Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Усовершенствование технологии возделывания моркови столовой на профилированной поверхности с использованием суперабсорбентов на аллювиально-луговых почвах

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Автореферат диссертации по теме "Усовершенствование технологии возделывания моркови столовой на профилированной поверхности с использованием суперабсорбентов на аллювиально-луговых почвах"

На правах рукописи

АЗОПКОВ Максим Игоревич

УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ МОРКОВИ СТОЛОВОЙ НА

ПРОФИЛИРОВАННОЙ ПОВЕРХНОСТИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СУПЕРАБСОРБЕНТОВ НА АЛЛЮВИАЛЬНО-ЛУГОВЫХ ПОЧВАХ

Специальность 06.01.09 - овощеводство

Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата сельскохозяйственных наук

Москва - 2014

005550125

005550125

Работа выполнена в ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт овощеводства Российской академии сельскохозяйственных наук в 2010-2012 гг.

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Быковский Юрий Анатольевич

Официальные оппоненты: Павлов Леонид Васильевич

доктор сельскохозяйственных наук, профессор, Заслуженный деятель науки РФ, Всероссийский научно-исследовательский институт селекции и семеноводства овощных культур, заведующий лаборатории стандартизации, нормирования и метрологии

Сармосова Анна Николаевна

кандидат сельскохозяйственных наук, Чувашская государственная сельскохозяйственная академия, заместитель декана агрономического факультета по воспитательной работе и организации практики,старший преподаватель Ведущая организация: Российский государственный

аграрный заочный университет

Защита состоится «24» июля 2014 года в Ю00 час. на заседании диссертационного совета Д 006.022.01 во Всероссийском научно-исследовательском институте овощеводства по адресу: 140153, Московская обл., Раменский район, п/о Верея, строение 500, ВНИИО.

Факс (496) 462-43-64

E-mail:vniioh@vandex.ru.сайт: www.vniioh.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Всероссийского научно-исследовательского института овощеводства.

Автореферат разослан «23» июня 2014 г.

Учёный секретарь t ^

диссертационного совета (^Ш м/ • Девочкина Наталия Леонидовна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы. Морковь столовая - одна из ведущих овощных культур, имеет хозяйственное значение не только как овощное растение, но и как техническая культура, её применяют для лекарственных целей и в парфюмерной промышленности (Маршак М.С., 1967; Скляревский Л.Я., 1975; Лададо К.С., 1991; Николайчук Л.В., Жигар М.П., 1993; Борисов В.А., Литвинов С.С., Романова A.B., 2003).По стране площадь возделывания моркови столовой составляет около 70 тыс. га, валовой сбор на уровне 1,5-1,7 млн.т. По медицинским нормам потребления потребность в моркови на одного человека составляет 10 кг в год, это около 9% от всего объема потребности овощной продукции.

В связи с этим в продовольственном обеспечении страны актуальна задача увеличения производства морковистоловой. К настоящему времени разработаны различные технологические процессы и технологии возделывания морковистоловой, обеспечивающие достаточно высокую урожайность культуры. Технологии предусматривают однозерновой высев высококачественных семян, обработанных ростостимулирующими веществами, а также средствами защиты растений и микроэлементами, обеспечивающие благоприятные условия и защиту для семян и проростков на ранних этапах онтогенеза. В последние годы число специализированных овощеводческих хозяйств резко сократилось. Основной объем овощной продукции в настоящее время производится в небольших фермерских и подсобных хозяйствах и на приусадебных участках. Как правило, здесь невысокий агрофон, отсутствуют системы полива, мелиорации.

В этих условиях возможности увеличения урожайности культуры, эффективности производства продукции в первую очередь могут быть достигнуты за счет использования более дешевых семян и применения технических средств отечественного производства, изыскания возможностей улучшения условий вегетации растений, в частности за счет использования гидрогелей, оптимальных схем их размещения.

Поэтому усовершенствование приемов подготовки посевного материала для сеялок точного высева отечественного производства, уточне-ниесхемы посева на гребневой поверхности, улучшения условий для роста и развития растений моркови столовой за счет внесения гидрогеля позволит решить одну из главных задач-увеличение производства моркови столовой в нашей стране.

Цель исследованнП:усовершенствовать элементы технологии возделывания моркови столовой на профилированной поверхности, обеспечивающей увеличение полевой всхожести семян, урожайность корнеплодов и снижение себестоимости продукции.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Обосновать технологическую схему подготовки семян моркови столовой к однозерновому высеву.

