Режим орошения и дозы минеральных удобрений виноградных школок в условиях Нижнего Дона

Дутова, Анна Викторовна

Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Режим орошения и дозы минеральных удобрений виноградных школок в условиях Нижнего Дона
ВАК РФ 06.01.02, Мелиорация, рекультивация и охрана земель

Автореферат диссертации по теме "Режим орошения и дозы минеральных удобрений виноградных школок в условиях Нижнего Дона"

005018493

На правах рукописи

ДУТОВА АННА ВИКТОРОВНА

РЕЖИМ ОРОШЕНИЯ И ДОЗЫ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ ВИНОГРАДНЫХ ШКОЛОК В УСЛОВИЯХ НИЖНЕГО ДОНА

Специальность 06.01.02 - «Мелиорация, рекультивация и охрана земель»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

1 2 ..*.,, г 11\1

Новочеркасск - 2012

005018493

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Новочеркасская государственная мелиоративная академия»

Научный руководитель - доктор сельскохозяйственных наук

Кириченко Александр Владимирович

Официальные оппоненты: Леонида Олег Евстратьевич,

доктор сельскохозяйственных наук, профессор, профессор кафедры мелиораций земель ФГБОУ ВПО НГМА

Ильинская Изида Николаевна, доктор сельскохозяйственных наук, заведующий отделом земледелия ГНУ Донской НИИСХ Россельхозакадемии

Ведущая организация ■

ФГБОУ ВПО «Донской государственный аграрный университет»

Защита состоится «27» апреля 2012 г. в 10ш часов на заседании диссертационного совета ДМ 220.049.01 в ФГБОУ ВПО «Новочеркасская государственная мелиоративная академия» по адресу: 346428, г.Новочеркасск Ростовской области, ул. Пушкинская, 111, ауд. 339, тел. (8635)22-27-14, факс 22-44-59.

С диссертацией и авторефератом можно ознакомится в научном отделе библиотеки ФГБОУ ВПО «Новочеркасская государственная мелиоративная академия».

Автореферат разослан О¿. Я01 2 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Иванова Нина Анисимовна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования и степень разработанности проблемы.

Для удовлетворения потребностей населения нашей страны в винограде необходимо дальнейшее расширение площадей под этой культурой на Юге России. Одним из главных направлений в решении этой важной задачи, по мнению многих ученых, является увеличение производства посадочного материала, необходимого как для ремонта существующих насаждений, так и закладки новых виноградников.

Виноградарство России в последнее время находилось под влиянием неблагоприятных погодных условий и экономических преобразований, что привело к значительному сокращению площадей виноградников.

В 2003-2007 годах было заложено 28 тыс. га виноградников, что в два раза больше чем за предыдущие пять лет. Из средств Федерального бюджета на эти цели выделено 847 млн. рублей, что в четыре раза больше по сравнению с предыдущими годами. В результате сбор винограда увеличился на 30% и составил 311 тыс. тонн. Урожайность повысилась на 20 ц/га. В 2012 г. планируется заложить виноградники на площади 47563 га, для этого выделено 3 млрд. рублей, с целыо достижения валового сбора винограда до 400 тыс. тонн.

Для выполнения задач по возрождению российского виноградарства к 2020 году необходимо наращивать производство сертифицированных виноградных саженцев. Чтобы увеличить площадь насаждений на 50 тыс. гектаров, необходимо производить порядка 10-12 млн. саженцев в год. Решение этой задачи невозможно без разработки более совершенных технологических приемов, обеспечивающих выход качественных саженцев из виноградной школки (Е.А. Егоров, А.Н. Жуков, A.A. Заркаев, JLB. Кравченко, Г.П. Малых).

Закладка высокопродуктивных и долговечных виноградников с использованием современных комплексоустойчивых сортов обеспечивающих

получение продукции, соответствующей мировым стандартам, требует разработки новых подходов к технологии производства сертифицированного посадочного материала. Важная роль в повышении выхода саженцев из виноградной школки в зоне неустойчивого увлажнения принадлежит обеспечению водного режима и улучшению минерального питания саженцев (А.Н. Жуков, JI.M. Малтабар, A.B. Кириченко, Г.Т. Балакай, H.A. Иванова, М.С. Григоров). '

Как показывает практика, при выращивании саженцев наблюдается резкое нарастание весенних температур и иссушение верхнего слоя почвы, что приводит к быстрому обезвоживанию высаженных черенков на виноградной школке. В связи с этим возникла необходимость в проведении исследований по изучению роста и развития виноградных саженцев в школках при различной влагообеспеченности и минеральном питании растений, направленных на увеличение выхода качественных саженцев из школки и повышение рентабельности производства. Эти вопросы не достаточно исследованы и требуют дальнейшего изучения. В связи с этим из-за отсутствия результатов обоснования оптимальных режимов орошения и доз внесения минеральных удобрений при выращивании саженцев в виноградных школках, особую актуальность приобретают исследования, направленные на изучение режимов орошения и минерального питания, позволяющие обеспечить увеличение выхода сертифицированных саженцев винограда и усовершенствовать технологию их производства.

Цель исследований - научное обоснование и разработка эффективного режима орошения, доз внесения минеральных удобрений, при различном их сочетании, изучение параметров водопотребления виноградных школок, обеспечивающих повышение выхода качественных саженцев винограда, рациональное использование материальных и энергетических ресурсов.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи: - обобщить существующий опыт и установить особенности производства саженцев в виноградных школках;

- исследовать возможность применения тензиометрического метода для назначения сроков полива на виноградных школках;

- исследовать влияние влагообеспеченности на рост, развитие, качество виноградных саженцев, установить количественные показатели во-допотребления и значения биоклиматических коэффициентов;

-определить эффективный режим орошения и дозы внесения минеральных удобрений, обеспечивающие максимальный выход саженцев из виноградной школки;

-установить закономерности роста и развития виноградных саженцев при различных нормах орошения и минерального питания;

- определить экономическую и биоэнергетическую эффективность разработанных технологических приемов используемых на виноградных школках.

Объект исследований - виноградная школка, расположенная на орошаемом опытном участке.

Предмет исследований - режимы орошения, дозы минерального питания и водопотребление виноградной школки.

Методологическая и эмпирическая база исследования. Полевые опыты и сопутствующие им наблюдения и учеты проводились согласно методики Б. А. Доспехова, а также по общепринятым методикам по мелиорации и виноградному питомниководству, согласно «Агротехническим исследованиям по созданию интенсивных виноградарских насаждений на промышленной основе» г. Новочеркасск (1988 г.) и «Программе и методике исследований прогрессивных способов орошения виноградников» г. Москва (1982 г.), с использованием стандартных приборов, оборудования и прикладных программ на персональном компьютере.

Математическая обработка полученных результатов проводилась по Б.А. Доспехову, оценка экономической эффективности производства саженцев - по фактическим затратам и технологическим картам-схемам.

Научные результаты выносимые на защиту:

1. Методика определения сроков полива виноградных школок с помощью тензиометров.

2. Взаимосвязь влагообеспеченности с выходом виноградных саженцев, количественная оценка водопотребления и значения биоклиматических коэффициентов виноградной школки для условий Нижнего Дона.

3. Оптимальный режим орошения виноградной шко?лки.

4. Минеральное питание виноградных школок, обеспечивающее увеличение выхода стандартных виноградных саженцев в условиях орошения.

5. Закономерности роста и развития виноградных саженцев в школках при орошении и удобрении.

6. Экономическая и биоэнергетическая оценка показателей эффективности разработанных технологических приемов, используемых при выращивании виноградных школок.

Личный вклад автора в получении результатов, изложенных в диссертации, заключается в постановке цели и задач исследований, обосновании направления исследований, разработке схемы полевых опытов, выборе методик, закладке и проведении полевых опытов, анализе и обобщении результатов исследований, установлении математических зависимостей, прогнозировании режима орошения и минерального питания на основе результатов полевых опытов, разработке режима орошения и минерального питания виноградной школки в условиях Нижнего Дона, подготовке диссертации, выводов и предложений производству, внедрении результатов исследований.

Достоверность результатов исследований подтверждается большим объемом экспериментальных данных, полученных в результате полевых опытов, выполненных в многократной повторности; использованием стандартных методов проведения наблюдений; достаточным объемом расчетных данных; высокой степенью достоверности результатов теоретических и экспериментальных исследований, отражающих особенности применения оро-

шения и минерального питания на виноградной школке; положительными результатами опытно-производственной проверки.

Научная новизна результатов исследований состоит в том, что в процессе исследований, впервые для условий Нижнего Дона:

- определен оптимальный режим орошения и дозы внесения минеральных удобрений, обеспечивающие получение стандартных саженцев в виноградных школках;

- определены показатели водопотребления виноградной школки и биоклиматические коэффициенты;

- установлены закономерности роста и развития виноградных растений при различных уровнях влагообеспеченности и минерального питания, а так же при различном их сочетании;

- разработана методика определения сроков поливов виноградных школок с помощью тензиометров.

Теоретическая значимость работы для виноградарского производства заключается в установлении зависимостей выхода виноградных саженцев, их качественных показателей от режима орошения, доз минеральных удобрений. Определение количественных показателей водопотребления и динамики биоклиматических коэффициентов виноградной школки.

Практическая ценность работы. Разработаны и предложены производству оптимальный режим орошения и минерального питщшя виноградных школок. Предложены рекомендации по совершенствованию технологических приемов выращивания виноградных саженцев, которые позволяют обеспечить повышение их выхода из школки с высоким качеством. Результаты исследований внедрены на землях Всероссийского научно исследовательского института виноградарства и виноделия им. Я.И. Потапенко. Экономический эффект составил 4597 тыс. руб. на 1га школки.

Соответствие диссертации паспорту научной специальности. Диссертационная работа соответствует паспорту научной специальности 06.01.02 - «Мелиорация, рекультивация и охрана земель», п. 4.

Апробация и реализация результатов исследования. Результаты диссертационной работы доложены и одобрены на научно-практических конференциях и семинарах в 2006-2011 годах в ФГБОУ ВПО НГМА, ФГБНУ РосНИИПМ, (г. Новочеркасск), ФГОУ ВПО МичГАУ (г. Мичуринск), ГНУ ВНИИОЗ (г. Волгоград).

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 8 научных работах, в том числе 4 - в рецензируемых журналах)

Структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 178 страницах машинописного текста, состоит из введения, пяти глав, общих выводов, предложений производству, содержит 35 таблиц, 37 рисунков, 2 приложения. Список использованных источников включает 156 наименований, в том числе 9 иностранных авторов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении приведены актуальность, цель и задачи, научная новизна проведенных исследований, научные результаты, выносимые на защиту.

В первой главе приводится анализ результатов многолетних исследований отечественных и зарубежных авторов по изучаемым вопросам.

И.Н. Кондо, З.М. Баламирзоевым, Б.И.Королевым, H.A. Дудник, A.B. Донильченко и др., изучены биологические особенности виноградного растения и требования к условиям произрастания.

Е.А. Макаревская, А.Г. Мищуренко, К.А. Серпуховитина и др., в результате исследований изучили влияние норм полива и доз минерального питания на рост и развитие виноградных саженцев.

Г.П. Малых, A.C. Магомадов, Т.Г. Кисилева, П.Г. Малых, А.Н. Жуков и др., рассматривали современные способы выращивания виноградного растения.

Анализ результатов проведенных ранее исследований показал, что на всех этапах выращивания виноградных саженцев, им необходимо создавать определенные условия для нормального хода внутренних процессов и разви-

тия их как единого организма. Исходя из теоретических положений и полученных экспериментальных данных, можно предположить, что применение дифференцированных норм орошения и доз минерального питания при выращивании виноградных саженцев в школке повысит их выход и качество при низкой себестоимости и рациональном использовании материальных и энергетических ресурсов.

Во второй главе изложена характеристика почвенно-климатических условий, схема и методика проведения полевых опытов.

Исследования по возделыванию виноградной школки проводились на территории ОАО «Ключевое» г. Новочеркасск Ростовской области в 20062008 гг. Почвенный покров опытного участка представлен чернозёмами обыкновенными. Почвообразующие породы представлены темно - бурыми карбонатами и карбонатно-лесовидными суглинками. По гранулометрическому составу почвы относятся к тяжёлосуглинистым. Плотность сложения в слое 0,7м составляет 1,22 г/см3, наименьшая влагоёмкость - 27,6 %, от массы сухой почвы. Содержание легкошдролизуемого азота в пахотном слое составило 2,86-3,77 мг, фосфора - 2,16-2,35 мг, обменного калия - 8,6-9,4 мг на ЮОг почвы. Результаты анализа водной вытяжки из почвы показали, что агромелиоративное состояние опытного участка благоприятное для выращивания виноградной школки. По данным гидрогеологической съёмки установлено, что глубина грунтовых вод колеблется от 4,0 до 14,0 м., минерализация их составляет 1,6-2,48 г/л. Тип засоления сульфатный. Грунтовые воды не оказывают отрицательного влияния на растения. Участок выровнен по микрорельефу и почвенному составу с общим уклоном 0,002 в направлении с запада на восток. Опытный участок орошается технической водой из водопровода г. Новочеркасска.

Погодные условия за годы проведения исследований (2006-2008 гг.) в общем, были типичны для данного региона. Сумма активных температур воздуха за вегетационный период виноградных саженцев составила: 2006 г. -4025 °С, 2007 г. - 3688 °С, 2008 г. - 3535 °С. По условиям увлажнения 2006 г.

- полузасушливый (ГТК=0,81), 2007 г. - полусухой (ГТК=0,43); 2008 г. - засушливый (ГТК=0,75).

Для решения поставленных задач были проведены полевые исследования согласно схемам опытов 1 и 2. В опытах поливы проводились средне-струйной дождевальной машиной BAUER Rain Star Т 32 барабанного типа. Использовались черенки винограда сортов Платовский, Восторг.

Опыт 1. Влияние режима орошения на приживаемость черенков, рост, развитие виноградных саженцев и их качество.

Вариант 1. Нормативная влагообеспеченность - поливы проводятся при снижении влажности почвы в слое 0-70 см до 80 % HB (1,0 D¡r, контроль).

Вариант 2. Рациональная влагообеспеченность почвы - поливы проводятся в те же сроки, что и на первом варианте, при снижении поливной нормы на 20% (0,8 Dir).

Вариант 3. Низкая влагообеспеченность - поливы проводятся в те же сроки, что и на первом варианте при снижении поливной нормы на 40 % (0,6D¡r).

Вариант 4. Повышенная влагообеспеченность - поливы проводятся в те же сроки, что и на первом варианте, при повышении поливной нормы на 20%(l,2Dir).

Опыт однофакторный. Делянки прямоугольной формы с размерами: ширина 20 м, длина 30 м, учетная площадь 600 м2. Повторность вариантов в опыте трехкратная. Поливы проводились на фоне доз удобрений N(,0PóoK6o. кг/га д.в.

Опыт 2. Влияние доз минеральных удобрений на выход виноградных саженцев из школок, на фоне проведения поливов при снижении влажности в 0-70 см слое почвы до 80 % HB.

Вариант 1. Без удобрений (контроль).

Вариант 2. С внесением N6oP60K60 кг/га д.в.

Вариант 3. С внесением N30P6oK6o кг/га д.в.

Вариант 4. С внесением Ыз0РбоК30 кг/га д.в.

Вариант 5. С внесением ЫзоРзоКзо кг/га д.в.

Повторность вариантов в опыте трехкратная. Удобрения вносились весной под культивацию. Вид удобрений сложный комплексный. В опыте использовалась в качестве удобрения нитроамофоска с содержанием действующего вещества N-16 %, Р2Оэ- 16 %; К20 - 16 % с добавлением двойного суперфосфата и сульфата калия.

В третьей главе изложены результаты полевого опыта по изучению влияния режима орошения на выход стандартных виноградных саженцев из школки, представлены показатели водопотребления, значения биоклиматических коэффициентов и методика назначения сроков полива тензиометриче-ским способом.

В таблице 1 приведены результаты исследований режима орошения за 2006-2008 гг.

Таблица 1 - Режим орошения виноградной школки, 2006-2008 гг.

Год Вариант Режим орошения

Поливная норма, м3/га Дата полива Количество поливов, шт Оросительная норма, м3/га

2006 Dir (контроль) 400 28.06 08.07 20.07 05.08 4 1600

0,8Dir 320 1280

0,6Dir 240 960

1,2Dir 480 1920

2007 Dir (контроль) 400 25.05.10.06, 28.06 11.07.20.07, 31.07 17.08 7 2800

0,8Dir 320 2240

0,6Dir 240 1680

1,2Dir 480 3360

2008 Dir (контроль) 400 02.06.23.06 15.07.31.07 08.08, 16.08 6 2400

0,8Dir 320 1920

0,6Dir 240 1440

l,2Dir 480 2880

Максимальное количество поливов было проведено на всех вариантах опыта в 2007 г. и составило 7, в 2008 г.- 6, в 2006 г. - 4. Оросительная норма в среднем по годам исследований и вариантам опыта составляла 1360-2720 м3/га. Различная влагообеспеченность школки на вариантах опыта оказывала влияние на выход стандартных саженцев (таблица 2).

Таблица 2 - Влияние величин поливной нормы на выход саженцев, среднее 2006-2008 гг.

Вариант Выход саженцев, тыс. шт./га Прибавка по отношению к контролю

2006 г. П2007гГ 2008 г. среднее Тыс. шт./га %

Біг (контроль) 287 295 291 291 0 0

одаг 305 316 309 310 19 6,49

276 276 273 "275 -16 5,56

1,20іг 301 294 305 300 9 3,09

На контрольном варианте в среднем за годы исследований выход саженцев составил 291 тыс. шт/га, на варианте со снижением поливной нормы на 20 % выход увеличился до 310 тыс. шт/га, при снижении на 40 % уменьшился до 275 тыс. шт/га. Математическая зависимость выхода саженцев винограда от оросительной нормы представлена на рисунке I.

—■—

■ 4 ■ ■ ■ 1 •V

/ У=-2 ,76 х^ □¡у 70.94 х =0.85 Н98.3!

О 1,0 2,0 3,0

Оросительная норма, тыс. м3/га

Рисунок 1

- Зависимость выхода виноградных саженцев от оросительной нормы, 2006-2008 гг.

Результаты исследований показали, что суммарное водопотребление виноградной школки было наибольшим на вариантах 1,2 Dir и 1,0 Dir, и составляло в среднем соответственно 5113 и 4670 м3/га. При уменьшении поливной нормы снижалось и суммарное водопотребление: на варианте 0,8 Dir его величина составила 4194 м3/га, 0,6 Dir- 3823 м3/га. Структура суммарного водопотребления представлена в таблице 3.

Таблица 3 - Структура суммарного водопотребления виноградной школки по вариантам опыта, среднее за 2006-2008 гг.__

Показатели Вариант

Dir 0,8Dir 0,6Dir 1,2Dir

Используемые продуктивные запасы влаги из почвы, м3/га 476 453 535 465

Атмосферные осадки, м3/га 1928 1928 1928 1928

Оросительная норма, м /га 2266 1813 1360 2720

Суммарное водопотребление, м /га 4670 4194 3823 5113

Выход стандартных сажен-шев тыс. шт./га 291 310 275 300

Коэффициент водопотребления, м3/1 тыс. саж. 16 13 14 17

В работе выполнен анализ теоретических методов расчета водопотребления, в основу которых положена связь суммарного водопотребления с метеорологическими условиями среды (методы И.А. Шарова Г.К. Льгова, С.М. Алпатьева, H.H. Иванова и испарения с водной поверхности). В целом величина суммарного водопотребления виноградной школки, рассчитанная по воднобалапсовому методу была более низкой в сравнении с расчетами по метеорологическим показателям (рисунок 2).

На основе фактического суммарного водопотребления были установлены биоклиматические коэффициенты для различных периодов вегетации виноградной школки с учетом изменения метеорологических показателей, которые могут быть использованы при расчетах по формулам Г.К. Льгова, A.M. Алпатьева, и испарения с водной поверхности (таблица 4). Они могут

применятся для прогнозирования сроков полива различными расчетными методами в разные годы по тепло и влагообеспеченности.

Период вегетации

метод водного баланса метод A.M. Алпатьева

метод И.А. Шарова -*"* метод H.H. Иванова

—¿г" метод Т.К. Льгова по величине испарения с

водной поверхности

Рисунок 2 - Динамика суммарного водопотребления на рациональном варианте орошения (среднее 2006-2008 гг.)

Таблица 4- Биоклиматические коэффициенты суммарного водолотребления виноградной школки в зависимости от климатических факторов для условий Ростовской области

К Май Июнь Июль Август Сентябрь Сумма за вегетацию

Kt 0,14 0,18 0,20 0,18 0,14 0,17

Ко 0,40 0,55 0,50 0,40 0,36 0,44

Кео 0,63 0,80 0,66 0,64 0,52 0,65

Разработанная методика назначения сроков полива для виноградной школки с использованием тензиометров позволяет оперативно получать необходимую информацию о влажности почвы.

Показания тензиометров и динамика влажности почвы в течение вегетации школок в среднем за годы исследований, позволили установить зависимости натяжения почвенной влаги от влажности почвы (рисунок 3).

Из рисунка 3 следует, что полив по данным тензиометра назначается при достижении натяжения почвенной влаги величины пред-поливного порога (таблица 5). С помощью регрессионного анализа установлена зона, характеризующаяся устойчивой репрезентативностью и отражающая натяжение почвенной влаги корне-обитаемого слоя почвы виноградной школки. В этой зоне рекомендуется выбирать место установки датчиков (тензиометров) для условий производства, глубина установки тензиометров должна составлять 0,3-0,4 м от поверхности почвы.

Таблица 5 - Взаимосвязь между натяжением почвенной влаги и наименьшей „ влагоемкостью__

Гранулометрический состав почвы Натяжение почвенной влаги (атм) соответствующее

НВ 90%НВ 80%НВ 70%НВ

Тяжелосуглинистая, крупнопылеватая 0,05-0,1 0,10-0,30 0,30-0,40 0,40-0,50

В таблице 6 приведены результаты исследований по изучению влияния норм полива на рост и развитие виноградных саженцев.

Таблица 6 - Влияние величины поливной нормы на выход и качество саженцев, среднее 2006-2008 гг.___

Вариант Средняя длина прироста, см Длина вызревшей части Диаметр побега над 2 узлом, мм Количество пяточных корней на саженце, шт Выход стандартных саженцев, %

см %

Піг (контроль) 75,2 37,8 50,2 5Д 8,4 64,7

0,8Шг 79,8 38,5 _48,2 5,2 10,5 68,9

0,6Ш 71,4 36,4 50,9 4,8 12,1 61,1

1,2№ 81,8 36,2 44,3 5,5 10,1 66,8

Влажность, % от массы сухой почвы

_______________I

Рисунок 3 - Зависимость натяжения почвенной влаги от влажности почвы

Средняя длина прироста, длина вызревшей части, диаметр побега над 2 узлом, количество пяточных корней на саженце, выход стандартных саженцев являются индикатором рационального режима орошения виноградных школок. Результаты исследований показали, что поливы оказывали положительное влияете на приживаемость высаженных черенков, их укоренение и дальнейшей рост и развитие в течение вегетации. При изучении величин поливной нормы на рост и развитие виноградных саженцев в школке наибольший прирост был получен на варианте 4, наиболее низкий на варианте 3. Более качественные саженцы были получены на варианте 2. Несмотря на то, что однолетний прирост на этом варианте был не максимальный, здесь наблюдалось лучшее вызревание прироста и оптимальное количество пяточных корней - 10,5 шт на один виноградный саженец, что несомненно положительно отражается на приживаемости саженцев при высадке их на постоянное место.

