Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Совершенствование технологии возделывания картофеля в предгорьях Центрального Предкавказья

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Левченко, Владимир Иванович, Ставрополь

СТАВРОПОЛЬСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ

Левченко Владимир Иванович

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ КАРТОФЕЛЯ В ПРЕДГОРЬЯХ ЦЕНТРАЛЬНОГО ПРЕДКАВКАЗЬЯ

06.01.09 - РАСТЕНИЕВОДСТВО

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук.

Ставрополь, 1999

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение....................................................................................................... 3

1. Обзор литературы по программе исследований............................... 7

1.1. Ботаническая и биологическая характеристика картофеля............. ?

1.2. Влияние вирусной инфекции на урожайность и качество картофеля............................................................................................................... 13

1.3. Влияние условий возделывания на урожайность картофеля.......... 1?

1.4. Роль семеноводства в повышении урожайности картофеля на

юге России..................................................................................................... 25

1.5. Агроэкологическое и экономическое значение производства раннего картофеля для курортной зоны региона Кавказских Минеральных Вод.................................................................................................................. 31

1.6. Выращивание элиты на безвирусной основе и ускоренное размножение оздоровленного посадочного материала.................................. 34

1.7. Хранение семенного и продовольственного картофеля.................. 38

2. Условия и методика проведения исследований.............................. 42

2.1 .Агрохимическая характеристика почв............................................... 42

2.2.Климатические и погодные условия в годь! проведения исследований.....*...................................................................................................... 44

2.3.Методика исследований..................................................................... 46

3. Влияние экологических условий на распространение вирусных болезней картофеля и его урожайность..........................................................................................51

4. Разработка отдельных технологий возделывания картофеля............59

4.1. Предпосадочная подготовка клубней для производства раннего картофеля...................................................................................................... 59

4.2. Сроки, способы посадки и уход в период вегетации......................... 61

4.3. Влияние минеральных удобрений на урожайность картофеля................69

4.4. Разработка технологии возделывания картофеля при низком расходе посадочного материала................................................................. 76

5. Хранение семенного и продовольственного картофеля во временных хранилищах............................................................................... 84

6. Экономика производства картофеля в предгорной зоне в современных условиях и основные направления ее стабилизации.............................................................................................................. 92

6.1. Экономика производства картофеля в условиях Предгорного района Ставропольского края...................................................................... 92

6.2. Состояние производства картофеля в Карачаево-Черкесской республике..................................................................................................... 94

6.3. Пути снижения затрат на производство картофеля и повышение

экономической эффективности картофелеводства................................... 97

Выводы и предложения производству.................................................. 103

Список цитируемой литературы.............................................................. 106

Приложения.................................................................................................. 118

ВВЕДЕНИЕ

Картофелеводство является наиболее рентабельной отраслью растениеводства, особенно, в благоприятных экологических условиях. В Ставропольском крае в предгории Кавказа отмечаются наиболее благоприятные почвенно-климатические условия для возделывания картофеля.

Однако, ни одни только климатические и погодные условия определяют уровень урожайности. Картофель относится к интенсивным культурам, способным давать весомые урожаи в условиях высокой агротехники, с внесением органических удобрений и минеральных туков в повышенных дозах, по сравнению с зерновыми колосовыми культурами. Кроме того, картофель характеризуется низкой устойчивостью к грибным, бактериальным и вирусным болезням и требует хорошо налаженного семеноводства и современной сортосмены.

В предгорной зоне, начиная с 1986г. по 1990г. отмечается непрерывный рост урожайности картофеля (с 7,6 до 19,6 т/га) за счет внедрения новейших достижений в области технологии возделывания, хранения и сортообновления картофеля, в основном, с использованием высокоурожайных сортов.

