Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

РАЗРАБОТКА ЭЛЕМЕНТОВ РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩЕЙ ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ АРБУЗА В УСЛОВИЯХ ОРОШЕНИЯ

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Автореферат диссертации по теме "РАЗРАБОТКА ЭЛЕМЕНТОВ РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩЕЙ ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ АРБУЗА В УСЛОВИЯХ ОРОШЕНИЯ"

&-ЗЧ9&

На правах рукописи

Гуляева Галина Васильевна

РАЗРАБОТКА ЭЛЕМЕНТОВ РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩЕЙ ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ АРБУЗА В УСЛОВИЯХ ОРОШЕНИЯ

Специальность: 06.01.09-растениеводство

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Астрахань - 2004

Работа выполнена в Государственном научном учреждении Всероссийского научно-исследоваггельского института орошаемого овощеводства и бахчеводства РАСХН.

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Коринец В.В.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, '

профессор Дютин К.Е., доктор сельскохозяйственных наук . Быковский Ю.А.

Ведущее предприятие: ГНУ Быковская бахчевая селекционная опытная ' • . станция.

Зашита диссертации состоится « . 2004 года

в часов на заседании регионального диссертационного совета

КМ 212.009.01 при Астраханском государственном университете по адресу: 414000, г. Астрахань, пл. Шаумяну 1. • ■ 4 ■'■■.."

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Астраханского государственного университета по адресу: 414056, г. Астрахани, ул. Татищева, 20а,

Автореферат разослан « ¿^^2004г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат сельскохозяйственных наук,

доцеш ■ ~ /I Пучков МЛО.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследований. В настоящее время Россия — страна с наибольшим количеством площадей, занятых посевами бахчевых культур. Промышленное бахчеводство сосредоточено главным образом на Юго-Востоке, что обусловлено климатическими условиями.

В производстве бахчевых культур преобладает арбуз, занимающий 70-80% бахчевых площадей, возделывание которого перспективно, благодаря его засухоустойчивости, отзывчивости на орошение и способности эффективно использовать биоклиматические условия региона. Но урожайность арбуза по-прежнему невелика, а его производство остается трудоемким и высошзхгратным .При культуре арбуза в орошении применение удобрений с размещением оптимального количества растспий на I га позволяет более полно использовать потенциальные возможности растения. Нажное значение в ресурсосбережении имеет получение высоких урожаев с минимальными затратами на удобрения, т.к. применение минеральных удобрений - это энергоемкий агротехнический прием. Оптимизировать дозы удобрений и снизить затраты га их применение позволит использование такого агротехнического приёма, как выбор лучшего предшественника. Действие предшественников на урожайность арбуза в орошаемых условиях Нижнего Поволжья не изучено. Принимая во внимание комплекс ценных биологических и хозяйственных признаков, а также, учитывая недостаточную разработку отдельных элементов технологии возделывания арбуза в условиях орошения, обеспечивающих снижение энергозатрат и применение ресурсосберегающих агроприемов, были проведены данные исследования.

Основываясь на современном состоянии вопроса, была определена Ц£ль диссертационной работы - разработать элементы ресурсосберегающей технологии возделывания арбузавусловнях орошения, обеспечивающей снижение энергозатрат при получении высокого и качестветюго урожая.

В связи с этим предполагалось решить следующие задачи: определить оптимальную схему посева арбуза при различном режиме минерального питания;

изучить динамику содержания в почве азота, фосфора и калия по основным фазам вегетации арбуза;

установить влияние люцерны, как предшественника, на продуктивность растений арбуза;

определить оптимальную дозу азотных удобрений при размещении арбуза после люцерны;

выявить действие минеральных удобрений на качественные показатели плодов арбуза;

дать энергетическую опенку применения уаоб >ешій. цнб МСХА

3

Научная пошта исследований. Впервые установлена предельная густо-тастояния растений арбуза паї rait оптимальная доза минеральных удобрений при орошении, обеспечивающие ресурсосберегающий эффект. Определена роль люнерны как предшественника арбуза, обеспечивающая получение высокого урожая экологически чистой продукции плодов арбуза без внесення азотных удобрений. Проведена энергетическая оценка эффективности изученных агротехнических приемов возделывания арбуза при орошении.

Практическая значимость диссертационной работы. Производству предложены отдельные агротехнические приемы ресурсосберегающей технологии возделывания арбуза л условиях орошения. Результаты исследований включены в монографию "Ресурсосберегающие основы орошаемого земледелия".

Апробация работы. Основные результат научной работы бшш доложены на ученых Советах ГНУ ВПИИОП (2001-2004 гг.), на Всероссийских научно-практических конференциях "Российский арбуз" (2002-2003 гг.), на итоговой научной конференции ЛГУ (2004 г.), »а международной иаучно-нракпіческой конференции "Актуальные инновационные разработки по оптимизации агроландшафтов в условиях рыночных отношений", (июнь 2004 г.) г.Волгоград; на международной нлучно-практической конференции "Проблемы научного обеспечения овощеводства Юга России"(2004 г.), г.Краснодар; на международной научно-практической конференции " Научное обеспечение бахчеводства России, состояние, проблемы", р.и. Быково, ( 2004 г.).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 5 научных рабог.

Объем и структура диссертации.

Диссертационная работа состоит нз введення, семи глав, выводов, рекомендаций производству. Список использованной ліггератури включает 215 наименований, в том числе 19 на иностранном языке.

Работа изложена на 136 страницах машинописного текста, содержит 42 таблицы, иллюстрирована 2 рисунками. Приложение включает 20 таблиц, 2 справки.

Условия и методика проведения исследований. Исследования по теме диссертации выполнены в период 1988-2000 гг. в экспериментальном хозяйстве Государственного Научного учреждения Всероссийский НИИ орошаемого овощеводства и бахчеводства (г.Камызяк Астраханской области). Лабораторные исследования велись в лаборатории массовых анализов ГНУ ВНИИОБ. Все опыты проводились на сорте арбуза Астраханский.

Почвы опытного участка аллювиально-луговые, темноцветные, средне су глин истые, слабоза со ленные. Тип засоления хлор ид но-сульфатный. Содержание гумуса 1,7-2,7%, азота легкогидролнэуемого 65,1-77,4мг, подвижного фосфора 66,5-112,4мг, обменного калия 195,3-228.,8мг на 1 кг воздушно- сухой почвы.

Реакция почвенной среды близка к нейтральной. Место проведения исследований находится в центральной части дельты реки Волга. Климат зоны характеризуется как засушливый, резкоконтинентальный. Метеорологические условия в голы проведения исследований были разнообразными н охватывали погодные условия, характерные для климата дельты р. Волга.

Решение поставленных задач осуществлялось путем постановки следующих полевых опытов.

В опыте 1 были изучены четыре схемы посева: 1,8x1,05 м; 1,8x0,7 м; 1,8x0,52 м; 1,8x0,35 ми четыре варианта доз удобрений: без удобрений (контроль), N^P^K^;

NJ13P1(0K.):a. Делянки фактора Л (схемы посева) использовались как блоки для делянок фактора В (дозы удобрений).

Обшая площадь делянок составляла — 360 мг, 252 м\ 180 м1, 144 м1; учетных соответственно - 10S м1, 81 м1,54 м1,40,5 м1. Повгорность шестикратная.

В опыте 2 по определению влияния предшественника на урожайность арбуза были нзучены два предшественника: зерновые и люцерна; два варианта доз удобрений: без удобрений и Н|МР1ИК^.

В опыте 3 по определению доз азотных удобрений при размещении арбуза после люцерны были включены следующие варианты: без удобрений (коигроль)1Р,|аК^(фон); N4)PIJJK9((; H^P^K^; N^P^K^; N^Pj^K^,; Р1Ю; В опыте 2 и 3 применяли схему посева 1,8 х 0,52 м.

Общая плоишь делянки 180 м\ учетной - 54 м1. Повгорность четырехкратная. Агротехнику на опытах осуществляли согласно принятым рекомендациям в данноП зоне ( за исключением изучаемых агроприемов ). Посев проводили во 2-3 декаде мая. Культуру арбуза вели в орошаемых условиях. Поливы ( 8-10 втечение вегетации ) проводили дождевальной машиной ДДА-100МА, поливные нормы в зависимости от метеорологических условий колебались в пределах 350-б00куб.м/га, оросительные ог 3200 до 5600к><). м/га. Уборку арбуза проводили в несколько приемов но мере созревания плодов.

Для всесторонней оценки результатов исследований полевые опыты сопровождались наблюдениями, анализами и учетами.

1. Отмечали даты наступления основных фенологических фаз развития -всходы, шатрик, образование плетей, цветение мужских и женских цветков, начало созревания плодов и массовое созревание. За начало фазы прншшали наступление сё у 259í> растений, массовое -75%.

2. Учет гу стоты стояния растений проводили после прореживания растений в гнездах и перед уборкой урожая.В каждом гнезде оставляли по одному растению.

3. Опенку интенсивности роста, биометрические измерения провопили в соответствии с методикой палевых опытов в овощеводстве и бахчеводстве (1979).

4. Динамику ассимиляционной поверхности - гравиметрическим метолом (Велик В.Ф. н др., 1970).

5.1lapacramic абсолютно сухой массы - по морфологическим частям урожая.

6. Учет урожая по фракциям. Размер стандартного плода по диаметру не -менее 17 см [ГОСТ 7177-80].

7. Для оненки качества плодов определяли содержание: Сахаров в % (цианидный метод); нитраты в мг/кг сиро» массы (ионометрический метод); сухие вещества в % ( метод высушивания).

8. Динамику выноса основ них элементов минерального питания — по морфологическим частям растений.

9,Oi6op почвенных обрашов для агрохимического анализапроводили буром в 2 несмежных повторениях на глубину 0-20 и 20-40 см. Определяли содержание: легкогидролшуемого азота (мг/кг) — но методу "Порина; подвижного фосфора (м г/кг) по Мачигину, обменного калия (мг/кг) — в 1% углсаммоиийиой вытяжке с последующим определением на пламенном фотометре; рИ - на рН - метре, сумму воднорастворнмых солей в % - по ЦИНАО (катион но-алио иной волной вытяжке).

Ю.Энергетичсскую оценку применяемых агроприемов проводит но методическим рекомендациям," Энергетическая оценка эффективности семеноводства арбузов4 (2003).

11. Сравнение вариантов в опытах проводили по наименьшей существенной разнице, данные обрабатывались метолом дисперсионного анализа по Б.Л.Дос-иехову (1979).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

¡.Влияние схемы посева apSyja на урожай при рапичнаи режиме минерального обеспечения.

Внесение минеральных удобрений значительно улучшало питательный режим почвы и способствовало увеличению доступных форм питательных веществ. В течение вегетации арбуза о почве ко всех вариантах с удобрениями отмечалось повышенное содержание нитратного азота и обменного калия в слоях 0-20 и 20-40 см, в сравнении с неудобренным фоном. Количество подвижного фосфора было значительно выше в слое почвы 0-20 см, чем в слое 20-40 см. Повышение дозы вносимых удобрений приводило к увеличению количества подвижных форм питательных элементов в почве, но не пропорционально вносимым дозам. Увеличение дозы удобрений с полуторной - N^P^K^, до двойной - NJWPJWK|;;| не привело к значительному повышению содержания питательных элементов в почве.

Изменение питательного режима почвы под действием удобрений отразилось на химическом составе растений арбуза. Известно, что химический состав различных органов растения является относительно стабильной величиной. Однако уровень обеспеченности почвенной среды элементами шгтання сказывается на содержании в тканях различных органов, в первую очередь вегетативных. Как

показали наши исследования, поя воздействием минеральных удобрений происходит увеличение содержания макроэлементов а растении. На вариантах без внесения удобрений содержание азота в вегетативной массе растений в фазу шатркка составляло 3,9-4,7% на абсолютно сухой вес, вто время как при внесении удобрений в дозе КтР1ИКи его количество было 4,3-5,13%.

Одновременно с ростом содержания азота в растениях арбуза иод воздействием минеральных удобрений повышается содержание других макроэлементов Рг05 и К^О.

На содержание элементов питания в растениях арбуза оказали влияние и схемы посева. Уменьшение площади нигания при схемах посева 1,8x0,52 м и 1,8x0,35м привело к более интенсивному усвоению питательных элементов и увеличению их содержания в растениях в начальный период роста. С возрастом растений содержание азота, фосфора и калия в вегетативной массе также изменялось, достигая максимума ко времени цветения, затем происходит относительное снижение количества питательных элементов в вегетативных частях растений вследствие их оттока из листьев и стеблей в плоды. В период плодоношения содержание азота при схеме посева 1,8x0,35 м составляло 2,5-2,9%, а при посеве 1,8x1,05 м его количество было 3,2-3,9%. Отмечая относ1ггельный рост содержания азота, фосфора и калия в растениях под воздействием минеральных удобрений следует отмеппъ, что соотношение между элементами питания находится примерно на одинаковом уровне (таблниа 1). В наших исследованиях в среднем соотношение между № Р: К находится на уровне 51:9:40. На эту величину не оказали заметного влияния на схемы поссва, ни дозы внесенных удобрений.

Вегетативная масса растений арбуза, сформированная при различном режиме минерального обеспечения и разных схемах посева, обеспечила не одинаковый вынос элементов питания. Увеличение доз удобрений и загущение растений в ряду, обеспечивая более высокое содержание элементов питания в вегетативной массе, обуславливают и больший вынос згих элементов. При посеве по схеме 1,8x1,05м вынос азота в фазу плодоношения при увеличении лозы удобрений изменялся от 145,4 до 216,8кг/га. При поссвс по схеме 1,8x0,52м эти значения составили 179,5 кг/га - без удобрений и 27б,9кг/га при внесении N Р К ■

Исследования показывают, что растения арбуза больше пссго выносят калия, затем азога н намного меньше фосфора. Наибольший вынос элемс1гтов питания происходит в период плодоношения, в основном плодами. В расчете на Ют плодов более экономным было потребление азота, фосфора и калия при посеве по схеме 1,8x0,52м. При этой схеме без внесения удобрений потребление азота составляет 23,2кг, фосфора б,8кг, калия 30,1кг, при внесении удобрений в дозе N Р К эти значения составляют: азота-25,бкг, фосфора-7,2кг, калия-29кг

Содержание в еухам веществе сегетатйеной массы растений арбуза основных элементов питания ( в фазу плодоношения ), (1Ш-1993г.г.).

Схема лосем, и Дюы удоСреннА С^иср+лмие в сухоч ьетесгъ« рлстемий, % Соотношение» от суиим

N Р2О5 КЮ N Р2О5 К2О

1,8x1,05 Без удобрений 3.2 0,5 2,8 49 9 43

ЫтРпоКм 3.2 0,6 2,6 53 9 41

Ы1«>РшКк) 3,4 0,6 2.8 50 9 41

ЫтРгадКш 3,9 0,6 2,8 53 9 38

1,8x0,7 Без удобрений 3,5 0,6 2,8 51 9 40

ЫиоРиоКбО 3,6 0,6 2,7 52 9 39

МшР|£оК«> 3,6 0,6 2,8 51 9 40

№юР24йК|10 4,0 0,6 2,9 53 8 39

1,8x0,52 Без удобрений 2.9 0,6 *) 51 10 39

ЫиоРиоКьо 3,2 0,4 2.3 ¿"У 7 39

Ы|Юр1»0К90 2,8 0,4 2,8 47 7 46

ЫмэР2»К|2!> 2,9 0,4 2.5 50 7 43

1,8x0,35 Без удобрений 2.2 0,4 2,8 41 7 52

№2оРтКбо 2.2 0,5 2.6 42 9 49

№мР180К90 2,3 0.4 2 2 47 8 45

Ы2«Р240К120 2.5 0,5 2,8 43 9 48

Улучшение плодородия почвы с помощью удобрений создало благоприятные условия для формирования вегетативной массы растений арбуза. С увеличением уровня минерального питания увеличивается длина главного побега, суммарная длина всех плетей и сухая масса растений в сравнении с не удобренным вариантом при всех схемах посева (таблица 2). Увеличение густоты стояния растений, с изменением схемы посева, также повлияло на размеры и характер формирования вегетативной массы. На первых этапах развития наблюдался усиленный рост растений арбуза при посеве по схеме 1,8x0,35м. Сухая масса растений в фазу шатрика при этой схеме в среднем составила 3,9-4,2г, а при посеве по схеме 1,8x1,05м она была 2,9-3,5п Более интенсивный рост растений арбуза в загуменных посевах ( 1,8х 0,35 м) наблюдался до перехода растений в фазу цветения.

Влмние схем посева и доз минеральных удобрений на биометрические показатели растений арбуза (1988-1993г.г.).

Схема гюсеь&ъ м Доны улоСреииД Обшт дз инд побегов, м Длшатадной плети, м Диена гкамоА плети, м Дгмна гзддеой 11761«,«

1,8x1,05 Без удобрений 8,8 2.65 228 3,60

ЫШРИОКЙО 12.5 2,97 250 3.63

ЫияршКад 15.2 3.28 289 3,85

Ыш>Р2<0К|20 15,1 3.35 360 4.0

1,8x0,7 Без удобрений 9,9 2,55 160 3,54

ЫпоРшКм 12,1 2,82 191 3,67

ЪШоРтоКад 14.6 3,21 269 3,82

№юР:«К|го 11,7 3,23 272 4,31

1,8x0,52 Без удобрений 10,7 2,43 166 3,39

ЫпоРиоКм 10.8 2.97 199 3.61

МвоРжКэп 14.9 3.17 270 3,69

ЫтРгмКт 12.7 3.29 275 3.73

1,8x0,35 Без удобрений 5,5 2,11 112 2,79

»);аРпоК«а 9.6 2,27 146 2,85

11.1 2.64 160 2,95

№ЮР2(ОКШ 9,9 2.79 163 3.06

Начиная с фазы цветения, сухой вес одного растения по веем морфологическим элементам урожая, возрастал с увеличением расстояния между растениями в ряду. Ко «ремени активного плодоношения растения при схеме посева 1,8x1,05м имели максимальные показатели длины главной плети-2,65м- 3,35м; суммарной длины всех нлетеЙ-12,47-15,23м; сухой массы-223-360г. При посеве по схеме 1,8 х 0,7 м растения имели биометрические показатели близкие с растениями, размешенными по схеме 1,8 х 0,52 м. Внесение минеральных уаобреннй оказывало влияние на формирование вегетативной массы растений. Волее интенсивное нарастание вегетативной массы растений отмечалось при внесении удобрений в

Изменение густоты размещения растений арбуза в рядках от 1,05 ло 0,52м при постоянной ширине междурядий 1,8м с одновременным увеличением доты удобрений отЫРКдоЫРК привело к значительному изменению урожайности (тайШ^)" гм 1,0 1:0

Таблица 3.

Влияние огам посева и доз минеральных удобрений на урожайность арбуза, т/га. (¡988-1990гг.).

Схема имела, м (А) Долы удобрений (В).

Без удобрений Nl20Pl20KM) NisoPisoKm Nî«P2<0Kl2O В среднем по tboKTnpv Л

1.8x1.05 28,5 29,4 36.4 37.4 32.9

1,8x0,7 31.8 35.7 35.4 38.4 35.3

1,8x0.52 36.2 46.4 56.7 52.7 48.0

Всрелнемно фактору В 32,1 37,! 42,8 42,8 38,7

НСРА5,1т/га НСРп 5,8т/га НСР^ 10,1 т/га

Урожай плодов арбуза существенно увеличивается при уменьшении расстояния между растениями в ряду до 0,52м. При таком размещении растений прибавка урожая была существенной при всех дозах внесенных удобрений. Самый высокий урожай напучен при внесении удобрений в дозе N^P^K^ и посеве ло схеме 1,8x0,52м- 5б,7т/га.

Результаты опытов показали, что загущение посевов до 10,6 тыс. растений на 1га ведет к увеличению урожайности арбуза. С целью определения оптимальной густоты стояния растений на 1 га, учитывая высокую пластичность и активную приспособляемость растений арбуза, в схему опыта был включен вариант с размещением растений в рядке на расстояния 0,35м, что обеспечивает густоту стояния растений 1бтыс. на 1га. Такое увеличение количества растений на гектаре не привело к росту товарной урожайности. Большее влияние на увеличение урожайности оказало повышение дозы удобрений (таблица 4). Увеличение густоты стояния растений на 1 гектаре при посеве по схеме 1,8x0,35м привело к измельчению урожая: возрастал выход мелких плодов и уменьшалась средняя масса стандартного плода.

Таблица 4.

Урожай стандартна плодов арбуза в зависимости от осе» посева и доз минералы! их обра шй, т/са (1991-1993гг.).

Сием* посей, M (А) Дош удобрениП(В).

Î)C3 удобрений МцоРшКбо NIÎÎPITOKW N240P2M>Kl20 В среднем по ib»«rt>pv Л

1.8x0.7 26.7 34.4 40,6 43,7 36.4

1.8x0.52 26.9 39.7 44.6 45.4 39,2

1,8x0,35 25.8 34.0 40.4 37.6 34.5

В среднем но фактору В 26,4 36,0 41,9 42,2 36,6

НСРа 3,3т/га НСРв 1,93 т/га НСР.. б,бт/га

Данные показывают, что для получения высокого урожая плодов арбуза оптимальным является внесение удобрений в дозе И^Р^К^ с размещением иа гектаре 10,6 тыс. растений, что обеспечивает схема посева 1,8x0,52м. Такое размещение растений позволяет полнее использовать возможности механизации при возделывании арбуза и рациональнее использовать земельную площадь, что важно п условиях орошения.

2. Влияние предшественника на урожайность и качество арбуза.

Общеизвестно, что урожай арбуза во многом зависит от выбора предшественника, и размещение арбуза по лучшим предшественникам всегда имело большое значение. Рост, развитие растений и формирование урожая определяются фотосинтетической деятельностью. Наибольший и наилучший по качеству урожай можно получить толыю на посевах, обладающих оптимальной по размерам площадью листовой поверхности, и оптимальным ходом ее формирования. В наших опытах предшественники оказали заметное влияние на нарастание листовой поверхности растений столового арбуза. Согласно полученным результатам, при посеве арбуза после люцерны, площадь листовой поверхности растений была большей, чем по другому изучаемому предшественнику-зерновым: в фазу шзгрика на -10,9%, в фазу цветения- на 60,5%, в фазу плодоношения- на 39,8%. Помимо предшественников на величину листовой поверхности оказали влияние и минеральные удобрения, но их влияние было различным. Внесение удобрении в дозе Г^Р^К» но зерновым увеличило листовую поверхность одною растения арбуза в фазу шат-рика, по сравнению с вариантом без удобрений, на 35,6" о, а эта же доза, внесенная после люперны, увеличила площадь листьев только на 3,8%. Максимальная площадь листового аппарата формировалась к моменту созревания плодов. Затем, несмотря па благоприятные температурные условия, происходило резкое уменьшение плошали листовой поверхности, вызвзнное отмиранием нижнего яруса листьев. Следует отметить, что величина фотосинтетическою потенциала растений на не удобренном варианте после люперны была равной, как и у растений, размещенных после зерновых с внесением дозы минеральных удобрений »^„^СгаВяицаЭ).

Таблица 5,

Влияние предшественников иа фотосинтетическую мощность ___посевов арбуза (1993-1995г.г.).__

Предшественник Вариант удобрений Лозы таобрскиП (В). Фогосмпе-тнческнй погскишл, м.1н м'лм

Максимальная 1 раст„см' Мзксичалнш на 1 га. тис. м' Средняя эд сезон, тыс. м1

Зсриопие Без удобрении 10849 И,4 4,8 0,46

М|«ОР180К90 14563 15,3 6,7 0,63

Люцерна Безудобрений 13695 14,4 6,5 0,62

№80Р180К% 16651 17,4 8,1 0,77

Биометрические показатели растений в период вегетации также отражали преимущественное влияние люцерны как предшественника.

Наблюдавшиеся различия фотосинтетической деятельности между растениями, размешенными по разным предшественникам, отразились на урожайности арбуза. Установлена корреляционная связь между плошадьга листовой поверхности растений арбуза и урожайностью плодов. Коэффициент корреляции довольно высок — г - 0,8, что характеризует корреляционную зависимость между признаками как высокую. При размещении после люцерны арбузы на не удобренном фоне создали урожай плодов 51,2 т/га, а после зерновых* 3б,2т/га.(табл 1 гца б). Минеральные удобрения более эффективными был» при посеве арбуза после зерновых, прибавка урожая от их внесения составила 20,5 т/га, а после лкшерны-8,5 т/га, что отражает лучшую обеспеченность почвы питательными веществами после люцерны. Применение такого агротехнического приема, как выбор лучшего предшественника, ведет к увеличению получаемой продукции без дополнительных затрат.

Таблица 6,

Влияние предшественников на урожайность арбуза

Предшественник (Л) Парна! (Т удобрен 11П (Щ Урожай ность, т/га

1993 г. 1994 г 1995 г. Средняя

Зерновые Безудобрений 24.0 39,3 45,3 36,2

М13Эр180К90 54.0 56.6 59.5 56.7

Люнернз Без \noGpeniiii 43.9 58,8 50.9 51.2

МтРтКад 56.3 64,6 58,2 59.7

НСРа 7,1 т/га НСРв 7,1т/га НСР^ 10,1т/га

Полученные результаты свидетельствуют о Том, что, используя в качестве

предшественника люцерну в условиях орошения возможно получить урожай арбуза в пределах 50 т/га без применения удобрений, что обеспечивает ресурсосберегающий эффект, в связи с отсутствием затрат на минеральные удобрения и получением высокой урожайности.

С целью получения более высоких урожаев необходимость применения удобрений не исчезает, но, используя люцерну, как биологический источник азота, возможно уменьшить дозы самых энергоемких азотных удобрений (таблица 7 ).

Таблица 7

Влияние доз азотных удобрений на урожайность арбуза по предшественнику люцерне, пг/га.

19« г. 1997 г. 1998 г Средня«

Без удобрений 44 64 40 51

Р^К^-Фон 45 68 49 54

N45 т ((юн 44 67 40 50

N90 * фон 56 71 53 60

N1351 фок 62 69 51 61

N«0+ фон 46 65 44 52

Р|80 45 68 43 52

К90 29 56 39 41

НСР„ 5,91 т/га

При определении оптимальной дозы азотных удобрений, вносимых под арбузы после люцерны, урожайность плодов арбуза свыше бОт/га была получена при внесении азотных удобрений в дозе К,, на фоне

4. Качество плодов арбуза при воздействии различных агроприемов.

Применяя при возделывании арбуза различные агронрисмы, можно воздействовать на химический состав плодов и их вкусовые качества.

Размеры и связанная с ними масса плодов, имеют большое товарно-потребительское значение, т.к. увеличение плодов идет всегда за счет центральной бессемянной части мякоти, наиболее сочной, сладкой, вкусной. Биохимический анализ плодов арбуза показал, что размер и масса стандартного плода не оказали влияния на нкусовые качества плодов и содержание в них Сахаров, (таблица 8).

Таблица 8.

Влияние массы moda арбуза на содержание Сахаров.

Масса плода, кг Сучма Сахаров,% Масса плода, кг Сумма Сахаров, % Масса плода, кг Сумма Сахаров, V*

2,1-2,4 8,73 3,9-4.2 8,08 5,7-6,0 8,76

2.4-2,7 8,98 4,2-4,5 9,26 6,0-6,4 8,78

2,7-3,0 7,98 4,548 8,78 6,4-6,7 9,18

3,0-3,3 8,42 4,8-5,1 9,62 6,7-7,0 8.84

3,3-3,6 8,97 5,1-5,4 8,18 7.1-7,4 9,02

3,6-3,9 9,62 5,4-5.7 9,16 7,4-7.7 8.93

На улучшение вкусовых качеств плодов столового арбуза оказывают влияние вносимые удобрения, предшественник и время сбора. При втором сборе, как правило, плоды имели лучшие показатели качества, более высокое содержание Сахаров, чем в плодах первого сбора. Уаобрення повышают содержание сухих веществ и суммы Сахаров в плодах (таблица 9).

Количество нитратов в мякоти плодов при созревании резко снижается. В зрелых плодах арбуза содержание нитратов, несмотря на внесенные минеральные удобрения, было ниже предельно допустимой концентрации ( бОмг/кг сырого веса). Использование люцерны в качестве предшественника позволяет получить плоды с высокими показателями качества продукции, без риска накопления в них нитратов.

Таблица 9.

Влияние предшественников и минеральных удобрений на качество плодов арбуза.

Предшественник (Л) Вариант удобрений (В) Показатели качества

Сухое веиіестоо,% Сумма Сахаров, % N0,, мг/кг сирого веса

Зерновые Без удобрений 9,70 7.89 21,2

ИкоРіасК«) 10.30 8.50 18.0

Люцерна Вез}Яобрений 10.30 9.15 8.29

Ы|80РШК90 10,28 9.42 8,09

Применяемые агропрнемы оказали влияние не только на урожайность плодов арбуза, но и на конечную продукцию -сбор Сахаров и сухих веществ с единицы площади. Использование лкшерны в качестве предшественника без внесения удобрений позволило получить на 14,23 ц/га сахара больше, чем после зерновых (таблица 10).

Таблица 10.

Влияние предшественника и .минеральных удобрений на урожай сахара и с}т:их веществ, ц/га

Предшественник Вариант удобрений (В) Урожай плодов Урожай сухих веществ Урожай сахара

Зерновые Без удобрений 362 34,75 30,77

Ы!80Р180К90 567 55.56 49,33

Без удобрений 512 52.22 46.59

Люиерна ЫшРшКэо 597 61,49 52,53

Рі£0 523 52.30 49,16

К90 414 40.77 32.70

Внесение нолиого минерального удоорения в дозе N Р ^ К^ как после зерновых, так и после лншерны, значительно повысило урожай сахара - на 18,56 ц/га и 5,94 ц/га соответственно, в сравнении с не удобренными вариантами

Внесение одного фосфорного удобрения в дозе Р )|а после люнерны позволило получить такой же урожай сахара 49 и/га, как и при внесении полного минерального удобрения (Ы |М Р ш К^) после зерновых, за счет более высокого содержания сахара в плодах арбуза. Внесение одних калийных удобрений снизило сахаристость плодов и уменьшило сбор сахара и сухих вешеств с 1 га.

Учитывая значимость Сахаров в химическом составе плодов арбуза, важно определить взаимосвязь между листовой поверхностью и содержанием Сахаров в плодах.

Нашими исследованиями установлена корреляционная связь между плошадью листовой поверхности растений арбуза и содержанием Сахаров в плодах. Коэффициент корреляции равен 0,5, что характерна)1«! корреляционную зависимость между признаками как среднюю.

Благоприятные климатические условия, сложившиеся в Ннжне-Волжском регионе, позволяют выращивать вы со ко сахар исты с плоды арбуза. Использование оптимальных технологических приемов при возделывании арбуза позволяет улучшать качественный состав плодов, что повышает накопление энергии в хозяйственно-ценной части урожая.

Растениеводческие параметры технологии столового apúyia.

Нами составлена таблица растениеводческих, агрохимических параметров технологии выращивания арбуза в Лимане ком районе Астраханской области, с целью установления их научной обоснованности.

При установлении параметра отдавалось предпочтение той величине, которая экспериментально подтверждается. Источником таких величин являлись: научные отчеты,диссертации них авторефераты. И только при отсутствии таковых указывались другие источники, в которых не всегда есть ссылки на эксперименты.

Представленные растениеводческие параметры можно оценить как ряд постоянных величин, отражающих требования растений арбуза к условиям среды. По их данным можно судить о степени изученности , то есть научной обоснованности технологии выращивания арбуза.

Ш 16 параметров 13 или 82% изучены. Данные растениеводческих параметров технологии производства арбузов выполняются по технологической карге.

Энергетическая эффективность технологии еогделыеапия арбую.

Проведенная энергетическая оценка изучаемых arpo приёмов возделывания арбуза в орошаемых условиях выражает в единых энергетических показателях как затраты, так и полученные результаты в урожае. Затраты совокупной энергии на возделывании арбуза при орошении формировались в зависимости от применяемой схемы посева и дозы минеральных удобрений. Энергетические затраты при производстве арбуза без применения удобрений составили от 43734,5 МДж до 48197,7 МДж при изменении схемы посева, при этом на проведение поливов затрачивается 51,2-52,4% от обшего количества затрат. Применение минерального удобрения значительно увеличивает энергетические затраты, которые возрастают с увеличением дозы удобрений. Внесение минеральных удобрений в дозе N|laP)wKw увеличивает затраты совокупной энергии на 22-25%, а в дозе Ы.^Р.^К^-на 30-31%.

Применение минеральных удобрений с использованием схем посева 1,8x1,05 м и 1,8x0,7м не обеспечивает ресурсосберегающий эффект, биоэнергетический КПД применения удобрений ниже единицы. Применение минеральных удобрений энергетически оправдано при посеве по схеме 1,8x0,52м с внесением удобрений в дозе N^Pj^K^. При таком взаимодействии энергетический коэффициент составляет 1,2. Использование предшественника люцерны повышает энергетический коэффициент до 1,35, что обеспечивает ресурсосберегающий эффект возделывания арбуза в орошаемых условиях (таблица 11).

Таблица 11.

Энергетическая оценка технологии возделывания арбуза по рапичным предшественникам в условиях орошения.

Предшественник Вариант удобрений Урожайность, т/га Затрэты совокупной энергии, МДЖ/га Энергия хозяйственной части урожая, МДЖ/га Энерогети-ческиП коэффициент

Зсрновые 1>ез улобрсннП 36,2 47527,7 53938,0 1,1

NuoPisoKw 56,7 65914,9 54483,0 1,2

Люцерна Без удобрений 51.2 56509,6 76288,0 1,3

NISOPiboKw 59,7 75196,8 88953,0 1.1

Применение удобрений значительно увеличивает энергоемкость получаемой продукции, но применение оптимальной схемы посева (1,8x0,52 м) повышает экономическую эффективность. Уровень рентабельности составляет при данной схеме посева от 8% до 28% в зависимости от доз минеральных удобрений. Использование других схем посева приводит к уровню рентабельности с отрицательными значениями. Размещение арбуза после люцерны экономически более эффективно, уровень рентабельности при возделывании по данному предшественнику без внесения удобрений составляет 36%.

Таким образом, анализ энергетической эффективности изучаемых агро-присмов возделывания арбуза в орошаемых условиях показхт, что получаемая энергия в хозяйственно-полезной части урожая обеспечивает ресурсосберегающий эффект при урожайности не менее 50т/га. Получение такого урожая возможно при посеве по схеме 1,8x0,52м ( 10,6 тыс. растений на 1 га) и внесении минеральных удобрений в дозе Ы^^Р^К^, или использовании люцерны в качестве предшественника арбуза.

выводы

В результате многолетних исследований сортовой агротехники арбуза сорта Астраханский в орошаемых условиях аридной зоны выявлены оптимальные параметры технологических процессов для надежного получения высоких урожаев плодов с учетом их качественных показателей. Ресурсосберегающая технология производства арбуза в данной работе включає г следуюише факторы: предшественник и схема посева.

1. Многолетние исследования показали, что сорт арбуза Астраханский ири схеме посева 1,8x0,52 м обеспечивает получение более высокого урожая. Данная схема посева повышает продуктивность у растений по сравнению со схемой посева 1,8 х 1,05 м на 46%.

2. Продуктивность арбуза существенно изменяется при применении минеральных удобрений. На аллювиальных по'івах Астраханской области по предшественнику зерновые удобрения обеспечивают прибавку урожая 32-65%. Лучшими нормами минеральных удобрений следует считать М)44 К

3. Более экономное потребление азота, фосфора и калия для создания Ют урожая плодов отмечалось при схеме посева 1,8x0,52 м. Вынос основных питательных веществ на каждые Ют плодов, с соответствующим количеством ботвы, составил в среднем привнесении удобрений в дозеЫ1(3Рш Казота 25,6 кг, фосфора 7,2 кг, калия 29 кг.

4. Люцерна, используемая в качестве предшественника арбуза, позволяет получить урожай плодов до 50 т/га без внесення минеральных удобрений. Данный предшественник бахчевых культур наиболее полно отвечает потребностям растений и обеспечивает ресурсосберегающий эффект.

5. Фотосннтетическнй потенциал растений,размсщенныхпослелюкерны без внесения минеральных удобрений был равным, как и у растений, размещенных после зерновых с внесением минеральных удобрений в дозе Ы(М Р,м К и и составіьт 0,63 млн. м1 х дн.

6. Повышение величины и качества урожая арбуза в результате применения удобрений и использования предшественника люиерны идет за счет увеличения площади листьев при коэффициенте корреляции г "0,8. Коэффициент корреляции между площадью листьев и содержанием Сахаров в плодах составил 0,5,

7. Возделывание арбуза после люцерны позволяет получить продукцию плодов с высоким содержанием Сахаров 8,0 - 9,1 % и сухих веществ 9,8-10,3 %.

8. Содержание ніггратов в зрелых і о одах арбуза значительно ниже предельно допустимой концентрации (ПДК 60 мг/кг сырого веса), как при внесении минеральных удобрений, так и при размещении по разным предшествен н и кам.

9. Получаемая энергия хозяйственно-полезной части урожая обеспечивает ресурсосберегающий эффект при урожайности арбуза не менее 50 т/га.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

При возделывании арбу» по ресурсосберегающей технологам следует использовать схему посева 1,8x0,52 м (густота стояния растений 10,6 тыс. пп/га), а в качестве предшественника - люцерну.

Для получения урожайности 50 т/га минеральные удобрети ие вносятся, а для урожайности 60 т/га и выше, следует вносить удобрения в лозе Рш К Л

ПО МАТЕРИАЛАМ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ СЛЕДУЮЩИЕ РАБОТЫ:

1. Гуляева Г.В. Влияние площадей питания и доз минеральных удобрений на урожайность арбуза//Проблемы орошаемого овощеводства и бахчеводства/ Астрахань, 1989.-^6-9.

2. Луценко В.П., Гулдсеа Г.В., Токарев H.A., Гарьянова БД,, Соколова И.М. Ресурсосберегающие основы производства бахчевых культур// Бахчеводство в России (проблемы и пути решения). Материалы научно-практической конференции в рамках фестиваля «Российский арбуз». / Лстрахат.,2003.-62-65.

3. Гуляева Г.В.. Минеральные удобрения - резерв высоких урожаев.// Ресурсосберегающие основы орошаемого земледелия7 Астрахань, 2003. — £¡146-150.

4. Гарьянова Е.Д., Гуляева Г.В„ Антипенко Н.И. Продуктивность сортов арбуза селекции ВНИИОБ. // Проблемы научного обеспечения овощеводства Юга России. Материалы международной научно-практической конференции. / Краснодар. 2004-С104-106. •

5. Корине« В.В, Боева Т.В., Гарьянова Е.Д., Гуляева Г.В., Аипшснко Н.И. Энергетическая оценка эффективности семеноводства арбуза. // Бахчеводство в России. Материалы научно-практической конференции в рамках фестиваля « Российский арбуз». / Астрахань, 2004,- £22-34.

РАЗРАБОТКА ЭЛЕМЕНТОВ РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩЕЙ ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ АРБУЗА В УСЛОВИЯХ ОРОШЕНИЯ

■ '■■■ . . 06.01.09 - Растениеводство .

Автореферат диссертации на соискание ученой степени ■ кандидата сельскохозяйственных наук.

- ГУЛЯЕВА П В.

Отпечатано в МУП «Типография Камызякского района». 416300, гор. Камызяк, Астраханской области, ул. М. Горького, 71 Заказ № 545, тираж 80x10 Подписано в печать 17. 09.2004 г. . Формат 1/16

»im*