2. Установить влияние параметров посевного материала на устойчивость работы пневматических высевающих аппаратов.

3. Определить влияние параметров посевного материала на рост, развитие и урожайность моркови столовой.

4. Установить эффективность дополнительного минидражирования мелкосеменного (фракцией 1,0-1,5 мм) посевного материала моркови столовой.

5. Установить эффективность двухстрочных посевов на профилированной поверхности с использованием гидрогеля.

6. Определить экономическую эффективность разработанных элементов технологии возделывания моркови столовой на профилированной поверхности.

Научная новизна исследований. Для условий аллювиально - луго-выхпочв Московской области усовершенствована технология производства корнеплодов моркови столовой, с использованием отечественных машин, специально подготовленного семенного материала и гидрогеля, позволяющая на профилированной поверхности получать высокие и стабильные урожаи.

Научно-практическая ценность работы. Обоснован технологический процесс подготовки семян моркови столовой Российского производства с использованием комплекса отечественных машин для высева сеялками точного высева СОНП-2,8 и СОНП-4,2, обеспечивающих устойчивую работу пневматических высевающих аппаратов и повышение полевой всхожести на 25%.

Выявлена эффективность использования гидрогеля и двухстрочных посевов при возделывании моркови столовой на гребневой поверхности в неорошаемых условиях Центрального региона Нечерноземной зоны России, обеспечивающих увеличение урожайности корнеплодов на 30%, снижение себестоимости продукции на 40%.

Обоснование и достоверность научных положений. Исследования выполнены по методикам, рекомендованным научными учреждениями страны. Все выводы и предложения подтверждены экспериментальными исследованиями, статистической обработкой полученных данных.

Апробация работы. Основные положения, результаты экспериментальной работы по диссертации, выводы и предложения были доложены на конференциях «Селекция на адаптивность и создание нового генотипа в современном овощеводстве (6-е Квасниковские чтения)», Верея 2013; «Современное состояние и перспективы инновационного развития овощеводства и картофелеводства», Артём 2013, на заседаниях научно-методической комиссии отдела промышленных технологий в 2010-2012 гг.

Основные положения диссертации, выноснмые на защиту:

- технологический процесс подготовки отечественного семенного материала моркови столовой на отечественном комплексе машин для ис-

пользования в современных технологиях возделывания, обеспечивающие увеличение полевой всхожести семян на 25%;

- требования к посевному качеству семян моркови столовой и скорости движения посевного агрегата с сеялками точного высеваСОНП-2,8 и СОНП-4,2;

- усовершенствованные элементы технологии возделывания моркови столовой (предпосевная подготовка семян, использование гидрогеля, схемы посева), обеспечивающие увеличение урожайности корнеплодов на 30%, снижение себестоимости продукции на 40%.

Доля личного участия. Доля личного участия в проведении опытов ианалитической обработки материала 100%, в выполнении биохимических анализов 50%.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 4 работы, из них 3 в изданиях, рекомендованных перечнем ВАК.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, выводов и рекомендаций производству, изложена на 127 страницах компьютерного текста, содержит 23 табл., 25 рис., 10 приложений. Список использованной литературы включает 97 наименований, в том числе 20 работ зарубежных авторов.

МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Научные исследования проводили в 2010-2012 гг. в отделе промышленных технологий ГНУ ВНИИ овощеводства Россельхозакадемии и на опытно-производственной базе ФГУП «Быково».

При сборе цифровой информации различных показателей руководствовались ГОСТами и методиками.

Влажность почвы определяли термостатно-весовым способом.

Посевные качества семенного материала определяли по:

ГОСТ 12036-85 «Семена сельскохозяйственных культур. Правила приемки и методы отбора проб».

ГОСТ 12037-81 «Семена сельскохозяйственных культур. Методы определения чистоты и отхода семян».

ГОСТ 12038-84 «Семена сельскохозяйственных культур. Методы определения всхожести».

ГОСТ Р 52171-2003 «Семена овощных, бахчевых культур, кормовых корнеплодов и кормовой капусты. Сортовые и посевные качества». ГОСТ 24055-80 - ГОСТ 24059-80 (ИСО 5966-82). «Техника сельскохозяйственная. Методы эксплуатационно-технологической оценки». ГОСТ 31345 -2007 «Сеялки тракторные. Методы испытаний».

