Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Эффективность возделывания картофеля на светло-серой лесной почве с использованием элементов биологической системы земледелия в Волго-Вятском регионе

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "Эффективность возделывания картофеля на светло-серой лесной почве с использованием элементов биологической системы земледелия в Волго-Вятском регионе"

О04618741

На правах рукописи

Левина Анна Геннадьевна

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ КАРТОФЕЛЯ НА СВЕТЛО-СЕРОЙ ЛЕСНОЙ ПОЧВЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭЛЕМЕНТОВ БИОЛОГИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ В ВОЛГО-ВЯТСКОМ РЕГИОНЕ

06.01.01 - общее земледелие

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Йошкар-Ола - 2010

004618741

Работа выполнена на кафедре общего земледелия ФГОУ ВПО «Нижегородская государственная сельскохозяйственная академия» в 2005-2007 гг.

Научный Доктор сельскохозяйственных наук,

руководитель: профессор Ивенин Валентин Васильевич

Официальные Доктор сельскохозяйственных наук, профессор оппоненты: Кузнецов Александр Иванович

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Старкова Дарья Леонидовна

Ведущая ГНУ «Нижегородский научно-исследовательский про-

организация: ектно-технологический институт АПК»

Защита состоится « 12 » ноября 2010 г. в 13 часов на заседании диссертационного совета ДМ 212.116.02 в ГОУ ВПО «Марийский государственный университет» по адресу: 424002 г. Йошкар-Ола, ул. Красноармейская, 71, ауд. 320.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Марийский государственный университет».

Факс: 8(8362) 424017, e-mail: atf@marsu.ru

Автореферат разослан « 02 » октября 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

сА

и

■7

' ■ Н. Ф. Маслова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В агропромышленном комплексе Российской Федерации в связи с увеличением на рынке страны удельного веса картофеля значимость его постоянно возрастает. Это вызывает необходимость увеличения урожайности картофеля, главным образом, за счет более полного использования факторов роста и развития, внедрения сортов интенсивного типа и совершенствования технологии возделывания культуры. Не менее важным в условиях ограниченного наличия энергоресурсов является сохранение и повышение плодородия почвы. Особую актуальность эта проблема приобретает в картофелеводстве, характеризующегося энергоемкой технологией с высоким выносом из почвы питательных веществ, повышенной минерализацией органического вещества почвы. Возникает необходимость поиска ресурсо- и энергосберегающих технологий возделывания картофеля, обеспечивающих получение запланированной урожайности с высокими показателями экономической эффективности.

Цель исследований. Изучение влияния традиционной и голландской технологий возделывания на урожайность картофеля и плодородие светлосерой лесной почвы в условиях биологической системы земледелия в Волго-Вятском регионе.

Задачи исследований:

- изучить влияние технологий возделывания на урожайность картофеля;

- провести сравнительную оценку влияния технологий возделывания картофеля на плодородие светло-серой лесной почвы;

- определить влияние технологий возделывания и элементов биологи-зации на засоренность посадок картофеля;

- изучить влияние предпосадочной обработки клубней картофеля биологическими препаратами Псевдобакгерин и Байкал ЭМ-1 на урожайность картофеля и плодородие светло-серой лесной почвы;

- определить эффективность использования навоза, биологического препарата Байкал ЭМ-1, промежуточного сидерата (горчицы, озимой ржи) при возделывании картофеля;

- дать энергетическую и экономическую оценку возделывания картофеля.

Научная новизна. Впервые в условиях Нижегородской области проведена сравнительная оценка влияния традиционной и голландской технологий возделывания на урожайность картофеля и плодородие светло-серой лесной почвы с использованием элементов биологической системы земледелия (применение органических удобрений, сидератов, биологических препаратов). Впервые проведен сравнительный анализ способов применения биологических препаратов (обработка клубней перед посадкой и заделка их в почву)

при возделывании картофеля, и влияния их на урожайность и плодородие светло-серой лесной почвы.

Практическая значимость работы. На основании результатов проведенных исследований даны рекомендации производству по возделыванию картофеля по голландской технологии с использованием промежуточных си-дератов.

Основные положения, выносимые на защиту:

- значение технологий возделывания, предпосадочной обработки клубней биопрепаратами и применения биологических удобрений в повышении продуктивности картофеля;

- влияние технологий возделывания картофеля и биологических удобрений на плодородие светло-серой лесной почвы;

- энергетическая и экономическая оценка технологий возделывания картофеля.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены в 2007-2009 гг. на научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава, научных работников и молодых ученых Нижегородской ГСХА, посвященных профессору И.М. Коданеву.

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 6 научных работах, в том числе 3 - в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Структура и объем диссертации. Материал диссертации изложен на 142 страницах печатного текста и состоит из введения, 4 глав, выводов и рекомендаций производству. Работа содержит 33 таблицы, 16 рисунков и 42 приложений. Список литературы включает 184 источников, в том числе 11 на иностранных языках.

УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

Экспериментальная работа проведена в 2005-2007 гг. на производственных посадках картофеля, размещенных в звене севооборота после озимой пшеницы, в ОАО «Лакша» Богородского района Нижегородской области.

Трехфакторный полевой опыт был заложен по следующей схеме:

Фактор А - технология возделывания картофеля:

1. традиционная;

2. голландская.

Фактор В - предпосадочная обработка клубней картофеля биологическими препаратами:

1. Псевдобактерин (1:100);

2. Байкал ЭМ-1» (1:100).

Фактор С - биологическое удобрение:

1. внесение навоза (60 т/га) + Байкал ЭМ-1 (1:500)';

2. внесение Байкала ЭМ-1 (1:500);

3. внесение навоза (60 т/га);

4. посев горчицы на сидераг с запашкой весной;

5. посев горчицы на сидерат с запашкой осенью;

6. посев озимой ржи на сидерат с запашкой весной;

7. контроль (без удобрений).

Размещение опытных делянок ревдомизированное, повторность вариантов четырехкратная. Площадь под опытами составила 19488 м2. Общая площадь делянки при традиционной технологии 168 мг; голландской - 180 м2. Учётная площадь делянок - соответственно 142,8 и 154 м2. Для исследований при проведении полевых опытов использовали картофель сорта Удача. Норма посадки 55 тыс. шт./га.

Почва опытного участка светло-серая лесная остаточно-карбанатная легко- и среднесуглинистая на меловых отложениях. Содержание гумуса по Тюрину среднее (табл. 1).

Таблица 1 - Агрохимическая характеристика почвы опытных участков

Год Гумус, % рн СОЛ. Нг | S | Т V, % Р2О5, мг/кг почвы К20, мг/кг почвы

мг-экв./ЮО г почвы

2005 2,25 6,00 2,25 17,34 19,59 88,51 330,9 183,6

2006 2,27 6,03 2,31 19,21 21,52 89,27 201,5 286,9

2007 2,01 5,72 3,14 15,76 18,90 83,39 332,2 208,7

Емкость поглощения катионов составила 18,90-21,52 мг-эквЛОО г почвы, согласно Суркова - высокая. Почвы характеризуются высокой степенью насыщенности основаниями, невысокой гидролитической и близкой к нейтральной обменной кислотностью. Содержание подвижного фосфора и обменного калия по Кирсанову характеризуется как высокое и очень высокое.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

ВЛИЯНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ НА УРОЖАЙНОСТЬ

КАРТОФЕЛЯ И ПЛОДОРОДИЕ СВЕТЛО-СЕРОЙ ЛЕСНОЙ ПОЧВЫ

Рост и развитие растений. Установлено, что продолжительность вегетационного периода картофеля сорта Удача, выращиваемого по голландской технологии, составляла 101-103, а по традиционной - 97-98 дней.

- вариант с внесением навоза (60 т/га) + Байкал ЭМ-1 (1:500) введен в схему опыта с 2006 года.

Удлинение вегетационного периода картофеля по голландской технологии возделывания связано с растягиванием периодов всходы и стеблевания. При предпосадочной обработке клубней биопрепаратами и применении биологических удобрений продолжительность вегетационного периода картофеля изменялась незначительно и в большей степени зависела от погодных условий.

Технология возделывания картофеля и предпосадочная обработка клубней существенно не влияют на изменение густоты всходов и полевую всхожесть картофеля. Густота стояния картофеля в вариантах с биологическими удобрениями - навозом и сидератами (горчица, озимая рожь) находилась в пределах от 51 до 52 тыс. шт./га, а полевая всхожесть составила более 92 %. При внесении в почву Байкала ЭМ-1 густота стояния (49,7-50,2 тыс. шт./га) и полевая всхожесть картофеля (90,4-91,3 %) были на уровне контрольного варианта.

Плотность сложения пахотного слоя почвы. Голландская технология способствует снижению плотности почвы пахотного слоя в среднем на 0,010,03 г/см3, по сравнению с традиционной. При предпосадочной обработке клубней картофеля биологическими препаратами и внесении в почву Байкала ЭМ-1 плотность 0-30 см слоя почвы по сравнению с контрольным вариантом практически не изменялась. Внесение навоза (в том числе совместно с Байкалом ЭМ-1) и использование промежуточных сидератов (озимой ржи и горчицы с разным временем запашки) уменьшают плотность пахотного слоя почвы. Наибольшее влияние на плотность пахотного слоя почвы оказывает навоз (как в чистом виде, так и совместно с Байкалом ЭМ-1). Так, наибольшее (на 0,09 г/см3) снижение плотности почвы слоя 10-20 см наблюдалось при внесении навоза при традиционной технологии возделывания картофеля и обработке клубней Байкалом ЭМ-1.

Влажность почвы. Влажность почвы в слое 0-20 см при голландской технологии возделывания картофеля выше на 0,3-0,4 %, чем при традиционной (табл. 2). Предпосадочная обработка клубней биопрепаратами и внесение в почву Байкала ЭМ-1 не влияли на влажность почвы. Запашка горчицы весной увеличивает влажность пахотного слоя почвы (0-30 см) с 0,6 до 2,1 %. В засушливые годы запашка горчицы весной способствует наибольшему накоплению почвенной влаги. Лучшими по накоплению влаги в подпахотном (3050 см) слое почвы были вариантами с использованием горчицы на сидераты с весенней запашкой и внесение навоза (как в чистом виде, так и совместно с Байкалом ЭМ-1).

Таблица 2 - Содержание продуктивной влаги, мм (в среднем за 2005-2007 гг.)

Биологическое удобрение Слой почвы, см Традиционная Технология Голландская Технология

в начале вегетации в конце вегетации в начале вегетации в конце вегетации

Обработка клубней Псевдобактерином

Навоз + Байкал ЭМ-1 0-30 0-100 70,7 178,1 58,9 166,0 72,6 179,8 60,7 168,1

Байкал ЭМ-1 0-30 0-100 67,0 173,9 53,1 160,4 66,7 174,0 55,8 163,0

Навоз 0-30 0-100 69,3 176,7 57,4 164,6 69,0 176,4 57,9 165,0

Горчица-сидерат (весна") 0-30 0-100 73,3 180,6 61,8 168,8 73,5 180,8 62,6 169,6

Горчица-сидерат (осень) 0-30 0-100 69,5 176,9 58,0 165,2 71,1 178,5 57,4 164,5

Озимая рожь-сидерат 0-30 0-100 72,8 180,0 59,8 166,9 71,4 178,7 59,0 166,2

Контроль 0-30 0-100 64,8 172,0 52,8 159,7 6 6,9 174,1 55,2 162,1

Среднее 0-30 69,6 57,4 70,2 58,4

0-100 176,9 164,5 177,5 165,5

Обработка клубней Байкалом ЭМ-1

Навоз + Байкал ЭМ-1 0-30 0-100 70,4 177,8 58,4 165,7 69,9 177,3 58,3 165,6

Байкал ЭМ-1 0-30 0-100 65,2 172,6 53,6 160,7 66,1 173,5 53,2 160,3

Навоз 0-30 0-100 68,8 176,2 57,0 164,1 67,9 175.2 58,2 165,3

Горчица-сидерат (весна) 0-30 0-100 71,7 179,0 62,4 169,2 70,3 177,6 61,1 168,1

Горчица-сидерат (осень') 0-30 0-100 68,7 176,1 57,2 164,2 66,8 174,1 56,8 163,8

Озимая рожь-сидерат 0-30 0-100 70,5 Í 77,9 60,9 167,8 69,0 176,4 60,4 167,5

Контроль 0-30 0-100 65,0 172,3 52,5 159,5 64,8 172,1 56,3 163,3

Среднее 0-30 68,6 57,4 67,8 57,8

0-100 176,9 164,5 175,2 164,8

НСР(п фактор С 0-30 2,9 3,7 2,9 3,7

В течение вегетации НСР05 факторов А, В, С (в слое 0-100 см), взаимодейст-факгоров АВ, АС, ВС, ABC - Бф<Ртабл - в среднем за три года влияние данных факторов несущественно (недостоверно)

Наибольшее содержание продуктивной влаги в слое почвы 0-30 см наблюдалось при запашке горчицы на сидерат весной, как в начале вегетации -73,55, так и в конце - 62,6 мм. Технологии возделывания картофеля и предпосадочная обработка клубней существенно не повлияли на содержание продуктивной влага в пахотном слое почвы, В метровом слое почвы продуктивной влаги также было больше при запашке горчицы весной на сидерат: в начале вегетации - 180,8, в конце - 169,6 мм. Существенных различий в содержании продуктивной влаги метрового слоя почвы меледу вариантами ни по одному фактору и взаимодействиям факторов как в начале, так и в конце вегетации не выявлено (табл. 2).

Пищевой режим почвы. При обработке почвы по голландской технологии в пахотном слое светло-серой лесной почвы потери гумуса были на 0,04 % меньше, чем при традиционной. Обработка клубней биопрепаратом не повлияла на изменение содержания гумуса в почве в течение вегетации картофеля. Внесение органического вещества способствует минимизации потери гумуса в почве. Так, при использовании навоза потери гумуса к концу вегетации снижались до 0,03-0,07 %. Технология возделывания картофеля не существенно повлияла на динамику содержания элементов питания в почве. Обработка клубней Байкалом ЭМ-1 перед посадкой снижает потерю подвижного фосфора к концу вегетации, по сравнению с Псевдобакгерином. Однако, общее содержание подвижного фосфора больше при обработке клубней Псевдобакгерином. Внесение в почву Байкала ЭМ-1 по сравнению с предпосадочной обработкой клубней данным препаратом не способствует накоплению подвижных форм фосфора в почве к концу вегетации картофеля. При применении сидератов содержание подвижного фосфора в почве увеличивается на 4,5-13,0 мг/кг почвы - при запашке горчицы весной, на 1,2-3,1 - при запашке горчицы осенью и на 0,5-5,6 мг/кг при использовании озимой ржи.

Биологическая активность почвы. В 2005-2007 годах практически по всем факторам и их взаимодействиям показатель биологической активности почвы изменяется достоверно. При голландской технологии возделывания картофеля степень разложения льняной ткани больше на 5,7-8,8 %, по сравнению с традиционной. При обработке клубней картофеля Псевдобакгерином разложение льняного полотна было выше на 3,2-4,7 % по сравнению с обработкой Байкалом ЭМ-1. Наилучшими вариантами по повышению биологической активности почвы в опыте были варианты с навозом как совместно с Байкалом ЭМ-1, так и в чистом виде, а также все варианты с биоудобрениями при голландской технологии возделывания совместно с применением Псевдобактерина в качестве препарата для предпосадочной обработки клубней картофеля. Наибольшая биологическая активность почвы 72,6 % наблюдалась в варианте с внесением навоза совместно с Байкалом ЭМ-1 при голландской технологии и обработке клубней Псевдобакгерином. (рис. 1).

I I

Рис. Биологическая активность почвы в зависимости от технологии возделывания картофеля и применения биологических удобрений (средняя за 2005-2007 гг.)

Засоренность посадок картофеля. При голландской технологии возделывания общая засоренность посадок меньше по сравнению с традиционной: в начале вегетации - на 10-27, в конце - на 7-12 шт./м2. При этом наблюдается меньше многолетних сорняков: в начале вегетации на 2-1 и в конце - на 4-15 шт./м2. Предпосадочная обработка клубней картофеля не оказала влияния на засоренность посадок. Наименее засорены были посадки при голландской технологии на вариантах с использованием сидератов (табл. 3).

Установлено, что внесение сидератов способствует снижению засоренности посадок картофеля. Так, при использовании озимой ржи количество сорных растений уменьшилось на 19-37 шт./м2, горчицы с запашкой осенью -на 7-29, горчицы с запашкой весной - на 13-31 шт./м2 по сравнению с контролем. При внесении навоза количество сорняков уменьшилось на 5-13 шт./м2. На вариантах с применением навоза совместно с Байкалом ЭМ-1 и Байкала ЭМ-1 достоверных изменений в засоренности посадок картофеля не выявлено. Засоренность посадок картофеля при осенней запашке горчицы было меньше, чем при весенней. При использовании озимой ржи на сидерат доля многолетних сорняков в общем количестве сорняков была самой низкой - меньше контроля на 6-12 шт./м2. На вариантах с использованием Байкала ! ЭМ-1 и навоза совместно с Байкалом ЭМ-1 многолетних сорняков в общем

их количестве было больше, чем на остальных вариантах.

Биологическое удобрение Традиционная технология Голландская технология

в начале вегетации в конце вегетации в начале вегетации в конце вегетации

общая в т.ч. много-| летники общая J в т.ч. многолетники общая в т.ч. многолетники общая в т.ч. многолетники

Обработка клубней Псевдобактерином

Навоз + Байкал ЭМ-1 80 32 51 29 72 24 41 14

Байкал ЭМ-1 80 29 52 26 68 26 45 23

Навоз 77 29 47 25 47 25 30 И

Горчица-сидерат (весна) 53 28 36 17 43 17 27 12

Горчица-сидерат (осень) 60 32 42 24 57 25 34 12

Озимая рожь-сидерат 49 21 33 16 34 17 24 10

Контроль 80 27 54 26 76 31 39 15

Среднее 68 28 44 23 56 24 34 14

Обработка клубней Байкалом ЭМ-1

Навоз + Байкал ЭМ-1 87 39 54 31 84 27 50 19

Байкал ЭМ-1 87 44 57 27 82 28 50 21

Навоз 85 38 57 25 69 27 37 17

Горчица-сидерат (весна) 72 34 42 23 47 24 35 15

Горчица-сидерат (осень) 78 36 49 22 61 26 40 16

Озимая рожь-сидерат 61 25 40 19 40 21 33 14

Контроль 87 33 58 28 83 34 56 25

Среднее 79 35 51 24 65 27 42 18

HCPoj фактора А 2 1 1 1 2 1 1 1

НСР05 фактора С 3 3 2 1 3 3 2 1

НСРоз факторов АС 4 4 2 2 4 4 2 2

НСР05 факторов ABC 6 - 3 3 6 - 3 j 3

В течение вегетации HCPoj фактора А, факторов АВ, ВС, а также в начале вегетации по многолетним сорнякам HCPos факторов ABC - Рф<Етабл - влияние взаимодействия факторов недостоверно.

Урожайность картофеля. В среднем за годы исследований наибольшая урожайность - 30,5 т/га получена при голландской технологии возделывания с предпосадочной обработкой клубней препаратом Псевдобактерин и внесением навоза совместно с Байкалом ЭМ-1. Наименьшая (19,3 т/га) урожайность выявлена на контрольном варианте (без удобрений) при традиционной технологии и обработке клубней Байкалом ЭМ-1 (табл. 4).

Биологическое удобрение Традиционная технология Голландская технология

Годы годы

2005 2006 2007 средняя 2005 2006 2007 средняя

Обработка клубней Псевдобакгерином

Навоз + Байкал ЭМ-1 - 28,2 29,5 28,9 - 29,5 31,4 30,5

Байкал ЭМ-1 20,8 19,5 21,0 20,4 23,0 19,3 21,7 21,3

Навоз 29,2 23,9 28,7 27,3 29,5 27,3 29,7 28,8

Горчица-сидерат (весна) 27,1 20,4 25,2 24,2 27,8 21,1 26,1 25,0

Горчица-сидерат (осень) 21,7 20,5 20,1 20,8 21,0 22,7 28,0 23,9

Озимая рожь-сидерат 28,3 23,4 25,4 25,7 29,1 25,9 29,5 28,2

Контроль 19,6 19,3 20,2 19,7 20,3 21,1 21,8 21,1

Среднее 24,5 22,2 24,3 23,9 25,1 23,8 26,9 25,5

Обработка клубней Байкалом ЭМ-1

Навоз + Байкал ЭМ-1 - 25,4 27,2 26,3 - 29,3 29,7 29,5

Байкал ЭМ-1 19,6 19,0 21,6 20,1 22,4 19,0 20,5 20,6

Навоз 27,9 23,5 25,9 25,8 27,8 28,1 28,9 28,3

Горчица-сидерат (весна) 27,5 22,3 24,8 24,9 28,9 25,8 27,1 27,3

Горчица-сидерат (осень) 19,8 19,2 26,4 21,8 21,1 21,6 27,0 23,2

Озимая рожь-сидерат 25,4 21,7 25,9 24,3 29,4 24,7 27,9 27,3

Контроль 19,5 19,1 19,4 19,3 20,1 19,1 19,7 19,6

Среднее 23,3 21,5 24,5 23,2 25,0 23,9 25,8 25,1

НСР05 фактора А - 0,9 0,7 0,6 - 0,9 0,7 0,6

НСР05 фактора С 2,5 1,6 1,3 1,1 2,5 1,6 1,3 1,1

НСР05 факторов ВС - - 2,0 - - 2,0

НСР05 факторов ABC - - 2,7 - - 2,7

В течение вегетации НСР0з фактора В, взаимодействия факторов АВ, взаимодействия факторов ВС - Рф <Ртабл - в 2005-2007 гг. влияние данных факторов несущественно (по данным вариантам прибавка урожая недостоверна).

Голландская технология способствовала увеличению урожайности картофеля на 1,98-2,08 т/га, по сравнению с традиционной.

Лучшими вариантами с биоудобрениями были: е внесением навоза совместно с Байкалом ЭМ-1, где урожайность составила 26,3-30,5 т/га, навоза (25,8-28,8 т/га) и свдеральной массы озимой рожи - 24,3-28,2 т/га. Внесение в почву Байкала ЭМ-1 не способствовало повышению урожайности клубней.

Предпосадочная обработка клубней биологическими препаратами не эффективна, т. к. прибавка урожая по данному фактору была не достоверной. Кроме того, в годы исследований не было выявлено влияние на урожайность картофеля следующих факторов - предпосадочной обработки клубней, технологий возделывания совместно с предпосадочной обработкой клубней и применением удобрений.

ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА

В среднем за годы исследований более высокий (1,41) энергетический коэффициент получен на варианте с весенней запашкой горчицы на сидерат при предпосадочной обработке клубней Байкалом ЭМ-1 и голландской технологии возделывания. В целом энергетический коэффициент более 1,0 был на вариантах с применением зеленых удобрений, навоза и на контроле - от 1,03 до 1,41. Наименее энергетически эффективно внесение в почву Байкала ЭМ-1 - энергетический коэффициент не превышает 0,60.

При голландской технологии возделывания картофеля энергетический коэффициент на 0,01 - 0,15 больше, чем при традиционной. Энергетическая эффективность при обработке клубней картофеля Байкалом ЭМ-1 и Псевдо-бактерином равнозначна.

Наибольший (179 %) уровень рентабельности возделывания картофеля с меньшей себестоимостью (1,69 руб./кг) и самым высоким (61950,26 руб.) условно чистым доходом получен при использовании озимой ржи в качестве промежуточного сидерата с предпосадочной обработкой клубней Псевдобак-терином и традиционной технологии возделывания. Наименее (20 %) рентабельными были варианты с внесением в почву биологического препарата Байкала ЭМ-1 и навоза с Байкалом ЭМ-1 (58 %).

Использование зеленых удобрений независимо от технологии возделывания картофеля и контрольные варианты с традиционной технологией картофеля являются окупаемыми. В среднем при традиционной технологии рентабельность на 2-41 % выше, чем по голландской. Наименьшая разница рентабельности по технологиям возделывания картофеля получена при внесении навоза и совместного его использования с Байкалом ЭМ-1, что подтверждается урожайностью клубней на данных вариантах.

ВЫВОДЫ

1. Возделывание картофеля сорта Удача по голландской технологии на светло-серой лесной почве Волго-Вятского региона, в сравнении с традиционной, увеличивает период всходов и стеблевания культуры и вегетацию на 4-5 дней.

2. Густота всходов картофеля на вариантах с внесением навоза и биомассы сидератов составила от 51 до 52 тыс. шт./га, а полевая всхожесть - более 92 %. При использовании Байкала ЭМ-1 густота насаждений и полевая всхожесть картофеля были на уровне контрольного варианта.

3. Голландская технология возделывания картофеля по сравнению с традиционной способствует снижению плотности сложения пахотного слоя (0-30 см) почвы в среднем на 0,02-0,03 г/см3. Внесение навоза и использование промежуточных сидератов также улучшает физические свойства почвы. Наибольшее (на 0,09 г/см ) снижение плотности почвы в слое 10-20 см выявлено при внесении навоза (как в чистом виде, так и совместно с Байкалом ЭМ-1) при традиционной технологии возделывания и предпосадочной обработке клубней Байкалом ЭМ-1.

4. Водный режим пахотного слоя почвы складывался лучше при голландской технологии возделывания картофеля, чем традиционной. Содержание продуктивной влага в пахотном слое почвы (0-30 см) повышается при использовании промежуточных сидератов - на 3,38-7,2 мм/га в зависимости от варианта.

5. Потери гумуса в пахотном слое светло-серой лесной почвы при возделывании картофеля по голландской технологии на 0,04 % меньше, чем по традиционной. Внесение навоза способствует стабилизации гумуса в почве -потери гумуса снижаются на 0,03-0,07 %.

6. Внесение навоза и использование пожнивной сидерации способствовало сохранению и повышению элементов питания в почве при возделывании картофеля. Так, при внесении навоза снижение содержания нитратного азота в пахотном слое почвы было минимальным - 10,4-12,8 мг/кг, а содержание подвижного фосфора при запашке горчицы весной увеличилось на 4,513,0, осенью - на 1,2-3,1 и озимой ржи - на 0,5-5,6 мг/кг почвы. Подвижный фосфор пахотного слоя почвы при предпосадочной обработке клубней Байкалом ЭМ-1 использовался картофелем в течение вегетации на 100 мг/кг экономнее, чем при обработке Псевдобакгерином.

7. Более высокая биологическая активность почвы была при внесении навоза совместно с Байкалом ЭМ-1 и в зависимости от варианта степень разложения льняного полотна изменялась от 58,0 до 72,6 %. При голландской технологии возделывания картофеля и предпосадочной обработки клубней Псевдобактерином как при внесении навоза, так и при использовании сидератов микробиологическая активность почвы также высокая - 48,1-58,0 % .

8. Возделывание картофеля по голландской технологии, в сравнении с традиционной, и использование сидератов способствуют снижению засоренности посадок соответственно на 7-27 и 7-37 шт./м2, в зависимости от варианта.

9. Наибольшая урожайность картофеля - 30,5 т/га получена при внесении навоза совместно с Байкалом ЭМ-1 и предпосадочной обработке клубней данным биопрепаратом при голландской технологии возделывания. Голландская технология возделывания повышает урожайность клубней на 1,98-2,08 т/га по сравнению с традиционной. Предпосадочная обработка клубней био-

логическими препаратами и внесение в почву Байкала ЭМ-1 не влияли на урожайность картофеля.

10. Энергетически эффективным было возделывание картофеля с использованием промежуточной сидерации. Так, энергетический коэффициент при возделывании картофеля по голландской технологии с весенней запашкой горчицы на сидерат и предпосадочной обработкой клубней Байкалом ЭМ-1 составил 1,41. Наименее эффективным было возделывание картофеля с внесением в почву Байкала ЭМ-1 - энергетический коэффициент не превышает 0,60.

11. Более высокий уровень рентабельности (179 %) с меньшей себестоимостью (1,69 руб./кг) и самым большим условно чистым доходом (61950,26 руб./га) получен при традиционной технологии возделывания картофеля с использованием промежуточной озимой ржи на сидерат и предпосадочной обработкой клубней Псевдобактерином. Применение Байкала ЭМ-1 под картофель было менее эффективным - при внесении его в чистом виде в почву рентабельность составила 20, с навозом - 58 %.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

1. На светло-серой лесной почве Волго-Вятского региона при возделывании картофеля применять голландскую технологию, предусматривающую посадку клубней по гладкой поверхности поля с последующим формированием гребней и отсутствием последующих междурядных обработок.

2. Для сохранения и повышения плодородия почвы в качестве зеленого удобрения выращивать горчицу и озимую рожь промежуточно с запашкой весной.

список

работ соискателя, опубликованных по теме диссертации

Ведущие рецензируемые научные журналы, рекомендованные ВАК Министерством образования н науки России для кандидатских диссертаций:

1. Ивении В.В. Эффективность различных технологий возделывания картофеля в условиях биологической системы земледелия / В.В, Ивенин, A.B. Ивенин, А.Г. Левина // Аграрная Россия. - 2009. - № 6. - С. 47-49.

2. Ивенин В. В. Эффективность различных технологий и приемов возделывания картофеля / В.В. Ивенин, A.B. Ивенин, А.Г. Левина // Земледелие. -2010.-Ks 1.-С. 33-34.

3. Ивенин В.В. Сопоставление различных технологий и операций возделывания картофеля / В.В. Ивенин, A.B. Ивенин, А.Г. Левина // Техника и оборудование для села.-2010. - №5.- С. 37-39.

Научные статьи:

4. Ивенин В.В. Влияние микробиологических препаратов и промежуточных культур на биологическую активность почвы и урожайность картофеля / В.В. Ивенин, А.Г. Левина, Г.А. Левин // Агрохимия и экология: история и современность: материалы мевдународной научно-практич. конф. - Н. Новгород, 2008. - Т. 1. - С. 143-145.

5. Ивенин В.В. Влияние элементов биологизации на фитосанитарное состояние почв и урожайность картофеля /В.В. Ивенин, А.Г. Левина, Г.А. Левин // Агрохимия и экология: история и современность: материалы международной научно-практич. конф. - Н. Новгород, 2008. - Т. 3. - С. 264-265.

6. Левина А.Г. Сравнительная оценка влияния различных технологий возделывания картофеля и элементов биологизации на засоренность посадок и урожайность картофеля / А.Г. Левина // Совершенствование технологий производства и повышение качества продукции растениеводства. - Сб. на-учн. тр. / НГСХА. - Н. Новгород, 2008. - С. 117-120.

Подписано в печать 30.09.2010. Тираж 100 экз., заказ № 59 формат. Нижегородская государственная сельскохозяйственная академия 603107, Нижний Новгород, пр. Гагарина, 97 Типография НГСХА

Содержание диссертации, кандидата сельскохозяйственных наук, Левина, Анна Геннадьевна

ВВЕДЕНИЕ.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Особенности технологии возделывания картофеля.

1.2. Применение элементов биологической системы земледелия при возделывании картофеля.

2. УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Почвенные и климатические условия.

2.2. Методика исследований.

2.3. Технология возделывания картофеля.

3. ВЛИЯНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ НА УРОЖАЙНОСТЬ КАРТОФЕЛЯ И ПЛОДОРОДИЕ СВЕТЛО-СЕРОЙ ЛЕСНОЙ ПОЧВЫ

3.1. Рост и развитие растений.

3.2. Плотность сложения пахотного слоя почвы.

3.3. Влажность почвы.

3.4. Пищевой режим почвы.

3.5. Биологическая активность почвы.

3.6. Засоренность посадок картофеля.

3.7. Урожайность картофеля.

4. ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ТЕХНОЛОГИЙ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ КАРТОФЕЛЯ

4.1. Энергетическая оценка.

4.2. Экономическая оценка.

ВЫВОДЫ.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ.

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Эффективность возделывания картофеля на светло-серой лесной почве с использованием элементов биологической системы земледелия в Волго-Вятском регионе"

Актуальность темы. В агропромышленном комплексе Российской Федерации значимость картофеля постоянно возрастает в связи с увеличением удельного веса картофеля по отношению к другим сельскохозяйственным культурам на рынке страны. На пищевое потребление приходится 50 % от его валового сбора. Продолжает возрастать переработка картофеля на технические цели и его использование на корм скоту. Мировые площади посадок картофеля превышают 23 млн. га, урожайность клубней составляет около 14 т/га, валовой сбор - 320 млн. тонн (за последние 15 лет он увеличился на 20 %). В странах с развитым картофелеводством - Китае, США, Германии, Голландии - урожайность картофеля достигает 23-48 т/га. В России картофель возделывается на площади более 2,1 млн. га. При 30,2 млн. тонн валового урожая, средняя урожайность в стране составляет около 14 т/га. Для удовлетворения потребности Россия ежегодно импортирует 500 тыс. тонн картофеля, а экспорт картофеля составляет 20 тыс. тонн.

В связи с этим задача земледельцев состоит в увеличении урожайности картофеля, главным образом, за счет более полного использования факторов роста и развития, потенциала обработки почвы, внедрения сортов интенсивного типа, внесения удобрений, механизации посадочных работ, ухода и уборки, применения интегрированной системы защиты растений от вредителей, болезней и сорняков. Не менее важным в условиях ограниченного наличия энергоресурсов в Нечерноземной зоне является сохранение и повышение плодородия почвы. Особую актуальность эта проблема приобретает в картофелеводстве, основанного на энергоемкой технологии с высоким выносом из почвы питательных веществ, повышенной минерализацией органического вещества почвы. Возникает необходимость поиска ресурсо- и энергосберегающих технологий возделывания картофеля, обеспечивающих получение запланированной урожайности с высокими показателями экономической эффективности.

Цель и задачи исследований. Цель исследований — изучение влияния традиционной и голландской технологий возделывания на урожайность картофеля и плодородие светло-серой лесной почвы в условиях биологической системы земледелия в Волго-Вятском регионе.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи: изучить влияние технологий возделывания на урожайность картофеля; провести сравнительную оценку влияния технологий возделывания картофеля на плодородие светло-серой лесной почвы; определить влияние технологий возделывания и элементов биологиза-ции на засоренность посадок картофеля; изучить влияние предпосадочной обработки клубней картофеля биологическими препаратами Псевдобактерин и Байкал ЭМ-1 на урожайность картофеля и плодородие светло-серой лесной почвы; определить эффективность использования навоза, биологического препарата Байкал ЭМ-1, промежуточного сидерата (горчицы, озимой ржи) при возделывании картофеля; дать энергетическую и экономическую оценку возделывания картофеля.

Научная новизна. Впервые в условиях Нижегородской области проведена сравнительная оценка влияния традиционной и голландской технологий возделывания на урожайность картофеля и плодородие светло-серой лесной почвы с использованием элементов биологической системы земледелия (применение органических удобрений, сидератов, биологических препаратов). Впервые проI ведён сравнительный анализ способов применения биологических препаратов (обработка клубней перед посадкой и заделка их в почву) при возделывании картофеля, и влияния их на урожайность и плодородие светло-серой лесной почвы.

Практическая значимость работы. На основании результатов проведенных исследований даны рекомендации производству по возделыванию картофеля по голландской технологии с использованием промежуточных сидера-тов.

Реализация результатов исследования. Результаты исследований используются в учебном процессе кафедрой земледелия Нижегородской государственной сельскохозяйственной академии. Рекомендации внедрены в производство овощеводческого хозяйства ОАО «Лакша» Богородского района Нижегородской области.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены в 2007-2009 гг. на научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава, научных работников и молодых ученых Нижегородской ГСХА, посвященных профессору И. М. Коданеву.

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 6 научных работах, в том числе 3 - в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Структура и объем диссертации. Материал диссертации изложен на 142 страницах печатного текста и состоит из введения, 4 глав, выводов и рекомендаций производству. Работа содержит 33 таблицы, 16 рисунков и 42 приложений. Список литературы включает 184 источников, в том числе 11 на иностранных языках.