Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Совершенствование приемов технологии выращивания картофеля в лесостепи Саратовского Правобережья

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "Совершенствование приемов технологии выращивания картофеля в лесостепи Саратовского Правобережья"

На правах рукописи

Преймак Сергей Анатольевич

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРИЕМОВ ТЕХНОЛОГИИ ВЫРАЩИВАНИЯ КАРТОФЕЛЯ В ЛЕСОСТЕПИ САРАТОВСКОГО ПРАВОБЕРЕЖЬЯ

Специальность 06.01.01 -общее земледелие

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

1 5 ЫАР 2012

Саратов 2012

005013804

005013804

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Саратовский государственный аграрный университет имени Н Л. Вавилова»

Научный руководитель - Нарушев Виктор Бисенгалиевич

доктор сельскохозяйственных наук, профессор кафедры «Растениеводство, селекция и генетика» ФГБОУ ВПО «Саратовский ГАУ»

Официальные оппоненты: Денисов Евгений Петрович

доктор сельскохозяйственных наук, профессор, заведующий кафедрой «Земледелие и сельскохозяйственная мелиорация» ФГБОУ ВПО «Саратовский ГАУ»;

Орлов Анатолий Николаевич

доктор сельскохозяйственных наук, профессор, заведующий кафедрой «Общее земледелие и землеустройство » ФГБОУ ВПО «Пензенская ГСХА»

Ведущая организация - Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «ВолжНИИГиМ»

Защита состоится « 31 » марта 2012 года в 10 часов на заседании диссертационного совета Д. 220.061.05 при Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова» по адресу: 410012, г. Саратов, Театральная площадь, д. 1.

E-mail: dissovet01@sgau.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Саратовский ГАУ».

Автореферат разослан « 29 » февраля 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета { Пронько НА.

V

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Картофель является важнейшей сельскохозяйственной культурой, ценнейшим продуктом питания человека. С полным правом в народе его называют «вторым хлебом».

Картофель широко возделывается в России, ежегодно занимая площадь 4 млн. га. Лесостепная зона Саратовского Правобережья относится к числу благоприятных по природно-климатическим условиям регионов Среднего Поволжья для возделывания картофеля.

Анализ показывает, что расходы на семенной материал составляк>£_бо-лее 40% от общих затрат в технологии возделывания картофеля. В то же время исследования АА. Будкевича (1983), МЛ. Молоцкого (1986), ТЕ. Марченко (2000) показывают, что крупные семенные клубни можно резать на доли в целях рационального использования посадочного материала. До настоящего времени научных исследований по механизированной резке семенных клубней и использованию посадочных долей в технологии выращивания картофеля в условиях Саратовского Правобережья не проводилось.

В мировом земледелии широко используется гребневая технология возделывания картофеля. Несмотря на то, что в исследованиях АН. Орлова (1999), АГ. Пономарева (2001), АА. Смирнова (2001) установлено положительное влияние гребневой технологии на продуктивность картофеля, в Поволжье в производстве она не применяется в связи со слабой изученностью. На тяжелых почвах Саратовского Правобережья крайне необходимо изучение влияния гребневой технологии на водно-воздушный режим, структуру и плодородие пахотного горизонта с целью повышения продуктивности картофеля и совершенствования процесса его комбайновой уборки.

Цель и задачи исследований.Целью нашей работы являлось совершенствование приемов подготовки семенных клубней картофеля к посадке и изучение особенностей применения гребневой технологии возделывания в лесостепной зоне Саратовского Правобережья.

В соответствии с этим в исследованиях решались следующие задачи:

- провести сравнительную оценку машинной и ручной резки крупных семенных клубней картофеля;

- изучить влияние посадки целыми клубнями и резаными долями различной массы, а также их предпосадочной обработки стимулятором Мивал-агро на продукционный процесс и урожайность картофеля;

- выявить оптимальные показатели структуры и плодородия почвы, роста и развития растений, фотосинтетической деятельности различных сортов картофеля при традиционной и гребневой технологиях возделывания;

- определить продуктивность и показатели хозяйственной эффективности у различных сортов картофеля при традиционной и гребневой технологиях возделывания в лесостепи Саратовского Правобережья;

- установить влияние гребневой технологии возделывания на снижение засоренности продукции, поврежденности клубней и потерь урожая при комбайновой уборке картофеля;

- рассчитать экономическую и биоэнергетическую эффективность предлагаемых приемов предпосадочной подготовки клубней и гребневой технологии возделывания картофеля.

Научная новизна. Впервые проведена сравнительная оценка машинной и ручной резки крупных семенных клубней картофеля. Установлено влияние посадки целыми клубнями и резаными долями различной массы, а также их предпосадочной обработки стимулятором Мивал-агро на продуктивность картофеля в лесостепи Саратовского Правобережья.

Исследовано влияние традиционной и гребневой технологий возделывания на показатели структуры и плодородия почвы, роста и развития растений, продуктивности фотосинтеза, урожайности, товарности и качества клубней у рекомендованных для региона сортов картофеля Жуковский ранний, Импала, Пензенская скороспелка, Волжанин, Рождественский, Свитанок Киевский, Лу-говской, Ресурс. Установлено, что наибольший выход ранней товарной продукции й наивысшую эффективность в лесостепи Саратовского Правобережья

гребневая технология обеспечивает при выращивании раннеспелых и средне-ранних сортов картофеля. Выявлено что на тяжелых почвах зоны гребневая технология возделывания в сравнении с традиционной технологией снижает в 2-3 раза засоренность продукции, поврежденность клубней и потери урожая при комбайновой уборке.

Практическая ценность работы. Разработанные автором приемы подготовки посадочного материала и гребневая технология возделывания обеспечивают стабильное получение 25-27 т/га высококачественных клубней картофеля в условиях лесостепной зоны Саратовского Правобережья.

Положения,выносимые на защиту:

- результаты сравнительной оценки машинной и ручной резки крупных семенных клубней картофеля на две и четыре части;

- особенности влияния посадки целыми клубнями и резаными долями различной массы, а также их предпосадочной обработки стимулятором Мивал-агро на продукционный процесс и урожайность картофеля;

- особенности влияния традиционной и гребневой технологии возделывания на плодородие почвы, рост и развитие растений, продуктивность фотосинтеза у различных сортов картофеля;

- сравнительная оценка продуктивности различных сортов картофеля при традиционной и гребневой технологии возделывания в лесостепной зоне Саратовского Правобережья;

- особенности влияния гребневой технологии возделывания на засоренность продукции, поврежденность клубней и потери урожая при механизированной комбайновой уборке картофеля.

Реализация научных исследований. Разработанные автором приемы выращивания картофеля внедрены в КФХ «Рыжов СН.»и КФХ «Рубин» Ба-зарно-Карабулакского района Саратовской области на площади 120 га. Экономический эффект составил 30-50тыс.рублей с 1 га.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на Международных научно-практических конференциях «Вавиловские чтения-2007-

2011 » (Саратов, 2007-2011) и «Инновационные технологии создания и возделывания сельскохозяйственных растений» (Саратов, 2011), Всероссийской научно-практической конференции «Специалисты АПК нового поколения» (Саратов, 2007), на научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава, аспирантов и научных сотрудников Саратовского ГАУ им. Н.И. Вавилова (Саратов, 2005-2011).

Публикации в печати. По материалам диссертации опубликовано 14 научных работ, в т.ч. 2 работы по списку ВАК. Совместно с сотрудниками Саратовского ГАУ получено 2 авторских свидетельства на устройство для резки клубней семенного картофеля.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, выводов и предложений производству. Она изложена на 120 страницах компьютерного текста, содержит 22 таблицы, 13 рисунков и 34 приложения. Список литературы насчитывает 346 наименований, из них 31 источник на иностранных языках.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Экспериментальные исследования проводились в 2000-2009 гг. в КФХ «Рыжов С.Н.» Базарно-Карабулакского района Саратовской области. Климат района исследований - умеренно-континентальный. Среднегодовая температура воздуха + 3,5°С; количество осадков - 440 мм. Почва хозяйства - чернозем выщелоченный, содержащий 6% гумуса. Обеспеченность нитратным азотом - средняя (10-18 мг/кг), подвижным фосфором - средняя (70-100 мг/кг почвы), обменным калием - высокая (260-300 мг/кг почвы).