В четвертой главе изложены результаты исследований по изучению влияния различных доз минерального питания на рост и развитие виноградных саженцев в школке при орошении. В результате исследований установлено, что виноградные саженцы отзывчивы к внесению различных доз минеральных удобрений в условиях орошения (таблица 7).

Таблица 7 - Выход виноградных саженцев в зависимости от доз минеральных удобрений при орошении, 2006-2009 гг._______

Вариант Выход саженцев, тыс. шт./га Прибавка по отношению к варианту без удобрений

2006 г. 2007 г. 2008 г. среднее Тыс. шт./га %

без удобрений 154 158 153 155 - -

МбоРбоКбо 293 296 292 293 138 89

ИзоРбоКбо 272 276 271 273 118 76

МзоРбоКзо 299 302 300 301 145 93

ИзоРзоКзо 265 265 270 266 111 72

Следует отметить, что при внесении дозы минеральных удобрений МбоРйоКбо кг/га д.в. фактический выход в среднем за годы исследований со-

ставил 293 тыс. шт/га при снижении дозы азота до N30 кг/га д.в. - 273 тыс. шт/га. При внесении доз минеральных удобрений М30Р6оКзо и ИзоРзоКзо кг/га д.в. выход соответственно составил 301 и 266 тыс. шт./га.

2 Экспериментальные

о ^ га

; юо

■

в /

- Y= -0.011 ! Х2+3, Цу=0. 177 Х-1 97 S0,758

данные позволили установить зависимость прибавок выхода виноградных саженцев из школки от дозы минеральных удобрений (рисунок 4).

В зависимости от применяемых доз минеральных удобрений на вариантах опыта имелись различия в линейном росте корней, побегов, приросте, площади листовой поверхности, что оказало влияние на выход полноценных саженцев (таблица 8).

При изучении качественных характеристик виноградных саженцев, установлено, что дозы удобрений существенно влияют на процессы регенерации корневой системы и их развитие. Показатели средней площади листовой пластинки виноградных саженцев имели существенные различия в зависимости от внесенных доз минеральных удобрений.

Таблица 8 - Показатели качества саженцев винограда при различных дозах

§ 0 -------

£ 0 90 110 130 150 170 190

< Суммарная доза минеральных удобрений, кг/га д.в.

Рисунок 4 - Зависимость прибавки выхода виноградных саженцев от дозы минеральных удобрений, 2006-2008 гг.

Вариант Средний прирост побега, см Процент повреждения листьев болезнями, % Средняя площадь листовой пластинки, см2

без удобрений 58,4 11,2 28,5

N60P60K60 78,2 11,8 33,2

NsoPeoKio 69,7 10,9 31,4

N30P60K30 81,0 10,5 35,8

N30P3C1K3O 64,5 11,2 30,4

Показатели иоражаемоети листьев болезнями за годы наших исследований по вариантам опыта не имели значительных различий.

Показатели приживаемости черенков в школке позволили отметить, что различий по вариантам опыта не наблюдалось. Такая же ситуация прослеживалась и по показателям однолетнего прироста (таблица 9).

Таблица 9- Показатели приживаемости, выхода и качества саженцев при

различных дозах минеральных удобрений 2006-2008гг.

Вариант Приживаемость черенков в школке, % Общая длина прироста, см Вызревание однолетнего прироста, % Количество корней на 1 саженец, шт Выход стандартных саженцев, %

всего более 2мм

без удобрений 62,8 274,5 61,2 8Д 4,7 34,5

NîoPÔOKÔO 66,4 328,1 62,4 12,8 5,2 65,2

N30P60K« 64,8 312,5 63,3 10,3 5,8 60,7

N30P60K30 68,0 333,4 65,8 13,1 6,0 66,8

N30P30K30 65,8 307,2 64,9 12,8 5,5 59,2

Существенные отличия установлены при изучении корневой системы виноградных саженцев. Так если на контроле в среднем на одном саженце развивалось 8,1 корня при этом с диаметром более 2мм - 4,7корня, то на вариантах с удобрением количество корней с диаметром более 2мм составило 5,2-6,0 шт., при общем их количестве от 10,3 до 13,1 корня на один первосортный саженец.

В пятой главе дана экономическая и энергетическая оценки эффективности выращивания виноградной школки при различных режимах орошения и дозах внесения минеральных удобрений.

В результате исследований установлено, что наиболее эффективно возделывать виноградные саженцы при поддержании влажности в 0-70 см слое почвы 80% НВ, что обеспечивается поливной нормой 320 м3 /га, при этом чистая прибыль на 1га составляет 11918 тыс. руб., себестоимость одного саженца 18,3 руб., рентабельность 210 %. (таблица 10).

При возделывании саженцев винограда экономически выгодной является доза Ы30РбоКзо кг/га д.в. на фоне режима орошения с назначением поли-

BOB при снижении влажности почвы до 80% НВ в слое 0-70 см, что обеспечивает повышение рентабельности до 192%, снижение себестоимости одного саженца до 26 руб., и получение чистой прибыли на 1 га - 7211 тыс. руб. (таблица 11)

Таблица 10 - Экономическая эффективность различных норм орошения виноградной школки в ценах 2008 года (среднее 2006-2008 гг.)

Показатель Вариант 1 (ВД Вариант 2 (0,8 Djr) Вариант 3 (0,6 Dir) Вариант 4 (1,2 D,r)

Выход саженцев с 1га школки, тыс. шт. 291 310 275 300

Общие затраты на выращивание саженцев, тыс. руб./га 5524 5675 5345 5829

Себестоимость одного саженца, руб. 19,0 18,3 19,4 19,4

Выручка от реализации саженца, тыс. руб./га 14550 17593 13750 15000

Чистая прибыль на 1га, тыс. руб. 9026 11918 8405 9171

Рентабельность выращивания саженцев винограда, % 163 210 157 157

Эффективной является так же доза Н»РбоК<;о кг/га д.в. на фоне режима орошения с назначением поливов при снижении влажности 0-70 см слое почвы до 80% НВ, здесь обеспечивается рентабельность 185% и снижается себестоимость одного саженца до 27 руб., что способствует получению чистой прибыли на 1га — 6730 тыс. руб. (таблица 11).

Для определения показателей энергетической эффективности был использован биоэнергетический анализ, который позволяет более эффективно оценить полученный результат. При определении энергетической эффективности затраты материалов, средств производства и результаты труда оцениваются в сопоставимых показателях затрат энергии. В качестве основных показателей оценки при биоэнергетическом анализе использованы энергоёмкость единицы продукции (выход саженцев винограда) и коэффициенты эффективности применяемых технологий.

В результате расчётов было установлено, что при различных оросительных нормах и дозах минеральных удобрений затраты совокупной энергии при выращивании саженцев вино1рада возрастают, содержание энергии в произведенной продукции опережает их рост и коэффициент энергетической эффективности увеличивается.

Таблица 11 - Экономическая эффективность различных доз минеральных удобрений при орошении на виноградной школки в ценах 2008 года (среднее

2006-2008 гг.)

Показатель Вариант1 (без удобрений) Вариант 2 (NeoPeoKeo) Вариант 3 (ИзоРеоКбо) Вариант 4 (N30P60K30) Вариант 5 (ИзоРзоКзо)

Выход саженцев с 1га школки, тыс. шт. 155 293 273 301 266

Общие затраты на выращивание саженцев, тыс. руб./га 6840 7920 8075 7839 7244

Себестоимость одного саженца, руб. 44 27 30 26 27

Выручка от реализации саженца, тыс. руб./га 7750 14650 13650 15050 13300

Чистая прибыль на 1га, тыс. руб. 910 6730 5575 7211 6056

Рентабельность выращивания саженцев винограда, % 113 185 169 192 184

Таким образом, биоэнергетическая оценка выращивания саженцев винограда с регулированием водного и питательного режимов почвы в условиях Нижнего Дона показывает, что применение рациональных норм полива и доз минеральных удобрений является эффективным средством, обеспечивающим улучшение качества саженцев винограда и значительный дополнительный доход.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. На Нижнем Дону наблюдается разнообразие природно-климатических условий, которые отличаются большой неравномерностью распределения по территории влаги и тепла, сильной изменчивостью этих показателей как в течение года так и в отдельные годы. В районах промышленного виноградарства дефицит влаги и элементов питания, обусловленные недостатком атмосферных осадков и монокультурой, лимитируют выход саженцев из виноградных школок.

2. Установлено, что для контроля за влажностью почвы при возделывании виноградных школок целесообразно использовать тензиометрический метод, что позволяет снизить трудоемкость производственных затрат и резко ускорить получение необходимой информации о запасах влаги в почве. Датчики тензиометров следует устанавливать на глубину 0,3-0,4 м от поверхности почвы, показания которых могут характеризовать натяжение почвенной влаги корнеобитаемого слоя виноградной школки: в начале вегетации саженцев 0,3-0,4 атм., что соответствует 80 % НВ; в середине вегетации 0,4-0,5 атм -70%НВ.

3. Получение стандартных саженцев со средней длиной прироста 81,8см, длиной вызревшей части 36,2 см, с 10 пяточными корнями на саженце и при выходе 66,8 % от высаженных черенков, обеспечивается при режиме орошения с поливной нормой 400 м3/га. При ограниченности водных ресурсов следует переходить на рациональную влагообеспеченность и снижать поливную норму до 320 м3/га, применение которой не дает максимальных показателей по некоторым биологическим параметрам качества виноградных черенков, однако позволяет получить наибольший выход виноградных саженцев из школки - 68,9 % и экономию оросительной воды 450 м3/га или 20 % за вегетационный период. При выращивании виноградных школок необходимо в средний по тепловлагообеспеченности год проводить 4 полива, в среднесухой - 6 поливов, в сухой — 7 поливов.

4. Определены биоклиматические коэффициенты суммарного водо-потребления, которые могут быть использованы для прогнозирования сроков полива, определения величины суммарного водопотребления, оросительных норм с помощью расчетных методов.

5. Установлено, что в условиях орошения на виноградной школке целесообразно внесение минеральных удобрений, которые существенно влияют на процессы регенерации корневой системы и развитие виноградных саженцев, так доза ИзоРбсКзо кг/га д.в. обеспечивает максимальный выход стандартных саженцев 66,8 %, что на 50 % превышает контроль без внесения удобрений.

6. Определено, что экономически наиболее выгодным является производство виноградных саженцев в школках с поддержанием влажности слоя почвы 0-70 см в пределах 80% НВ поливной нормой 320 м3/га, что обеспечивает получение условного чистого дохода - 11918 тыс. руб./га при себестоимости одного саженца 18,3 руб., рентабельность составляет 210 %. При внесении удобрений на фоне орошения с назначением поливов при 80 % НВ в слое почвы 0-70 см, наибольший экономический эффект достигается при дозе ИзоРбоКзо кг/га д.в., что способствует повышению рентабельности до 192%, получению наибольшего чистого дохода 7211 тыс. руб./га и снижению себестоимости одного саженца до 26 руб.

7. Установлено, что при различных оросительных нормах и дозах минеральных удобрений затраты совокупной энергии при выращивании саженцев винограда возрастают до 298710 МДж/га, содержание энергии в произведенной продукции опережает их рост и коэффициент энергетической эффективности увеличивается до 2.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Получение наибольшего выхода стандартных саженцев винограда обеспечивается при проведении от 4 до 7 поливов. Оросительная норма должна составлять 1280-2240 м3/га, что позволяет получить 68,9% саженцев

от высаженных весной черенков. Сроки поливов следует назначать, по показаниям тензиометров, при достижении натяжения почвенной влаги 0,3-0,4 атм. Рекомендуемая глубина установки тензиометров 0,3-0,4 м от поверхности почвы.

2. Для обеспечения оптимального режима питания виноградных саженцев при орошении рекомендуется внесение минеральных удобрений дозой NjoPf.oKjcKr/ra д,в. что позволяет увеличить выход саженцев до 66,8 %. Для хозяйств в условиях объективно ограниченных ресурсов возможно уменьшение дозы минеральных удобрений до N30P30K30 кг/га д. в., при этом выход стандартных саженцев снижается на 12 %, а экономия минеральных удобрений составит 20 % или 30 кг/га д.в.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

Из перечня ВАК ведущих рецензируемых научных журналов и изданий:

1. Кириченко A.B., .Янченко Е.А., Дутова A.B. Эффективность ирригации виноградников по энергетическим показателям // Виноделие и виноградарство. 2009. №1.С. 20-22 (автор 70%).

2. Кириченко A.B., Янченко Е.А., Дутова A.B. Экономико - энергетическая оценка орошения виноградников // Мелиорация и водпое хозяйство. 2011. №5. С. 22-24 (автор 70%).

3. Кириченко A.B., Дутова A.B. Система повышения роста и развития виноградных саженцев на основе регулирования водного режима // Вест-никМич. ГАУ. 2011. №1. 4.1. С.81-85 (автор 80%).

4. Кириченко A.B., Дутова A.B. Влияние минерального питания на качество и выход виноградных саженцев при орошении // Вестник Мич. ГАУ. 2011. № 1. 4.1. С. 64-66 (автор 80%).

В других изданиях:

5. Мелиорации в виноградарстве: Монография/ A.B. Кириченко, Е.А. Янченко, A.B. Дутова и др. Новочеркасск: ООО «Лик», 2011. 162 с (автор 40%).

6. Дутова A.B. Орошение виноградников // Проблемы землеустройства и кадастров: сб. ст. студентов и молодых ученых; ФГУ ВПО НГМА. Новочеркасск: НГМА. 2008. Вып.6. С. 5-6.

7. Дутова A.B. Рост и развитие саженцев в школке при различных нормах полива// Проблемы землеустройства и кадастров: сб. ст. студентов и молодых ученых; ФГУ ВПО НГМА. Новочеркасск: НГМА, 2009. Вып. 7. С. 18-20. .

8. Дутова A.B. Рост и развитие саженцев в виноградной школке при различных дозах минерального питания почвы// Проблемы землеустройства и кадастров: Сб. ст. студентов и молодых ученых; ФГУ BIIO НГМА. Новочеркасск: НГМА. 2009. Вып. 7. С. 21-23.

Подписано в печать Объем 1.0 п. л.

Формат 60х841Л6 Заказ №112

22.03.2012г. Тираж 100 экз.

Отдел оперативной полиграфии ФГОУ ВПО НГМА, 346428, г. Новочеркасск, ул. Пушкинская, 111.

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Дутова, Анна Викторовна, Новочеркасск

61 12-6/488

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «НОВОЧЕРКАССКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ МЕЛИОРАТИВНАЯ АКАДЕМИЯ:

РЕЖИМ ОРОШЕНИЯ И ДОЗЫ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ ВИНОГРАДНЫХ ШКОЛОК В УСЛОВИЯХ НИЖНЕГО ДОНА

Специальность 06.01.02 - «Мелиорация, рекультивация и охрана земель»

Диссертация на соискание учёной степени кандидата сельскохозяйственных наук

ДУТОВА АННА ВИКТОРОВНА

Научный руководитель -доктор сельскохозяйственных наук А.В. КИРИЧЕНКО

Новочеркасск - 2012

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ.....................................................................................4

1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ............................................................................Ю

1.1 Биологические особенности виноградного растения и требования к условиям произрастания....................................................................10

1.2 Влияние норм полива и доз минеральных удобрений на рост виноградных саженцев....................................................................14

1.3 Обзор методов расчета суммарного водопотребления..............................24

2 ПРОГРАММА, МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ ПОЧВЕННО - КЛИМАТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ.....................................35

2.1 Программа исследований..............................................................35

2.2 Климатическая характеристика Нижнего Дона..................................43

2.3 Характеристика почв...................................................................50

2.4 Особенности метеорологических условий в годы исследований 2006-2008 гг....................................................................................55

2.5 Методика проведения исследований................................................64

3 РЕЖИМ ОРОШЕНИЯ И ВОДОПОТРЕБЛЕНИЕ ВИНОГРАДНОЙ ШКОЛКИ.....................................................................................68

3.1 Режим орошения и влажность почвы...............................................68

3.2 Особенности роста и развития виноградных саженцев при

различных режимах орошения...........................................................73

3.3 Влияние режима орошения на величину выхода и качество виноградных саженцев.....................................................................75

3.4 Водопотребление виноградной школки............................................77

3.5 Биоклиматические коэффициенты водопотребления виноградной школки........................................................................................84

3.6 Разработка методики назначения сроков полива для виноградной школки тензиометрическим способом.................................................92

4 ДОЗЫ МИНЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ ПОЧВЫ ВИНОГРАДНЫХ

ШКОЛОК ПРИ ОРОШЕНИИ...........................................................101

4.1 Влияние различных доз минеральных удобрений на рост,

развитие и выход виноградных саженцев из школки в условиях

орошения....................................................................................102

5 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКИ РЕГУЛИРОВАНИЯ РЕЖИМА ОРОШЕНИЯ И ДОЗ ВНЕСЕНИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ ПРИ ОРОШЕНИИ ВИНОГРАДНОЙ

ШКОЛКИ...................................................................................по

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ........................................................................120

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ..................................................122

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ................................123

ПРИЛОЖЕНИЯ.............................................................................137

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследования и степень разработанности проблемы.

закладки новых виноградников.

В 2003-2007 годах было заложено 28 тыс. га виноградников, что в два раза больше чем за предыдущие пять лет. Из средств Федерального бюджета на эти цели выделено 847 млн. рублей, что в четыре раза больше по сравнению с предыдущими годами. В результате сбор винограда увеличился на 30% и составил 311 тыс. тонн. Урожайность повысилась на 20 ц/га. В 2012 г. планируется заложить виноградники на площади 47563 га, для этого выделено 3 млрд. рублей, с целью достижения валового сбора винограда до

400 тыс. тонн.

Кравченко, Г.П. Малых).

Закладка высокопродуктивных и долговечных виноградников с использованием современных комплексоустойчивых сортов

обеспечивающих получение продукции, соответствующей мировым стандартам, требует разработки новых подходов к технологии производства сертифицированного посадочного материала. Важная роль в повышении выхода саженцев из виноградной школки в зоне неустойчивого увлажнения принадлежит обеспечению водного режима и улучшению минерального питания саженцев (А.Н. Жуков, Л.М. Малтабар, A.B. Кириченко, Г.Т. Балакай, H.A. Иванова, М.С. Григоров).

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- обобщить существующий опыт и установить особенности производства саженцев в виноградных школках;

-исследовать влияние влагообеспеченности на рост, развитие, качество виноградных саженцев, установить количественные показатели водопотребления и значения биоклиматических коэффициентов;

-определить эффективный режим орошения и дозы внесения минеральных удобрений, обеспечивающие максимальный выход саженцев

из виноградной школки;

Объект исследований - виноградная школка, расположенная на

орошаемом опытном участке.

Предмет исследований - режимы орошения, дозы минерального

питания и водопотребление виноградной школки.

Математическая обработка полученных результатов проводилась по Б. А. Доспехову, оценка экономической эффективности производства саженцев - по фактическим затратам и технологическим картам-схемам.

Научные результаты выносимые на защиту:

1. Методика определения сроков полива виноградных школок с

помощью тензиометров.

3. Оптимальный режим орошения виноградной школки.

5. Закономерности роста и развития виноградных саженцев в школках при орошении и удобрении.

- определен оптимальный режим орошения и дозы внесения минеральных удобрений, обеспечивающие получение стандартных саженцев

в виноградных школках;

- определены показатели водопотребления виноградной школки и

биоклиматические коэффициенты;

- разработана методика определения сроков поливов виноградных школок с помощью тензиометров.

виноградной школки.

Практическая ценность работы. Разработаны и предложены производству оптимальный режим орошения и минерального питания виноградных школок. Предложены рекомендации по совершенствованию технологических приемов выращивания виноградных саженцев, которые

позволяют обеспечить повышение их выхода из школки с высоким качеством. Результаты исследований внедрены на землях Всероссийского научно исследовательского института виноградарства и виноделия им. Я.И. Потапенко. Экономический эффект составил 4597 тыс. руб. на 1га школки.

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 8 научных работах, в том числе 4 - в рецензируемых журналах.

1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Биологические особенности виноградного растения и требования к

условиям произрастания

Виноград занимает среди плодовых растений особое место как по происхождению, распространению в культуре, по своим признакам и свойствам, так и по экономическому значению [24, 36, 39, 76, 87, 95].

Не зная особенностей развития растений, требований его к условиям внешней среды, трудно создать культуре условия, обеспечивающие получение высоких урожаев [39, 97, 98, 114, 132].

Все биолого-физиологические и морфологические особенности виноградного растения выработались под воздействием определенных экологических условий в процессе филогенеза, поэтому требования виноградного растения к условиям произрастания и реакция на них представляет большой теоретический и практический интерес.

Адаптация винограда к тому или иному комплексу эдафических условий определяется структурой и гранулометрическим составом почвы, ее тепловым, водным, воздушным режимами, химическими и физико-химическими свойствами и деятельностью микроорганизмов [3].

Помимо гранулометрического состава почвы, большое значение для культуры имеют ее физические свойства, так как распространение активной массы корней зависит от теплового, воздушного и водного режимов почвы [7, 18, 23,44, 98].

Водный режим почвы зависит от климата, погодных условий, влагоемкости почвы, интенсивности передвижения воды, а также от транспирации и испарения с поверхности почвы. Виноград нормально развивается при хорошем обеспечении его водой [40, 56, 105, 108, 121]. Но он может произрастать, как считает ряд исследователей, и в условиях недостаточной водообеспеченности, как засухоустойчивое растение.

Климат является одним из основных факторов, определяющих возможность культуры винограда и влияющих на его рост, развитие и плодоношение [23, 51, 97, 111, 132]. К основным климатическим факторам, имеющих экологическое значение, относится температура, влажность и свет.

Свет служит для растений единственным источником энергии. Виноград светолюбивое растение и очень чувствительное к его недостатку. При ослабленном освещении лист винограда увеличивается, цвет его становится более интенсивный, при недостаточном освещении увеличиваются междоузлия, желтеют и опадают листья, побег становиться тонким, они не закладывают плодовые почки и не развивают нормальные соцветия и грозди [14]. Однако сильное солнечное освещение при высокой температуре и дефиците влаги может оказать на виноград отрицательное влияние и даже вызвать ожег ягод и листьев [8]. Листья, хотя и в меньшей степени подвергаются солнечным ожогам, приобретают пестроту в окраске, с явным преобладанием красных тонов, затем буреют и засыхают [19]. Хорошее освещение, усиливая фотосинтез листьев винограда, способствует раннему созреванию и высокому качеству ягод, лучшему вызреванию побегов и закладке урожая в зимующих глазках на следующий год.

Из всех климатических факторов, температурный является наиболее важным для виноградного растения, так как любое растение способно произрастать только в пределах определенного интервала температур, ограниченного максимальными и минимальными температурами.

Требования винограда в отношении температуры и количества тепла различны в разные периоды вегетации. Для оценки потребности винограда в тепле существует понятие «биологический ноль» и «сумма активных температур», определяющие срок созревания и качество винограда. Весной почки винограда начинают набухать и развиваться при среднесуточной температуре 10-12 °С (погибают при температуре -3-4 °С) Быстрый рост и формирование плодовых почек происходит при температуре 25-32 °С, однако этот процесс может замедляться и прекращаться при температуре ниже 7-8°С

или выше 35 °С. На виноград отрицательно влияют высокие температуры (>36 °С), которые неблагоприятны для обмена веществ, так ка

Информация о работе

Дутова, Анна Викторовна
кандидата сельскохозяйственных наук
Новочеркасск, 2012
ВАК 06.01.02

Диссертация

Режим орошения и дозы минеральных удобрений виноградных школок в условиях Нижнего Дона - тема диссертации по сельскому хозяйству, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы