Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Разработка технологического приема возделывания картофеля и капусты для получения раннего урожая в условиях юга России

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Автореферат диссертации по теме "Разработка технологического приема возделывания картофеля и капусты для получения раннего урожая в условиях юга России"

АВАЕВ ЗИЯУТДИН НУРОВИЧ

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРИЕМА ВОЗДЕЛЫВАНИЯ КАРТОФЕЛЯ И КАПУСТЫ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ РАННЕГО УРОЖАЯ В УСЛОВИЯХ ЮГА РОССИИ

Специальность 06.01.09 - овощеводство

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

005545103

13 ФЕВ 2014

Астрахань-2014

005545103

Работа выполнена в Государственном научном учреждении Всероссийского научно-исследовательского института орошаемого овощеводства и бахчеводства Российской академии сельскохозяйственных наук

Научный руководитель:

Байрамбеков Шамиль Байрамбекович,

доктор сельскохозяйственных наук, профессор, Заслуженный агроном РФ, ГНУ Всероссийский НИИ орошаемого овощеводства и бахчеводства, зав. отделом орошаемого земледелия

Официальные оппоненты:

Гиш Руслан Айдамирович,

доктор сельскохозяйственных наук, профессор, Кубанский государственный аграрный университет, зав. отделом овощеводства Старовойтов Виктор Иванович, доктор технических наук, профессор, ВНИИ картофельного хозяйства им. А. Г. Лорха, зам. директора

Ведущая организация: Государственное научное учреждение Прикаспийский научно-исследовательский институт аридного земледелия Российской академии сельскохозяйственных наук

Защита диссертации состоится «27» февраля 2014 г. в 10.00 на заседании диссертационного совета Д 006.022.01 при ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт овощеводства Россельхозакадемии по адресу: 140153, Московская область, Раменский район, д. Верея, строение 500, ГНУ ВНИИО Тел./факс (496)462-43-64; E-mail: vniioh@yandex.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Всероссийского научно-исследовательского института овощеводства и на сайте www.vniioh.ru

Автореферат разослан «26» января 2014 г.

Учёный секретарь диссертационного совета

Девочкина Наталия Леонидовна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследований. В настоящее время актуальным вопросом является производство сверхранней овощной продукции, в частности, картофеля и капусты, как для местного потребления, так и для реализации в крупных промышленных центрах, что позволит расширить период поступления овощей населению и будет способствовать увеличению прибыли сельхозпроизводителей.

Для этого необходимо разработать научно-обоснованные элементы технологии, направленные на формирование товарной части урожая в кратчайшие сроки.

Почвенно-климатические условия Астраханской области и Республики Дагестан, являющихся лидерами по производству сверхранней овощной продукции в Российской Федерации, благоприятны для интенсивного производства ранних овощей и картофеля, однако весенние заморозки, происходящие за счет адвекции холодного воздуха из северных районов, вызывают очаговое поражение растений.

В последние годы сельскохозяйственным производителям предлагается большое разнообразие нетканых укрывных материалов (лутрасил, агрил, спанбонд, агротекс, агроспан и др.) как для защиты от заморозков, так и для аккумулирования суммы положительных температур, необходимых для ускорения ростовых процессов. Их использование в местных агроэкологических условиях требует изучения.

Ввиду отсутствия научно-подтвержденных данных по применению нетканого укрывного материала для получения сверхранних урожаев раннего картофеля, ранней и озимой капусты в орошаемых условиях дельты Волги Астраханской области и южной зоны Республики Дагестан в 2010-2013 гг. были проведены исследования по выращиванию этих культур под временными укрытиями.

Научная новизна исследований заключается в том, что впервые в орошаемых условиях дельты Волги Астраханской области и южной зоны Республики Дагестан осуществлен подбор оптимальной плотности и способов применения укрывного материала, обеспечивающего максимальный выход сверхранней продукции овощных культур и картофеля. Рассчитана экономическая эффективность применения укрывного материала различной плотности при получении качественной сверхранней продукции раннего картофеля, ранней и озимой капусты.

Цель и задачи исследований. Цель диссертационной работы - выбор оптимальной плотности укрывного материала и способа его укрытия, позволяющих в орошаемых условиях дельты Волги Астраханской области и южной зоны Республики Дагестан ускорить сроки поступления сверхранней овощной продукции и картофеля.

Исходя из поставленной цели, решались следующие задачи:

- изучить температурный режим под различными временными укрытиями, необходимый для ускорения ростовых процессов;

- определить оптимальную плотность и способы использования нетканого укрывного материала для применения в качестве защиты посадок от влияния возвратных заморозков в весенний период и для получения сверхраннего урожая;

- установить влияние временных укрытий на морфологические параметры растений раннего картофеля и капусты;

- изучить влияние временных укрытий на сроки поступления сверхраннего качественного урожая раннего картофеля, ранней и озимой капусты;

- рассчитать экономическую эффективность изучаемого агроприема в орошаемых условиях дельты Волги и южной зоны Республики Дагестан.

Основные положения, выносимые на защиту:

- температурный режим под временными укрытиями при выращивании сверхранней овощной продукции и картофеля;

- морфологические параметры растений раннего картофеля, ранней и озимой капусты при выращивании под временными укрытиями;

- выбор оптимального способа укрытия растений раннего картофеля, ранней и озимой капусты;

- выход качественного сверхраннего урожая раннего картофеля, ранней и озимой капусты в зависимости от плотности укрывного материала и способа применения;

-экономическая эффективность изучаемого технологического приема получения сверхранней продукции картофеля и капусты.

Практическая значимость работы. С учетом природно-климатических условий дельты Волги Астраханской области и южной зоны Республики Дагестан производству предложен технологический прием получения сверхраннего урожая раннего картофеля, ранней и озимой капусты при орошении.

Реализация научных исследований. Результаты исследований прошли производственную проверку на полях КФХ «Холодок» Камызякского района Астраханской области и в хозяйствах Дербентского района Республики Дагестан. Возделывание овощных культур по усовершенствованной технологии с использованием временных укрытий ускорило получение раннего товарного урожая на 10-12 суток по сравнению с открытым фунтом.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались на международных научно-практических конференциях: ГНУ ВНИИОБ, г. Камызяк (2011, 2012 гг.); АГУ, г. Астрахань (2012 г.); Волгоградский ГАУ, г. Волгоград (2012 г.); ПНИИАЗ, с. Соленое Займище (2012 г.); Горский ГАУ, г. Владикавказ (2012 г.).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 12 статей, 4 из которых в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Личный вклад соискателя. Автор диссертационной работы принимал непосредственное участие в проведении исследований, закладке опытов, проведении необходимых учетов и наблюдений, отборе почвенных и растительных образцов, обработке и обобщении полученных результатов, в работе над научными отчетами, в подготовке к печати публикаций. Личный вклад соискателя составляет 85%.

Объём работы и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 3 глав, выводов, рекомендаций производству. Список использованной литературы включает 231 наименование, в том числе 15 иностранных источников. Работа изложена на 150 страницах компьютерного текста, содержит 46 таблиц, 38 рисунков, 9 приложений и 2 справки о производственной проверке.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Место, условия и методика проведения исследований

Исследования проводились в 2010-2013 гг. в орошаемых условиях дельты Волги Астраханской области: ООО «Надежда-2» и ОНО ЭСП «Наука»; южной зоны Республики Дагестан — Дербентская опытная станция овощеводства и виноградарства ДагНИИ.

Климат Камызякского района Астраханской области резко континентальный, с жарким засушливым летом и малоснежной зимой. Сумма годовых осадков составляет 155-195 мм. Переход температуры через +10°С - 16 апреля с продолжительностью этого периода 175-183 суток, а сумма активных температур воздуха за этот период составляет 3360-3565°С. По средним многолетним данным заморозки прекращаются во II декаде апреля, однако в отдельные годы в результате возврата холодов последние заморозки могут наблюдаться в I декаде мая

Почвы Камызякского района Астраханской области, где расположены поля ООО «Надежда-2» и ОНО ЭСП «Наука», аллювиально-луговые, тяжелосуглинистые, темноцветные, слабозасоленные.

Результаты агрохимического анализа почвенных образцов, отобранных в ООО «Надежда-2», показали очень низкую обеспеченность почвы азотом легкогидролизуемым (26,6-29,6 мг/кг), высокую — фосфором (66,6-87,0 мг/кг) и среднюю - обменным калием (69,6-75,6 мг/кг). Содержание гумуса низкое -1,2-1,3%. Почва в ОНО ЭСП «Наука» имела среднюю обеспеченность азотом легкогидролизуемым (61,6-79,3 мг/кг), высокую обеспеченность фосфором (100,6-108,5 мг/кг) и среднюю - обменным калием (67,3-76,8 мг/кг). Содержание гумуса низкое -1,1-1,9%.

Климат южной зоны Республики Дагестан умеренно-жаркий. Сумма годовых осадков составляет 428 мм. Переход температуры через +10°С происходит 20 апреля с продолжительностью этого периода - 248-284 суток, а сумма активных температур составляет 3500-4000°С. Заморозки прекращаются в III декаде марта, однако в отдельные годы последние заморозки могут наблюдаться в I декаде апреля.

Лугово-каштановая тяжелосуглинистая почва Дербентской опытной станции овощеводства и виноградарства ДагНИИСХ характеризовалась очень низким содержанием легкогидролизуемого азота (28,0-35,0 мг/кг) и фосфора (16,0-15,6 мг/кг), средним содержанием обменного калия (80,6-84,2 мг/кг). Содержание гумуса - 1,8-2,1%.

В целом почвенно-климатические условия за годы проведения исследований были благоприятными для получения качественного раннего урожая картофеля и капусты.

Для выполнения поставленной цели было заложено 3 полевых опыта (табл.1):

Опыт 1. Изучить влияние различных видов и способов укрытия на урожайность и сроки созревания раннего картофеля в орошаемых условиях дельты Волги Астраханской области и южной зоны Республики Дагестан.

Опыт 2. Изучить влияние различных видов и способов укрытия на урожайность и сроки созревания ранней капусты в условиях дельты Волги Астраханской области и южной зоны Республики Дагестан.

Опыт 3. Изучить влияние различных видов и способов укрытия на урожайность и сроки созревания озимой капусты в южной зоне Республики Дагестан.

Таблица 1 - Схема опыта (2010-2013 гг.)

Вариант укрытия № опыта

1|2|3

зона закладки опыта

А.О.* РА* А.О.* Р.Д.* Р.Д.*

Открытый грунт (к) + + + + +

Агроспан 30 на дугах + + + + +

Агроспан 30 на дугах +мульча + + + + +

Агроспан 42 на дугах + + + + +

Агроспан 42 на дугах +мульча + + + + +

Агроспан 60 на дугах + + + + +

Агроспан 60 на дугах +мульча + + + + +

Агроспан 30 на растениях + + + + +

Агроспан 30 на растениях + мульча + + + + +

Агроспан 42 на растениях + + + + +

Агроспан 42 на растениях + мульча + + + + +

Агроспан 60 на растениях + + + + +

Агроспан 60 на растениях + мульча + + + + +

Открытый грунт + мульча + +

Примечание: А.О.*- Астраханская область; Р.Д.* - Республика Дагестан

Опыты проводились в соответствии с методиками исследований по культуре картофеля НИИКХ (1970); физиологических исследований в овощеводстве и бахчеводстве (1970); полевого опыта Б.А. Доспехова (1985);

методики опытного дела в овощеводстве и бахчеводстве под редакцией В.Ф. Велика (1992); методики полевого опыта в овощеводстве С.С. Литвинова (2011); исследований температурного режима Т.А. Архангельской (2000). Статистическая обработка полученных данных проводилась методом дисперсионного анализа по Б.А. Доспехову (1985).

Объект исследования. Объектами исследований являлись культуры: в опыте 1 - картофель, сорт Агата; в опыте 2 - ранняя капуста, сорт Июньская; в опыте 3 - озимая капуста, сорт Дербентская местная улучшенная. Вид укрытия - нетканый укрывной материал Агроспан плотностью 30, 42, 60 г/м2, способ укрытия - каркасный (на дугах), бескаркасный (на растениях).

Размещение учетных делянок опыта последовательное со смещением, в 4-х кратной повторности. Общая площадь делянки — 56 м2, учетной — 28 м2. Густота стояния растений в опытах - 55 тыс. раст. на гектар.

Элементы учета в опытах: фенологические наблюдения, температурный режим почвы и воздуха по фазам развития растений под укрытиями, влажность почвы, биометрические параметры растений, площадь листовой поверхности, динамика поступления урожая, масса клубней и кочанов, биохимические показатели клубней и кочанов.

Закладка опыта 1 в ООО «Надежда-2» Камызякского района Астраханской области проводилась в III декаде марта с одновременным укрытием посадок картофеля согласно схеме; предшественник - рис. На Дербентской опытной станции овощеводства и виноградарства ДагНИИСХ высадка картофеля с одновременным укрытием посадок проводилась во II декаде марта; предшественник - ячмень.

При закладке опыта 2 в ОНО ЭСП «Наука» Камызякского района Астраханской области рассада ранней капусты высаживалась в I декаде апреля с одновременным укрытием. На Дербентской опытной станции овощеводства и виноградарства ДагНИИСХ высадка рассады ранней капусты проводилась в III декаде марта с одновременным укрытием; предшественник - ячмень.

В опыте 3 на Дербентской опытной станции овощеводства и виноградарства ДагНИИСХ высадка рассады озимой капусты проводилась во II-III декаде октября; предшественник - ячмень. Посадки укрывали нетканым материалом во II декаде марта.

В качестве временных укрытий использовался нетканый укрывной материал Агроспан (100% полипропилен) плотностью 30, 42 и 60 г/м2, имеющий воздушную, пористую и полупрозрачную структуру, пропускающий воздух, воду и 90% света. В качестве мульчирующего материала использовался Агроспан плотностью 60 г/см2. Временные укрытия снимались при стабильно установившейся в течение декады среднесуточной температуре воздуха: на озимой капусте + 10°С (II декада апреля); на ранней капусте +12-15°С (III декада апреля); на раннем картофеле +15-20°С (I декада мая).

Агротехнические мероприятия по подготовке почвы, посадке и уходу за растениями осуществлялись согласно зональным условиям и существующим рекомендациям.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ Влияние временных укрытий на температурные условия

В роли фактора, ограничивающего продуктивность сельскохозяйственных культур, наиболее часто выступает теплообеспеченность. Каждая культура для своего развития требует определенного количества тепла. Эта потребность выражается в суммах температур за период вегетации.

Применение укрывного материала Агроспан различной плотности и способа укрытия способствовало более быстрому накоплению суммы эффективных температур, необходимых для получения сверхранней товарной продукции: на раннем картофеле под укрытиями - 910°С, в открытом грунте -1067°С; на ранней капусте под временными укрытиями - 600°С, в открытом грунте - 745°С.

Одним из требований, предъявляемых к временным укрытиям, является защита ранних посадок сельскохозяйственных культур от поздних весенних заморозков, имеющих адвективно-радиационный характер и наблюдающихся при относительно высоких среднесуточных температурах. При заморозках во многих случаях достаточно повысить температуру воздуха на 0,5-1,0°С, чтобы она стала выше критической для данного растения.

Изучение температурного режима под укрытиями в дельте Волги и южной зоне Республики Дагестан показало, что в дни с температурой воздуха не превышавшей 12,6°С, каркасные укрытия способствовали повышению температуры воздуха на поверхности почвы на 5,7-7,7°С (рис.1), а бескаркасные - на 3,5- 5,1°С (рис.2). При дальнейшем повышении температуры воздуха в открытом грунте температура под укрытиями повышалась до 33,0-34,0°С.

^ ^г

^ ^ Дата

- Открытый грунт (к) Агроспан 42 на дугах

Агроспан 30 на дугах Агроспан 60 на дугах

Рисунок 1 - Температура на поверхности почвы под каркасным укрытием Агроспан, дельта Волги Астраханской области (среднее 2010-2012 гг.)

л* <8- <;«• л* <4* Л* ^ &

<8е ^ ^ ^ ^ ^ *

V

Дата

- Открытый грунт (к) Агроспан 42 на растениях

Агроспан 30 на растениях Агроспан 60 на растениях

Рисунок 2 - Температура на поверхности почвы под бескаркасным укрытием Агроспан, дельта Волги Астраханской области (среднее 2010-2012 гг.)

Результаты исследований показали, что изучаемый нетканый укрывной материал различной плотности являлся эффективным средством защиты растений от поздних весенних заморозков. Применение Агроспана плотностью 30, 42 и 60 г/м2 при выращивании ранних культур, в среднем за период наблюдений, повышало температуру на 1,5-11, ГС по сравнению с открытым грунтом.

Картофель является культурой малоустойчивой к заморозкам. Критическая температура, при которой происходит повреждение всходов, -2 -3°С. Климатические условия каждого года исследований по-разному влияли на развитие растений. Каркасные временные укрытия различной плотности полностью предотвращали гибель растений картофеля при возвратных весенних заморозках (-3°С) в 2011 г. Частичное повреждение получили растения под укрытием Агроспан плотностью: 30 г/м2 - 27%; 42 г/м - 12%; 60 г/м2 - 10% растений. В открытом грунте повреждения получили 83% растений, из них 48% частичное повреждение, а 35% замерзли полностью.

Таким образом, применение нетканого укрытия различной плотности в 38 раз снижало количество растений, поврежденных заморозком.

Влияние временных укрытий на морфологические параметры растений раннего картофеля

Использование нетканого материала ускоряло появление первых и формирование полных всходов раннего картофеля. Единичные всходы картофеля как в дельте Волги, так и в южной зоне Республики Дагестан, появились на 16-18 сутки после посадки (1-П декада апреля) под укрытиями

9

Агроспан + мульча на растениях с плотностью 42 и 60 г/м2. Массовые всходы также получены под Агроспаном + мульча плотностью 42 и 60 г/м2 на 21 сутки и под каркасным укрытием Агроспан 30 — на 23 сутки, а в открытом грунте - на 27 сутки,

В результате раннего и более дружного появления всходов, растения картофеля под временными укрытиями получили существенное преимущество в росте по сравнению с растениями открытого грунта. Высота растений под различными укрытиями в период массовых всходов в 5-10 раз превышала аналогичный показатель в контрольном варианте.

Мощная и здоровая ботва служит основой формирования высоких урожаев клубней. Применение укрывного материала оказывало значительное влияние на нарастание листовой поверхности растений в период развития до смыкания ботвы картофеля. В вариантах бескаркасного укрытия с мульчей и без мульчи происходило повреждение всходов картофеля, в связи с этим для них требовался дополнительный восстановительный период в течение 4-5 суток. Максимальная площадь листовой поверхности в дельте Волги и южной зоне Республики Дагестан достигалась под бескаркасным укрытием Агроспан 42 и составляла 4,1-4,3 тыс.м2/га (табл.2), что в 1,7-1,9 раза превышало площадь растений в открытом грунте. Эта закономерность прослеживалась и в дальнейшем развитии - до периода уборки урожая.

Таблица 2 - Площадь листовой поверхности растений картофеля в Астраханской области (*) и Республике Дагестан (**), тыс.м2/га (среднее 20102012 гг.)

Вариант Фаза развития

смыкание ботвы цветение уборка урожая

А.О.* р.д.** АО.* Р.Д.** А.О.* Р.Д.**

Открытый грунт (к) 2,1 2,6 20,5 22,9 18,8 15,9

Агроспан 30 на дугах 3,1 3,7 24,5 26,1 19,8 18,5

Агроспан 30 на дугах +мульча 2,8 3,1 21,9 23,0 17,7 17,5

Агроспан 42 на дугах 3,9 3,8 29,2 26,9 20,3 18,3

Агроспан 42 на дугах +мульча 2,9 3,5 26,2 24,3 19,4 16,2

Агроспан 60 на дугах 3,3 3,4 28,7 25,1 20,6 18,3

Агроспан 60 на дугах +мульча 2,7 3,0 26,7 24,0 21,8 16,5

Агроспан 30 на растениях 3,7 3,6 28,2 25,9 20,5 17,4

Агроспан 30 на растениях + мульча 2,8 3,1 23,1 23,9 19,7 15,4

Агроспан 42 на растениях 4,1 4,3 30,1 27,5 22,6 19,9

Агроспан 42 на растениях + мульча 3,9 3,6 24,8 23,4 19,4 16,2

Агроспан 60 на растениях 3,2 3,3 25,7 24,5 20,1 18,5

Агроспан 60 на растениях + мульча 2,5 3,0 26,3 23,5 20,6 19,2

НСР0,05 1,5 1,8 2,4 2,2 1,6 Рф< Ро.05

ю

Под бескаркасным укрытием Агроспан 60 было отмечено вытягивание стеблей и их деформация. К фазе цветения площадь листовой поверхности растений картофеля в разных зонах выращивания достигала максимального развития под бескаркасным укрытием Агроспан 42 - до 27,5-30,1 тыс.м2/га, что в 1,3-1,5 раза превышало площадь листовой поверхности растений открытого грунта.

После окончания цветения рост надземной массы приостанавливался, листья начинали отмирать и к периоду уборки площадь листовой поверхности снижалась во всех вариантах - до 17,7-22,6 тыс.м2/га в дельте Волги, до 15,919,9 тыс.м2/га в южной зоне Республики Дагестан.

Формирование урожая клубней раннего картофеля имеет тесную положительную связь с фотосинтетическим потенциалом посадок. Определение его величины, проводимое в течение вегетационного периода, показало, что максимальное значение фотосинтетического потенциала получено при выращивании картофеля под бескаркасным укрытием Агроспан 42 в дельте Волги - 3,0 млн.м2сутки/га, в южной зоне Республики Дагестан - 2,6 млн.м2-сутки/га.

Таким образом, применение временного бескаркасного укрытия Агроспан 42 обеспечивало наибольший прирост площади листовой поверхности и высокую интенсивность фотосинтеза растений раннего картофеля как при выращивании их в условиях дельты Волги Астраханской области, так и в южной зоне Республики Дагестан.

Формирование продуктивности раннего картофеля под временным укрытием

Проведение пробных копок раннего картофеля дает возможность определения готовности клубней к реализации.

Пробная копка в дельте Волги на 45 сутки от всходов (I декада июня), показала, что при выращивании под временными укрытиями сверхранний урожай клубней картофеля в 2,7-5,0 раз превышал показатель в открытом грунте. Максимальное количество стандартных клубней - 20,1 т/га (45% от общего урожая) получено под бескаркасным укрытием Агроспан 42, что в 5,0 раз больше, чем в контрольном варианте (табл. 3).

Урожайность картофеля под укрытиями Агроспан + мульча на дугах и на растениях была ниже, чем в вариантах без мульчирования (Агроспан на дугах и на растениях), в среднем на 2 т/га.

При проведении копки на 55 сутки от всходов (II декада июня) под укрытиями возможно получить до 29,1 т/га стандартных клубней. В открытом грунте к этому периоду урожайность составляла 18 т/га.

При уборке урожая, проведенной на 64 сутки от всходов (III декада июня), максимальный урожай клубней сформировали растения под бескаркасным укрытием Агроспан 42 - 44,2 т/га, что в 1,6 раза выше, чем в контрольном варианте.

Таблица 3 - Урожайность раннего картофеля дельте Волги (среднее 2010- 2012 гг.)

Вариант Урожайность, т/га Время проведения пробных копок, сутки от всходов

45 (I декада июня) 55 (II декада июня)

т/га % т/га %

Открытый грунт (к) 28,1 4,1 15 18,2 65

Агроспан 30 на дугах 30,3 11,2 37 22,0 73

Агроспан 30 на дугах +мульча 29,1 10,3 35 17,1 59

Агроспан 42 на дугах 39,2 17,1 44 29,1 74

Агроспан 42 на дугах +мульча 34,3 14,2 41 16,3 48

Агроспан 60 на дугах 35,1 15,2 43 21,1 60

Агроспан 60 на дугах +мульча 32,2 12,1 38 17,2 53

Агроспан 30 на растениях 32,1 13,2 41 23,1 72

Агроспан 30 на растениях + мульча 31,2 12,4 40 16,9 54

Агроспан 42 на растениях 44,2 20,1 45 25,4 57

Агроспан 42 на растениях + мульча 38,4 14,3 37 18,4 48

Агроспан 60 на растениях 35,3 13,1 37 19,2 54

Агроспан 60 на растениях + мульча 33,1 13,0 39 16,9 51

НСР0.05 3,2 5,1 - 4,3 -

В южной зоне Республики Дагестан пробная копка картофеля на 45 сутки от всходов (III декада мая) показала, что под бескаркасным укрытием Агроспан 42 получен максимальный товарный урожай - 22,1 т/га (58% от общего урожая). Ранняя урожайность в вариантах с использованием различных временных укрытий составляла от 11,8 до 22,1 т/га (41-58% общей урожайности) (табл. 4).

При проведении копки на 55 сутки от всходов (I декада июня) под укрытиями получено от 18,0 до 28,2 т/га стандартных клубней, в то время как в открытом грунте к этому периоду урожайность составила 17,2 т/га.

Уборку урожая картофеля проводили во II декаде июня. В среднем за годы исследований максимальный урожай стандартных клубней — 38,1 т/га — также получен под бескаркасным укрытием Агроспан 42, что на 11,7 т/га больше, чем в контрольном варианте.

Таблица 4 -Урожай клубней картофеля в Республике Дагестан (среднее 20102012 гг.)

Вариант Урожай-нрсть, т/га Время проведения пробных копок, сутки от всходов

45 (III декада мая) 55 (I декада июня)

т/га % т/га %

Открытый грунт (к) 26,4 5,1 19 17,2 65

Агроспан 30 на дугах 31,2 16,1 52 20,3 65

Агроспан 30 на дугах +мульча 30,1 15,2 50 19,1 63

Агроспан 42 на дугах 37,2 20,1 54 25,3 68

Агроспан 42 на дугах +мульча 31,9 15,0 47 20,1 63

Агроспан 60 на дугах 32,8 17,1 52 20,9 64

Агроспан 60 на дугах +мульча 28,9 11,8 41 18,0 62

Агроспан 30 на растениях 33,1 17,2 52 24,3 73

Агроспан 30 на растениях + мульча 31,8 15,9 50 18,7 59

Агроспан 42 на растениях 38,1 22,1 58 28,2 74

Агроспан 42 на растениях + мульча 30,9 14,8 48 19,1 62

Агроспан 60 на растениях 33,1 17,9 54 23,8 72

Агроспан 60 на растениях + мульча 31,2 14,1 45 20,4 65

НСРо.о5 5,3 3,8 - 1,8 -

Таким образом, результаты пробных копок показали, что независимо от территориального размещения и почвенно-климатических условий, применение временных укрытий ускоряло получение сверхраннего урожая товарных клубней на 8 суток в дельте Волги и на 12 суток в условиях Республики Дагестан. При использовании Агроспана 42 бескаркасным и каркасным способом сверхранний урожай картофеля составлял 20,1 т/га в дельте Волги Астраханской области и 22,1 т/га в южной зоне Республики Дагестан, что в 3,75,0 раз превышало раннюю урожайность культуры в открытом фунте.

По результатам биохимического анализа, в изучаемых зонах выращивания клубни картофеля имели высокие качественные показатели.

Влияние временных укрытий на морфологические параметры и продуктивность растений ранней капусты

При выращивании ранней капусты использование временных укрытий из нетканого материала Агроспан различной плотности создавало оптимальный температурный режим, способствующий лучшему росту и развитию растений. Это преимущество сохранялось в течение всего вегетационного периода.

В дельте Волги интенсивное нарастание листовой розетки ранней капусты под временными укрытиями наблюдалось через 20 суток после высадки рассады (рис. 3).

Укрытие

О III декада апреля ■ I декада мая □ II декада мая □ III декада мая

Рисунок 3 - Влияние временных укрытий на диаметр розетки листьев ранней капусты в дельте Волги Астраханской области

К началу завязывания кочана (I декада мая) максимальный диаметр листовой розетки - 37 см получен под укрытием Агроспан 42 на дугах+мульча. Под бескаркасным укрытием Агроспан розетка листьев также превышала растения открытого грунта на 7-11 см.

При выращивании ранней капусты в южной зоне Республики Дагестан временные укрытия оказывали влияние на формирование надземных органов и развитие поверхности ассимиляционного аппарата. Через 20 суток после посадки (I декада апреля) растения под временными укрытиями превышали контрольные растения по высоте в 1,5-1,9 раза, по диаметру листовой розетки в 1,1-1,4 раза. В варианте с использованием мульчи высота растений в 1,8 раза, а диаметр розетки листьев в 1,1 раза были больше, чем в контроле. В период завязывания кочана (III декаде апреля) временные укрытия были сняты. Высота растений под укрытиями всех видов достигала в среднем 13-15 см, что в 1,1-1,4 раза превышало высоту растений в открытом грунте. Наиболее существенное влияние на формирование розетки листьев оказывало применение укрытия Агроспан 42 на дугах+мульча. Под ним диаметр розетки был в 2 раза больше, чем в контроле. В варианте с мульчей высота растений в 1,2 раза, а диаметр розетки в 1,5 раза превышали данные показатели у растений из открытого грунта.

При наступлении технической спелости начинали выборочную уборку ранней капусты. Использование нетканого укрывного материала различной плотности независимо от способа укрытия способствовало получению сверхраннего урожая стандартных кочанов капусты. В дельте Волги при выборочной уборке стандартных кочанов в III декаде мая под временными

укрытиями получено от 5,3 до 10,2 т/га, что составляло 15-25% от общей урожайности. Максимальный выход сверхранней продукции был на вариантах Агроспан + мульча на дугах и на растениях плотностью 42 и 60 г/м2. В открытом грунте стандартные кочаны сформировались на 12 дней позже и были готовы к уборке, когда под временными укрытиями проводился уже второй сбор, составивший 73-89% от общей урожайности. При третьем сборе максимальная урожайность кочанов ранней капусты получена в открытом грунте и составила 47% от общей урожайности (табл. 5).

Таблица 5 - Урожайность ранней капусты в дельте Волги (среднее 2010-2012 гг.)

Вариант Общая урожайность, т/га В том числе

III декада мая, т/га % от общей урожайности I декада июня, т/га % от общей урожайности II декада июня, т/га % от общей урожайности

Открытый грунт (к) 30,3 - - 16,1 53 14,2 47

Агроспан 30 на дугах 34,3 5,3 15 21,1 62 7,9 23

Агроспан 30 на дугах +мульча 36,4 8,1 22 24,2 67 4,1 11

Агроспан 42 на дугах 38,1 7,2 19 25,8 68 5,1 13

Агроспан 42 на дугах +мульча 42,2 10,2 24 27,1 64 4,9 12

Агроспан 60 на дугах 37,3 7,1 19 20,2 54 10,0 27

Агроспан 60 на дугах +мульча 40,2 9,3 23 23,3 58 7,6 19

Агроспан 30 на растениях 35,2 6,2 18 21,2 60 7,8 22

Агроспан 30 на растениях + мульча 36,3 7,2 20 23,2 64 5,9 16

Агроспан 42 на растениях 39,4 8,2 21 25,3 64 5,9 15

Агроспан 42 на растениях + мульча 40,1 10,1 25 24,2 60 5,8 15

Агроспан 60 на растениях 37,3 8,2 22 24,4 65 4,7 13

Агроспан 60 на растениях + мульча 36,2 9,3 26 23,2 64 3,7 10

НСРо,о5 2,8 - - 2,4 - 3,8 -

Использование укрывного материала различной плотности при выращивании ранней капусты в южной зоне Республики Дагестан позволяло получать сверхранний урожай стандартных кочанов во II декаде мая. Под укрытиями Агроспан + мульча плотностью 42 и 60 г/м2 максимальный ранний урожай составил 9,1-10,1 т/га. Это 24-25% от общего урожая. В открытом

15

грунте стандартные кочаны сформировались на 10 дней позже (табл. 6). При втором сборе в этих же вариантах получена наибольшая урожайность 23,3-26,4 т/га. К этому времени ранний урожай составил 61-65% от общего количества.

В открытом грунте урожай был в среднем на 33% меньше в сравнении с лучшими вариантами. При использовании мульчи получено 56% от общей урожайности, что на 2,1 т/га больше, чем в открытом грунте. При третьем сборе (I декада июня) максимальный урожай, составивший 48% от общего, был в контрольном варианте.

Таблица 6 — Урожайность ранней капусты в южной зоне Республики Дагестан (среднее 2010-2012 гг.)

Вариант Общая урожайность, т/га В том числе

II декада мая, т/га % от общей урожайности III декада мая, т/га % от общей урожайности I декада июня, т/га % от общей урожайности

Открытый грунт (к) 31,3 - - 16,2 52 15,1 48

Агроспан 30 на дугах 33,2 6,3 19 19,2 58 7,7 23

Агроспан 30 на дугах +мульча 34,1 7,2 21 20,3 60 6,6 19

Агроспан 42 на дугах 36,2 6,4 18 21,1 58 8,7 24

Агроспан 42 на дугах +мульча 38,1 8,1 21 23,3 61 6,7 18

Агроспан 60 на дугах 37,4 8,2 22 24,3 65 4,9 13

Агроспан 60 на дугах +мульча 40,2 10,1 25 26,4 66 3,7 9

Агроспан 30 на растениях 32,3 6Д 19 18,3 57 7,9 24

Агроспан 30 на растениях + мульча 34,2 7,3 21 19,2 56 7,7 23

Агроспан 42 на растениях 37,4 7,4 20 20,3 54 9,7 26

Агроспан 42 на растениях + мульча 38,1 9,2 24 22,4 59 6,5 17

Агроспан 60 на растениях 36,0 8,3 23 21,1 59 6,6 18

Агроспан 60 на растениях + мульча 38,3 9,1 24 23,3 61 5,9 15

Открытый грунт + мульча 32,4 - - 18,3 56 14,1 44

НСР0.05 1,8 - 2,8 - 4,4 -

Укрывной материал различной плотности и способа укрытия в изучаемых зонах не оказал существенного влияния на биохимический состав кочанов.

Содержание сухих веществ колебалось от 5,52 до 6,02%, суммы Сахаров - от 1,71 до 1,80%, аскорбиновой кислоты - от 14,4 до 16,6 мг%.

Таким образом, применение Агроспана + мульча плотностью 42 и 60 г/м2 при бескаркасном и каркасном укрытии позволяло ускорить поступление сверхраннего урожая ранней капусты (в среднем 24% от общей урожайности) на 12 суток (III декада мая) в дельте Волги Астраханской области и на 10 суток (II декада мая) (в среднем 25%) в южной зоне Республики Дагестан.

Влияние временных укрытий на морфологические параметры и продуктивность растений озимой капусты

Климатические условия южной зоны Дагестана благоприятны для выращивания белокочанной озимой капусты. Это дает возможность не только бесперебойно снабжать население свежей продукцией, но и более полно использовать рабочую силу во внесезонное время.

Рост и развитие растений озимой капусты напрямую зависит от погодных условий года высадки рассады. При неблагоприятных условиях возможно повреждение точек роста и вымерзание растений. В годы проведения наших исследований растения озимой капусты успевали проходить закалку, и выпады были незначительными.

Озимая капуста продолжает расти и при температуре +5°С, однако оптимальной для роста и развития является температура +15 +18°С. Максимальную морозостойкость растения капусты имеют в фазе нарастания листового аппарата при формировании розетки листьев, что и определяет возможность возделывания зимней культуры капусты на юге страны. Растения озимой капусты сорта Дербентская местная улучшенная, высаженные осенью во II-III декаде октября, к зиме образовывали до 6-7 листьев.

Для ускорения роста и развития растений озимой капусты временные укрытия из нетканого материала были установлены весной в I декаде марта, согласно схеме опыта. Улучшение микроклимата за счет накопления положительных температур под ними, стимулировало процессы роста и развития растений озимой капусты. После снятия укрытий в I декаде апреля, растения озимой капусты превышали контрольные: по высоте в 1,2 раза, по диаметру листовой розетки в 1,1-1,4 раза и уже сформировали кочаны диаметром от 3,3 до 5,0 см, тогда как в контроле кочанов еще не было. Среди изучаемых вариантов наибольшие ростовые показатели у растений получены под укрытием Агроспан плотностью 42, 60 г/м2 как на дугах, так и бескаркасно.

Применение временных укрытий Агроспан различной плотности на 11 суток ускоряло получение стандартных кочанов озимой капусты.

При выборочной уборке кочанов в III декаде апреля под временными укрытиями получен урожай от 5,0 до 10,1 т/га, что составляло 19-34% от общего урожая. В открытом грунте к этому времени стандартные кочаны еще не сформировались. Наибольший сверхранний урожай кочанов (10,1 т/га) был под укрытием Агроспан 42 на растениях + мульча (табл. 7).

При втором сборе (I декада мая) под укрытиями различной плотности собрано кочанов от 14,0 до 19,2 т/га (52-66% от общего урожая), тогда как на контрольном варианте урожайность составила - 11,0 т/га (52% от общего урожая).

Таблица 7 - Урожайность озимой капусты в южной зоне Республики Дагестан (среднее 2010-2013 гг.)

Вариант Общая урожайность, т/га В том числе

1 сбор, т/га % от общей урожайности 2 сбор, т/га % от общей урожайности 3 сбор, т/га % от общей урожайности

Открытый грунт (к) 21,2 - - 11,0 52 10,2 48

Агроспан 30 на дугах 26,3 6,1 23 16,2 62 4,0 15

Агроспан 30 на дугах +мульча 27,2 7,2 26 14,0 52 6,0 22

Агроспан 42 на дугах 27,5 9,1 33 14,3 52 4,1 15

Агроспан 42 на дугах +мульча 29,2 8,1 28 18,1 62 3,0 10

Агроспан 60 на дугах 26,3 7,1 27 15,1 57 4,1 16

Агроспан 60 на дугах +мульча 28,2 6,3 22 15,1 54 6,8 24

Агроспан 30 на растениях 27,1 8,1 30 14,2 52 4,8 18

Афоспан 30 на растениях + мульча 26,3 5,0 19 16,3 62 5,0 19

Агроспан 42 на растениях 29,2 7,3 25 17,1 59 4,8 16

Агроспан 42 на растениях + мульча 30,0 10,1 34 19,2 64 0,7 2

Агроспан 60 на растениях 27,3 6,0 22 18,1 66 3,2 12

Агроспан 60 на растениях + мульча 29,2 7,0 24 18,2 62 4,0 14

Открытый грунт + мульча 27,3 - - 13,1 48 14,2 52

НСРо.о5 1,8 - - 2,7 - 3,9 -

Таким образом, применение укрытий Агроспан плотностью 42 г/м2 + мульча (каркасно и бескаркасно) позволяло на 11 суток ускорить получение сверхраннего урожая озимой капусты, который составил в среднем 33% от общей урожайности культуры.

Экономическая оценка эффективности применения временного укрывного материала

Возделывание ранних культур обходится значительно дороже, чем среднеспелых и позднеспелых. Однако высокие реализационные цены на продукцию обеспечивают рентабельность ее производства, так как экономическая эффективность находится в зависимости от срока сбыта урожая.

Результаты экономической оценки с учетом фактических затрат, существующих норм выработки, тарифных ставок и реализационной цены урожая подтверждают высокую экономическую эффективность и целесообразность применения временных укрытий при возделывании раннего картофеля, ранней и озимой капусты для получения сверхраннего урожая.

Практика показывает, что высокая цена на раннюю продукцию держится в пределах 10-12 суток, а потом на каждые последующие сутки значительно снижается.

В дельте Волги Астраханской области реализация сверхраннего урожая клубней картофеля сорта Агата, выкопанного в I декаде июня, позволила получить условно-чистый доход: под бескаркасным укрытием Агроспан 42 133,3 тыс.руб./га при рентабельности 50%; под каркасным укрытием Агроспан 42 - 60,9 тыс.руб./га при рентабельности 22%. Реализация сверхраннего урожая картофеля из открытого грунта не оправдывала затраты на его выращивание.

В южной зоне Республики Дагестан от реализации сверхраннего урожая картофеля (III декада мая), выращенного под бескаркасным укрытием Агроспан 42, получен условно-чистый доход 254,9 тыс.руб./га при рентабельности 86%.

В дельте Волги Астраханской области реализация сверхраннего урожая кочанов капусты сорта Июньская (III декада мая) дала условно-чистый доход: под бескаркасным укрытием Агроспан 42 - 45,9 тыс.руб./га при рентабельности 22%; под укрытием Агроспан 42 на дугах + мульча - 33,3 тыс.руб./га при рентабельности 15%.

В южной зоне Республики Дагестан от сбыта сверхраннего урожая кочанов капусты сорта Июньская (II декада мая) получен условно-чистый доход: под бескаркасным укрытием Агроспан 42 г/м2 49,7 тыс.руб./га при рентабельности 25%; под укрытием Агроспан 60 на дугах + мульча 34,2 тыс.руб./га при рентабельности 14%.

Выращивание озимой капусты в южной зоне Республики Дагестан за счет использования временного укрывного материала позволяло получать сверхранний урожай кочанов в III декаде апреля. От реализации сверхраннего урожая получен условно-чистый доход: под укрытием Агроспан 42 на растениях + мульча 63,6 тыс.руб./га при рентабельности 27%; под укрытием Агроспан 60 на дугах + мульча 44,2 тыс.руб./га при рентабельности 20%.

Выводы

1. Применение временного укрывного материала Агроспан различной плотности независимо от способа укрытия способствовало более быстрому накоплению суммы эффективных температур, необходимых для получения сверхранней товарной продукции: на раннем картофеле под укрытиями - 910°С, в открытом грунте - 1067°С; на ранней капусте под временными укрытиями -600°С, в открытом фунте - 745°С.

2. При возделывании ранних культур - картофеля и капусты - с использованием Агроспана плотностью 30, 42 и 60 г/м2 температура под укрытиями повышалась на 1,5-11,1°С по сравнению с открытым грунтом.

3. У раннего картофеля и капусты максимальная площадь листовой поверхности в дельте Волги и южной зоне Республики Дагестан наблюдалась под бескаркасным укрытием Агроспан 42 г/м2 и составила: у картофеля 4,1-4,3 тыс.м2/га, у капусты 36,4-36,9 тыс.м2/га, что превышало показатели растений в открытом грунте, соответственно в 1,7-1,9 и в 1,1-1,2 раза.

4. Каркасные временные укрытия различной плотности полностью предотвращали гибель растений картофеля при возвратных весенних заморозках в 2011 г. (-3°С). Частичное повреждение наблюдалось под бескаркасным укрытием Агроспан плотностью: 30 г/м2 - 27%; 42 г/м2 - 12%; 60 г/м2 — 10% растений. В открытом грунте повреждения получили 83% растений, из них 48% имели частичное повреждение, а 35% вымерзли полностью.

5. Независимо от территориального размещения и почвенно-климатических условий применение временных укрытий ускоряло получение сверхраннего урожая товарных клубней картофеля на 8 суток в дельте Волги и на 12 суток в условиях Республики Дагестан.

6. Наиболее высокий урожай раннего картофеля получен при каркасном и бескаркасном укрытии Агроспаном 42 г/м2: в дельте Волги Астраханской области — 20,1 т/га, в южной зоне Республики Дагестан — 22,1 т/га, что в 3,7-5,0 раз превышало раннюю урожайность культуры в открытом грунте.

7. В зонах исследования максимальный выход сверхранней продукции ранней капусты - 10,1-10,2 т/га получен под укрытием на дугах и на растениях + мульча Агроспан плотностью 42 и 60 г/м2.

8. Использование укрытия на дугах и на растениях + мульча Агроспан плотностью 42 и 60 г/м2 ускорило поступление сверхраннего урожая ранней капусты на 12 суток (III декада мая) в дельте Волги Астраханской области и на 10 суток (II декада мая) в южной зоне Республики Дагестан.

9. Применение укрывного материала Агроспан с плотностью 42 г/м2 каркасным и бескаркасным способом на 11 суток ускорило получение сверхранней урожайности озимой капусты, которая составила в среднем 33% от общего урожая.

10. Анализ экономической эффективности подтвердил целесообразность применения временных укрытий для получения сверхраннего урожая картофеля и капусты. Максимальный условно-чистый доход от реализации

сверхраннего картофеля получен при использовании бескаркасного укрытия Агроспан 42 г/м2- 133,3 тыс.руб./га в дельте Волги Астраханской области и 254,9 тыс.руб./га в южной зоне Республики Дагестан при рентабельности 50 и 86%, соответственно.

11. При выращивании ранней капусты с использованием бескаркасного укрытия Агроспан 42 г/м2 максимальный условно-чистый доход дала реализация сверхранней продукции. В дельте Волги Астраханской области он составил 45,9 тыс.руб./га, в южной зоне Республики Дагестан - 49,7 тыс.руб./га, при соответствующей рентабельности 22 и 25%.

12. Сверхранний урожай озимой капусты в южной зоне Республики Дагестан получен от применения бескаркасного укрытия Агроспан 42 г/м2 + мульча, который обеспечивал условно-чистый доход в 63,6 тыс.руб./га при рентабельности - 27%.

Рекомендации производству

Для получения сверхранней качественной товарной продукции сельхозпроизводителям целесообразно:

1. В дельте Волги Астраханской области производить посадку клубней раннего картофеля в III декаде марта, а в южной зоне Республики Дагестан - во II декаде марта, используя укрывной материал Агроспан 42 г/м2 бескаркасно. Снимать укрытие при стабильно установившейся среднесуточной температуре воздуха +15-20°С в I декаде мая.

2. В дельте Волги Астраханской области производить высадку 50-55 дневной рассады ранней капусты в I декаде апреля. Применять укрытие Агроспан 42 г/м2 бескаркасно или каркасно до стабильно установившейся среднесуточной температуры воздуха +12-15°С в III декаде апреля.

3. В южной зоне Республики Дагестан производить высадку 50-55 дневной рассады ранней капусты в III декаде марта. Применять укрытие Агроспан 42 г/м2 бескаркасно или Агроспан 60 г/м2 каркасно до стабильно установившейся среднесуточной температуры воздуха +12-15°С во II-III декаде апреля.

4. В южной зоне Республики Дагестан производить высадку 40-45 дневной рассады озимой капусты во II-III декаде октября. Укрывать во II декаде марта Агроспаном 42 г/м2 бескаркасно или Агроспаном 60 г/м2 каркасно. Снимать при стабильно установившейся среднесуточной температуре воздуха +10°С во II декаде апреля.

5. Для каркасного способа укрытия использовать дуги длиной 1,6-1,7 м, высотой 0,5-0,6 м от уровня почвы.

Список основных работ, опубликованных по теме диссертации в научных журналах из перечня ВАК:

1. Аваев З.Н. Выращивание раннего картофеля на землях, рекультивируемых с помощью рыбоводных прудов/ Г.Ф. Соколова, Е.Д. Гарьянова, З.Н. Аваев // Картофель и овощи. - 2011. - № 3. - С.11-12 (авт. вклад 77%).

2. Аваев З.Н. Временные укрытия ускоряют получение урожая ранней капусты/ Ш.Б. Байрамбеков, Е.Д. Гарьянова, З.Н. Аваев // Картофель и овощи. -2012. -№ 2. - С.27 (авт. вклад 80%).

3. Аваев З.Н. Агроспан ускоряет получение раннего урожая/ Ш.Б. Байрамбеков, Е.Д. Гарьянова, З.Н. Аваев, H.A. Токарев // Картофель и овощи. -2012. -№ 3. - С.14 (авт. вклад 70%).

4. Аваев З.Н. Выращивание озимой капусты под временными укрытиями/ Ш.Б. Байрамбеков, Е.Д. Гарьянова, З.Н. Аваев // Проблемы развития АПК региона,-2012.-№3 (11).-С.7-9 (авт. вклад 70%).

в материалах международных, всероссийских, региональных и республиканских конференций:

5. Аваев З.Н. Получение раннего картофеля на реагрокультивируемых землях Нижнего Поволжья/ Г.Ф. Соколова, Е.Д. Гарьянова, Г.А. Филатов, З.Н. Аваев // Ресурсосберегающие технологии возделывания сельскохозяйственных культур в орошаемых агрофитоценозах: материалы международной научно-практической конференции. - Астрахань: Издатель Сорокин Роман Васильевич, 2011. - С. 84-86 (авт. вклад 74%).

6. Аваев З.Н. Элементы технологии картофеля на безвирусной основе в условиях Астраханской области (рекомендации) / М.Ю. Пучков, В.А. Шляхов, Ш.Б. Байрамбеков, Н.К. Дубровин, О.Г. Корнева, З.Б. Валеева, Е.В. Полякова, З.Н. Аваев и др. - Камызяк, 2011. - 30 с (авт. вклад 34%).

7. Аваев З.Н. Урожайность раннего картофеля при выращивании с использованием временных укрытий/ Е.Д. Гарьянова, Г.В. Гуляева, З.Н. Аваев // Аграрная наука - основа успешного развития АПК и сохранения экосистем Материалы Международной научно-практической конференции. Т.2. -Волгоград: ФГБОУ ВПО Волгоградский ГАУ ИПК «Нива», 2012. - С.44-46 (авт. вклад 79%).

8. Аваев З.Н. Получение раннего картофеля в Астраханской области/ З.Н. Аваев, Ш.Б. Байрамбеков, Е.Д. Гарьянова // Будущее АПК: наука и технологии, инновации и бизнес Материалы VIII всероссийской научной конференции студентов и молодых ученых. 24-25 апреля 2012. - Астрахань: ООО «ТехноГрад», 2012. -С.133-134 (авт. вклад 69%).

9. Аваев З.Н. Выращивание капусты под временными укрытиями/ Ш.Б. Байрамбеков, Е.Д. Гарьянова, З.Н. Аваев //«Орошаемое овощеводство и бахчеводство в развитии адаптивно-ландшафтных систем юга России». -Астрахань: Издатель Сорокин Роман Васильевич, 2012. - С. 120-122 (авт. вклад 75%).

10. Аваев З.Н. Выращивание капусты и раннего картофеля под временными укрытиями/ Е.Д. Гарьянова, H.A. Токарев, З.Н. Аваев // Актуальные и новые направления сельскохозяйственной науки (Материалы VIII Международной научно-практической конференции молодых ученых посвященной 75 летию профессора А.Т. Фаришева). Часть 1. - Владикавказ: Изд. «Горский госагроуниверситет», 2012. - С.254-256 (авт. вклад 70%).

11. Аваев З.Н. Использование временных укрытий для получения раннего урожая/ З.Н. Аваев, Ш.Б. Байрамбеков, Е.Д. Гарьянова, Г.В. Гуляева // Актуальные вопросы природопользования в аридной зоне Северо-западного Прикаспия (Материалы 1 - Международной научно-практической конференции молодых ученых). - М.: Изд. «Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук», 2012. — С.183-184 (авт. вклад 62%).

12. Аваев З.Н. Элементы технологии получения ранней капусты/ Е.Д. Гарьянова, Ш.Б. Байрамбеков, H.A. Токарев, З.Н. Аваев // Орошаемое земледелие — способы и технологии интенсификации: материалы Международной научно-практической конференции и Всероссийской конференции с элементами научной школы). - Астрахань: Издатель Сорокин Роман Васильевич, 2013. - С. 49-51 (авт. вклад 65%).

Подписано в печать 14.01.2014 г. Формат 60x90/16 Гарнитура Times New Roman. Тираж 100 экз.

Отпечатано в Астраханской цифровой типографии (ИП Сорокин Роман Васильевич) 414040, Астрахань, пл. К. Маркса, 33, 5-й этаж Тел./факс (8512) 54-00-11, e-mail: RomanSorokin@list.ru

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Аваев, Зияутдин Нурович, Астрахань

Российская академия сельскохозяйственных наук ГОСУДАРСТВЕННОЕ НАУЧНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВСЕРОССИЙСКОГО НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОГО ИНСТИТУТА ОРОШАЕМОГО ОВОЩЕВОДСТВА И БАХЧЕВОДСТВА

(ГНУ ВНИИОБ)

На правах рукописи

04201455^5

Аваев Зияутдин Нурович

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРИЁМА ВОЗДЕЛЫВАНИЯ КАРТОФЕЛЯ И КАПУСТЫ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ РАННЕГО УРОЖАЯ В УСЛОВИЯХ ЮГА

РОССИИ

Специальность 06.01.09 - овощеводство

Диссертация

на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук, профессор, Заслуженный агроном РФ, Байрамбеков Ш. Б.

Астрахань - 2014

Содержание

ВВЕДЕНИЕ................................................................................................. 3

ГЛАВА I СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ИЗУЧАЕМЫХ ВОПРОСОВ.............. 8

1.1 Значение капусты и картофеля как продуктов питания.......................... 8

1.2 Биологические особенности развития и формирования урожайности культуры картофеля..................................................... 10

1.3 Биологические особенности развития и формирования урожайности культуры капусты.......................................................... 19

1.4 Выращивание ранних овощей под временными укрытиями...... 27

ГЛАВА II МЕТОДИКА И УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ.................................................................................... 33

2.1 Методика проведения исследований............................................ 33

2.2 Условия проведения исследований............................................... 38

ГЛАВА III РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ....................................... 50

ф 3.1 Влияние временных укрытий на температурные условия......... 50

3.2 Влияние временных укрытий на формирование продуктивности раннего картофеля.................................................... 58

3.2.1 Влияние временных укрытий на морфологические признаки растений раннего картофеля......................................... 58

3.2.2 Формирование продуктивности раннего картофеля под временными укрытиями................................................................. 71

3.2.3 Биохимический состав клубней раннего картофеля при выращивании под временными укрытиями.................................. 81

3.3 Влияние временных укрытий на морфологические признаки и продуктивность растений ранней и озимой

капусты................................................................................................... 84

3.3.1 Влияние временных укрытий на морфологические признаки растений ранней капусты............................................... 85

3.3.2 Продуктивность ранней капусты под временными

Ф} укрытиями........................................................................................ 94

3.3.3 Влияние временных укрытий на морфологические признаки и продуктивность растений озимой капусты............... 108

3.3.4 Биохимический состав кочанов капусты при выращивании под временными укрытиями.................................. 117

3.4 Экономическая оценка эффективности применения временных укрытий при получении сверхраннего урожая картофеля и капусты............................................................................. 120

ВЫВОДЫ........................................................................................................................................................................................................124

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ........................................................................................................126

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ..................................................................127

ПРИЛОЖЕНИЯ....................................................................................................................................................................................151

ВВЕДЕНИЕ

Овощи имеют огромное значение не только для поддержания жизненных сил человека, но и как действенные лечебные средства, признанные народной и научной медициной. Основное производство овощей в России сосредоточено в четырех федеральных округах. Доля поставки овощей из этих субъектов составляет: из Северо-Кавказского и Южного -3127 тыс. т, или 21,1% валового сбора овощей; Приволжского - 3157 тыс. т, или 21,5%; Центрального - 2937 тыс. т, или 20,1%; Сибирского - 1691 тыс. т, или 11,5% объема производства [59].

Выращивание ранней овощной продукции для снабжения крупных промышленных центров, является важной задачей, позволяющей сократить поставки дорогой импортной. Чтобы продлить сезон получения овощной продукции из открытого грунта используются элементарные сооружения укрытые различными полимерными материалами. Их применение дает возможность более полного использования природных возможностей юга России (Северный Кавказ, Нижнее Поволжье), где, прежде всего, за счет длительного весеннее-летне-осеннего периода можно вырастить два-три урожая в год. В последние годы в этом регионе отмечается рост площадей под овощными культурами. В Республике Дагестан к 2012 г. они увеличились до 39,2 тыс. га, в Астраханской области - 21,9 тыс. га.

Возделывание капусты разных сроков созревания - практически наиболее дешевый способ превращения питательных веществ удобрений в белок, пригодный для непосредственного потребления. В хозяйствах всех форм собственности юга России, капусту выращивают на площади более 30 тыс. га, а производство ее достигает 0,65 млн. т., средняя урожайность белокочанной капусты составляет от 17,3 до 25 т/га [151].

В Астраханской области площади, занятые под капустой в хозяйствах всех форм собственности в 2010 г. составляли 950 га, то в 2012 году они достигли 1128,1 га, что составило 5,6% от площади под овощами открытого

грунта, в результате чего получено 33,1 тыс. т кочанов, при средней урожайности - 29,3 т/га. В Республике Дагестан площади, занятые под капустой, составляют 11340 га, при средней урожайности - 35 т/га.

По посевным площадям и валовым сборам картофеля Россия лидирует, уступая лишь Китаю и Индии. На долю России приходится 17% посевных площадей картофеля, 11% мирового валового сбора [169].

Если в целом площади под картофелем в России снизились, то в южных регионах овощеводства России производство раннего картофеля повышается. В Астраханской области площади под картофелем с 2005 г постоянно увеличивались, и к 2012 году посевные площади под этой культурой составили 13,7 тыс. га, из них под ранним картофелем занято 6 тыс. га. Фактический сбор урожая в 2012 г. возрос по сравнению с 2010 г в 1,5 раза и составил 291,5 тыс. т, при средней урожайности 20,2 т/га.

Почвенно-климатические условия дельты Волги Астраханской области и южной зоны Республики Дагестан, являющихся лидерами по производству ранней овощной продукции, благоприятны для интенсивного производства ранних овощей и картофеля, однако весенние заморозки, происходящие за счет адвекции холодного воздуха из северных районов, вызывают очаговое поражение растений. Поэтому, использование временных пленочных укрытий является необходимой составляющей современного овощеводства в этих зонах.

В последние годы сельскохозяйственным производителям предлагается большое разнообразие нетканых укрывных материалов (лутрасил, агрил, спанбонд, агротекс, агроспан и др.), как для защиты от заморозков, так и для аккумулирования суммы положительных температур, необходимых для ускорения ростовых процессов. Их использование в местных агроэкологических условиях требует изучения.

Ввиду отсутствия научно-подтвержденных данных по применению нетканого укрывного материала для получения сверхранних урожаев раннего картофеля, ранней и озимой капусты в орошаемых условиях дельты Волги

Астраханской области и южной зоны Республики Дагестан в 2010-2013 гг. были проведены исследования по выращиванию этих культур под временными укрытиями.

Научная новизна исследований заключается в том, что впервые в орошаемых условиях дельты Волги Астраханской области и южной зоны Республики Дагестан осуществлен подбор оптимальной плотности и способов применения укрывного материала, обеспечивающего максимальный выход сверхранней продукции овощных культур. Рассчитана экономическая эффективность применения укрывного материала различной плотности при получении качественной сверхранней продукции раннего картофеля, ранней и озимой капусты.

Цель и задачи исследований. Цель диссертационной работы - выбор оптимальной плотности укрывного материала и способа его укрытия, позволяющих в орошаемых условиях дельты Волги Астраханской области и южной зоны Республики Дагестан ускорить сроки поступления сверхранней овощной продукции и картофеля.

Исходя из поставленной цели, решались следующие задачи:

- изучить температурный режим под различными временными укрытиями, необходимый для ускорения ростовых процессов;

- определить оптимальную плотность и способы использования нетканого укрывного материала для применения в качестве защиты посадок от влияния возвратных заморозков в весенний период и для получения сверхраннего урожая;

- установить влияние временных укрытий на морфологические параметры растений раннего картофеля и капусты;

- изучить влияние временных укрытий на сроки поступления сверхраннего качественного урожая раннего картофеля, ранней и озимой капусты;

- рассчитать экономическую эффективность изучаемого агроприема в орошаемых условиях дельты Волги и южной зоны Республики Дагестан.

Практическая значимость работы. С учетом природно-климатических условий дельты Волги Астраханской области и южной зоны Республики Дагестан производству предложен технологический прием получения сверхраннего урожая раннего картофеля, ранней и озимой капусты при орошении.

Реализация научных исследований. Результаты исследований прошли производственную проверку на полях КФХ «Холодок» Камызякского района Астраханской области и в хозяйствах Дербентского района Республики Дагестан. Возделывание овощных культур по усовершенствованной технологии с использованием временных укрытий ускорило получение раннего товарного урожая на 10-12 суток по сравнению с открытым грунтом.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 12 статей, 4 из которых в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались на международных научно-практических конференциях: «Ресурсосберегающие технологии возделывания сельскохозяйственных культур в орошаемых агрофитоценозах», ГНУ ВНИИОБ, г. Камызяк (2011); «Научное обеспечение развития АПК аридных территорий, теория и практика», ГНУ ПНИИАЗ, с. Соленое Займище (2012); «Аграрная наука -основа успешного развития АПК и сохранения экосистем», Волгоградский ГАУ, г. Волгоград (2012); «Орошаемое овощеводство и бахчеводство в развитии адаптивно-ландшафтных систем юга России», ГНУ ВНИИОБ, г. Камызяк (2012); на VIII международной научно-практической конференции молодых ученых «Актуальные и новые направления сельскохозяйственной науки», Горский ГАУ, г. Владикавказ (2012); на I международной научно-практической конференции молодых ученых «Актуальные вопросы природопользования в аридной зоне Северо-западного Прикаспия», ГНУ ПНИИАЗ, с. Соленое Займище (2012); на Международной научно-

практической конференции и Всероссийской конференции с элементами научной школы для молодежи «Орошаемое земледелие - способы и технологии интенсификации», ГНУ ВНИИОБ, г. Камызяк (2012); на всероссийской научной конференции студентов и молодых ученых «Будущее АПК: наука и технологии, инновации и бизнес», ФГОУ ВПО АГУ, г. Астрахань (2012).

Личный вклад соискателя. Автор диссертационной работы принимал непосредственное участие в проведении исследований, закладке опытов, проведении необходимых учетов и наблюдений, отборе почвенных и растительных образцов, обработке и обобщении полученных результатов, в работе над научными отчетами, в подготовке к печати публикаций. Личный вклад соискателя составляет 85%.

Объём работы и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 3 глав, выводов, рекомендаций производству. Список использованной литературы включает 231 наименование, в том числе 15 иностранных источников. Работа изложена на 150 страницах компьютерного текста, содержит 46 таблиц, 38 рисунков, 9 приложений и 2 справки о производственной проверке.

Основные положения, выносимые на защиту:

- температурный режим под временными укрытиями при выращивании сверхранней овощной продукции и картофеля;

- морфологические параметры растений раннего картофеля, ранней и озимой капусты при выращивании под временными укрытиями;

- выбор оптимального способа укрытия растений раннего картофеля, ранней и озимой капусты;

- выход качественного сверхраннего урожая раннего картофеля, ранней и озимой капусты в зависимости от плотности укрывного материала и способа применения;

-экономическая эффективность изучаемого технологического приема получения сверхранней продукции картофеля и капусты.

ГЛАВА I СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ИЗУЧАЕМЫХ

ВОПРОСОВ

1.1 Значение капусты и картофеля как продуктов питания

В России картофель и капуста занимают одну из ключевых позиций среди самых потребляемых продуктов растениеводства.

Картофель находится на втором месте после хлеба и хлебопродуктов. В среднем потребление его составляет 120 кг на человека в год и занимает в структуре питания 40-60% общего количества потребляемых углеводов [174, 202]. Рекомендуемая суточная норма потребления на человека составляет 300-400 г. [173]. В промышленности из 1 т картофеля получают в среднем 170 кг крахмала или патоки, 160 кг декстрина или 80 кг целлюлозы, 112 л спирта или 55 кг жидкой углекислоты [11].

По рекомендации института питания Академии медицинских наук средняя годовая норма потребления капусты на человека составляет 27,5 кг. Объем мировых посевных площадей составляет более 3 млн. га. Особенно широко возделывают ее в странах с умеренным климатом. Широкому распространению капусты способствует ее холодостойкость, высокая урожайность, хорошая лежкость и значительная питательная ценность в сочетании с хорошими вкусовыми качествами [151].

Питательная ценность картофеля обусловлена содержанием в нем комплекса важнейших компонентов. По данным Б.В. Анисимова клубни картофеля содержат около 24% сухих веществ, в том числе крахмала (17,5%), сахара (0,5%); белковых веществ (1-3%), клетчатки (0,8%). Имеются в них также аскорбиновая кислота (10-25 мг%), каротин (особенно в сортах с желтой мякотью), витамины Вь В2, В6, РР, К, минеральные соли кальция, железа, йода, фосфора, калия, серы и др. [11].

Белок картофеля - очень ценное питание для человека. Его содержание в картофеле относительно невелико и составляет около 0,69-4,63%, однако,

перевариваемость его выше 90%. В белке незаменимые аминокислоты находятся в соотношении, примерно таком же, как в протеине животного происхождения. По составу фракций он, более чем на 80%, приближается к белку куриного яйца (табл. 1) [11, 12, 59].

Таблица 1 - Средние показатели содержания наиболее важных питательных веществ картофеля и их возможные колебания (ОЕСД, 2002)

Компонент Содержание в сырой массе клубней, %

среднее диапазон

Сухое вещество 23,7 13,1-36,8

Крахмал 17,5 8,0 - 29,4

Протеин 2,0 0,69 - 4,63

Жир 0,12 0,02 - 0,2

Клетчатка диетическая 1,7 1,0-2,0

Клетчатка грубая 0,17 0,17-3,48

Минеральные вещества 1,1 0,44-1,87

Сахара 0,5 0,05 - 8,0

Аскорбиновая + дегидроаскорбиновая кислота, мг/кг 100-250 10-540

Капуста играет большую роль в питании человека. При сравнительно низкой питательности (калорийность 1 кг капусты в среднем составляет 200300 кал) капуста имеет высокие вкусовые качества и лечебные свойства. Содержание лизина, метионина, триптофана в капусте выше, чем в моркови и томатах [226]. Сухие вещества и белки капусты усваиваются на 83 и 77%. Содержание витаминов и минеральных веществ в капусте по данным В.Ф. Пивоварова и В.И. Старцева представлено в таблице 2 [150].

Липиды капусты представлены глицеридами и восками, свободными жирными кислотами, стеаринами, фосфатидами и углеводородами, общее количество которых достигает 1,7%. Линолевая, линоленовая, пальмитиновая и стеариновая кислоты входят в состав глицеридов и восков [28, 46, 141].

Кроме того, в химический состав капусты входят горчичные масла, содержание которых может достигать 12,2% [30,117].

Таблица 2 - Содержание витаминов и минеральных веществ в капусте

Содержание витаминов, мг/100 г Содержание минеральных веществ, мг/100 г Химический состав, % на сырое вещество

Каротин 0,90 Калий 475,0 Сухое вещество 8,50

Витамин Bi 0,10 Натрий 31,0 Сахара 4,20

Витамин В2 0,08 Кальций 50,0 Сырой белок 1,44

Ниацин 0,30 Магний 24,0 Жиры 0,20

Витамин С 50,00 Железо 0,6 Клетчатка 1,60

Витамин Е 2,0-3,0 Фосфор 47,0 - -

Витамин К 4,00 Избыток оснований 6,1мг - -

1.2 Биологические особенности развития и формирования урожайности

культуры картофеля

Картофель - многолетнее клубненосное растение с ежегодно отмирающими травянистыми стеблями, выращиваемый как однолетняя культура. Относится к семейству Пасленовые (Solanaceae), роду Solanum, включающему более 200 диких и культурных видов, произрастающих в Америке. Возделываемые в нашей стране и в других странах умеренного пояса сорта картофеля относятся к одному виду - Solanum tuberosum (L.) [94, 115, 122, 140].

При размножении клубнями растения образуют куст, который состоит из отдельных прямостоячих стеблей, имеющих высоту от 0,3 до 1,5м. Стебли могут быть трехгранные, угловатые или округлые, диаметром до 20 мм, зеленой окраски с антоциановой пигментацией [122,167, 204].

Облиственность куста растений бывает различной