Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Продуктивность тепличных мини-клубней в зависимости от способов предпосадочной обработки почвы, схем посадки и массы клубня

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Иванова, Александра Алексеевна, Москва

Российская академия сельскохозяйственных наук. Всероссийский научно-исследовательский институт картофельного хозяйства

на правах рукописи

Иванова Александра Алексеевна

Продуктивность тепличных мини-клубней в зависимости от способов предпосадочной обработки почвы, схеме посадки и массы клубня.

Специальность 06.01.05 - селекция и семеноводство

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научные руководители: доктор сельскохозяйственных наук А.М.Гордеев кандидат биологических наук

А.И. Усков

Москва - 1999.

Оглавление

Глава I. Обзор литературы

1. Способы предпосадочной обработки почвы под картофель..........5

2. Урожайность картофеля в зависимости от густоты посадки и массы клубня.............................................................................8

Глава II. Условия и методика проведения исследований

1. Цель и задачи исследований................................................16

2. Схемы опытов и методика учетов и наблюдений......................16

3. Почвенно - климатические условия.......................................19

Экспериментальная часть

Глава III. Влияние способов обработки почвы, схем посадки и

массы фракций мини - клубней на рост и развитие растений, продуктивность и качество семенного материала.

1. Плотность и влажность почвы в зависимости от способов обработки

и схем посадки.................................................................25

2. Рост и развитие растений...................................................34

3. Результаты визуальной оценки и серологических анализов.........41

4. Урожай и его структура ...................................................47

Глава IV. Оценка продуктивности и семенных качеств

оздоровленного материала в последействии.

1. Рост и развитие растений...................................................56

2. Результаты визуальной и серологической оценки потомства.......62

3. Продуктивность и выход семенной фракции...........................67

4. Клубневой анализ.............................................................68

Глава У. Экономическая эффективность приемов выращивания мини-клубней ........................................................................74

Глава VI. Результаты производственной проверки.

1. Производственная проверка................................................77

Выводы....................................................................................78

Предложения производству .......................................................80

Список литературы ..................................................................81

Приложения ...........................................................................94

Предисловие

Автор работы выражает искреннюю благодарность руководству Смоленской опытной станции, сотрудникам агрохимлаборатории, специалистам производственного отдела опытной станции, механизаторам бригады Опытное поле за помощь, оказанную в процессе подготовки материалов по данной теме.

Введение

Среди ведущих сельскохозяйственных культур картофель занимает одно из первых мест. Ни одна сельскохозяйственная культура не пользуется такой популярностью, как картофель, его по праву называют вторым хлебом.

По объему производства Россия является одним из лидеров, доля в мировом производстве составляет 15% по валовому сбору,почти 20% - по посевным площадям.

Однако урожайность этой культуры в нашей стране значительно ниже (10-11) т/га, чем в странах с развитым картофелеводством: Голландия (40-45 т/га) США, Франция (30-35) т/га и даже ниже, чем средний мировой уровень (15 т/га).

За последние годы существенно изменилось соотношение объемов производства в основных категориях хозяйств. Увеличилось производство в индивидуальных хозяйствах частного сектора и резко сократилось в сельскохозяйственных предприятиях общественного сектора. Эти перемены произошли и в Смоленской области. Доля общественного сектора в производстве картофеля в 1998 году составила 3%, частного 97%, средняя урожайность в общественном секторе 4,9 т/га, в частном 6,8 т/га.

В настоящее время повышение эффективности производства картофеля во всех категориях хозяйств возможно при увеличении урожайности культуры.

В решении этой проблемы одну из ведущих ролей играет семеноводство, однако, в последние годы многие элитно - семеноводческие хозяйства резко сократили производство семенного картофеля, во многих регионах стоит проблема эффективного контроля качества и сертификации семенного картофеля на всех уровнях производства и реализации. Удельный вес высших репродукций в семенном фонде сокращается и возрастает доля массовых репродукций.

Известно, что картофель размножается вегетативным способом, в процессе репродуцирования быстро накапливает вирусные и грибные болезни.

Величина урожая и его сохранность напрямую зависят от качества посадочного материала. Сохранить сорт в здоровом состоянии на протяжении многих лет может отлаженная система первичного семеноводства.

В системе первичного семеноводства картофеля в настоящее время получила широкое распространение технология оздоровления от вирусных болезней с использованием культуры ткани.

Одной из составных частей этой технологии является выращивание оздоровленных мини-клубней в теплицах или на гидропонных установках и введение их в семеноводческий процесс.

Наибольший эффект от мини - клубней, быстрое размножение исходного материала можно получить при знании технологических приемов, повышающих урожай, выход семенных клубней, а так же сохраняющих картофель в здоровом состоянии.

В 1995-1999 гг. на Смоленской Ордена Трудового Красного знамени сельскохозяйственной опытной станции имени А .Н. Энгельгардта изучали различные способы предпосадочной обработки почвы, схемы посадки разных по массе тепличных мини-клубней. Исследования проводили с тремя сортами картофеля, различными по скороспелости: Жуковский ранний, Свитанок киевский - среднеранний, Росинка - среднеспелый.

ГлаваI

Обзор литературы 1.Способы предпосадочной обработки почвы под

картофель.

Обработка является одним из основных агротехнических приемов, способствующих повышению урожаев картофеля.

Картофель, как культура, формирующая урожай в почве, предъявляет повышенные требования к ее физическому состоянию: рыхлости, влажности, просеваемости.

Культура картофеля имеет биологическую особенность развивать корневую систему в поверхностном слое. Более 80% корней сосредоточено в слое 0-20 см (А. И. Замотаев 1970) Поэтому особенное внимание уделяется предпосадочной подготовке почвы, задачи которой - создание рыхлого пахотного слоя, сохранение влаги, заделка удобрений, очищение поля от сорняков.

Существует множество способов предпосадочной подготовки почвы. До последнего времени весеннюю обработку почвы под картофель рекомендовали проводить мельче зяблевой вспашки (А. И. Замотаев и др. 1985) В этом случае исключается выпахивание на поверхность бесструктурного и засоренного верхнего слоя, запаханного с осени.

В обязательных агротехнических правилах указывалось, что глубина весенней перепашки зяби должна быть на 3-5 см мельче зяблевой обработки.

Таким образом было теоретически обосновано, что под картофель необходима мелкая весенняя перепашка зяби.

Как показывают наблюдения, суглинистые и тяжелосуглинистые почвы, глубоко обработанные осенью, в большинстве случаев не сохраняют на следующий год оптимальную рыхлость для нормального развития картофеля.

Как отмечает Б. А. Писарев (1973), вспаханная с осени на 28-30 см дерново - подзолистая средне - суглинистая почва уже к ранней весне до предпосадочной обработки по плотности и величине общей пористости возвращается к исходному состоянию, которое было до зяблевой вспашки.

Это связано с тем, что в осенне-зимний и ранневесенний периоды под влияние осадков и собственной массы почва сильно уплотняется и имеет равновесную плотность по всей глубине пахотного горизонта.

Как показали исследования НИИ картофельного хозяйства, наиболее эффективными приемами обработки почвы оказались такие, при которых осенью проводили зяблевую вспашку на глубину пахотного слоя, а весеннее дискование и перепашку на 12-16 см и глубокую безотвальную обработку на 28-30 см. Высокий эффект такой обработки объясняется тем, что поспевание пахотного горизонта суглинистых почв происходит неравномерно. Сначала бывает готов к обработке верхний слой почвы (до 12-16 см), а через 5-7 дней - низлежащий. Обработка суглинистой почвы в два срока, по мере

5

поспевания разных слоев, обеспечивает рыхлую мелкокомковатую пашню, при этом верхние, деятельные в биологическом отношении слои почвы располагаются в зоне залегания корневой системы.

Однако подготовка почвы в два срока сложна в организационном отношении. Нередко после первой обработки проходят дожди и перепашку приходится проводить заново, но уже в более поздние сроки.

Использование орудий с активными рабочими органами может дать возможность проводить предпосадочную подготовку почвы за одну рабочую операцию.

В связи с этим многие авторы перспективным приемом весенней обработки почвы считают фрезерование (И. М. Гонтюров. Ш. Н. Каримова, 1972, Б.А. Булаткин, 1991). Обработка фрезерными почвообрабатывающими орудиями обеспечивает оптимальную плотность почвы на протяжении почти всего вегетационного периода.

Улучшение физических свойств почвы и повышение ее биологической активности способствует созданию более благоприятных условий для роста и развития картофеля.

Фрезерные почвообрабатывающие орудия обеспечивают хорошее качество рыхления почвы при ее повышенной влажности. По наблюдениям А.И. Замотаева и др. (1985) при влажности дерново - подзолистых суглинистых почв 23 - 25% почвообрабатывающие плуги оказались неработоспособными, качество вспашки было очень низким.

В этих условиях обработка почвы роторным плугом обеспечивала удовлетворительное качество рыхления. Это подтверждается урожаями картофеля. Так в совхозе «Болычево» Волокамского района Московской области прибавка урожая по сорту Искра при фрезеровании на 12-14 см составила 51-54ц/га по сравнению с контрольным вариантом - отвальной перепашкой зяби на 16-18 см (В. А. Булаткин. 1991).

Как отмечает И. Б. Ревут и др. (1979),предпосадочная обработка дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы фрезерным орудием обеспечивает хорошее крошение и перемешивание почвы с удобрениями, сокращение числа операций по подготовке почвы к посадке картофеля.

Б. М. Абакаров (1971) наблюдал более интенсивное накопление урожая в ранний период развития на делянках с обработкой фрезерным орудием в сравнении с отвальной и безотвальной перепашкой зяби.

И. М. Гонтюров, Ш. Н. Каримова (1972) отмечают отличное качество пашни при обработке фрезой на темно-серых тяжелосуглинистых почвах Урала. Содержание почвенной влаги при фрезерной обработке было выше на 1,4-1,7 % по сравнению с отвальной и безотвальной перепашкой. Однако расход почвенной влаги при такой обработке к середине вегетации картофеля (бутонизация-цветение) был наибольшим. Авторы связывают это с более интенсивным накоплением урожая в вариантах с фрезерной обработкой.

Одновременно существует мнение ,что для предпосадочной обработки почвы под картофель хорошим приемом является безотвальное рыхление. Ю. С. Корнев (1973) утверждает, что урожай картофеля после фрезерования не имел существенной прибавки в сравнении с отвальными и безотвальными

плужными обработками. Зато обработка фрезами требует в 2-2,5 раза больше затрат тяговых усилий, чем плугами с отвалами или безотвальными корпусами.

В.Т. Спиридонов (1973), В.И. Толкачев (1974), М.К. Котиев (1991), П. Д. Кошкин (1997) так же отмечают преимущества глубокого безотвального рыхления. Этот способ обработки способствует более равномерному распределению влаги в течение периода вегетации растений картофеля.

В исследованиях Б. М. Абакарова (1971) на среднесуглинистых легкозаплывающих дерново - подзолистых почвах Московской области безотвальная перепашка зяби на 28-30 см при выпадении ливневых осадков обеспечила меньшее уплотнение почвы, чем фрезерная обработка, не наблюдалось больших колебаний по влажности как по горизонтам почвы, так и по фазам развития растений.

В. Т. Спиридонов (1972) утверждает, что глубокое безотвальное рыхление на 28-30 см способствовало накоплению более высокого урожая клубней, особенно в год с недостатком влаги. Прибавка к контролю -перепашкой зяби на 16-18 см составила 144,6 ц /га.

Глубокое безотвальное рыхление на 27-30 см обеспечивает менее плотное сложение пахотного и особенно подпахотного слоя, увеличивает общую пористость повышает урожай картофеля в среднем на 8,8 % в сравнении с обычной перепашкой зяби на 18-20 см. (Ю.П. Филимонов, М.С. Есменеев, 1970).

В. А. Чернышев, Э. Г. Вальдгауз (1968) рекомендуют при выборе способа весенней обработки почвы под картофель учитывать особенности предшествующей культуры.

По результатам исследований М.Х. Котиева (1991) глубокая безотвальная обработка способствует понижению интенсивности испарения влаги с поверхности почвы в сравнении с отвальной обработкой, положительно влияет на рост и развитие растений, а также улучшает качество клубней.

И. Г. Мельцаев (1997) отмечает наименьшую плотность почвы при перепашке с глубоким рыхлением на 26-28 см плугом со снятыми отвалами, а самую высокую при фрезерной обработке на глубину 15-17 см. Увеличение глубины обработки зяби весной не всегда приводит к положительному результату, особенно в условиях недостатка влаги. Как утверждает В. И. Толкачев (1974) увеличение глубины перепашки с 18-20 см до 28-30 см приводит к уменьшению влажности почвы в слое 0-30 см в условиях Пензенской области. Он рекомендует проводить безотвальную перепашку на глубину 18-20 см.

Многие авторы (В.А. Булаткин, 1992, И.Г. Мельцаев, A.A. Борин, 1997, Н.С. Алметов, 1997) отмечают хороший результат при использовании для предпосадочной обработки чизелей и плоскорезов.

В опытах И. Г. Мельцаева (1997) весенняя перепашка почвы ПН-4-35 на 15-17 см в со1ш?ании .л с глубоким рыхлением на 22-28 см КПГ-2,2 повысила урожай клубней в сравнении с перепашкой ПН-3-35 на 15-17 см в сочетании л с КОС-4 на 10-12 см с 230 до 273 ц /га.

В.И. Толкачев (1979) утверждает, что предпосадочное рыхление почвы КПГ-250 на глубину 35-40 см в условиях Владимирской области по сравнению с перепашкой плугом ПН-4-35 на 16-18 см уменьшает плотность почвы в слое 0-10 см на 0,01-0,04, 10-20 см на 0,06-0,07 г/см3. Использование этого орудия позволяет поддерживать почву в рыхлом состоянии в слое 0-30 см в первую половину лета, а в слое 20-40 см до конца вегетации, увеличить ее влажность и повысить урожайность картофеля.

Чизельные орудия по сравнению с традиционными почвообрабатывающими в ряде случаев более эффективно влияют на поддержание оптимальных агрофизических показателей почвы. Чизелевание дерново-подзолистой почвы на глубину 25-30 и 35-40 см в сочетании с дискованием резко улучшает ее водно-воздушные свойства, увеличивает корнеобитаемый слой (В.А. Булаткин, 1992).

Анализируя все сказанное выше, можно сделать вывод, что в выборе способа предпосадочной обработки почвы под картофель не существует определенного шаблона.

Во многом способ обработки определяется конкретными условиями: климатом, типом почв и их механическим составом, предшественником, способом обработки с осени.

2.Урожайность картофеля в зависимости от густоты

посадки и массы клубня

Площадь питания и масса посадочного клубня оказывают прямое воздействие на урожайность и себестоимость картофеля. Многие авторы на основании опытных данных утверждают, что загущение посадок приводит к увеличению урожая клубней (М.А. Алексеева, 1967 И.Н. Зарецкая,1971, А. А. Князев, В.М. Алферов, 1986; А.Х. Абазов, О. А. Уртаев, 1991; В. А. Касаткин, 1991).

В опытах Н. В. Кононученко, М.С.Никитиной (1970) только за счет увеличения густоты урожай повысился на 13-17 %.

Н.В. Кеса (1973) сообщает, что загущение посадок с 48 тысяч кустов до 95 тысяч на гектар повышает урожай на 7-16%.

По данным В.П. Фомина (1976) с увеличением густоты посадок с 80 до 120 тысяч кустов на гектар урожай повышается на 45-68 %.

В опытах А.Х. Абазова, O.A. Уртаева (1991) урожайность значительно возросла с увеличением густоты посадки. Разница между крайними вариантами достигла 212-218 ц /га или 47-50,5%.

Одновременно в ряде исследований отмечалось увеличение урожайности в разреженных посадках (Б.В. Анисимов, В.П. Парфенов, В.Н. Акатьев, 1989, К. Партоев, 1990; Л.И. Шаламова, И.Н. Мамичева, С.А. Феоктистова, 1990).

По данным Е.А.Осиповой (1973) на дерново-подзолистых почвах Ленинградской области густота стояния растений оказывает слабое влияние на урожай картофеля сорта Столовый-19. При густоте 40,8; 59,6; 119,0; 158,4 тысяч кустов на гектар различия были в пределах ошибки опыта.

В опытах И.И. Рагозиной (1986) при закладке питомников отбора и испытания клонов наибольшее количество клубней под кустом формируется при увеличении площади питания.

М.Ф. Трусов, В.П. Кокшаров (1990) отмечает, что валовой урожай при повышении нормы посадки с 1,4 т/га (20 тыс. кустов) до 5,6 т/га (80 тыс. кустов) сначала резко возрастал, затем повышается менее значительно, а при загущении до 100 тыс. кустов (7,0 т /га) даже снижался.

Т.С. Козырев, Б.С. Пучков (1976) наблюд