За период с 1991 по 1995 годы урожайность снизилась по сравнению с предыдущем пятилетием на 8,0 т/га, особенно, в последние 34 года. Это произошло по целому ряду причин, вызванных кризисом в сельском хозяйстве, из-за резкого нарушения паритета цен между промышленной и сельскохозяйственной продукцией. В этих условиях производители резко снизили закупки минеральных удобрений, средств защиты от вредителей, болезней и сорняков, нарушены сроки сортообновления. В результате уровень урожайности снизился. В соответствии с повышением цен на промышленную продукцию, производители вынуждены повышать цены на картофель, что сократило спрос на выращенную продукцию и уменьшило посевные площади.

Например, в 1996г. средняя урожайность картофеля по Предгорному району Ставропольского края составила 7,9 т/га, или, повысилась более чем на 2,0 т/га, по сравнения с предыдущем годом. При этом, цена реализации повысилась на 7 %, а себестоимость более чем на 11%, а рентабельность снизилась на 15 %.

Таким образом, нестабильность цен на рынке на произведенную продукцию с постоянным ростом затрат оказывает существенное влияние на рентабельность с тенденцией ее дальнейшего снижения.

Снижение себестоимости картофеля при условии стабилизации урожайности клубней на уровне 15,0 - 20,0 т/га, вполне возможно. Но для этого необходимо пересмотреть некоторые приемы его возделывания, направленные на более рациональное использование органических и минеральных удобрений, в основном, за счет:

• рядкового внесения, использования оздоровленного от вирусной инфекции семенного материала и предпосадочной подготовки клубней;

• резкого снижения затрат на посадочный материал, используя потенциальный запас питательных веществ и воспроизводительную способность клубней при посадке их частями;

• снижения затрат на гербициды за счет агротехнических мероприятий в борьбе с сорняками.

Решения проблемы увеличения производства картофеля в условиях предгорной зоны и снижение затрат на его возделывание положено в основу представленной работы.

Исследования проводились в соответствии с государственными научно-техническими программами (№ гос. регистрации 76092449 и 79048857) и входили в план НИР СтГСХА (тема 19, раздел 1,2).

Цель и задачи исследования

На основе анализа проведенных в разные годы исследованиях и производственных испытаниях нами поставлена цель: разработать и предложить экологически оправданные технологии по производству

семенного и товарного картофеля в условиях предгорной зоны Центрального Предкавказья.

Программой исследований предусмотрено решение следующих задач:

• определить эффективность оздоровительных мероприятий от вирусной инфекции на урожайность и качество картофеля;

• дань оценку отдельным агрохимическим приемам, снижающим затраты на производстве картофеля;

• определить прямую и косвенную эффективность хранения картофеля во временных хранилищах с активной вентиляцией;

• рассчитать экономическую эффективность новой технологии в сравнении с применяемой по основным экономическим показателям.

Научная новизна

Впервые в новых экономических условиях предложен комплексный подход в решении проблемы повышения эффективности картофелеводства в предгорной зоне Северного Кавказа; рационального использования удобрений, безгербицидной технологии и снижения нормы высадки посадочного материала при производстве семенного и товарного картофеля.

Практическая ценность и реализация результатов исследования

Результаты исследований позволяют на 16 % сократить затраты на производство картофеля за счет снижения расходов на гербициды и семена, на 13 % сократить потери при хранении семенного материала и на 30 % повысить урожайность при использовании рекомендуемого способа хранения картофеля.

Основные результаты исследований внедрены в сельскохозяйственных предприятиях предгорной зоне Ставропольского края: ТОО «Бекешевское» (колхоз «Путь Ленина»), ассоциации КФХ «Родник» (колхоз им. Буденного), колхоз «Пролетарская воля», ТОО «Колос» (колхоз им. Тельмана), конезавод «Карачаевский» (Малокарачаевский

район Карачаево-Черкесской республики) и других сельскохозяйственных предприятиях.

Апробация работы

Результаты исследований докладывались на научных конференциях Ставропольской государственной сельскохозяйственной академии в 1984, 1985, 1996гг., на краевых семинарах картофелеводов на базе колхоза «Путь Ленина» (1982, 1983, 1985гг.), на Всероссийском совещании по защите растений (Санкт-Петербург - 1996г.).

Публикация результатов исследований

По материалам диссертации опубликовано 4 работы.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ ПО ПРОГРАММЕ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Ботаническая и биологическая характеристика картофеля

Картофель (Solanum tuberosum L) относится к семейству пасленовых (Solanaceae L). Ареал распространения диких и полукультурных видов картофеля - Центральная Америка, за исключением пояса тропического климата, и простирается от южной части Чили и Аргентины (50° ю. ш.) через все страны южной и центральной Америки до южных районов США.

Климатические условия родины картофеля оказали влияние на формирование его биологических особенностей. Более чем 300-летняя культура картофеля в Европе, несомненно, наложила отпечаток на биологию картофеля, а гибридизация с другими видами и отбор в различных климатических зонах дали разнообразный материал, приспособленный к различным ареалам возделывания.

Культурный картофель, также как и его дикие и полудикие южноамериканские родичи - растение умеренного климата. По наблюдениям А.Г. Лорха (1948, 1955, 1960), при температуре почвы на глубине посадки 11 - 12°, всходы появляются на 23-й день, 14 - 15° - на 14 - 18-й день, 18 - 25° на 12-й день, и 20 - 28° на 16 - 17-й день. Для цветения картофеля наиболее благоприятной температурой является 18 -21°. Более высокая температура вызывает сбрасывание цветков и бутонов. По данным Е.М. Успенского (1947) среднесуточная температура воздуха оказывает существенное влияние на интенсивность накопления урожая в период клубнеобразования и роста клубней (табл. 1).

Оптимальная температура почвы для клубнеобразования находится в пределах 15 - 18°С. При понижении ее до +2° и повышении до 29° формирование и рост клубней прекращается. Температура выше 23°С приводит к экологическому вырождению картофеля.

Таблица 1

Влияние температуры на прирост урожая клубней картофеля в период интенсивного клубнеобразования _

Среднесуточная температура воздуха, °С 14-22 17-23 18-24 19-26

Прирост урожая клубней за декаду, т/га 8-10 6 - 8 2-4 2

Исследования В.Ф. Альтергот (1937), А.И. Руденко (1958), Ф.И. Бобрышева (1962, 1967, 1971) подтверждают это положение.

Поэтому, выращивание картофеля в южных районах страны связано с известными трудностями, объясняемыми его биологическими особенностями.

Особенно значительное влияние на формирование нормальных по качеству клубней оказывает нарушение сроков уборки картофеля. Если при поздней посадке отмечается усиление вирусных заболеваний картофеля, то при ранней посадке и поздней уборке после усыхания ботвы усиливается поражение клубней нитевидностью ростков за счет воздействия высоких температур в августе - начале сентября (Ф.И. Бобрышев, 1962, 1972; Ф.И. Бобрышев и другие, 1969, 1971). Отмечается, что при температуре воздуха ниже 7° нарастание вегетативной массы также прекращается, хотя ассимиляция, а, следовательно, и накопление питательных веществ может продолжаться.

Картофель является светолюбивой культурой, поэтому при излишнем загущении, урожайность клубней снижается.

По данным Робертсона и Штрукмейера, для формирования мощной вегетативной надземной массы картофель требует длинного дня тогда как для клубнеобразования необходим короткий день (R.H. Rob ertson, В.Е. Stukmejer, 1938).

При летней посадке картофеля на юге отмечаются такие условия когда в период июля - августа формируется листовая поверхность, \ клубнеобразование переносится на сентябрь. Однако, высокая темпе ратура воздуха в этот период также сдерживает формирование над

земной массы и лишь во второй половине августа в степных районах отмечается бурное нарастание листовой поверхности, а в сентябре -октябре - клубнеобразование (Ф.И. Бобрышев, A.C. Удовицкий, 1969; Ф.И. Бобрышев, В.М. Чмулев, 1972;). В связи с этой биологической особенностью картофеля подбор сортов для летней посадки не является объективным по результатам сортоиспытания, проведенного в весенних посадках.

Свет оказывает активное влияние на синтез углеводов в зеленом листе растений, давая необходимую энергию для фотолиза воды и усвоения углекислоты из атмосферы (О. Хит, 1972; A.A. Нечипорович, 1972 и др.). При обеспеченности растений всеми необходимыми продуктами жизнедеятельности, уровень урожайности определяется тем количеством энергии, которое поступает на единицу площади от солнца. Таким образом, приход ФАР (активная фотосинтетическая радиация) зависит от места обитания растений и составляет более или менее постоянную величину.

Фотосинтез картофеля слагается из многих факторов, благоприятное сочетание которых позволяет поддерживать его на довольно высоком уровне. Основные компоненты фотосинтетической деятельности растений: освещенность, вегетационный период, площадь листьев, температура воздуха, влагообеспеченность растений, содержание хлорофилла в листьях, скорость оттока продуктов ассимиляции, уровень минерального питания. В свою очередь, каждый из этих компонентов зависит от целого ряда факторов климатического, агротехнического, биологического, возрастного порядков.

В процессе фотосинтеза, за счет фиксации углекислоты из атмосферы, образуется около 95 % всего органического вещества растений. Интенсивность фотосинтеза зависит от внешних условий и внутреннего состояния растений. Продолжительность фотосинтеза для ранних сортов картофеля колеблется в пределах 75 - 85 дней, для позднеспелых - 135 - 145 дней.

Величина урожая, безусловно, определяется площадью листьев, но не существует прямой зависимости между этими показателями, так как в этом случае изменяется освещенность листьев, водный и пищевой режимы. С первых работ Вольни (Е. Wollny, 1886) до исследований А.Г. Лорха, (1948) и A.A. Нечипоровича, (1956, 1959, 1963) учение о формировании урожая, в зависимости от площади листьев, получило значительное развитие.

М.Н. Гончарик (1966) и A.C. Вечер, М.Н. Гончарик (1973) отмечают, что высокая температура воздуха вызывает ослабление синтеза крахмала и усиление его ресинтеза, ослабляется отток продуктов фотосинтеза, что приводит переполнению листьев продуктами фотосинтеза. Авторы считают, что основной причиной этих нарушений является ослабление ферментативных процессов. Подобное явление в Ставропольском крае наблюдается почти ежегодно (Ф.И. Бобрышев, 1959).

Фотосинтетическая деятельность растений тесно связана с распределением солнечной радиации, которая зависит от географических зон. X. Молдау, Ю. Росс и др. (1963) установили суммарную приходящуюся ФАР для различных пунктов страны, на основании коэффициента перехода от интегральной радиации к ФАР.

На территории Северного Кавказа суммарная ФАР за вегетационный период t°р >10° составляет около 4 млрд. ккал/га, которая в состоянии обеспечить урожай сухой биомассы до 50 т/га. Разумеется, эти величины могут корректироваться климатическими условиями пунктов наблюдения, сложившимися погодными условиями, длиной вегетационного периода растений и прочими условиями. Величину ФАР для каждого места обитания растений можно рассчитать косвенным путем по данным метеорологических наблюдений за температурой воздуха.

Водный режим картофеля

Ткани картофеля обладают осмотическим давлением порядка 4,5 - 7,2 атмосферы, что является значительно меньшим, чем у большинства культур и диких видов растений. Низкое осмотическое давление в клетках создает слабую устойчивость растений к недостатку влаги в почве. При нормальной влагообеспеченности растений в клетках увеличивается количество свободной воды, что усиливает рост растений и процесс фотосинтеза, а при дефиците влаги увеличивается количество коллоидно-связанной воды (П.А. Генкель 1946; Г.В. Поруцкий, Т.П. Демиденко, 1953). Повышение влагообеспеченности растений усиливает расход воды, как на растение, так и на единицу получаемой продукции.

По данным НИИКХ (В.П. Кирюхин, 1970) повышение влажности почвы от 40 до 80 % от ПВ увеличивает расход воды почти в два раза. Довольно большое количество воды испаряется почвой.

В.Ф. Пушкарев (1961) отмечает, что за вегетационный период растения испаряют около 41 % воды, а почва 59 %. H.H. Балашов (1963) определил, чт