Повышение эффективности высокоточного возделывания картофеля на дерново-подзолистых супесчаных почвах путём минимизации предпосадочной обработки почвы и дифференцированного дробно-локального внесения удобрений

Насибов, Хикмет Насир оглы

Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Повышение эффективности высокоточного возделывания картофеля на дерново-подзолистых супесчаных почвах путём минимизации предпосадочной обработки почвы и дифференцированного дробно-локального внесения удобрений
ВАК РФ 06.01.06, Овощеводство

Автореферат диссертации по теме "Повышение эффективности высокоточного возделывания картофеля на дерново-подзолистых супесчаных почвах путём минимизации предпосадочной обработки почвы и дифференцированного дробно-локального внесения удобрений"

На правах рукописи

НАСИБОВ ХИКМЕТ НАСИР оглы

Повышение эффективности высокоточного возделывания картофеля на дерново-подзолистых супесчаных почвах путём минимизации предпосадочной обработки почвы и дифференцированного дробно-локального внесения удобрений

Специальность: 06.01.06 - овощеводство

Автореферат на соискание учёной степени кандидата сельскохозяйственных наук

Москва 2013

£ "МБ 2314

005544504

Работа выполнена во Всероссийском научно-исследовательском институте картофельного хозяйства им. А.Г. Лорха Россельхозакадемии в 2009 - 2011 годах.

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

Ведущее учреждение:

доктор технических наук, профессор, Заслуженный изобретатель РФ Старовойтов Виктор Иванович

доктор сельскохозяйственных наук, профессор заведующий отделом земледелия и агрохимии (ВНИИО)

Борисов Валерий Александрович

доктор биологических наук, профессор заведующий лабораторией применения агрохимических средств в семеноводстве (ВНИИССОК)

Надежкин Сергей Михайлович

Всероссийский научно-исследовательский институт механизации агрохимического обслуживания сельского хозяйства (ГНУВНИМС Россельхозакадемии).

Защита состоится « 19 » декабря 2013 г., в 12.00 часов на заседании совета по защите диссертаций на соискание учёной степени кандидата наук, на соискание учёной степени доктора наук Д 220.019.01 при Всероссийском научно-исследовательском институте селекции и семеноводства овощных культур Россельхозакадемии по адресу: 143080, Московская обл., Одинцовский р-н, п/о Лесной городок, пос. ВНИИССОК.

Факс: (495) 599-22-77; E-mail: aspirantura@vniissok.ru E-mail: vniissok@mail.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВНИИ селекции и семеноводства овощных культур.

Автореферат разослан «19 » _ноября_ 2013 г.

Ученый секретарь совета по защите диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук, на соискание ученой степени доктора наук Д 220.019.01, доктор сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник

Бондарева Л.Л.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Исторически сложилось так, что картофель занимает большое значение в рационе питания россиян и является социально значимой культурой, и является «вторым хлебом». В последние два десятилетия промышленное производство отечественных сортов картофеля значительно сократилось. Во многих регионах в последние годы обозначалась тенденция повышения урожайности картофеля в секторе сельскохозяйственных организаций и крестьянских (фермерских) хозяйств и снижения производства в секторе хозяйств населения. Важным является сохранить общий объем производства картофеля на уровне, обеспечивающем потребности РФ. В 2011 году урожайность картофеля в сельхозпредприятиях в среднем по РФ составила 19,6 т/га, в то время как в развитых картофелеводческих странах мира средняя урожайность составила более 35 т/га (Симаков Е.А. и др., 2010, 2013).

Выявление путей снижения затрат энергоресурсов за счет уменьшения расхода семенного материала, гербицидов, ГСМ, экологической нагрузки при одновременном повышении производительности труда, урожайности и качества картофеля является одной из остро насущных задач повышения конкурентоспособности отрасли в современных условиях.

Основные нерешенные вопросы предпосадочной подготовки почвы и внесения минеральных удобрений: все еще недостаточно изучена адаптивная реакция сортов на дозы дробно-локального применения удобрений, минимизацию предпосадочной подготовки почвы и глубокое рыхление перед посадкой, с учетом целей производства картофеля.

Цель исследований: регулирование урожайности картофеля за счет повышения эффективного плодородия почвы путем минимизации предпосадочной обработки почвы и высокоточной технологии дробно-локального внесения минеральных удобрений по результатам картирования поля по калию.

Задачи исследований:

1. Выявить эффективность раздельного и совместного влияния агротехнических приемов возделывания: обработки почвы перед посадкой;

норм и сроков внесения (при нарезке гребней перед посадкой и при послевсходовой механической обработке посадок) минеральных удобрений на урожайность и качество ранних и среднеранних сортов картофеля.

2. Изучить динамику изменений влажности и плотности почвы, провести учёт сорной растительности; определить накопление массы ботвы и урожая клубней картофеля от сочетания приемов при высокоточной технологии возделывания;

3. Установить направленность изменений урожайности и основных показателей качества (содержание нитратов, крахмала, сухих веществ в клубнях) в зависимости от изучаемых приемов;

4. Провести экономическую и биоэнергетическую оценку агроприемов.

Научная новизна исследований: установлена зависимость урожайности

и качества картофеля от предпосадочной обработки почвы, сроков и высокоточных доз вносимых удобрений; доказана эффективность нулевой обработки и глубокого рыхления почвы перед посадкой; установлено влияние дробно-локального внесения минеральных удобрений по результатам картирования поля по калию. В связи с тем, что калий осуществляет связь процессов дыхания и фосфорилирования и играет важную роль в жизни растений картофеля, предложено проводить расчёт «точных» доз локального внесения минеральных удобрений при уходе за посадками в зависимости от содержания обменного калия в почве перед посадкой.

Практическая ценность полученных результатов. Разработан комплекс агроприемов минимальной предпосадочной обработки дерново-подзолистых супесчаных почв и дифференцированного дробно-локального внесения минеральных удобрений по результатам картирования полей по калию, позволяющий повысить урожайность на вариантах раннего сорта Удача на 30%, средне-раннего сорта Невский на 28% и качество клубней картофеля; снизить объемы использования минеральных удобрений при выращивании раннего картофеля. Разработаны предложения по усовершенствованию технологии возделывания снижающие себестоимость производства раннего картофеля на 19-21% .

Положения, выносимые на защиту:

- элементы технологии возделывания раннего картофеля;

- предпосадочная обработка почвы: «нулевое» и глубокое рыхление; -дифференцированное дробно-локальное внесение минеральных

удобрений по результатам картирования поля по содержанию обменного калия.

Апробация работы. Результаты исследований доложены и обсуждены: на Всероссийской конференции (с международным участием) (СПб. - ГНУ ЛФИ, 2010); Международной конференции Северных стран (СПб. - СЗ НИИМЭСХ, 2010); на научно-практической конференции и координационном совещании (к 80-летию ВНИИКХ, 2011) (стендовое выступление); на заседаниях научно-методической комиссии ВНИИКХ в 2011-2012 годах.

Результаты научных исследований прошли производственную проверку с одновременным внедрением в КФХ «Рыжов С.Н.» Карабулакского р-на Саратовской обл., ООО «Редкинская АПК» Тверской обл., которые совпали с

выводами диссертации.

Публикации. По результатам исследований опубликовано 9 научных

статей, в том числе 2 в лицензируемых изданиях.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 109 страницах машинописного текста; состоит из введения, 6 глав, выводов и рекомендаций производству. Работа содержит 31 таблиц, 9 рисунков и 5 приложений. Список литературы включает 144 наименований, в том числе 23 -иностранных источника.

УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ Исследования по изысканию рациональных сочетаний агротехнических приемов выполнены в 2009 - 2011 гг. во Всероссийском научно-исследовательском институте картофельного хозяйства имени Лорха в Красково в рамках плана НИОКР, утвержденного РАСХН (шифр 17) «04.15.03.05. Разработать технологический процесс высокоточного внесения минеральных удобрений в зависимости от биологических особенностей сорта и плодородия почвы». Объекты исследований: картофель, дерново-подзолистые почвы.

Материалы исследований: сорта картофеля, минеральные удобрения. Почва опытного участка дерново-подзолистая среднеокультуренная; по гранулометрическому составу - супесчаная; в пахотном слое характеризуется следующими агрохимическими показателями Апах: сумма обменных оснований

- 1,5...2,4 мг-экв/100 г; содержание гумуса по методу Тюрина (ГОСТ 26213-91)

- 1,99%; подвижный фосфор по Кирсанову (ГОСТ 26207-91) - 380 -653 мг/кг; обменный калий по Кирсанову (ГОСТ 26207-91) - 125 -193 мг/кг; рН ш, по Алямовскому (ГОСТ 26483-85) - 5,04; гидролитическая кислотность (ГОСТ 26412-91) - 3,46 мг-экв; предельно-полевая влагоёмкость почвы (ППВ)-13,3%.

Схема трёхфакторного опыта (4x3x2) со следующими факторами и градациями:

Фактор А - обработка почвы перед посадкой (рыхление): 1 - глубокое, 2 -стандартное, 3 - минимальное, 4 - нулевое (весной только нарезка гребней);

Фактор В - дозы удобрения азофоска (16:16:16) при первом послевсходовом уходе, кг/га: 1 - без удобрения; 2 - 'А нормы (ЫедРадКдо), 3 - на основании содержания обменного калия в почве;

Фактор С - сорта: 1 - Удача (ранний) селекции ВНИИКХ районирован в Северо-Западном, Центральном, Волго-Вятском, Центрально-черноземном, Северо-Кавказском, Средневолжском, Дальневосточном регионах; 2 - Невский (среднеранний) селекции ЗАО «Всеволжская селекционная станция»

районирован во всех регионах РФ.

Опыт закладывали методом систематического размещения вариантов на междурядьях 70 см.. Повторность опыта трёхкратная, общая площадь делянки составила (2,8 м х 7,6 м) 21,3 м2. Посадка производилась непроращёнными

клубнями массой 30-50 г.

Осенняя подготовка почвы состояла из вспашки на глубину 18-20 см (МТЗ-82+ПЛН-3-35). Весенняя предпосадочная подготовка почвы включала разные способы: 1. Основной тип обработки - стандартное рыхление на глубину 12-16 см (МТЗ-82 + КПС-4); 2. Минимальное рыхление на глубину 611 см (МТЗ-82 + КПС-4); 3. Глубокое рыхление на глубину 22-25 см (МТЗ-82+

КПС-4); 4. Нулевое рыхление (только нарезка гребней перед посадкой).

Удобрения: фон минерального удобрения 'Л рекомендуемой нормы азофоски (16%:16%:16%), внесенной локально перед посадкой при нарезке гребней - N40P40K40 (МТЗ-82 +КОН-2,8) - 250 кг/га.

Для борьбы с сорняками применяли гербициды «Лазурит» до всходов в дозе 1,5 кг/га и «Титус» по всходам в дозе 50 г/га. Против колорадского жука выполнено одноразовое опрыскивание инсектицидом «Актара» в дозе 60 г/га. В течение вегетации выполнены химические обработки против фитофтороза и альтернариоза: 1-3 раза (в зависимости от условий года) фунгицидом «Сектин Феномен» в дозе 1,0.. 1,2 кг/га, первая - в период цветения, последующие - через каждые 10-14 дней/

Закладка полевого опыта, учеты и наблюдения проведены в соответствии с требованиями методики полевого опыта (Доспехов Б.А., 1985) и «Методики исследований по культуре картофеля» (НИИКХ, 1967,1999).

За период вегетации проводили следующие учеты и наблюдения:

1. Изучение водно-физических свойств почвы по горизонтам 0-10 и 10-20 см, в зависимости от предпосадочной подготовки почвы в сроки: после посадки, после проведения операций ухода, фаза цветения, клубнеобразование и перед уборкой: изменение влажности почвы; динамика плотности почвы;

2. Учёт сорной растительности в зависимости от обработки почвы перед первым послевсходовым уходом за посадками;

3. Измерение параметров клубневого гнезда в зависимости от предпосадочного рыхления почвы.

4. Изучение роста и развития растений картофеля при различных фонах питания и в зависимости от предпосадочной подготовки почвы включало: биометрические показатели развития растений (в фазу цветения); динамику накопления массы ботвы и клубней (начиная с фазы цветения и далее через 1014 дней).

5. Изучение показателей качества клубней: содержание крахмала и сухого вещества (весовым методом); содержание нитратов в клубнях

(ионометрически); качество варёного картофеля; структура урожая.

6. Изучение лежкости клубней при хранении, с вычленением естественной убыли, абсолютной гнили по методике ВАСХНИЛ (1977).

7. Определение экономической и биоэнергетической эффективности сочетаний технологических приемов по методике ВНИИПИ (1983) и методике биоэнергетической оценки в картофелеводстве (ВНИИКХ, 2000).

8. Дисперсионный анализ полученных данных по Доспехову Б.А., 1985.

При первом послевсходовом уходе внесена азофоска в дозах: 0 кг/га -

контроль при всех видах подготовки почвы перед посадкой; норма (МдоРадКдо) -1/2 рекомендуемой дозы; высокоточная технология по результатам картирования от х/г рекомендуемой нормы (Ы^РадКдо) - точно по содержанию калия в почве перед посадкой. Анализируя данные содержания калия в почве перед посадкой можно отметить, что в 2009 году опытный участок имел более высокое содержание обменного калия, среднее значение - 192 мг/кг; в 2011 году - 153 мг/кг. А самое низкое - в 2010 году (среднее значение - 146 мг/кг). Соответственно, в 2009 году на вариантах с высокоточным внесением азофоски было внесено значительно меньше нормы (в среднем на 31 кг/га), а в 2010 году, наоборот, - значительно больше нормы (в среднем на 25 кг/га). Вносимые дозы минеральных удобрений в зависимости от содержания доступного калия в почве составляли в целом за два приема - от 410 до 830 кг/га азофоски.

Метеорологические условия в годы исследований. Вегетационный период 2009 года характеризовался более благоприятными условиями для роста и развития растений картофеля. Погода была прохладно-тёплая и дождливая, лишь в августе нестабильная. Прохладная погода в начале августа сменилась на жаркую и сухую в середине месяца, затем вновь похолодало. Вегетационный период 2010 года отличался острым дефицитом влаги в почве и чрезмерно повышенными температурами воздуха и отсутствием осадков уже с третьей декады июня вплоть до уборки. Условия роста и развития 2011 года характеризовались тёплой и сухой, временами жаркой и засушливой погодой. В августе сухие прохладные периоды сменялись жарой.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Изучение изменения влажности и плотности почвы в зоне клубневого гнезда по горизонтам 0-20 см в зависимости от рыхления почвы перед посадкой показало, что в среднем за три года значения влажности почвы в фазу клубнеобразования в зоне клубневого гнезда составили: при глубоком рыхлении почвы перед посадкой - 21,1% от ППВ, при стандартном - 19,0%, при минимальном - 20,4%, при «нулевом» - 21,2% от ППВ (рисунок 1). Оптимальная влажность почвы для картофеля - 70 - 80 % от ППВ. Во все годы исследований значения влажности почвы до фазы бутонизации были оптимальными для растений. В фазу клуб необразования отмечены значения влажности - 36,3-41,6% от ППВ (2009 г.); - 7,0-18,2% от ППВ (2010 г.); 10,026,6% от ППВ (2011 г.).

[Грпттгтття ВЛВЖНОС1 • ■- л • - ГТлотносг

1 чту-Г-Ч» Е?г>га смажЕЭ ГЗгч

моы. ствндпрт. рыхл

. Нулвв. рыхл . Станд. РЫХ11 , нулвв. рыхл

Рисунок 1 - Влажность и плотность почвы в зависимости от рыхления почвы перед посадкой (2009-2011 гг.)

Анализ данных показал, что при «нулевом рыхлении» (весной только нарезка гребней) значения влажности почвы, в том числе и в засушливые годы не значительно отличаются от значений влажности почвы на вариантах с проведением рыхления перед посадкой клубней картофеля.

По полученным данным значительные различия плотности почвы от сложившихся условий года не выявлены. В целом можно отметить, что

плотность почвы под картофелем в зоне клубневого гнезда за три года находилась в оптимальных пределах 1,04-1,26 г/см3.

Профиль гребня должен быть сформирован таким образом, чтобы обеспечить достаточный объем почвы для развития корневой системы и клубневого гнезда картофеля. На сорте Удача наибольший объем клубневого гнезда оказался на вариантах с нулевым рыхлением и составил в среднем 5497 см3 (таблица 1). При этом: в 2009 году наибольший объём клубневого гнезда был на вариантах с глубоким рыхлением перед посадкой - 7841 см3, в 2010 году - на вариантах с нулевым рыхлением перед посадкой - 4638 см3.

Таблица 1 - Параметры клубневого гнезда картофеля в зависимости от

предпосадочного рыхления почвы.

сорт Удача (ранний) сорт Невский (среднеранний)

Ч О (-< Обработка почвы перед посадкой (рыхление) Длина Ь, см 1 Ширина Ь, см Высота Ь, см Объем клубневого гнезда (У= Ь *Ь*Ь), см3 Длина Ь, СМ ! Ширина Ь, см Высота Ь, см Объем клубневого гнезда (У= Ь *Ь*Ь), см3

Глубокое 20,6 18,3 20,8 7841 19,1 20,2 20,4 7871

С\ О Стандартное 17,5 18,4 16,3 5249 17,7 20,5 18,3 6640

О сч Минимальное 19,4 20,3 19,2 7561 18,9 21,3 19.3 7770

Нулевое* 22,2 18,3 19,1 7760 18,6 20,8 19,0 7351

Глубокое 18,8 17,5 9,0 2961 22,2 17,3 10,5 4033

о Стандартное 16,1 15,8 8,5 2162 21,8 20,2 10,5 4624

о гч Минимальное 23,0 16,5 9,5 3605 23,2 16,0 11,7 4343

Нулевое* 26,5 17,5 10,0 4638 19,8 18,2 11,2 4036

Глубокое 18,5 21,0 12,0 4746 19,3 18,3 13,0 4675

Стандартное 21,0 23,5 9,7 4819 21.7 19,5 11,0 4711

Минимальное 20,2 16,2 13,3 4422 17,7 20,0 12,3 4568

Нулевое* 18,3 18,5 11,8 4092 23,8 17,5 11,3 4821

(О Глубокое 19,3 18,9 13,9 5183 20,2 18,6 14,6 5526

Стандартное 18,2 19,2 11,5 4077 20,4 20,1 13,3 5325

к о. Минимальное 20,9 17,7 14,0 5196 19,9 19,1 14,4 5560

Нулевое* 22,3 18,1 13,6 5497 20,7 18,8 13,8 5403

Нулевое*- весной только нарезка гребней

На вариантах со стандартным и глубоким рыхлением перед посадкой создались более благоприятные условия для углубленного корнеобразования в

дождливый период мая - начала июня 2010 г. В 2011 году наибольший объем клубневого гнезда был па вариантах со стандартным рыхлением перед посадкой - 4819 см3.

На сорте Невский наибольший объем клубневого гнезда оказался на вариантах с минимальным рыхлением и составил в среднем 5560 см3. В 2009 году наибольший объём клубневого гнезда оказался на вариантах глубоким рыхлением перед посадкой - 7871 см3, в 2010 году на вариантах со стандартным рыхлением - 4624 см3. В 2011 году наибольший объем клубневого гнезда был на вариантах с нулевым рыхлением перед посадкой - 4821 см3.

В таблице 2 даны результаты учета сорной растительности. Разные виды рыхления почвы перед посадкой могут создать различные предпосылки для появления и роста сорной растительности на опытных участках. Подсчет сорной растительности проведён после появления всходов растений картофеля перед первым послевсходовым уходом за посадками. Чаще замечены такие сорняки: пырей ползучий (Agropyron гсрепБ Ь.), лебеда (А1пр1ех раШ1а Ь.), осот полевой (БопсЬиБ апДгшз Ь.) и аистник полевой (Егос1шт ас^апит). В среднем за три года на 1 м2 при глубоком рыхлении оказалось 0,91 шт. сорных растений, при стандартном рыхлении - 1,15, при минимальном рыхлении - 1,03 шт., при нулевом рыхлении - 0,88.

Таблица 2 - Сорная растительность в зависимости от предпосадочного рыхления почвы, шт./м2_____

Обработка почвы перед посадкой 2009 г. 2010 г. 2011 г. Среднее

Глубокое рыхление 0,31 0,68 1,74 0,91

Стандартное рыхление 0,39 0,64 2,43 1,15

Минимальное рыхление 0,33 0,65 2,10 1,03

Нулевое рыхление (весной только нарезка гребней) 0,58 0,90 1,17 0,88

Параметры надземной массы растения во многих случаях являются решающими факторами, определяющими интенсивность накопления и величину урожая. Параметры развития куста связаны как с общими процессами обмена веществ, так и внешними почвенно-климатическими условиями.

Проведен учёт биометрических показателей развития ботвы (таблица 3) в зависимости от технологических приемов (обработка почвы перед посадкой; дозы азофоски при послевсходовом уходе).

Метеорологические условия оказали влияние на параметры развития куста. В более благоприятном 2009 г. биометрические показатели развития растений картофеля были значительно выше, чем в остро засушливом 2010 г. или засушливом 2011 г.

Таблица 3 - Биометрические показатели растений картофеля в зависимости дозы азофоски (фаза цветения - первая декада июля) 2009-2011 гг._

Параметры развития куста

I перед гадкой ч о и 8 Со •Э> 71 о чо 3 т: сорт Удача (ранний) сорт Невский (среднеранний)

о о © к « 5 п Г"*, о Ч Стебли, шт. Высота, см Масса ботвы, г/куст Площадь листьев, м2/куст Стебли, шт. Высота, см Масса ботвы, г/куст Площадь листьев, м2/куст

ИоРоКо 4,2 41,3 265 0,51 4,2 45,3 294 0,55

О £ о о о) ^оРадЬмо 4,5 47,0 409 0,74 4,6 47,3 306 0,68

Точно* 5,2 45,0 409 0,72 4,8 46,8 339 0,70

ИоРоКо 3,5 40,6 211 0,27 4,1 40,5 264 0,43

ч=> о*-ЧО о гч 3,8 41,6 240 0,29 3,7 40,8 282 0,43

о4 Точно* 3,9 41,0 238 0,29 3,9 43,3 289 0,45

N<№0 4,0 28,7 196 0,39 5,0 36,8 217 0,48

о гч ИодРадЬмо 3,4 29,4 226 0,45 5,2 40,9 232 0,49

ГЗ ЬЙ а Точно* 4,0 32,7 190 0,38 5,3 38,6 222 0,48

■О* о и « ^РоКо 3,9 36,9 224 0,39 4,4 40,9 258 0,49

< Й о ^ЛоКзд 3,9 39,3 292 0,49 4,5 43,0 273 0,53

о Точно* 4,4 39,6 279 0,46 4,7 42,9 283 0,54

Точно* - точно по калию в почве

Проведение пробных копок начинали выполнять в фазу полного цветения растений (1-я декада июля). Данные по изменению накопления урожая приведены в таблице 4. Темпы клубнеобразования были разные и зависели от изучаемых приемов и метеорологических условий года.

В зависимости от питания самыми лучшими оказались варианты с дробно-локальным внесением азофоски (при посадке ЫедРдоКдо + при послевсходовом уходе точно рассчитанной по калию в почве). Урожай клубней на этих вариантах к уборке достигал своих наибольших значений во все годы исследований.

Таблица 4 - Динамика накопления массы клубней картофеля (т/га) в зависимости от дозы азофоски при уходе 2009-2011 гг.

Фон перед посадкой о Доза азофоски (16:16:16) сорт Удача (ранний) сорт Невский (среднеранний)

Цветение (1 декада июля) Через 10-14 дней Перед уборкой (1 декада августа) Цветение (1 декада июля) Через 10-14 дней Перед уборкой (1 декада августа)

о О т о, о т 2 /-ч «о О4. о* 13 К У О с п < 2009 МоРоКо 12,3 32,4 35,0 7,4 20,8 41,3

^оРадКад 19,9 35,5 39,3 6,4 21,2 39,2

Точно* 16,1 36,7 40,1 8,4 24,8 42,0

2010 МоРоКо 9,0 13,0 12,7 9,4 13,2 16,9

ИдоРдоКло 9,8 11,6 14,9 10,2 12,5 15,1

Точно* 10,1 13,3 15,9 10,5 13,8 16,8

о гч ИоРоКо 10,5 11,7 13,2 11,4 12,4 13,5

КаоРдоКдо 11,8 12,0 13,8 14,0 15,6 16,1

Точно* 12,2 13,0 14,6 13,9 17,1 17,6

и и Ч /и с. и ИоРоКо 10,6 19,0 20,3 9,4 15,5 23,9

КдоР^сК^о 13,8 19,7 22,7 10,2 16,4 23,5

Точно* 12,8 21,0 23,5 10,9 18,6 25,5

Точно* - точно по калию в почве

Урожайность зависела от сортовых особенностей, изучаемых приемов и метеорологических условий года. В таблице 5 показаны значения урожайности клубней картофеля по сорту Удача. Наиболее высокая урожайность отмечена в более прохладном и влагообеспеченном 2009 году, средний показатель составил 45,8 т/га. Особенно неблагоприятными для роста и развития растений были условия 2010 года. Средняя урожайность составила всего лишь 13,1 т/га. В 2011 году средняя урожайность составила всего лишь 13,3 т/га.

Таблица 5 - Урожайно£1^!дЕ^5Уг/га' С0РТ Удач* ■ г Локальное внесение I

№ вар. Обработка

почвы перед посадкой

1 Стандартное

3 рыхление (12-16 см)

Глубокое

6 рыхление (22-25 см)

7 8 Минимальное

9 рыхление (6-11 см)

10 Нулевое

11 рыхление

(весной только

12 нарезка гребней)

При посадке

О 2

2 а. о к

я и о о

о ©

при первом послевсходовом уходе

2009 г.

Уг ИОрМЫ, ^рРадЕмр

Точно по калию в почве

2010 г.

39,4

41,2

41,8

Уг нормы, МдоРдоКдп

Точно по калию в почве

Уг НОрМЫ, ^рРэдКдр

Точно по калию в почве

Уг НОрМЫ, НдоРддКдО

41,6

46,0

2011 г.

12Д

14,4

14,5

14Д

47,1

44,8

45,7

48,6

47,0

Точно по калию в почве

Среди

[ее

НСРо5, т/га

!ОУ т/га для обработки поч§ы_

НСРо;, т/га для доз^азофоски

51,5

54,9

45,8

4,31

3,69

2,01

14,1

14,4

10,9

10,3

11,9

12,0

14,1

13,8

13,1

1,45

Среднее

11,9

12,9

12,8

14,0

13,3

14,9

9,9

12,9

21,1

22,8

23,0

23,2

24,5

25,5

21,9

23,0

контролю,

100

108

110

116

121 103

109

14,8

14,5

14,3

13,8

13,3

1,21

0,57

1,36

0,80

0,61

25,1

24,5

26,6

27,5

119

116

126

130

В среднем за три года на сорте Удача лучшим оказался вариант с нулевым рыхлением почвы перед посадкой и дробно-локальным внесением минеральных удобрений азофоска нормы перед посадкой и «точно по калию в почве» при послевсходовом уходе, где получена прибавка урожая 6,4 т/га (+30%). При этом в зависимости от применения азофоски лучшими оказались варианты с высокоточным дробно-локальным внесением точно рассчитанных доз при уходе, получена прибавка 2,6 т/га (+11%), а дробно-локальное внесение рекомендованных Д°з азофоски при уходе дало прибавку 1,6 т/га (+7%). В среднем по обработке почвы перед посадкой лучшими оказались варианты с

Нулевым рыхлением, там получена прибавка по сравнению со Стандартным рыхлением в среднем 3,9 т/га (17%).

Таблица 6 - Урожайность картофеля, т/га, сорт Невский

№ вар

Обработка почвы перед посадкой

Локальное внесение удобрения азофоска

Стандартное рыхление (12-16 см)

Глубокое рыхление (22-25 см)

Минимальное рыхление (6-11 см)

Нулевое рыхление (весной только нарезка гребней)

при посадке

О.

О £

о, о

в ^

и о о

о ©

при первом послевсходовом уходе

Уг Нормы, N40^40 Кдо

2009 г.

44,5

Точно по калию в почве

Уг Нормы,

^0Р40К40

Точно по калию в почве

Уг НОрМЫ, ИдоРдоКдо

Точно по калию в почве

Уг НОрМЫ, ^рРдрКдр

Точно по калию в почве

49,1

50,4

44,9

48,3

50,3

46,1

50,1

2010 г.

13,4

14,0

17,0

16,7

16.2

2011 г.

Среднее

11,6

16,1

19,4

13,9

14,5

23,2

26,4

28.9

25,2

26,3

17,3

12,7

13.0

51,8 13,4

44,9

51,2

Среднее

НСР05, т/га

НСР„5, т/га для обработки почвы

НСР05, т/га для доз азофоски

53,3

48,7

2,86

0,84

2,68

15,0

17,1

17,5

15,8

13,4

14.0

14,1 15,8

16,4

15,3

1,80

1,50

0,77

17,9

27,8

24,1

25,7

26,4

25,2

28,2

15.2

2,02

1,07

1,28

29,6

контролю,

100

114

125

109

114

120 104

111

114

109

122

128

В таблице 6 показаны значения урожайности клубней картофеля по сорту Невский. Наиболее высокая урожайность отмечена в более благоприятном 2009 году, средняя урожайность составила 48,7 т/га. В среднем за три года на сорте Невский лучшим оказался также, как и на вариантах сорта Удача, вариант с нулевым рыхлением почвы перед посадкой и дробно-локальным внесением минеральных удобрений азофоска '/2 нормы перед посадкой и «точно по калию в почве» при послевсходовом уходе, где получена прибавка урожая 6,4 т/га

(+28%). При этом в зависимости от применения азофоски лучшими оказались варианты с высокоточным дробно-локальным внесением точно рассчитанных доз при уходе, получена прибавка 3,8 т/га (+15%), а дробно-локальное внесение рекомендованных доз азофоски при уходе дало прибавку 2,2 т/га (+9%).

В среднем по обработке почвы перед посадкой лучшими также оказались варианты с «нулевым рыхлением», там получена прибавка 1,5 (6%) т/га.

На рисунке 2 представлены данные по структуре урожая. Размер клубней по наибольшему поперечному диаметру согласно стандарту (ГОСР Р 518082001) должен быть не менее 30 мм - для округло-овальных клубней. Фракционный состав клубней различался в зависимости от условий выращивания.

Стандартной Глу5око^!инимальноеНу левое Стандартной ГлубокоеЛЛинимальноеНу левое

) рыхление рыхление рыхление(рыхление)

рыхление ;рыхление ¡рыхление ¡рыхление) * Сорт Удача

Сорт Невский

и >70 мм И 61-70 мм □ 54-60 мм О 46-53 мм ■ 30-45 ММ В <30 мм

Рисунок 2 - Структура урожая (%), среднее за три года (2009-2011 гг.)

В таблице 7 представлены данные по качеству клубней картофеля в зависимости от доз азофоски при уходе: содержание нитратов, крахмала, сухих веществ в клубнях и качество вареного картофеля.

Содержание нитратов в клубнях в среднем за 3 года оказалось в пределах ПДК. Среднее содержание крахмала в клубнях сорта Удача составило 14,5%, сорта Невский - 14,8%, среднее содержание сухих веществ в клубнях сорта Удача составило 23,0%, сорта Невский - 22,0%. Качество вареного картофеля оценивали по вкусу, цвету (потемнение) и разваримости. Средний балл по

девятибалльной системе качества варёного картофеля за три года на сорте Удача составил 5,3 балла; а на сорте Невский - 5,5 балла.

Таблица 7 - Качество клубней картофеля в зависимости от доз азофоски при уходе ___

Фон перед посадкой Доза Азофоски (16:16:16) сорт Удача сорт Невский

Содержание в клубнях Качество варёного картофеля, балл Содержание в клубнях Качество варёного картофеля, | балл

Нитратов, мг/кг Крахмала, % Сухих веществ, % Нитра -тов, мг/кг Крахмала, % Сухих веществ ,%

я 5 о ° -е- а, о 5 от < £ Н,РоК<, 155 23,4 5,2 170 14,9 21Д 5,5

Н40Р40К4 0 169 14,3 22,9 5,3 184 14,6 22,4 5,6

Точно* 168 14,6 22,8 5,3 183 14,8 22,5 5,3

Среднее - 14,5 23,0 - - 14,8 22,0 -

Точно* - точно по калию в почве

Таблица 8 - Лёжкость клубней картофеля в зависимости от предпосадочной обработки почвы и от доз азофоски при уходе (среднее за два периода 20092010 гг. и 2010-2011 гг.), %. _ __

Фон перед посадкой Наименование показателей сорт Удача сорт Невский

Общие ! потери В том числе Общие потери В том числе

Естественная убыль Отходы | Естественная убыль Отходы

о и. О си о £ я и о о -е- о м < Среднее по обработке почвы Стандартное рыхление (12-16 см) 9,1 8,2 0,9 7,0 6,0 1,0

Глубокое рыхление (22-25 см) 8,4 7,6 0,8 7,6 6,7 0,9

Минимальное рыхление (6-11 см) 8,5 7,3 1,2 7,3 6,3 1,0

Нулевое рыхление (весной только нарезка гребней) 8,3 7,3 1,0 6,7 5,8 0,9

Среднее по удобрениям Азофоска, 0 кг/га 8,8 7,7 1,1 7,2 6,2 1,0

Азофоска, (норма) кг/га 8,7 7,5 1,2 7,6 6,5 1,1

Азофоска, «точно по калию» в почве 8,5 7,4 1,1 7,3 6,2 1,1

В таблице 8 представлены данные потерь картофеля при хранении в течение 2-х осенне-зимних периодов в зависимости от предпосадочной обработки почвы и от доз азофоски при уходе. В среднем общие потери составили: по сорту Удача - 8,8%; по сорту Невский — 7,1%.

В таблице 9 представлены данные экономической и биоэнергетической эффективности приемов возделывания картофеля на продовольственные цели.

Таблица 9 - Экономическая и биоэнергетическая эффективность приемов возделывания картофеля на продовольственные цели __

Обработка почвы перед посадкой Локальное внесение, азофоска Показатели

при посадке при 1-ом послевсходовом уходе 1 Урожайность, т/га Затраты труда, чел.-час/га Затраты средств, тыс. руб./га (Себестоимость, тыс.руб./т ^Уровень рентабельности, % Затраты энергии, тыс. МДж/га Получено энергии, тыс. МДж/га |коэф. энерг . эффективности

Стандартное рыхление(12-16 см) о й о •«г Си о 2 3 £ о. о ¡4 О о -е- о я X о е Сорт Удача

0 21,1 82 124 5,86 28,8 44 77 1,8

х/г нормы, ^оР/юК40 22,8 87 131 5,73 31,8 46 83 1,8

Глубокое рыхление (22-25 см) Точно по калию 25,5 95 133 5,23 39,0 50 93 1,9

Нулевое рыхление Точно по калию 27,5 100 133 4,83 45,6 48 101 2,1

Стандартное рыхление (12-16 см) Сорт Невский

0 23,2 88 125 5,38 34,5 46 89 2,0

Уг Нормы, МдоРэдЬмо 26,4 97 133 5,02 42,1 48 101 2,1

Глубокое рыхление (22-25 см) Точно по калию 27,8 102 135 4,85 45,9 51 107 2,1

Нулевое рыхление Точно по калию 29,6 106 134 4,52 52,4 50 114 2,3

При применении «нулевого рыхления» почвы перед посадкой (весной только нарезка гребней) на супесчаных дерново-подзолистых почвах значительно повысилась эффективность производства картофеля: увеличилась урожайность, снизились себестоимость продукции, возросла рентабельность на обоих изучаемых сортах.

Применение дробно-локального внесения точных доз азофоски позволило также увеличить урожайность, снизить себестоимость продукции, повысить рентабельность на обоих изучаемых сортах.

Проведенная биоэнергетическая оценка позволила определить затраты совокупной энергии и их окупаемость. По затратам энергии преимущество также имеют агроприемы с применением «нулевого рыхления» почвы перед посадкой. Несмотря на более высокий уровень затрат энергии и труда на 1 га, за счет большей урожайности получены максимальные значения коэффициента энергетической эффективности (по сорту Удача - 2,1, по сорту Невский - 2,3).

ВЫВОДЫ

1. Проведенные исследования показали, что в среднем за три года исследований запасы влаги, аккумулированные за счёт осенне-весенних осадков, дольше удерживались на вариантах с «нулевым рыхлением» перед посадкой. На сорте картофеля Удача при использовании данного приёма ботва увядала значительно медленнее, чем на других вариантах. При наличии плужной подошвы перед посадкой эффективно глубокое рыхление.

2. Плотность почвы под картофелем в слоях 0-10 и 10-20 см составляла 1,04-1,26 г/см3 за три года и находилась в оптимальных пределах на всех вариантах за счет своевременных и качественно проводимых междурядных механических обработок.

3. При глубоком рыхлении на окультуренных супесчаных дерново-подзолистых почвах количество сорняков составляло: в 2009 году 0,31 шт. сорных растений/1 м2, в 2010 году - 0,68, в 2011 году - 1,74 шт.; при стандартном рыхлении - 0,39, 0,64 и 2,43 шт., при минимальном рыхлении -0,33, 0,65 и 2,10 шт., при нулевом рыхлении - 0,58, 0,90 и 1,17 шт.,

соответственно, что укладывается в агротехнологические требования на всех изучаемых вариантах технологий.

4. Наибольшая высота клубневого гнезда отмечена при использовании глубокого рыхления 20-21 см, максимальный объем клубневого гнезда за годы исследований (7871 см3) выявлен при использовании глубокого рыхления, минимальный - на стандартном рыхлении (2160 см3), что необходимо учитывать при механизированной уборке картофеля.

5. Наиболее отзывчивым на применяемые агроприемы оказался ранний сорт Удача картофеля: максимальная урожайность достигала 54,9 т/га, на среднераннем сорте картофеля Невский урожайность достигала 53,3 т/га.

6. Высокоточное дробно-локальное внесение рассчитанных (по результатам картирования поля по калию) доз удобрений, позволило получить прибавку урожая +11,1... 11,5%. и сэкономить в засушливые годы до 50% удобрений.

7. Проведенные исследования показали, что на дерново-подзолистых супесчаных подготовленных с осени почвах возможна посадка картофеля без предварительной весенней обработки почвы, что позволяет сохранить более высокую влажность почвы, в особенности в засушливых погодных условиях и получить достоверную прибавку урожая (+5,1 ...20,1%).

8. За годы исследований по сочетанию факторов: обработка почвы и внесение минеральных удобрений лучшим по урожайности оказался вариант -высокоточное дробно-локальное внесение рассчитанных доз минеральных удобрений по результатам картирования поля по калию, при «нулевом рыхлении» перед посадкой, что дало прибавку на сорте картофеля Удача 6,4 т/га 28%. На сорте картофеля Невский прибавка составила 30%.

9. Содержание нитратов, крахмала, сухих веществ в клубнях и качество вареного картофеля по вариантам исследований существенно не отличались.

10. Потери картофеля при хранении сорта Удача составили 8,3 - 9,1%, сорта Невский 6,7 - 7,6% и имели тенденцию к снижению на вариантах с дробно-локальным внесением минеральных удобрений рассчитанных «точно по калию».

11. Предлагаемые элементы технологии возделывания картофеля позволяют снизить себестоимость продукции на 0,86 - 1,03 тыс. руб./т и повысить максимальные значения коэффициента энергетической эффективности до 2,1 (сорт Удача) и до 2,3 (сорт Невский).

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

На дерново-подзолистых супесчаных подготовленных с осени почвах возможна посадка картофеля без предварительной весенней обработки почвы, что позволяет производить более раннюю посадку. При наличии плужной подошвы перед посадкой рекомендуется глубокое рыхление.

Минеральные удобрения целесообразно вносить дробно-локально: 50% во время посадкй (перед посадкой) и 50% перед первой послевсходовой междурядной обработкой.

Норму внесения необходимо рассчитывать точно по содержанию обменного калия в почве до внесения удобрений, что позволяет в сочетании с «нулевой» обработкой почвы перед посадкой получить прибавку урожая на 28-30%.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

Публикации в изданиях, указанных в «Перечне рекомендуемых ... ВАК РФ»

1. Насибов Х.Н. Влияние предпосадочной обработки почвы на урожайность картофеля [текст] / Старовойтов В.И., Старовойтова O.A., Насибов Х.Н. // Вестник ФГОУ ВПО «Московский государствен, агроинженерн. университет им. В. П. Горячкина». - Вып. № 2 (53) 2012 Агроинженерия. - с. 4750 (0,36 п.л./0,12 п.л.) - ISBN 1728-7936

2. Насибов Х.Н. Оценка эффективности предпосадочной обработки почвы при возделывании картофеля [текст] / Фирсов И.П., Старовойтов В.И., Старовойтова O.A., Насибов Х.Н. // Международный технико-экономический журнал. - Вып. № 4 2012. - с. 82-87 (0,46 п.л./0,12 п.л.) - ISBN 1995-4646

Публикации в других изданиях

3. Насибов Х.Н. Обоснование параметров внесения удобрений на урожайность в высокоточном возделывании картофеля [текст] / Старовойтов

В.И., Воронов Н.В., Старовойтова O.A., Гаврилов А.Н., Насибов Х.Н. // Мат-лы Всеросс. конф. «Математич. модели и информацион. технологии в с.-х. биологии: итоги и перспективы». - СПб. - ГНУ АФИ. -2010.-е. 139-145 (0,86 п.л./0,17 п.л.) - ISBN 978-5-9900138-4-1

4. Насибов Х.Н. Урожайность картофеля в зависимости от предпосадочной обработки почвы, дозы и сроков внесения минеральных удобрений на легких супесчаных почвах [текст] / Старовойтов В.И., Старовойтова O.A., Насибов Х.Н. // Сборник материалов научно-практической конференции 19-20 февраля 2010 года в г. Чебоксары, г. Чебоксары. - КУП 4P Агро-Инновации.- НН ПРЕСС. - 2010. - с. 135-138 (0,25 п.л./0,08 п.л.)

5. Насибов Х.Н. К методологии управления продукционным процессом в высокоточных технологиях возделывания картофеля [текст] / Старовойтова O.A., Старовойтов В.И., Воронов Н.В., Насибов Х.Н. // Мат-лы конф. Северных стран «От полевого эксперимента - к созданию устойчивых агроэкосистем в изменяющемся мире: методология, инструментарий, реализация». — СПб.: IAMFE, изд. СЗ НИИМЭСХ. -2010.-е. 36-38 (0,43 п.л./0,11 п.л.)

6. Насибов Х.Н. Технологический регламент высокоточного внесения удобрений [текст] / В.И. Старовойтов, O.A. Старовойтова, А.Н. Гаврилов, A.A. Манохина, Х.Н. Насибов, Отв. за выпуск В.И. Старовойтов // М.: Россельхозакадемия, ВНИИКХ. -2010. - 21 с. (1,3 п.л./0,26 п.л.)

7. Насибов Х.Н. Эффективность дифференцированного дробно-локального внесения удобрений под картофель по картированию полей [текст] / Старовойтов В.И., Старовойтова O.A., Насибов Х.Н. // Сб. мат-лов науч.-практ. конф. Современные тенденции и перспективы инновационного картофелеводства. - Чебоксары: КУП Чувашской Республики «Агро-Инновации».-2011.-с. 116-119 (0,25 п.л./0,08 пл.)

8. Насибов Х.Н. Урожайность картофеля в зависимости от приёмов подготовки почвы перед посадкой [текст] / Старовойтов В.И., Старовойтова O.A., Насибов Х.Н. // Картофелеводство. Сб. науч. тр. // мат-лы науч.-практич. конференц. и координационн. совещан. Современные тенденции и перспек-

тивы развития селекции и семеноводства картофеля (к 80-летию ВНИИКХ). -Россельхозакадемия Всерос. НИИ картоф. хоз-ва. под ред. Е. А. Симакова. М. -2011,- с. 358 - 361 (0,19 п.л./0,06 п.л.) - КВК 5-901282-16-7(978-5-901282-16-8) 9. Насибов Х.Н. Урожайность картофеля в зависимости от приёмов подготовки почвы перед посадкой [текст] / Старовойтов В.И., Старовойтова О.А., Насибов Х.Н. // Современное состояние и перспективы развития картофелеводства //Сб. материалов IV науч. практич. конференции. — Чебоксары. — КУП ЧР «Агроинновации». - 2012. - с. 176-178 (0,25 п.л./0,08 п.л.)

Подписано в печать /¿7 //. ¿¿)/3 ъ Усл. I Ч п.л.

Заказ /03<&> Тираж /00

Печать ризографическая. ГНУ ВНИИКХ им. Лорха, п. Красково 1, Московской области

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Насибов, Хикмет Насир оглы, Москва

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК

Всероссийский научно-исследовательский институт картофельного хозяйства им. А.Г. Лорха

/ у Ж-На правах рукописи

04201450217 -' " /

НАСИБОВ ХИКМЕТ НАСИР оглы

локального внесения удобрений

Специальность: 06.01.09 - овощеводство

Диссертация на соискание учёной степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель:

доктор технических наук профессор Старовойтов В.И.

Москва 2013

Введение 4

1 КРАТКИЙ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 9

1.1 Новые направления развития технологии возделывания картофеля 9

1.2 Способы предпосадочной обработки почвы при возделывании

картофеля 20

1.3 Эффективность дробно-локального внесения минеральных

удобрений 30

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 35

2 УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ 3 5

2.1 Схема опыта 35

2.2 Условия проведения исследований 36

2.3 Методы исследований 38

2.4 Расчёт «точных» доз внесения азофоски при уходе за посадками в зависимости от содержания обменного калия в почве перед посадкой 39

2.5 Метеорологические условия 43

3 ИЗМЕНЕНИЯ АГРОФИЗИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ

ПОЧВЫ ОТ ИЗУЧАЕМЫХ ПРИЕМОВ 46

3.1 Влажность почвы 46

3.2 Плотность почвы 50

3.3 Параметры клубневого гнезда 53

3.4 Учёт сорной растительности 57

4 РОСТ И РАЗВИТИЕ КАРТОФЕЛЯ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ

АГРОТЕХНИЧЕСКИХ ПРИЕМОВ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ 4.1 Биометрические показатели развития ботвы картофеля

60 60

4.2 Динамика роста ботвы и накопления урожая 64

4.2.1 Накопление массы ботвы 64

4.2.2 Накопление массы клубней 69

5 УРОЖАЙНОСТЬ И КАЧЕСТВО КАРТОФЕЛЯ 73

5.1 Урожайность 73

5.2 Структура урожайности 75

5.3 Содержание крахмала и сухих веществ в клубнях 80

5.4 Содержание нитратов в клубнях 82

5.5 Качество вареного картофеля 83

5.6 Лежкость картофеля в зависимости от технологических

приемов возделывания 84

6 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ И БИОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИЕМОВ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ КАРТОФЕЛЯ 87

ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ПРОВЕРКА 90

ВЫВОДЫ 90

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ 92

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 93

ПРИЛОЖЕНИЕ 105

Существующая «уравнительная» система земледелия предусматривает воздействие на систему «почва-растение» на основе усредненных показателей о содержании элементов питания в почве, влажности, гумуса, кислотности рН, наличии сорняков, вредителей растений и др. Такая система ведения хозяйства ограничивает дальнейшую интенсификацию с.-х. производства.

В пределах одного поля может наблюдаться значительное варьирование агрохимических, агрофизических, фитосанитарных и прочих количественных и качественных показателей [74, 121], от которых зависит урожайность. Активно развивается новое направление науки на основе современных информационных технологий, получившее название «точное земледелие», обеспечивающее создание самых перспективных технологий производства растениеводческой продукции. Суть точного земледелия заключается в экономически и экологически выгодном использовании сельскохозяйственных площадей и состоит в том, что для получения с каждого поля максимального количества качественной и наиболее дешевой продукции создаются для всего посева оптимальные условия роста и развития растений без нарушения экологических норм. Некоторые

различия, от которых зависит судьба урожая, можно снизить путем автоматического изменения воздействий сельскохозяйственных машин при обработке почвы, внесении удобрений и мелиорантов, распределении средств защиты растений дифференцировано по каждому участку поля. Такой способ использования сельскохозяйственных земель, как показывает международный опыт, позволяет оптимизировать производственные издержки и одновременно снизить негативные воздействия на окружающую среду [7, 119].

Установлено, что чем более неблагоприятны почвенно-климатические и погодные условия, тем в большей степени ведение с.-х. производства на уравнительных принципах снижает его эффективность, повышает опасность загрязнения и разрушения природной среды. Преодолеть недостатки сложившейся традиционной системы ведения с.-х. производства возможно посредством дифференцированного воздействия на почву, растение, окружающую среду. Несмотря на имеющиеся подтверждения преимуществ ведения земледелия на основе дифференцированного воздействия на систему «почва-растение» как за рубежом, так и в нашей стране, комплексным исследованиям по этому направлению до 1990-х годов не уделялось должного внимания из-за ряда объективных факторов: не был достигнут соответствующий уровень технологического и технического обеспечения, необходимый для успешной реализации адаптивных технологий дифференцированного воздействия на систему «почва-растение»; не стояли так остро проблемы энергоресурсообеспечения и защиты среды от загрязнения.

В настоящее время на повестку дня поставлен вопрос о развитии технологий высокоточного земледелия, позволяющих повысить конкурентоспособность агропромышленного производства, обеспечивающего продовольственную безопасность страны, интеграцию в мировое сельскохозяйственное производство и создать научно-технический задел для широкого спектра инноваций в различные сектора сельского хозяйства.

Высокоточное земледелие имеет два аспекта: точное выполнение операций, повышающее их эффективность, урожайность и создание продукции здорового

питания с минимальным отрицательным влиянием на окружающую среду. Снижение химического антропогенного влияния на агробиоценозы повышает их устойчивость, позволяет получать дополнительную прибавку урожая.

Полученные данные позволят повысить урожайность и качество картофеля, снизить количество обработок почвы, уменьшить негативное влияние пестроты плодородия почвы при возделывании картофеля по высокоточной технологии внесения удобрений.

Цель исследований:

- регулирование урожайности картофеля за счет повышения эффективного плодородия почвы путем минимизации предпосадочной обработки почвы и высокоточной технологии дробно-локального внесения минеральных удобрений по результатам картирования поля по калию.

- выравнивание условий питания на участках поля с пониженным плодородием для повышения урожайности;

- ресурсосбережение при предпосадочной обработке почвы и внесении минеральных удобрений.

Задачи исследований:

1. Выявить эффективность раздельного и совместного влияния агротехнических приемов возделывания: обработки почвы перед посадкой; норм и сроков внесения (при нарезке гребней перед посадкой и при послевсходовой

механической обработке посадок) минеральных удобрений на урожайность и качество ранних и среднеранних сортов картофеля.

4. Провести экономическую и биоэнергетическую оценку агроприемов.

Научная новизна исследований:

- установлена зависимость урожайности и качества картофеля от предпосадочной обработки почвы, сроков и высокоточных доз вносимых удобрений;

- доказана эффективность нулевой обработки и глубокого рыхления почвы перед посадкой; установлено влияние дробно-локального внесения минеральных удобрений по результатам картирования поля по калию. В связи с тем, что калий осуществляет связь процессов дыхания и фосфорилирования и играет важную роль в жизни растений картофеля, предложено проводить расчёт «точных» доз локального внесения минеральных удобрений при уходе за посадками в зависимости от содержания обменного калия в почве перед посадкой.

Практическая ценность полученных результатов. Разработан комплекс агроприемов минимальной предпосадочной обработки дерново-подзолистых супесчаных почв и дифференцированного дробно-локального внесения минеральных удобрений по результатам картирования полей по калию, позволяющий повысить урожайность на вариантах раннего сорта Удача на 30%, среднераннего сорта Невский на 28% и качество клубней картофеля; снизить объемы использования минеральных удобрений при выращивании раннего картофеля. Разработаны предложения по усовершенствованию технологии возделывания снижающие себестоимость производства раннего картофеля на 19-21% .

- элементы технологии возделывания раннего картофеля;

- предпосадочная обработка почвы: «нулевое» и глубокое рыхление;

- дифференцированное дробно-локальное внесение минеральных удобрений по результатам картирования поля по содержанию обменного калия.

Апробация работы. Результаты исследований доложены и обсуждены: на Всероссийской конференции (с международным участием) «Математич. модели и информацион. технологии в с.-х. биологии: итоги и перспективы» (СПб. - ГНУ АФИ, 2010);

- на Международной конференции Северных стран «От полевого эксперимента - к созданию устойчивых агроэкосистем в изменяющемся мире: методология, инструментарий, реализация» (СПб. - СЗ НИИМЭСХ, 2010);

- на научно-практической конференции и координационном совещании «Современные тенденции и перспективы развития селекции и семеноводства картофеля» (к 80-летию ВНИИКХ, 2011) (стендовое выступление);

- на заседаниях научно-методической комиссии ВНИИКХ в 2011 -2012 годах.

Реализация результатов исследований.

Публикации. По результатам исследований опубликовано 9 научных статей, в том числе 2 в лицензируемых изданиях.

1 КРАТКИЙ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Новые направления развития технологии возделывания картофеля

В настоящее время картофель возделывается в Российской Федерации на площади более 2,2 млн. га, при этом в крупнотоварном производстве (СХО и КФХ) - около 323 тыс. га. Прогноз развития картофелеводства показывает, что оно постепенно укрупняется, увеличиваются площади механизированного возделывания картофеля, как в отдельных хозяйствах, так и в целом по стране [57, 96]. В Российской Федерации используется ряд технологий, которые в первую очередь отличаются шириной междурядий. Сажают картофель гребневым способом с междурядьями 70, 75 и 90 см и на грядах (в две строчки по схеме (110+30) см и в одну строчку с междурядьями 140 (150) см). Распространенные в нашей стране технологии возделывания картофеля удобно представить в виде схемы (рисунок 1.1). Учёные ВНИИ картофельного хозяйства провели широкие сравнительные исследования этих технологий на разных типах почв: на легких по механическому составу, тяжелых и систематически переувлажняющихся почвах и с недостатком влаги.

Анализ результатов исследований показывает, что на суглинистых почвах хорошие результаты по продуктивности и параметрам комбайновой уборки показывают западно-европейские технологии возделывания картофеля. По сравнению с традиционными технологиями, они обеспечивают существенное повышение продуктивности, снижение в 1,5...2,0 раза засоренности вороха и степени повреждения клубней [40, 42, 43, 83, 98, 131].

Для супесчаных и легкосуглинистых почв эффективна интенсивная технология с использованием пассивных рабочих органов при традиционной ширине междурядий 70 см [42, 72, 88, 126, 144]. Основным её достоинством является невысокая себестоимость производства, низкая энерго- и ресурсоемкость, высокая производительность и простота. Эта технология возделывания картофеля полностью обеспечена (кроме комбайна) недорогими техническими средствами отечественного производства.

ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА КАРТОФЕЛЯ

Рисунок 1.1 - Схема технологий производства картофеля:

* - с использованием пассивных рабочих органов на предпосадочной обработке почвы и окучивании,

** - с использованием активных рабочих органов на предпосадочной обработке почвы и окучивании.

В таблице 1.1 представлены основные технологические операции, которые производятся в зависимости от принятой технологии возделывания и типа почв.

Широкорядные технологии возделывания картофеля с шириной междурядий 90 см имеют преимущества на высоко плодородных почвах для уровня урожайности свыше 250 ц/га [16, 43, 55]. Потенциальные возможности гребня в этой технологии свыше 400 ц/га [15, 98, 103]. По многолетним данным, увеличение ширины междурядий с 70 до 90 см даёт прирост урожайности картофеля на 10.. .15%. На супесчаных почвах эта технология включает машины с пассивными рабочими органами для обработки почвы и ухода за посадками, а на суглинистых почвах - с активными рабочими органами. Отмечено снижение

повреждения посадок фитофторозом за счет лучшей продуваемости [85, 110]. Снижается на 25% расход топлива на единицу продукции, эффективнее используются новые энергонасыщенные тракторы. Эта технология на больших площадях внедрена в ОПХ «Минское» (Костромская обл.), ОПХ ВНИИКХ «Ильинское», ООО «Дока Джин», ОПХ «Каменка» (Московская обл.) и др. [95, 96, 97, 105].

Таблица 1.1 Основные операции в зависимости от технологии возделывания и связности почв

Технологии возделывания

Интенсивная Западно- Широкорядная Грядовая

Операции (междурядья 70 см) европейская (между- (междурядья 90 см)

почвы рядья почвы почвы

легкие связные 75 см) легкие связные легкие связные

Боронование + - - - - -/+ +/-

Культивация + + - + - +/- +/-

Весновспашка - +/- +/- - +/- - +/-

Фрезерование - + + - + - +

Нарезка гребней + + - + - + +

Посадка + + + + + + +

1 -я довсход. обработка + + - + - + -

2-я довсход. обработка + + - + - + -

Фрезерное окучивание - - + - + - +

Обработ. гербицидами - - + - + - +

Междурядная обработ. + + - + - + -

Окучивание + + - + - + -

3-5 обработок от + + + + + + +

болезней и вредителей

Десикация + + + + + + +

Скашивание ботвы + + + + + + +

Уборка картофеля + + + + + + +

Важным достоинством грядовой технологии является их адаптивность к существующему шлейфу машин и высокий коэффициент размножения клубней. Для возделывания картофеля на грядах можно переоборудовать машины, предназначенные для реализации технологий с шириной междурядий 70 см [9, 10]. Также имеется возможность приобретения полностью переоборудованных комплектов, в т.ч. укомплектованных специальными сажалками, выпускаемыми в России и за рубежом. Производственные испытания грядовой и грядово-леночной

технологий возделывания картофеля продемонстрировали их пригодность на разных типах почв: суглинистых, легко суглинистых и супесчаных. Грядовая и грядово-ленточная технологии возделывания более устойчивы к неблагоприятным воздействиям окружающей среды. Высокую эффективность эта технология показывает при специальном выращивании крупных клубней, например, для производства картофеля фри, «крошки-картошки» [79].

Информация о работе

Насибов, Хикмет Насир оглы
кандидата сельскохозяйственных наук
Москва, 2013
ВАК 06.01.06

Диссертация

Повышение эффективности высокоточного возделывания картофеля на дерново-подзолистых супесчаных почвах путём минимизации предпосадочной обработки почвы и дифференцированного дробно-локального внесения удобрений - тема диссертации по сельскому хозяйству, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы