышленного производства», (Курск, 2012); научно-практической конференции «Использование генетических ресурсов сельскохозяйственных

растений в современном земледелии», (Орел 19-23 марта 2012); Всероссийской научно-практической конференции «Аграрная наука в XXI веке: проблемы и перспективы», (Саратов, 2013); научно-практической конференции молодых ученых «Достижения науки - агропромышленному комплексу», (Орел 27-29 марта 2013), а также на заседаниях кафедры агроэкологии и охраны окружающей среды факультета агробизнеса и экологии ФГБОУ ВПО ОрелГАУ (2010-2012 гг.).

Личный вклад автора. Диссертация подготовлена на основе обобщения результатов исследований, проведенных лично автором. Теоретическая часть работы выполнена автором самостоятельно. Соискатель принимала непосредственное участие в планировании и проведении полевых и лабораторных опытов.

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 10 печатных работах, в том числе 3 - в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК Российской Федерации.

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 141 странице компьютерного текста, состоит из введения, 5 глав, выводов, предложений производству, включает 35 таблиц, 30 рисунков и 8 приложений. Список литературы содержит 160 наименований, в том числе 20 на иностранных языках.

Глава 1. ОСОБЕННОСТИ ВЫРАЩИВАНИЯ САЖЕНЦЕВ ПЛОДОВО-ДЕКОРАТИВНЫХ КУЛЬТУР (обзор литературы)

1.1. Биологические особенности плодово-декоративных древесных и кустарниковых растений, их значение в плодоводстве и декоративном садоводстве

Ведущей плодовой культурой в садах Центрального Черноземья является яблоня, занимающая более 60% площади. Широкое распространение этой культуры объясняется ее биологическими и хозяйственными особенностями. В первую очередь яблоня ценится за возможность круглогодичного потребления плодов в свежем виде. Ценность этой культуры также определяется содержанием в плодах необходимых для здоровья человека веществ.

Яблоня (Malus domestica), род листопадных деревьев и кустарников семейства розоцветных. Ветви укороченные, на которых закладываются цветочные почки, и удлиненные - ростовые. Листья черешковые, голые или опушенные с опадающими или остающимися прилистниками. Цветки -белые, розовые, красные в полузонтиках или щитках. Плод — яблоко с пятью камерами, содержащими по два семени.

Яблоня домашняя достигает высоты 14 м. Ствол достигает в диаметре 90 см. Крона чаще широкая, раскидистая, реже шаровидная, формируется обрезкой. Яблоня домашняя живет до 100 лет (дикорастущие виды до 300 лет) начинает плодоносить на 4 - 12-й год, продуктивный период 40-50 лет. Цветет рано — в апреле — мае. Цветение продолжается 8-12 суток. Опыление перекрестное, при обильном цветении завязывается и развивается до зрелых плодов около 30% завязей, остальные осыпаются. Яблоня зимостойкая и морозостойкая культура, произрастает на разных типах почв.

Многие виды яблони (сибирская, Недзведского и др.) выращивают в качестве декоративных растений в садах и парках.

Сорта яблони (в мире насчитывается более 15 тыс., а в России около 350) делят по срокам созревания на летние, осенние и зимние.

В культуру яблоня введена не менее пяти тысяч лет назад. Изображения яблок найдены на древних памятниках Египта. Известна яблоня была и в древней Индии, в Греции, в Риме. Первые сведения о культуре яблони в России относятся к 1051 г. когда в Киево-Печерской лавре (г. Киев) был заложен яблоневый сад. Первые подмосковные сады были заложены в двенадцатом веке по указу Юрия Долгорукова (Горкин, 2006).

Широкое распространение в садах имеет груша. В настоящее время мировое производство плодов груши в год составляет 9,5 млн. тонн. Обладая высокими вкусовыми и питательными свойствами, плоды груши относятся к числу наиболее десертных фруктов. Благодаря этому среди семечковых культур она занимает второе место после яблони и насчитывает более пяти тысяч сортов. Плоды груши содержат сахара, кислоты, витамины, а также сорбит и арбутин. Все это позволяет рекомендовать ее для диетического и детского питания (Савельев и др., 2006).

Груша является южной культурой, основные промышленные насаждения сосредоточены во Франции, Италии, Испании, Японии, США и Китае. В России основные регионы выращивания - это Северный Кавказ и Поволжье (Седов, 2003; Гиричев, 2006).

В средней полосе России груша не получила еще должного распространения. В структуре семечковых пород груша здесь составляет не более пяти процентов насаждений. Тем не менее, благодаря достижением селекционеров по выведению зимостойких сортов, эта культура завоевывает свое место и в этом регионе (Долматов, Седов, Сидоров, 2005; Савельев, 2005).

Груша (Ругш) род деревьев или кустарников семейства розоцветных. Известно около 60 видов, произрастающих главным образом в умеренном и субтропическом поясах Евразии. В России около 30 видов. По популярности

груша занимает третье место после яблони и вишни. Предполагают, что культура груши зародилась очень давно в Персии и Армении, откуда попала в страны Средиземноморья.

Деревья груши высотой до 15-20 см, долговечные (живут до 150 - 200 лет), цветки белые собраны по 3 - 15 в зонтиковую или щитковидную кисть. Плодоносить груша начинает обычно на 5 - 7-й год.

Вишня - одна из наиболее распространенных косточковых пород. Она получила признание за свою скороплодность, урожайность, хорошие вкусовые качества. Ее плоды обладают ценными диетическими, целебными и тонизирующими свойствами (Колесникова, 1998; 2003; Исаева, 2000; 2005; Поликарпова, 2001).

Вишня (Сегаэш), род кустарников и деревьев семейства розоцветных. Включает около 150 видов, дико произрастающих в умеренном и субтропическом поясах Северного полушария. В России произрастает 6-7 видов в Европейской части, Западной Сибири, на Дальнем Востоке и Северном Кавказе. Культивируемая повсеместно вишня обыкновенная произошла, как полагают, в результате естественной гибридизации черешни и вишни кустарниковой. Известно с глубокой древности, что косточки вишни обнаружены в отложениях палеолита.

Дерево высотой до 7 м и более или куст до 4 м. Листья цельные. Цветки собраны в соцветие - зонтик. Плод костянка, масса 2 - 5г. Живет вишня 30 - 40 лет, плодоносит на 3 - 4-й год (Гиляров и др., 1986; Горкин, 2006).

Мировое производство вишни в последние годы составляет порядка 2 млн.т., в России производится порядка 80 тыс.т. (Чмир, 2003). Однако в настоящее время площади под этой культурой ежегодно сокращаются. Удельный вес, занятый этой культурой, составляет около 3% от всех многолетних насаждений (Ожерельева, 2001).

Одной из причин сокращения площадей под вишней является отсутствие качественного посадочного материала. В связи с повсеместным распространением такого опасного заболевания как коккомитоз, жизнеспособность семян резко снизилась (Морозова, 2001; Алехина, 2001). В связи с этим стали выращивать корнесобственные саженцы вишни (Еремин, 1990, 1997, 2000; Исмани, 1990, 1997, 2000; Тарасенко, 1991; Гуляева, 1992, 1998, 2000; Колесникова, 1995,1996, 2003; Шарафутдинов, 1999, 2003, 2004).

Слива является ценной косточкой культурой. Широкое распространение слива получила за скороплодность, урожайность, высокие пищевые и технологические качества. Ее плоды содержат значительное количество биологически активных веществ, обуславливающих их лечебно -профилактические свойства (Богданов, 2003). В зависимости от сорта в плодах сливы содержится от 11 до 22% сухого вещества, 8 — 17% Сахаров, 0,3 - 2,3% органических кислот, до 21 мг% витамина С. В плодах также содержится витамин Р, фолиевая кислота (В9), токоферол, РР, Bj, каротин, рибофлавин.

Слива {Prunus), род деревьев и кустарников семейства розоцветных, включает около 30 видов. В диком виде слива произрастает в умеренном поясе Евразии и в Северной Америке. В культуре наиболее распространена слива домашняя. Считается, что слива является естественным гибридом между терном и алычей. В диком виде не встречается. Дерево до 12 м высотой, с неглубокой, разветвленной корневой системой. Живет 25-30 лет. Плодосочные костянки округлой, овальной или яйцевидной формы с боковой бороздкой, желтой, зеленой, красной, фиолетовой или синевато - черной окраски.

Слива является светолюбивой культурой, достаточно зимостойкой, требовательна к влаге, растет практически на любых почвах, высокоурожайна и скороплодна, начинает плодоносить с 3 - 5 года после посадки (Горкин, 2006).

В процессе производства саженцев косточковых пород, по данным М.А. Ашинова, В.Н. Бербекова, З.П. Ахматовой (2011) применяется целый комплекс технологических операций, которые поочередно выполняются не менее трех лет. Наиболее действенными приемами, по их мнению, являются увеличение глубины обработки почвы и внесение полного минерального удобрения. Данные приемы обеспечивают активизацию ростовых процессов, и в первую очередь, рост мочковатых корней.

Методы, регулирующие ха