Программа исследований включала 2 полевых опыта.

Опыт № 1. «Изучение влияния посадки целыми и резаными клубнями и обработки их стимулятором, на продуктивность картофеля».

Фактор А - вид и масса посадочных клубней. Варианты опыта: 1. Целые клубни массой 80-160 г; 2. Машинная резка на 2 части массой 40-80 г; 3. Руч-

ная резка на 2 части массой 40-80 г; 4. Целые клубни массой 40-80 г; 5. Машинная резка на 4 части массой 20-40 г; 6. Ручная резка на 4 части массой 2040 г; 7. Целые клубни массой 20-40 г.

Фактор В - предпосадочная обработка клубней. Варианты опыта 1.Без обработки; 2. Обработка стимулятором Мивал-агро (2г + Юл воды на 1тклубней).

В опыте использовался сорт картофеля Волжанин.

Опыт № 2. «Оценка влияния различных технологий возделывания на продуктивность сортов картофеля».

Фактор А - сорта картофеля. Варианты опыта: 1. Жуковский ранний; 2. Импала; 3. Пензенская скороспелка; 4. Волжанин; 5. Рождественский; 6. Сви-танокКиевский; 7.Луговской; 8.Ресурс.

Фактор В -технология возделывания.Варианты опыта: 1. Традиционная технология; 2. Гребневая технология.

Повторность опытов - четырехкратная. Размещение вариантов -рендо-мизированное. Площадь учетной делянки - 140 м2. На опытном участке выполнялась технология, рекомендованная в научно обоснованной системе земледелия Поволжья. Предшественник картофеля - озимая пшеница.

Закладка и проведение опытов выполнялись в соответствии с методикой Б А. Доспехова (1985) и Рекомендациями НИИСХ Юго-Востока (1973). Плотность и агрегатный состав почвы определялись по методу НА. Качинского (1958), нитратный азот - в водной вытяжке с дисульфофеноловой кислотой на колориметре; подвижный фосфор по Б Л. Мачигину; обменный калий по А П. Масловой. (Петербургский АВ., 1988). Дыхание почвы определялось методом ВИ.Штатнова (1952),разложение клетчатки -аппликационным методом ЕН. Мишустина и АН.Петровой (1963).

Фенология развития растений устанавливалась методом АН. Руденко (1950), показатели продуктивности фотосинтеза по методике А А. Ничипоро-вича (1961), густота стояния, высота растений, накопление сухой массы и биологическая урожайность определялись по методике ВНИИКХ (1967). Хозяйственный урожай учитывали методом сплошной уборки: в первом опыте карто-

фелекопателем КСТ-1,4; во втором опыте - картофелеуборочным комбайном GRIMME SE 75-20.

Статистическая обработка опытных данных методом дисперсионного анализа выполнялась по Б.А. Доспехову (1985). Биоэнергетическая и экономическая оценка рекомендуемых приемов проводились согласно методическим рекомендациям ВАСХНИЛ (1989) и РАСХН (1998).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА МАШИННОЙ И РУЧНОЙ РЕЗКИ КРУПНЫХ СЕМЕННЫХ КЛУБНЕЙ КАРТОФЕЛЯ

Большую роль в формировании высокопродуктивных агроценозшГ картофеля играет качество посадочного материала. В настоящее время картофе-леводческие хозяйства используют для посадки клубни массой от 25 до 160 г. Такой большой весовой диапазон посадочных клубней ведет не только к большим затратам, но и к неравномерному развитию растений. Его можно устранить калибровкой клубней на фракции: мелкую - 25-50 г; среднюю - 5080 г; крупную - 80-160 г. У раннеспелых и среднеранних сортов картофеля очень часто, одной средней фракции клубней, полученных с семенных участков, не хватает на посадку и поэтому необходимо применять резку крупных семенных клубней перед посадкой. Для этих целей автором, совместно с сотрудниками Саратовского ГАУ была разработана и изготовлена машина для резки крупных клубней семенного картофеля на две и четыре части (A.c. 1655331, A.c. 1822637). Она может работать как автономно, так и в качестве приставки к картофелесортировальному пункту.

В 2000-2003 гг. проводились сравнительные испытания машинной и ручной резки крупных семенных клубней у среднераннего сорта картофеля Волжанин. Многолетний анализ фракционного состава партий семенных клубней у данного сорта показал, что в них 67% составляют клубни массой более 80 г, что вызывает необходимость применять резку.

Важнейшим показателем качества резки является коэффициент неравномерности резания (КД который не должен превышать - 0,20. Изучение эффек-

тивности резки семенных клубней массой 80-160 г у сорта Волжанин показало, что К„ составил при машинной резке на 2 части - 0,15; на 4части - 0,19; при ручной резке - соответственно 0,14 и 0,20. Результаты показывают, что по качеству машинная резка не уступает ручной резке.

В то же время большим достоинством машинной резки является высокая производительность - 12 т/ч. При ручной резке на 2 части производительность составила 0,08т/ч,на 4части -0,06тАь

ВЛИЯНИЕ ПОСАДКИ ЦЕЛЫМИ И РЕЗАНЫМИ КЛУБНЯМИ И ИХ ОБРАБОТКИ СТИМУЛЯТОРОМ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ КАРТОФЕЛЯ

Рост и развитие растений картофеля. На вариантах посадки целыми клубнями продолжительность вегетации картофеля составила: без обработки стимулятором - 100 суток; при обработке - 98 суток; на вариантах посадки резаными долями клубней соответственно - 98 и 96 суток. Отмечено более быстрое прохождение начальных фаз вегетации картофеля при посадке резаными долями клубней и обработке их стимулятором.

При посадке целыми клубнями массой 80-160 г, а также целыми и разрезанными на 2 части массой 40-80 г высота растений в фазу бутонизации составила 31-32 см, в фазу цветения - 52-53 см, в фазу начала увядания ботвы - 5152 см, в фазу созревания - 50-51 см. В то же время, при посадке целыми и клубнями разрезанными на 4 части массой 20-40 г высота растений снижалась по фазам на 4-11 см. Обработка клубней перед посадкой стимулятором Мивал-агро увеличивала высоту растений картофеля на 1-2 см, что показывает, что препарат стимулирует ростовые процессы.

Продуктивность фотосинтеза и накопление сухой биомассы. Максимальная площадь листьев сорта картофеля Волжанин была отмечена при посадке целыми клубнями массой 80-160 г, обработанными стимулятором Ми-вал-arpo - 32,5 тыс. м2/га в среднем за три года (табл. 1).

При использовании клубней массой 40-80 г, обработанных стимулятором, площадь листьев была практически такой же высокой: при посадке целыми клубнями - 32,4 тыс. м2Л"а; клубнями ручной резки на 2 части - 32,1 тыс.

м2/га; клубнями машинной резки на 2 части - 32,0 тыс. м2/га. При посадке, как целыми клубнями, так и разрезанными на 4 части, обработанными стимулятором, площадь листьев снизилась на 17,7-19,3%.

Таблица 1 - Влияние приемов подготовки посадочного материала на фотосинтетическую деятельность посевов картофеля (среднее за 2004-2006 гг.)

Вид и масса Обработка Площадь ФП, млн. ЧПФ, Сухая

посадочных стимулятором листьев, м -сутки/ г/м •сут- биомасса,

клубней (А) (В) тыс. м /га га ки т/га

Целые клубни (80-160 г) без обработки 31,6 1296 3,50 45,4

с обработкой 32,5 1316 3,63 47,8

Машинная резка на 2 части (40-80 г) без обработки 31,3 1268 3,32 42,1

с обработкой 32,0 1280 3,68 47,1

Ручная резка на 2 части (40-8вт) без обработки 31,4 1272 3,37 42,9

с обработкой 32,1 1284 3,69 47,4

Целые клубни (40-80 г) без обработки 31,7 1299 3,45 44,8

с обработкой 32,4 1312 3,61 47,4

Машинная резка на 4 части (20-40 г) без обработки 27,0 1094 3,19 34,9

с обработкой 27,5 1100 3,42 37,6

Ручная резка на 4 части (20-40 г) без обработки 27,1 1098 3,25 35,7

с обработкой 27,7 1108 3,50 38,8

Целые клубни (20-40 г) без обработки 26,5 1087 3,12 33,9

с обработкой 27,1 1097 3,23 35,4

11(Т,-ф:тор А (посадочные клубни) 0,9 27 0,08 1,1

НСР05 по фактору В (стимулятор) 0,7 20 0,06 0,9

НСР„5 по факторам А+В 0,9 32 0,08 1,2

Наибольшие показатели фотосинтетического потенциала посевов (ФП) отмечены на вариантах посадки целыми клубнями массой 80-160 г - 1293-1316 млн. м2*сутки/га; а также целыми и разрезанными на 2 части клубнями массой 40-80 г - 1268-1312 млн. м2*сутки/га. Влияние стимулятора на ФП было незначительным - отмечено повышение на 0,5-1,5%.

Чистая продуктивность фотосинтеза (ЧПФ) была наибольшей на вариантах посадки клубнями разрезанными на 2 части при ручной и машинной резке с массой 40-80 г, обработанных стимулятором, - соответственно 3,69 и 3,68 г/м2*сутки, а также при посадке целыми клубнями массой 80-160 и 40-80 г также обработанных стимулятором, - соответственно 3,63 и 3,61 г/м2*сутки. Применение стимулятора повышало ЧПФ на 9,5-10,9%.

Формирование элементов продуктивности в посевах различных сортов картофеля. Наибольшее количество клубней в одном кусте картофеля сформировалось на варианте посадки целыми клубнями массой 80-160 г - 6,6

и

шт. При посадке разрезанными на 2 части клубнями количество клубней в кусте уменьшилось до 6,2 шт.; при посадке разрезанными на 4 части клубнями -до 4,8 шт. Обработка клубней стимулятором не влияла на количество сформировавшихся клубней в кусте картофеля.

Влияние резки семенных клубней и обработки их стимулятором на урожайность картофеля. Наибольшая урожайность без обработки стимулятором Мивал-агро была получена на вариантах посадки целыми клубнями массой 80-160 и 40-80 г - соответственно 26,4 и 26,1 т/га. Высокую урожайность обеспечивала посадка клубнями,разрезанными на 2части - 24,4тА-а при машинной и 24,9 т/га при ручной резке. При посадке клубнями, разрезанными на 4 части урожайность уменьшалась до 20,2 т/га при машинной и до 20,7 тА~а при ручной резке. Обработка стимулятором больше всего повысила урожайность на разрезанных на 2 части семенных клубнях - достигла 26,8 т/га при машинной и 26,9т/га при ручной резке (табл. 2).

Таблица 2 -Влияние подготовки посадочного материала на урожайность картофеля

Вид и масса посадочных клубней (А) Обработка стимулятором (В) Годы исследований

2004 г 2005 г 2006 г среднее из Згода

Целые клубни (80-160 г) без обработки 31,3 21,7 26,2 26,4

с обработкой 31,5 22,7 27,4 27,2

Машинная резка на 2 части (40-80 г) без обработки 28,8 20,2 24,2 24,4

с обработкой 30,7 22,5 27,2 26,8

Ручная резка на 2 части (40-80 г) без обработки 29,4 20,6 24,7 24,9

с обработкой 30,6 22,8 27,3 26,9

Целые клубни (40-80 г) без обработки 30,8 21,8 25,7 26,1

с обработкой 31,3 22,7 27,0 27,0

Машинная резка на 4 части (20-40 г) без обработки 25,4 15,4 19,8 20,2

с обработкой 26,7 17,3 22,3 22,1

Ручная резка на 4части (20-40г) без обработки 26,0 15,8 20,3 20,7

с обработкой 27,3 17,9 23,2 22,8

Целые клубни (20-40 г) без обработки 25,4 14,8 19,5 19,9

с обработкой 25,5 15,7 20,6 20,6

НСР(»фактор А (посадочные клубни) 0,8 0,6 0,7 0,9

НСР05ПО фактору В (стимулятор) 0,6 0,5 0,6 0,8

НСРиПО факторам А-ИЗ 0,8 0,6 0,7 1,0

Для производства особенно ценным является то, что при посадке, клубнями, разрезанными на 2 части и обработанными стимулятором в выращенных посевах получена наивысшая товарность клубней - 20,5 т/га (76,5%) при машинной и 20,7т/га (77,0%)при ручной резке (рис. 1).

1 2 3 4 5 6 7

1. Целые клубни (80-160 г) 5. Машинная резка на 4 части (20-40 г)

2. Машинная резка на 2 части (40-80 г) 6. Ручная резка на 4 части (20-40 г)

3. Ручная резка на 2 части (40-80 г) 7. Целые клубни (20-40 г)

4. Целые клубни (40-80 г)

Рисунок I. Влияние подготовки посадочного материала на товарность клубней картофеля (среднее за 2004-2006 гг.)

В то же время даже при посадке целыми крупными семенными клубнями массой 80-160 г товарность составила всего 19,3 т/га (71,0%).

ВЛИЯНИЕ ТРАДИЦИОННОЙ И ГРЕБНЕВОЙ ТЕХНОЛОГИЙ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ НА СТРУКТУРУ И ПЛОДОРОДИЕ ПОЧВЫ, РОСТ И РАЗВИТИЕ РАСТЕНИЙ У РАЗЛИЧНЫХ СОРТОВ КАРТОФЕЛЯ

Влияние технологий возделывания на водно-физические свойства

почвы. Лучшее влагообеспечение наблюдалось в посевах раннеспелых и среднеранних сортов картофеля, где запасы доступной влаги в пахотном слое почвы в период от всходов до увядания ботвы не опускалась ниже 15,2 и 12,7 мм. У среднеспелых сортов содержание влаги в пахотном слое, начиная с конца цветения, опустилось ниже 10 мм. Технологии возделывания не оказали ]

влияния на динамику запасов доступной влаги в почве.

Положительное влияние гребневой технологии проявилось в снижении плотности пахотного горизонта почвы по сравнению с традиционной технологией - соответственно с 1,23-1,25 до 1,19-1,21 г/см3 в фазу цветения, в которую начинается интенсивное формирование клубней (табл. 3).

Содержание агрономически ценных агрегатов в пахотном горизонте почвы при гребневой технологии было выше, чем на вариантах традиционной технологии - соответственно 64,3-66,6 против 59,8-61,8%

Таблица 3 -Влияние технологий возделывания на водно-физические свойства пахотного слоя чернозема выщелоченного у различных сортов картофеля (среднее за 2007-2009гг.)

Сорт (А) Технология возделывания (В) Плотность почвы, г/см Содержание почвенной фракции 0,25-10мм, %

всходы цветение созревание всходы цветение созревание

Раннеспелые сорта

Жуковский ранний традиционная 1,20 1,23 1,27 65,2 61,7 56,7

гребневая 1,17 1,19 1,20 68,6 66,4 61,6

Импала традиционная 1,20 1,23 1,28 65,0 61,8 56,2

гребневая 1,18 1,19 1,21 68,1 66,6 60,7

Пензенская скороспелка традиционная 1,20 1,24 1,28 64,7 61,2 56,1

гребневая 1,17 1,19 1,20 68,9 66,5 61,5

Среднеранние сорта

Волжанин традиционная 1,20 1,24 1,28 65,4 60,7 55,6

гребневая 1,17 1,20 1,22 68,7 65,4 59,7

Рождественский традиционная 1,21 1,24 1,29 64,5 60,9 55,1

гребневая 1,17 1,19 1,22 68,6 66,0 59,9

Свитанок Киевский традиционная 1,20 1,25 1,29 65,3 60,4 55,0

гребневая 1,18 1,19 1,22 68,0 66,2 59,8

Среднеспелые сорта

Луговской традиционная 1,20 1,24 1,29 Г 65,1 60,4 54,7

гребневая 1,17 1,21 1,22 68,5 64,4 59,1

Ресурс традиционная 1,21 1,25 1,30 64,6 59,8 54,2

гребневая 1,17 1,21 1,23 68,7 64,3 58,8

НСР05фактор А (сорт) 0,01 0,01 0,02 1,5 1,4 1,4

НСР05ПО фактору В (технология) 0,02 0,02 0,03 1,7 1,5 1,6

НСР05по факторам А-*В 0,02 0,02 0,03 1,9 1,7 1,8

Влияние технологий возделывания картофеля на агрохимические и биологические свойства почвы. Содержание нитратного азота в пахотном горизонте почвы при гребневой технологии было выше,чем на вариантах традиционной технологии - соответственно 17,6-17,9 против 14,3-14,6 мг/кг у раннеспелых сортов; 16,7-17,1 против 13,4-13,7 мг/кг у среднеранних сортов и 13,4-13,5 против 10,3-10,4 мг/кг у среднеспелых сортов. Аналогичные закономерности отмечены и в отношении фосфора и калия.

Применение гребневой технологии повысило интенсивность дыхания почвы на 7,1-10,8%. Так, в период наибольшего дыхания чернозема выщелоченного в фазу цветения картофеля показатели составили: на вариантах гребневой технологии - 804-855 мг С02/час с 1 м2; при применении традиционной технологии - 742-785 мг С02/час с 1 м2.

Наибольшая интенсивность разложения клетчатки в пахотном горизонте чернозема выщелоченного отмечена при применении гребневой технологии -

47,1-47,5% под посевами раннеспелых сортов; 44,8-45,1% у среднеранних сортов; 37,9-38,2% у среднеспелых сортов в фазу цветения.

Особенности роста и развития растений картофеля при различных технологиях возделывания. Продолжительность периода всходы-созревание при традиционной технологии изменялась у изучаемых сортов от 70 до 86 суток. При гребневой технологии вследствие лучшего прогревания пахотного слоя почвы созревание наступало раньше на 3-7 дней.

Улучшение условий питания и повышение биологической активности почвы при применении гребневой технологии возделывания увеличило площадь листьев в посевах картофеля - на 6,7-11,1%; фотосинтетический потенциал - на 0,4-3,9%; чистую продуктивность фотосинтеза - на 0,8-9,8%; накопление сухой биомассы - на 5,2-10,1%.

ПРОДУКТИВНОСТЬ РАЗЛИЧНЫХ СОРТОВ КАРТОФЕЛЯ ПРИ

ТРАДИЦИОННОЙ И ГРЕБНЕВОЙ ТЕХНОЛОГИЯХ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ

Влияние технологий возделывания на формирование элементов продуктивности в посевах различных сортов картофеля. Густота стояния растений к уборке была практически равной по изучаемым сортам и технологиям возделывания - 51,6 - 52,2 тыс. шт./га.

Число клубней в 1 кусте увеличивалось с 5,1 шт. у раннеспелого сорта Жуковский ранний до 7,4 шт. у среднеспелого сорта Ресурс. Наибольшая масса клубней с 1 куста отмечена при гребневой технологии у среднераннего сорта Рождественский - 654 г, наибольшая масса 1 клубня также при гребневой технологии у раннеспелого сорта Жуковский ранний - 123 г.

Влияние технологий возделывания на продуктивность различных сортов картофеля. Наибольший эффект от гребневой технологии отмечен на раннеспелых и среднеранних сортах. Так у раннеспелых сортов урожайность повысилась: Жуковский ранний - до 28,3 т/га; Пензенская скороспелка - до 27,7 т/га; Импала - до 25,8 т/га в среднем за три года. Прибавка урожайности у раннеспелых сортов составила 1,9-2,6 т/га или 8,0-10,1%.

По среднеранним сортам при применении гребневой технологии возделывания урожайность повысилась следующим образом - у сорта Рождествен-

ский -до 29,5т/га;Волжанин -до 29,1 т/га;Свитанок Киевский -до 27,6т/га в среднем за 2007-2009 гг. (табл. 4). Полученная прибавка урожайности у среднеранних сортов составила 1,6-2,1 т/га или 6,2-7,8%.

Таблица 4 - Влияние различных технологий возделывания на урожайность сортов картофеля в лесостепной зоне Саратовского Правобережья, тА-а

Сорта Технология возделывания 2007 г 2008 г 2009г. Среднее за 3 года

Раннеспелые сорта

Жуковский ранний традиционная 26,4 29,6 21,1 25,7

гребневая 29,1 33,8 21,9 28,3

Импала традиционная 24,7 27,7 19,3 23,9

гребневая 27,3 30,6 19,5 25,8

Пензенская скороспелка традиционная 25,9 28,1 21,6 25,2

гребневая 28,9 32,4 21,8 27,7

Среднгранние сорта

Волжанин традиционная 27,4 34,7 19,8 27,3

гребневая 30,1 37,1 20,1 29,1

Рождественский традиционная 27,0 35,7 19,5 27,4

гребневая 29,5 39,3 19,7 29,5

Свитанок Киевский традиционная 25,7 33,5 18,8 26,0

гребневая 28,4 35,7 18,7 27,6

Среднеспелые сорта

Луговской традиционная 20,0 33,0 13,3 22,1

гребневая 21,8 35,3 12,8 23,3

Ресурс традиционная 19,2 31,8 12,9 21,3

гребневая 21,6 33,2 12,5 22,4

НСР05фактор А (сорт) 0,7 0,8 0,5 0,8

НСРочПО фактору В (технология) 0,8 0,9 0,6 0,9

НСР05по факторам А+В 0,9 1,1 0,7 1,1

По группе среднеспелых сортов прибавка урожайности была меньше, чем у раннеспелых и среднеранних сортов - 1,1-1,2 т/1га или 5,2-5,4%.

ВЛИЯНИЕ ГРЕБНЕВОЙ ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ НА ЗАСОРЕННОСТЬ ПРОДУКЦИИ,ПОВРЕЖДЕННОСТЬ КЛУБНЕЙ И ПОТЕРИ УРОЖАЯ ПРИ КОМБАЙНОВОЙ УБОРКЕ КАРТОФЕЛЯ

Значительное влияние использование гребневой технологии оказывает на механизированную уборку урожая картофеля. В связи с тем, что почва рых -лая и структурная при гребневой технологии степень механического повреждение клубней при работе комбайна по сравнению с традиционной технологией снижалась с 4,2-4,6 до 1,6-2,2%; засоренность вороха почвенными комками уменьшалась с 7,0-10,1 до 3,2-5,6%; потери клубней снижались с 7,4-8,5 до 3,9-4,5% в среднем за три года (табл. 5).

Таблица 5 - Влияние технологий возделывания на показатели хозяйственной эффективности выращивания различных сортов картофеля (среднее за 2007-2009 гг.)

Сорт Технология возделывания Биологическая урожайность, т/га Засорен ность вороха, % Поврежденные при уборке клубни,% Потери клубней при уборке, % Хозяйственная урожайность, т/га

Раннеспелые сорта

Жуковский ранний традиционная 25,7 7,0 4,2 7,4 23,8

гребневая 28,3 3,2 1,7 3,9 27,2

Импала традиционная 23,9 7,5 4,5 8,0 22,0

гребневая 25,8 3,5 1,9 3,9 24,8

Пензенская скороспелка традиционная 25,2 7,3 4,6 7,6 23,3

гребневая 27,7 3,4 1,6 4,0 26,6

Среднеранние сорта

Волжанин традиционная 27,3 8,6 4,4 7,7 25,2

гребневая 29,1 3,7 2,0 4,1 27,9

Рождественский традиционная 27,4 8,9 4,3 8,0 25,2

гребневая 29,5 3,6 1,8 4,1 28,3

Свитанок Киевский традиционная 26,0 9,1 4,5 8,1 23,9

гребневая 27,6 4,5 2,1 4,3 26,4

Среднеспелые сорта

Луговской традиционная 22,1 9,7 4,5 8,2 20,3

гребневая 23,3 5,3 2,0 4,3 22,3

Ресурс традиционная 21,3 10,1 4,6 8,5 19,5

гребневая 22,4 5,6 2,2 4,5 21,4

НСРовфакгор А (сорт) 0,7 0,15 0,05 0.16 0,6

НСРо; по фактору В (технология) 0,8 0,17 0,06 0,18 0,7

НСР05 по факторам А+В 0,9 0,18 0,07 0,20 0,8

Различие в потерях клубней при уборке сказалось на величине хозяйственной урожайности при.различных технологиях возделывания. Так если прибавка биологической урожайности клубней от гребневой технологии у раннеспелых сортов составила 1,9-2,6 т/га или 8,0-10,1%, то прибавка хозяйственной урожайности была уже 2,8-3,4 т/га или 12,7-14,3%.

У среднеранних сортов прибавка биологической урожайности клубней от гребневой технологии составляла 1,6-2,1 т/га или 6,2-7,8%, а прибавка хозяйственной урожайности - уже 2,5-3,1 т/га или 10,5-12,3%.

У среднеспелых сортов прибавка биологической урожайности клубней от гребневой технологии составляла 1,1-1,2 т/га или 5,2-5,4%, а прибавка хозяйственной урожайности - 1,9-2,0 т/га или 9,7-9,9%.

У раннеспелых сортов Жуковский ранний и Пензенская скороспелка при применении гребневой технологии получен наибольший сбор ранней продук-

ции - выход товарных клубней на 50-сутки составил 20,2-21,4 т/га (88,289,5%), на 60-е сутки - 22,4-23,6т/га (97,8-98,7%) (рис. 2).

1. Жуковский ранний

2. Импала

3. Пензенская скороспелка

4. Волжанин

5. Рождественский

6. Свитанок Киевский

7. Луговской

8. Ресурс

Рисунок 2. Влияние технологий возделывания на выход товарных клубней на 50-е сутки при выращивании различных сортов картофеля (среднее за 2007-2009 гг.)

Высокий выход ранней продукции обеспечивают и среднеранние сорта, среди которых выделялись Волжанин и Рождественский, давшие при традиционной технологии возделывания на 50-сутки - 70,1-71,3% и на 60-е сутки -80,2-81,5%товарных клубней. Применение гребневой технологии увеличило у них выход ранней товарной продукции - на 50-сутки до 75,4-76,7% и на 60-е сутки до 84,4-85,9%,т.е. соответственно на 4,3-5,4и 4,2-4,4%.

БИОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА РЕКОМЕНДУЕМЫХ ПРИЕМОВ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ КАРТОФЕЛЯ

Биоэнергетическая оценка показала преимущество выращивания картофеля при использовании для посадки механически разрезанных на 2 части клубней, обработанных стимулятором Мивал-агро: чистый энергетический доход - 61,0 ГДж/га, коэффициент энергетической эффективности - 1,73. При применении гребневой технологии наивысшую энергетическую эффективность обеспечивает выращивание раннеспелых и среднеранних сортов : чистый энергетический доход - 61,37-74,24 ГДж/га и коэффициент энергетической эффективности - 1,62-1,95.

Экономическая эффективность. Наилучшие экономические показатели обеспечило выращивание картофеля при использовании для посадки разрезанных механизировано на 2 части клубней, обработанных стимулятором - получен наибольший условный чистый доход - 74,73 тыс. рублей с 1 га и наивысший уровень рентабельности - 155%.

Применение гребневой технологии показало наивысшую экономическую эффективность при выращивании раннеспелых и среднеранних сортов картофеля Жуковский ранний, Пензенская скороспелка, Рождественский и Волжанин: наибольший условный чистый доход - 72,88-89,39 тыс. рублей с 1 га; наивысший уровень рентабельности - 136-166%.

ВЫВОДЫ

1. Изучение фракционного состава партий семенных клубней среднеспелого сорта Волжанин показало, что в них 67% составляют клубни массой более 80 г. Использовать такие клубни на посадку экономически не выгодно и поэтому, целесообразно резать их на посадочные доли, используя машину, разработанную учеными Саратовского ГАУ.

2. Резка семенных клубней и обработка их стимулятором оказали положительное влияние на ростовые процессы. По сравнению с необработанными вариантами применение стимулятора сокращало продолжительность вегетационного периода на 2-4 суток, увеличивало высоту растений картофеля на 1-2 см, а также повышало чистую продуктивность фотосинтеза при посадке целыми клубнями - с 3,50 до 3,63 г/м2,сутки; разрезанными на 2 доли клубнями - с 3,32-3,37 до 3,68-3,69 г/мЧутки.

3. При посадке разрезанными долями семенных клубней, обработанными стимулятором, в выращенных посевах показатели массы клубней с 1 куста практически не уступали показателям, полученным при посадке целыми клубнями массой 80-160 и 40-80 г - соответственно 594-595 против 598-607 г. В то же время при посадке разрезанными на 2 части клубнями возрастала средняя масса 1 клубня - до 96 г.

4. Наибольшая урожайность без обработки стимулятором была получена при посадке целых клубней массой 80-160 г - 26,4т/га. При посадке клубнями, разрезанными на 2 части урожайность была близкой - 24,4 т/га при машинной и 24,9 т/га при ручной резке. При посадке клубнями,разрезанными на 4 части урожайность уменьшалась - до 20,2 т/га при машинной и до 20,7 при ручной резке. Обработка стимулятором особенно благоприятно сказалась на разрезанных на 2 части семенных клубнях - урожайность достигла 26,8 т/та. при машинной резке и 26,9т/га при ручной резке.

5. При посадке, клубнями, разрезанными на 2 части и обработанными стимулятором в выращенных посевах получена наивысшая товарность клубней - 20,5 т/га (76,5%) при машинной резке и 20,7т/га (77,0%) при ручной резке. В то же время даже при посадке целыми крупными семенными клубнями массой 80-160 г товарность составила всего 19,3 т/га (71,0%).

6. Лучшее влагообеспечение наблюдалось в посевах раннеспелых и среднеранних сортов картофеля, где запасы доступной влаги в слое почвы 0-30 см в период от всходов до увядания ботвы не опускалась ниже 15,2 и 12,7 мм. У среднеспелых сортов в связи с большим расходом влаги на формирование надземной массы содержание доступной влаги в пахотном слое начиная с конца цветения опустилось ниже 10мм.

7. Применение гребневой технологии по сравнению с традиционной технологией позволило снизить плотность пахотного горизонта почвы с 1,23-1,25 до 1,19-1,21 г/см3, а содержание агрономически ценных агрегатов, напротив, увеличить с 59,8-61,8 до 64,3-66,6%.

8. Содержание нитратного азота в почве при гребневой технологии было выше, чем при традиционной технологии - соответственно 17,6-17,9 против 14,3-14,6 мг/кг у раннеспелых сортов; 16,7-17,1 против 13,4-13,7 мг/кг у среднеранних сортов и 13,4-13,5 против 10,3-10,4 мг/кг у среднеспелых сортов. Аналогичными были закономерности изменения фосфора и калия.

9. Улучшение структуры почвы и режима питания при применении гребневой технологии положительно сказалось на продукционном процессе агроценозов картофеля: увеличилась площадь листьев - на 6,7-11,1%; фото-

синтетический потенциал - на 0,4-3,9%; чистая продуктивность фотосинтеза -на 0,8-9,8%; накопление сухой биомассы - на 5,2-10,1% по сравнению с традиционной технологией.

10. Число клубней в кусте не зависело от технологии возделывания, но изменялось по изучаемым сортам: увеличивалось с 5,1 шт. у раннеспелого сорта Жуковский ранний до 7,4 шт. у среднеспелого сорта Ресурс. Наибольшая масса клубней с 1 куста отмечена при гребневой технологии у среднераннего сорта Рождественский - 654 г, наибольшая масса 1 клубня при гребневой технологии у раннеспелого сорта Жуковский ранний - 123 г.

11. Наибольший эффект от гребневой технологии отмечался на раннеспелых и среднеранних сортах картофеля. Прибавка урожайности клубней по гребневой технологии у раннеспелых сортов составила 1,9-2,6 т/га, у средне-ранних сортов - 1,6-2,1 т/га. При этом у лучших сортов урожайность при гребневой технологии повысилась: Жуковский ранний - до 28,3 т/га; Пензенская скороспелка - до 27,7 т/га; Рождественский - до 29,5 т/га; Волжанин - до 29,1 т/га; Свитанок Киевский - до 27,6 т/га.

12. В связи с тем, что почва рыхлая и структурная при гребневой технологии степень механического повреждение клубней при работе комбайна по сравнению с традиционной технологией снижалась с 4,2-4,6 до 1,6-2,2%; засоренность вороха почвенными комками уменьшалась с 7,0-10,1 до 3,2-5,6%; потери клубней снижались с 7,4-8,5 до 3,9-4,5%.

13. У раннеспелых сортов Жуковский ранний и Пензенская скороспелка при применении гребневой технологии получен наибольший сбор ранней продукции - выход товарных клубней от общего урожая на 50-сутки составил 20,2-21,4 т/га (88,2-89,5%), на 60-е сутки - 22,4-23,6 т/га (97,8-98,7%).

14. Наилучшие биоэнергетические и экономические показатели обеспечило использование для посадки механически разрезанных на 2 части клубней, обработанных стимулятором Мивал-агро: чистый энергетический доход - 61,0 ГДж/га; коэффициент энергетической эффективности - 1,73; условный чистый доход - 74,73 тыс. руб./га; уровень рентабельности - 155%.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

В целях повышения продуктивности посевов картофеля в лесостепной зоне Саратовского Правобережья рекомендуется:

- использовать для резки семенных клубней машину, разработанную с участием автора;

- проводить посадку разрезанными на 2 части долями семенных клубней массой 40-80 г;

- использовать стимулятор Мивал-агро для предпосадочной обработки семенных клубней (2 г + 10 л воды на 1 т клубней);

- применять гребневую технологию при возделывании раннеспелых и среднеранних сортов.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

Статьи в изданиях, рекомендованных ВАК

1. Иванов ЮЛ., Преймак СЛ. Оптимизация режимных параметров питателя машины для резки клубней семенного картофеля //Вестник Саратовского гос-агроуниверситета. -№ 2 - 2009. -С.50-54 (0,25пл.;авт. - 0,15)

2. Преймак С А., Нарушев В Б., Иванов Ю А. Совершенствование технологии подготовки семенных клубней и посадки картофеля в лесостепной зоне Среднего Поволжья //Вестник Саратовского госагроуниверситета. -№ 12 - 2011. -С.35-39 (0,3 пл.;авт. - 0,15).

Статьи в других изданиях

3. Преймак С А. Исследование размерно-массовых характеристик крупных семенных клубней картофеля // Экономические проблемы АПК. - Сб. науч. статей. -ФГОУ ВПО (СаратовскийГАУ»,Саратов, 2004. -С.61-66 (0,2пл.;авт.-0,2)

4. Преймак С А., Иванов Ю А. Исследование процесса резки крупных клубней семенного картофеля // Экологические проблемы АПК. - Сб. науч. работ. — ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ», Саратов, 2006. -С .183-186 (0,2 п л.; авт. - 0,1)

5. Преймак СЛ., Иванов ЮА. Механизированная резка клубней семенного картофеля // Материалы Межд. конф. посвящен. 75-летию со дня рожден, проф. В Г. Кобы 19-26 марта 2006 г. - Т. III. - ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ», Саратов, 2006. -С.107-111 (0,25 пл.; авт. - 0,15)

6. Преймак СЛ., Иванов ЮА. Качественные показатели работы машины для резки клубней семенного картофеля // Вавиловские чтения - 2008: Материалы Межд. науч.-практ. конф. - Часть 3. - Саратов: Научная книга, 2008. -С. 187190 (0,25 пл.; авт.-0,15)

7. Иванов Ю.А., Преймак С.А. Работа сажалок на посадке картофеля // Вави-ловские чтения - 2009: Материалы Межд. науч.-практ. конф. - Саратов: Изд-во «КУБиК», 2009. - С.72-74 (0,25 пл.; авт. - 0,15)

8. Нарушев В .Б., Иванов ЮЛ., Преймак С А., Рыжов СН. Прогрессивная технология возделывания картофеля в Саратовской области: Практические рекомендации. -ФГОУ ВПО «СаратовскийГАУ», Саратов, 2010.-48с. (3,0пл.;авт.-0,75)

9. Нарушев В.Б., Нарушена Е.А., Преймак СЛ., Лаврик Л.Ю. Совершенствование технологии возделывания картофеля в лесостепи Саратовского Правобережья // Современные тенденции и перспективы инновационного развития картофелеводства: Сб. материалов Регион, науч.-практ. конф. 17-19 февр., Чебоксары, 2011. -С.154-156 (0,3 пл.; авт. - 0,10)

10. Преймак СЛ., Иванов Ю.А., Нарушев В.Б. Влияние технологии возделывания на продуктивность картофеля в лесостепи Саратовского Правобережья // Инновационные технологии в Агрономии: Матер, межд. науч.-практ. конф. в рамках Фестиваля аграрной науки 14-18 марта 2011 г. - ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ», Саратов, 2011. -С.150-152 (0,25 пл.; авт. - 0,10)

11. Преймак СЛ., Нарушев В Б., Иванов ЮЛ. Совершенствование технологии возделывания картофеля в Саратовском Правобережье //Инновационные технологии создания и возделывания сельскохозяйственных растений: Матер, межд. науч.-практ. конф. - Саратов: Изд-во «КУБиК», 2011. - С. 111-113 (0,25 пл.; авт. - 0,1)

12. Преймак СЛ., Нарушев В.Б., Иванов Ю.А. Эффективность гребневой технологии возделывания картофеля в лесостепи Саратовского Правобережья // Вавиловские чтения - 2011: Материалы межд. науч.-практ. конф. - Саратов: Изд-во «КУБиК», 2011. - С.58-59 (0,25 пл.; авт. - 0,10)

13. Нарушев В Б., Преймак СЛ., Губашева БЕ. Совершенствование технологии возделывания картофеля в засушливой зоне // Инновационные технологии создания и возделывания сельскохозяйственных растений: Материалы межд. науч.-практ. конф. - Саратов: Изд-во «КУБиК», 2011. -С.92-94 (0,25 пл.; авт. - 0,10)

14. Нарушев В.Б., Иванов Ю.А., Преймак СЛ. Технологии получения высоких урожаев картофеля в Саратовской области: Практические рекомендации. -ФГБОУ ВПО "Саратовский ГАУ" им. НИ. Вавилова, Саратов, 2011. - 48 с. (3,0 пл.; авт. - 1,0)

Авторские свидетельства

15. А.с. 1655331 А1 (СССР). Устройство для резки клубней семенного картофеля. / Авторы изобретения ЮЛ. Иванов, СЛ. Преймак, ЛН. Рамазанов и Н.П. Волосевич. - Заявл. 13.03.89, № 4661376/15; Опубл. в бюл. .№>22,15.06.91.

16. А.с. 1822637 А1 (СССР). Устройство для резки клубней семенного картофеля. / Авторы изобретения Ю.А. Иванов, Л.Н. Рамазанов и СЛ. Преймак. -Заявл. 02.04.91,№ 4924018/15; Опубл. в бюл. № 23,23.06.93.

Подписано в печать 28.02.12. Формат 60x84 У16. Бумага офсетная. Гарнитура Times. Печ. л. 1,0. Тираж 100. Заказ № 71/66.

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Саратовский государственный аграрный университет имени НИ.Вавилова» 410012,Саратов,Театральная пл., 1

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Преймак, Сергей Анатольевич, Саратов

61 12-6/342

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Саратовский ГАУ им. Н.И. Вавилова»

На правах рукописи

Преймак Сергей Анатольевич

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРИЕМОВ ТЕХНОЛОГИИ ВЫРАЩИВАНИЯ КАРТОФЕЛЯ В ЛЕСОСТЕПИ САРАТОВСКОГО ПРАВОБЕРЕЖЬЯ

06.01.01 - общее земледелие

Диссертация

на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель: доктор с.-х. наук, профессор

Нарушев Виктор Бисенгалиевич

Саратов - 2012

Содержание

стр.

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

1. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРИЕМОВ ТЕХНОЛОГИИ ВЫРАЩИВАНИЯ КАРТОФЕЛЯ В ЛЕСОСТЕПИ САРАТОВСКОГО ПРАВОБЕРЕЖЬЯ.........................................................9

1.1. Биологические особенности и современная технология выращивания картофеля в лесостепи Саратовского Правобережья..........................................................................................9

1.2. Сорта картофеля, адаптированные к условиям лесостепи Саратовского Правобережья..................................................................16

1.3. Рекомендуемая масса посадочных клубней и густота растений картофеля в Саратовском Правобережье.............................................19

1.4. Технология резки посадочных клубней картофеля и приемы подготовки их к посадке.........................................................................23

1.5. Применение гребневой технологии возделывания

картофеля в Саратовском Правобережье..............................................32

2. УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ, СХЕМЫ ОПЫТОВ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ.........................................................................................38

2.1. Климат и погода вегетационного периода...........................................38

2.2. Почвы района исследований..................................................................44

2.3. Схемы опытов и методика проведения исследований........................47

2.4. Агротехника выращивания картофеля на опытном участке..............50

2.5. Краткая характеристика изучаемых сортов картофеля.......................52

3. ВЛИЯНИЕ ПРИЕМОВ ПРЕДПОСАДОЧНОЙ ПОДГОТОВКИ КЛУБНЕЙ НА УРОЖАЙНОСТЬ КАРТОФЕЛЯ В ЛЕСОСТЕПИ САРАТОВСКОГО ПРАВОБЕРЕЖЬЯ.........................................................56

3.1. Разработка технологии резки крупных клубней семенного картофеля.................................................................................................56

3.2. Особенности прохождения фенологических фаз растениями при различной предпосадочной подготовке клубней картофеля..............61

3.3. Влияние приемов подготовки посадочных клубней на ростовые процессы и продуктивность фотосинтеза посевов картофеля...........64

3.4. Динамика прироста числа и массы клубней в посевах

картофеля.................................................................................................70

3.5. Урожайность картофеля в зависимости от предпосадочной подготовки клубней................................................................................73

4. ВЛИЯНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ НА СВОЙСТВА ПОЧВЫ И ЗАКОНОМЕРНОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ПРОДУКТИВНОСТИ РАЗЛИЧНЫХ СОРТОВ КАРТОФЕЛЯ

В ЛЕСОСТЕПИ САРАТОВСКОГО ПРАВОБЕРЕЖЬЯ............................79

4.1. Влияние технологий возделывания картофеля на водно-физические показатели почвы....................................................79

4.2. Влияние технологий возделывания картофеля на агрохимические и биологические свойства почвы..............................86

4.3. Особенности процесса роста и развития растений у сортов картофеля при различных технологиях возделывания.......................91

4.4. Влияние технологий возделывания на формирование элементов продуктивности в посевах различных сортов картофеля...................96

4.5. Влияние технологий возделывания на продуктивность

и хозяйственную эффективность возделывания различных

сортов картофеля в лесостепи Саратовского Правобережья...............99

5. БИОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА РАЗРАБОТАННЫХ ПРИЕМОВ ТЕХНОЛОГИИ

ВЫРАЩИВАНИЯ КАРТОФЕЛЯ.................................................111

5.1. Биоэнергетическая оценка.....................................................................111

5.2. Экономическая эффективность.............................................................111

ВЫВОДЫ............................................................................................................117

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ...............................................................120

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ...................................................................................121

ПРИЛОЖЕНИЯ..................................................................................................153

ВВЕДЕНИЕ

Картофель - это одна из важнейших сельскохозяйственной культурой, которая широко используется на различные цели. С полным правом в народе его называют «вторым хлебом» за ценные вкусовые качества. Клубни картофеля - ценный продукт питания человека, содержащий 25% сухого вещества, 20% крахмала, 2% белка, 1 % клетчатки, 0,2% жира, минеральные соли, витамины. В 250-300 г вареного картофеля содержится третья часть суточной потребности человека в противоцинготном витамине С. В мировой кулинарии из клубней картофеля готовят более 200 разнообразных блюд.

Кроме употребления в качестве продукта питания картофель в районах его возделывания широко применяется на кормовые цели, особенно для молочного скота, свиней и птицы. Клубни картофеля имеют очень высокую переваримость - 83-97%. В урожае 15 т/га клубней и 8 т/га ботвы картофеля содержится более 5500 кормовых единиц.

Клубни картофеля - незаменимое сырье для крахмало-паточного, спиртового, глюкозного, декстринового, каучукового и других производств. При переработке одной тонны картофельных клубней с крахмалистостью 17% получается более 100 литров спирта, более 150 кг высококачественного крахмала, более 1 тонны мезги или 1,5 тонны барды.

Картофель имеет очень большое агротехническое, экономическое и экологическое значение в народном хозяйстве. При использовании прогрессивной технологии возделывания картофеля почва после его выращивания остается рыхлой и содержит мало сорняков. Картофель хороший предшественник для большинства сельскохозяйственных культур.

Картофель имеет свойство приспосабливаться к различным условиям произрастания. Благодаря этому он распространен повсеместно - его выращивают в большинстве стран мира. Площадь под картофелем в мировом зем-

леделии, превышает 18 млн. га. Значительные площади занимает картофель в России - 4 млн. га ежегодно.

В России основными зонами выращивания картофеля являются Нечерноземье, Центрально-Черноземная зона, Урал, Сибирь, Верхнее и Среднее Поволжье. Лесостепная зона Саратовского Правобережья относится к числу благоприятных по природно-климатическим условиям районов Среднего Поволжья для возделывания картофеля. Это обусловливает важное его народнохозяйственное значение в регионе. В то же время в картофелеводстве в последние годы произошли значительные перемены. Применение энергетически затратных технологий и высокая стоимость энергоресурсов привели к удорожанию производства картофеля. В общественном секторе производства посевные площади под картофелем значительно сократились.

Анализ показывает, что расходы на семенной материал составляют более 40% от общих затрат в технологии возделывания картофеля. В то же время исследования A.A. Будкевича, М.Я. Молоцкого, Т.Е. Марченко [28, 153, 155, 231] показывают, что крупные семенные клубни можно резать на доли в целях рационального использования посадочного материала. До настоящего времени научных исследований по механизированной резке семенных клубней и использованию посадочных долей в технологии выращивания картофеля в условиях Саратовского Правобережья не проводилось.

В мировом земледелии широко используется гребневая технология возделывания картофеля. Несмотря на то, что в исследованиях А.Н. Орлова, А.Г. Пономарева, A.A. Смирнова [180, 181, 205, 255] установлено положительное влияние гребневой технологии на продуктивность картофеля, в Поволжье в производстве она не применяется в связи со слабой изученностью. На тяжелых почвах Саратовского Правобережья крайне необходимо изучение влияния гребневой технологии на водно-воздушный режим, структуру и плодородие пахотного горизонта с целью повышения продуктивности картофеля и совершенствования процесса его комбайновой уборки.

Цель и задачи исследований. Целью нашей работы являлось совершенствование приемов подготовки семенных клубней картофеля к посадке и изучение особенностей применения гребневой технологии возделывания в лесостепи Саратовского Правобережья.

Для достижения цели исследований решались следующие задачи:

1. Провести сравнительную оценку машинной и ручной резки крупных семенных клубней картофеля;

2. Изучить влияние посадки целыми клубнями и резаными долями различной массы, а также их предпосадочной обработки стимулятором Мивал-агро на продукционный процесс и урожайность картофеля;

3. Выявить оптимальные показатели структуры и плодородия почвы, роста и развития растений, фотосинтетической деятельности различных сортов картофеля при традиционной и гребневой технологиях возделывания;

4. Определить продуктивность и показатели хозяйственной эффективности у различных сортов картофеля при традиционной и гребневой технологиях возделывания в лесостепи Саратовского Правобережья;

5. Установить влияние гребневой технологии возделывания на снижение засоренности продукции, поврежденности клубней и потерь урожая при комбайновой уборке картофеля;

6. Рассчитать экономическую и биоэнергетическую эффективность предлагаемых приемов предпосадочной подготовки клубней и гребневой технологии возделывания картофеля.

Научная новизна. Впервые проведена сравнительная оценка машинной и ручной резки крупных семенных клубней картофеля. Установлено влияние посадки целыми клубнями и резаными долями различной массы, а также их предпосадочной обработки стимулятором Мивал-агро на продуктивность картофеля в лесостепи Саратовского Правобережья.

Исследовано влияние традиционной и гребневой технологий возделывания на показатели структуры и плодородия почвы, роста и развития расте-

ний, продуктивности фотосинтеза, урожайности, товарности и качества клубней у рекомендованных для региона сортов картофеля Жуковский ранний, Импала, Пензенская скороспелка, Волжанин, Рождественский, Свитанок Киевский, Лутовской, Ресурс. Установлено, что наибольший выход ранней товарной продукции и наивысшую эффективность в лесостепи Саратовского Правобережья гребневая технология обеспечивает при выращивании раннеспелых и среднеранних сортов картофеля. Выявлено что на тяжелых почвах зоны гребневая технология возделывания в сравнении с традиционной технологией снижает в 2-3 раза засоренность продукции, поврежденность клубней и потери урожая при комбайновой уборке.

Практическая ценность работы. Разработанные автором приемы подготовки посадочного материала и гребневая технология возделывания обеспечивают стабильное получение 25-27 т/га клубней высокого качества картофеля в условиях лесостепи Саратовского Правобережья.

Положения, выносимые на защиту:

- результаты сравнительной оценки машинной и ручной резки крупных семенных клубней картофеля на две и четыре части;

- особенности влияния посадки целыми клубнями и резаными долями различной массы, а также их предпосадочной обработки стимулятором Ми-вал-агро на продукционный процесс и урожайность картофеля;

- особенности влияния традиционной и гребневой технологии возделывания на плодородие почвы, рост и развитие растений, продуктивность фотосинтеза у различных сортов картофеля;

- сравнительная оценка продуктивности различных сортов картофеля при традиционной и гребневой технологии возделывания в лесостепной зоне Саратовского Правобережья;

- особенности влияния гребневой технологии возделывания на засоренность продукции, поврежденность клубней и потери урожая при механизированной комбайновой уборке картофеля.

Реализация научных исследований. Разработанные автором приемы выращивания картофеля внедрены в КФХ «Рыжов С.Н.» и КФХ «Рубин» Ба-зарно-Карабулакского района Саратовской области на площади 120 га с экономическим эффектом 30-50 тыс. рублей с 1 гектара.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на Международных научно-практических конференциях «Вавиловские чтения-2007-2011» (Саратов, 2007-2011) и «Инновационные технологии создания и возделывания сельскохозяйственных растений» (Саратов, 2011), Всероссийской научно-практической конференции «Специалисты АПК нового поколения» (Саратов, 2007), на научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава, аспирантов и научных сотрудников Саратовского государственного аграрного университета имени Н.И. Вавилова (Саратов, 2005-2011).

Публикации в печати. Основные материалы диссертации опубликованы в 14 научных работах, в т.ч. в 2 работах по списку ВАК. Совместно с сотрудниками агроуниверситета получено 2 авторских свидетельства на устройство для резки клубней семенного картофеля.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, выводов и предложений производству. Она изложена на 120 страницах компьютерного текста, содержит 22 таблицы, 13 рисунков и 34 приложения. Список литературы насчитывает 346 наименований, из них 31 источник на иностранных языках.

1. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРИЕМОВ ТЕХНОЛОГИИ ВЫРАЩИВАНИЯ КАРТОФЕЛЯ В ЛЕСОСТЕПИ САРАТОВСКОГО ПРАВОБЕРЕЖЬЯ

1.1. Биологические особенности и современная технология выращивания картофеля в лесостепи Саратовского Правобережья

Лесостепная зона Поволжья является одним из ведущих регионов картофелеводства в Российской Федерации - здесь ежегодно выращивается около 800 тысяч гектаров этой ценной для населения продовольственной культуры. Однако средняя урожайность картофеля в регионе в последние годы невысока - всего 10-11 т/га [224].

Картофель, как все культурные растения, предъявляет определенные биологические требования к почвенно-климатическим факторам, которые необходимо учитывать при разработке приемов возделывания.

В Поволжье, за вегетационный период картофеля, поступление фото-синтетически активной радиации (ФАР) составляет более 2,0 млрд. ккал./га. Как показывают расчеты, даже при 2%-ном использовании ФАР урожай клубней картофеля должен составлять 25-30 т/га. Тем не менее, в лучших хозяйствах Саратовской области (КФХ «Рубин» и КФХ «Рыжов С.Н.» Базарно-Карабулакского района) сейчас собирают лишь по 15-18 т/га. Это означает, что в урожае используется всего 0,5-1,0% поступающего на земную поверхность света. Таким образом, в лесостепной зоне Поволжья для картофеля существует немалый резерв ФАР, и этот фактор не лимитирует его продуктивность.

Картофель требователен к тепловому режиму. Прорастание почек клубней в почве начинается при +7-8°С, однако лучшая температура для прорастания +13-15°С. Самая благоприятная температура для процесса фотосинтеза, роста стеблей и листьев и цветения картофеля +20-22°С. Повышение

о

температуры до +30 С и более в эту стадию вызывает ослабление, а у ранне-

спелых сортов почти полную остановку роста ботвы. Наиболее благоприят-

о

ной для клубнеобразования температурой почвы является +16-18 С. Снижение температуры до +2°С и повышение до +29°С приводит к прекращению формирования и роста клубней, но неблагоприятное воздействие наблюдается уже при температуре +22-25°С [1, 2, 88, 89, 173, 196, 197, 198, 224].

Растения картофеля неустойчивы к заморозкам: заметное повреждение ботвы отмечается даже при кратковременных заморозках -2°С, а заморозки -3°С приводят к гибели всходов, но впоследствии могут появиться новые ростки из запасных почек подземного стебля. По данным B.C. Лехновича [132], П.П. Вавилова [221], Г.С. Посыпанова [224] клубни картофеля гибнут при температуре -2°С и теряют способность к прорастанию.

Картофель - влаголюбивое растение и может давать высокие и стабильные урожаи только при достаточном влагообеспечении посевов. Транспира-ционный коэффициент картофеля в среднем равен 400-500. До начала фазы бутонизации растения потребляют немного влаги, обходясь в основном влагой клубня. Критическим периодом по отношению к влаге является бутонизация-начало цветения. В этот момент приурочивают проведение первого полива. Далее, в течение почти двух месяцев, проводятся поливы с интервалом в 10-14 дней, поддерживая в активном слое почвы (0,5 м) оптимальный режим влажности не ниже 75-80% НВ [26, 56, 126,224].

В связи с тем, что клубни развиваются в почве, растения картофеля предъявляют высокие требования к ее состоянию. Лучшими почвами для картофеля являются хорошо удобренные, суглинистые и супесчаные почвы, достаточно увлажненные черноземы. Наилучшая плотность для клубнеобразования - 1,0-1,2 г/см3, благоприятная реакция почвенного раствора - слабокислая (рН= 5-6). По данным исследований Б.А. Писарева [195, 196, 197, 198] для выращивания картофеля нежелательны тяжелосуглинистые, кислые, переувлажненные, плохо обеспеченные кислородом почвы, а также засоленные, малогумусные и бесструктурные.

Картофель очень требователен к режиму питания [51, 77, 96, 136, 164, 184, 224, 310]. Чтобы получить высокий урожай и хорошее качество клубней необходимо обеспечивать своевременное поступление питательн