Полевые исследования проводили руководствуясь положениями, отраженными в «Методике опытного дела в овощеводстве и бахчеводстве» под ред. Велика В.Ф., 1992; «Методикой полевого опыта в овощеводстве» Литвинова С.С., 2011 г.

Почва аллювиальная, луговая, среднесуглинистая, хорошо окультуренная, с мощным гумусовым горизонтом (содержание гумуса в слое 0-20

см составляет 3,41-3,44%; в слое 20-40 см- 2,91-3,02%) и нейтральной реакцией среды (рН солевой вытяжки - 6,87). Лабораторно-полевые опыты проводили с сортом моркови Форто.

Площадь опытной делянки 42,0 м2, площадь учётной -30,0 м2. По-вторность трёхкратная, делянки располагались последовательно, систематически, однорядно.

Уборку и учёт урожая плодов проводили сплошным методом прямого взвешивания с учётных делянок, учитывая отдельно стандартную и нестандартную продукцию согласно ГОСТ 28275-94 (ИСО 2166-81) «Морковь столовая свежая». Полученные данные обрабатывали математически методом дисперсионного анализа по Б.А. Доспехову (1985) на персональном компьютере с использованием программы EXCEL 7,0.

СХЕМА ОПЫТОВ

Опыт №1. Обоснование технологической схемы подготовки семян моркови столовой к однозерновому высеву.

На первом этапе анализировали посевные качества различных партий семян на предмет их пригодности для однозернового посева по показателям лабораторной всхожести, размерам и шероховатости поверхности.

Предназначенный для использования в опытах посевной материал обрабатывали на комплексе семяочистительных машин разработки ООО «Автоматика» (г. Воронеж) при участии ГНУ ВНИИО Россельхозакаде-мии. При этом семена шлифовали на шасталке ШСС-0,5, очищали на воздушно-решетной машине МВР-2, удаляли щуплые, невыполненные семена на пневмостоле ПСС-1 и на воздушно-решетных машинах делили на следующие фракции: 1,0-1,5 мм, 1,5-2,0 мм, более 2,0 мм.

Инкрустирование и дражированиесемян проводили на инкрустаторе-дражираторе ИД-10.

Качество посевного материала определяли по показателям чистоты, выравненное™, угла естественного откоса, всхожести и энергии прорастания семян.

Опыт №2. Влияние параметров посевного материала на устойчивость и функциональные показатели работы высевающих аппаратов сеялки СОНП-2,8.

Испытания проводили на семенах четырех фракций: 1,0-1,5 мм, 1,52,0, 2,0-2,5 и 1,0-2,5 мм. В процессе исследований определяли: неравномерность и неустойчивость высева семян.

Опыт №3. Влияние параметров посевного материала на рост, развитие и урожайность моркови столовой.

Варианты:

1.Контроль (исходный образец семян).

2. Семена фракцией 1,0-1,5мм.

3. Семена фракцией 1,5-2,0 мм.

Посев производили сеялкой СОНП-2,8, на гребневой поверхности с междурядьем 0,7 м, норма высева 800 тыс. всхожих семян на 1 га, однострочный^ см) и двухстрочный (62+8 см).

В процессе исследований определяли: посевные качества семян, динамику появления всходов, наступление пучковой спелости, густоту стояния растений.

Учет урожая: на учетной площади делянки подкапывали корнеплоды вручную, отчищали от земли, листья обрезали, взвешивали. Полученные данные подвергали математической обработке дисперсионным методом. В корнеплодах определяли: сухое вещество, сахара, каротин.

Опыт №4. Определение эффективности дополнительного инкрустирования и дражирования мелкосеменного (фракцией 1,0-1,5 мм) посевного материала моркови столовой. Варианты:

1. Не обработанные семена фракции 1,0-1,5 мм.

2. Не обработанные семена фракции 1,5-2,0.мм.

3. Инкрустированные семена фракции 1,0-1,5 мм.

4. Инкрустированные семена фракции 1,5-2,0.мм.

5. Минидражированные семена фракцией 1,0-1,5 мм (дражированные составом Соуегсоа1.УЕ до диаметра 2,0-2,5 мм).

Учеты аналогично опыту 3.

Опыт №5. Определение эффективности двухстрочных посевов моркови столовой на профилированной поверхности.

Сорт морковистоловой Форто с образцами семян с 4 опыта. Варианты:

1. Посев на гребневой поверхности однострочный (70 см).

2. Посев на гребневой поверхности двухстрочный (62+8 см). Учеты аналогично опыту 3.

Опыт №6.0пределение эффективности использования гидрогеля в посевах моркови столовой при однострочной и двухстрочной схемах посева.

Варианты:

1.Контроль - однострочный посев.

2. Контроль 2 - двухстрочный посев.

3. Посев на гребневой поверхности схема, посева - однострочная с внесением гидрогеля.

4. Посев на гребневой поверхности схема посева - двухстрочная (62+8 см), с внесением гидрогеля «Полимер акриламида водопоглощаю-щий серия АК-639, марка В-415К». Норма внесения: 12,5 грамм на один погонный метр в рядке при посеве, с использованием высевающего аппарата «Клён» на глубину 10см.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Технологическая схема подготовки семян моркови столовой к однозерновому высеву

Анализ посевных качеств семян, находящихся в торговом обороте 144 партий моркови столовой показал, что критерию для использования в посевных машинах точного высева по показателю лабораторной всхожести отвечало лишь 28 % партий семян.

Практически все партии семян не выровнены по размеру, и не значительная часть имеют повышенную шероховатость поверхности (угол естественного откоса превышает 35°). В связи с переходом производства семян моркови столовой на беспересадочную культуру их размерно-весовые характеристики существенно уменьшились.Доля пригодных по размерам для точного высева семян (фракция 1,5-2,0 мм) в 57% партиях не превышает 50%. По нашим данным, этот показатель в сильной степени коррелирует (коэффициент корреляции выше 0,95) с показателем массы 1000 семян всей партии и может быть описан полиномиальным рядом, где зависимость доли семян (х), пригодных по размерам для точного высева от массы 1000 семян (у) определяется уравнением: у = 1,836 х2 +17,984х + 452, % (в пределах изменения х от 0,85 до 1,9 г).

Исследования проведённые в 2010-2012 гг. показывают, что разработанный комплекс машин ОАО ГСКБ «Зерноочистка» обеспечивают удовлетворительное качество доработки вороха семян моркови столовой к посеву сеялками точного высева СОНП -2,8 СОНП -4,2 (табл. 1).

Таблица 1 - Посевные показатели семян моркови столовой, обработанных на разработанном комплексе семяочистительных машин

Сорт, всхожесть исходной партии семян Чистота, % Вырав-ненность фракций, % Всхожесть лабораторная, % Доля выделенной фракции семян, пригодной для однозернового высева, %

Витаминная 6, 76% 99,87 96,8 90 35,5

НИИОХ 336, 81% 99,92 98,7 91 48,3

Лосиноостровская 13, 83% 99,95 97,4 93 50,6

Шантане 2461,77% 99,94 97,9 91 44,1

С учетом результатов проведенных опытов обоснована типовая схема подготовки семян моркови столовой к однозерновому высеву. На первом этапе семенной ворох протирается на шасталке ШСС-0,5 при частоте вращения пальчатого вала около 900 оборотов в минуту и наклоне рабочей камеры к горизонтали 30-35 градусов. Затем ворох семян на семяочи-стительной машине МБР- 2 очищается от мелких и крупных примесей с

использованием подбункерного решета с круглыми отверстиями 3 мм и основных решет с круглыми отверстиями 2,5 мм и щелевыми 0,6-0,7 мм. Ворох, идущий сходом с первого решета и проходом через второе - удаляется в отход, а чистая часть калибруется по ширине семян (на решетах с круглыми отверстиями) на аналогичной же машине (МВР - 2) с получением фракций менее 1,0 мм, 1,0-1,5 мм, 1,5-2,0 мм и более 2,0 мм. Крайние фракции семян реализуются для рядового посева, а средние по отдельности обрабатываются на пневмосортировальном столе ПСС-1. В зависимости от всхожести исходной партии семян здесь выделяются 30-65% наиболее ценных по посевным качествам фракций семян. Остальная часть посевного материала реализуется для рядового посева. Режим работы пневмостола ПСС-1 при обработке семян моркови: частота колебаний стола 850-900 кол./мин., угол наклона стола в продольном направлении 910 град., в поперечном- 4-5,5 град. В процессе обработки повышается сыпучесть семян: угол естественного откоса снижается от 48° до 28°. (рис.

доработки семян моркови столовой

Таким образом, на основании вышеизложенного можно сделать следующее заключение: семена отечественного производства для использования в посевных машинах точного высева с пневматическими высевающими аппаратами требуют дополнительной доработки. В этих целях следует использовать отечественный комплекс машин, производимый ОАО ГСКБ «Зерноочистка». Для посева следует формировать однородные по размерно-весовым характеристикам партии семян.

Влияние_параметров_посевного_материала,_на

устойчивость работы высевающих аппаратов сеялки СОНП-2,8

Стендовые испытания высевающих аппаратов сеялки СОНП-2,8 показали (табл.2), что предусмотренное в агротехнических требованиях качество высева семян обеспечивается только при использовании калиброванного посевного материала.

Таблица 2 - Показатели стендовых испытаний высевающих аппаратов сеялки СОНП-2,8 моркови столовой_

Допуски по АТТ Значение показателя на фракции семян,

Наименование показателя мм

1,0-1,5 1,5-2,0 2,0-2,5 1,0- 2,5

Окружная скорость перемещения ячеек высевающего до 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3

диска, м/с

Диаметр отверстий диска, мм 0,6-0,7 от ширины семян 0,8 0,8 1 0,8

Количество отверстий 80 80 80 80

Расчетная частота высева семян, шт./с 56,6 56,6 56,6 56,6

Норма высева семян, шт./м - заданная - фактический высев 30 25,3 30 29,8 30 29,1 30 26,7

Отклонение фактического высева от заданного, % 15,7 0,7 3 11

Дробление семян, % до 2% 0,9 0 0 0,3

Размещение семян в рядке: 3,3 3,3 3,3 3,3

- заданный интервал между

семенами, см -фактический средний интер- 3,07 3,29 3,29 3,02

вал между семенами, см - коэффициент вариации, % до 20% 58,8 18,6 17,3 66,7

Неравномерность высева

между аппаратами: - среднее арифметическое отклонение, % до 10% 14,5 4,9 6,7 13,2

Неустойчивость общего вы-

сева:

- среднее арифметическое 1 отклонение, % до 5% 9,7 4,3 4,6 9,9

При использовании не калиброванных семян, а также семян фракцийменее 1,0 мм и более 2,5 мм, резко повышается неравномерность

высева между аппаратами и неустойчивость общего высева, существенно снижается точность фактической нормы высева.

При стендовых испытаниях также выявлено, что для однозерно-вого высева семян моркови окружная скорость высевающего диска испытываемой сеялки должна быть не более 0,35 м/с (табл. 3).

Таблица 3 - Показатели качества высева семян моркови столовой пневматическим высевающим аппаратом в зависимости от окружной скорости высевающего диска, фракция 1,5-2,0 мм_

Окружная скорость перемещения ячеек высевающего диска, м/с Неустойчивость высева, % Неравномерность высева, % Количественная доля семян, с интервалами, предусмотренными ТЗ

0,3 2,7 3,6 85,2

0,35 2,9 4,4 81,1

0,4 3,1 4,8 76,7

0,45 3,4 5,1 68

0,5 4,5 5,4 59,3

допуски по АТТ 3 5 80

Требования к показателям качества рядового высева семян обеспечиваются при скорости высевающего диска 0,55 м/с. С учетом полученных данных нами составлены номограммы для выбора скорости движения посевного агрегата для определенных норм высева всхожих семян моркови, имеющих различные показателями лабораторной и полевой всхожести (рис 2, 3). В связи с высокими показателями чистоты семян для точного высева (выше 99%) в расчетах влияние этого показателя на норму высева не учитывалось.

Согласно предлагаемому способу можно определить допустимую скорость движения посевного агрегата в различных условиях (орошение и без, погодные условия по варьированию показателя полевой всхожести).

На диаграммах показан вариант расчета скорости движения агрегата для обеспечения высева 1 млн. всхожих семян при их лабораторной всхожести 85% и полевой 50%. Здесь первоначально выбирается точка показателя лабораторной всхожести (точка 1), затем с этой точки проводится горизонталь до пересечения с линией уровня полевой всхожести (точка 2) и с этой точки проводится линия до пересечения с линией выбранной нормы высева (точка 3). Горизонталь, проведенная с 3 точки шкалы скоростей (точка 4) указывает на допустимую скорость движения посевного агрегата.

Полевая всхожесть

движения посевного агрегата для сеялок точного высева

Полевая всхожесть

( (и 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,« 0,9

Коэффициент (К = В„ X В„ X 10~4)

Рисунок 3 - Номограмма для определения оптимальной скорости движения посевного агрегата для сеялок рядового высева

Таким образом, на основании вышеизложенного нами предлагается способ определения оптимальной скорости движения посевного агрегата на основании данных посевных качеств семян, планируемой величины нормы высева и условий возделывания.

Эффективность_минидражирования_мелкосеменного

посевного материала моркови столовой

Как отмечалось ранее, в посевном материале значительная часть семян (от 11,83 до 71,7%) относится к фракции 1,0-1,5 мм, не пригодной для высева сеялками точного высева. Это довольно большое количество в общей массе семян позиционируемых на отечественном рынке как семенной материал моркови столовой. Несмотря на мелкий размер, эти семена характеризуются довольно неплохими посевными показателями.

Для использования мелких фракцийсемян в индустриальных технологиях используют приемы минидражирования - дражирование минеральными многокомпонентными смесями с увеличением массы семян в 10-15 раз и стандартного дражирования - дражирование минеральными составами с увеличением массы семян в 15-100 раз. При стандартном дражированиеуменьшается полезная загрузка семенного бункера (требуется более частая его заправка), возникают проблемы с получением выровненных всходов в неблагоприятных условиях прорастания семян.

Проведенные лабораторно-полевые опыты показали, мелкие семена фракции 1,0 - 1,5 мм для посева целесообразно минидражировать с доведением их размеров до 2,0-2,5 мм. Такие семена имеют более высокие дружность и скорость прорастания как в сравнении с необработанными, так и дражированными семенами (табл. 4).

Таблица 4 - Влияние предпосевных обработок на посевные качества мелких семян моркови столовой_

Виды обработок Показатели

всхожесть лабораторная, % всхожесть полевая, % дружность прорастания, ±сут. скорость прорастания, сут.

Контроль отработанные на ПСС-1 88 68,1 4,6 16,3

Минидражирование (2,0мм) 87 69,7 4,3 16,2

Дражирование (3,5 мм) 81 64,2 4,9 19,8

НСРт 5,2 0,4 1,9

При подсушке до влажности 8% и ниже минидражированные семена сохраняют свои первоначальные посевные качества в течение не менее 4 месяцев (табл. 5). Семена, подсушенные только до кондиционной влажности (менее 10%) снижают всхожесть и энергию прорастания уже на втором месяце хранения,

В лабораторно-полевых опытах выявлено, что минидражирование семян моркови столовой позволяет получить семенной материал, обеспечивающий урожайность столовых корнеплодов не ниже, чем от семян фракции 1,5-2,0 мм.

Таблица 5 - Изменение всхожести и энергии прорастания семян моркови столовой в процессе хранения фракция 1,0-1,5 мм

Вариант опыта Дата проведения лабораторных анализов, сутки после обработки

30 60 90 120

энергия прорастания семян, % всхожесть семян, % энергия прорастания семян, всхожесть семян, % энергия прорастания семян, % всхожесть семян, % энергия прорастания семян, % всхожесть семян, %

Контроль, влажность семян 9,1% 66 88 62 85 62 82 63 84

Минидражированные влажность семян 9,6% 63 87 43 76 46 66 38 65

Минидражированные влажность семян 7,7% 64 88 60 84 60 82 60 82

Существенной разницы между вариантом с минидражированными семенами моркови и с необработанными семенами фракцией 1,5-2,0 мм нами не отмечено. При этом увеличивается урожайность корнеплодов и вырастает выход стандартной продукции, по сравнению с контролем (фракция 1,0-1,5 мм без обработки) (табл. 6).

Таблица 6 - Влияние минидражирования семян моркови столовой (фракция 1,0-1,5 мм) на урожайность и выход товарной продукции (2010-2012 гг.)___

Вариант опыта, фракция семян Общая урожайность, т/га Стандарт, т/га Выход стандартной продукции, %

1,0-1,5 мм, б/о 39,7 27,6 69,5

1,5-2,0 мм, б/о 47,8 34,0 71,1

1,0-1,5 мм, минидраже 44,2 32,6 73,7

НСР05 2,2-5,3 2,1-3,9

Таким образом, на основании вышеизложенного можно сделать вывод, что семена моркови столовой мелкой фракции 1,0-1,5 мм, особенно дорогостоящих сортов и гибридов, с целью получения хорошего посевного материала для сеялок точного высева целесообразно минидражи-ровать.

Влияние параметров посевного материала на рост, развитие и урожайность моркови столовой

Полученные данные показывают, что более крупные семена моркови обеспечивают получение более дружных всходов (рис 4). Увеличение количества всходов от момента посева заканчивается, по нашим данным, на 30 сутки от посева. Семена фракции 1,5-2,0 мм позволяют с большей степенью вероятности получить запланированную густоту стояния растений. Калибровка семян достоверно увеличивает количество всходов на 30 сутки наблюдений на 15%, по сравнению с некалиброванными семенами и на 17% по сравнению с семенами мелкой фракции. Достоверное различие в динамике появления всходов нами отмечено на 20 сутки наблюдений. Следует отметить существенное достоверное влияние инкрустации семян столовой моркови средствами защиты растений на процесс самоизрежи-вания посевов.

После появления полных всходов (через 30 суток после посева) у не инкрустированных семян сразу отмечается начало процесса самоизрежи-вания, в то время как на вариантах с инкрустированными семенами данный процесс практически отсутствует, это может быть связано с распространением болезней и вредителей на необработанных вариантах.

800 ,----------

я

15 20 25 30 35 40 45

Сутки после посева « фракция 1,0-1,5ммб/о • •»• фракши 1,5-2,0ммб/о

«■"•■■> фракция 1,0-1, 5мм минидражированне фракция 1,5-2,0мм инкрустация

Рисунок 4 - Влияние инкрустации и размера семенной фракции на густоту стояния моркови столовой (2010-2012 гг.)

Сочетание калибровки с обработкой семян с включением пестицидов увеличивает вероятность получения заданной густоты стояния растений на 21%, т.к. полевая всхожесть по вариантам с калиброванными и обработанными семенами превышали варианты без обработки в среднем на 2025% (табл. 7). Также калибровка и обработка семян с точки зрения эконо-

мики выгоднее, так как снижает затраты на семенной материал, вследствие высокой полевой всхожести в неорошаемых условиях. В нашем опыте в качестве протравителя семян мы использовали препарат фирмы «Bayer» Престиж с нормой расхода 50 мл/кг семян.

Таблица 7 - Влияние инкрустации и размера семенной

Фракция семян, вид обработки Полевая всхожесть семян, %

1,0-1,5 мм, б/о 37,0

1,5-2,0 мм, б/о 61,0

1,0-1,5 мм, минидраже 63,0

1,5-2,0 мм, инкрустация 68,0

НСР05 3,6-5,8

Дисперсионный анализ полученных данных показал, что влияние качества семян на величину густоты стояния растений превышает 90%.

Опыты показали, что обработки семян влияют также и на динамику роста растений (рис 5).______________________

30 40 50 60 70 во 90 101

Сутки после посева

«»фракция 1,0-1,5ммб'о ^"фракция 1,5-2,Омм б/о

фракция 1,0-1,5мм мннидражированне тт ш т фракция 1,5-2,Омм инкрустация

Рисунок 5 - Влияние инкрустации и размера семенной фракции семян моркови столовой на нарастание вегетативной массы при однострочном посеве (2010-2012 гг.)

Из рисунка 5 видно, что в начальные и последующие периоды роста наиболее активно листовой аппарат нарастает у вариантов с инкрустацией семян препаратом Престиж. Мелкиесемена фракцией 1,0 - 1,5 мм не обработанные начиная с 60 дня наблюдений, существенно уступают другим изучаемым вариантам. Необработанные семена моркови столовой фракции 1,5- 2,0 мм также проигрывают вариантам с инкрустированными семенами препаратом «Престиж» по интенсивности нарастания вегетативной массы.

Минидражирование семян фракции 1,0-1,5 мм вызывает улучшение роста растений и обеспечивает увеличение вегетативной массы на 9% по сравнению с растениями, полученными из необработанных семян. Таким образом, минидражированием мелкосеменной фракции моркови столовой можно получить семенной материал, не уступающий семенам наиболее массово присутствующим в общей массе семян фракцией 1,5-2,0 мм.

На 60 сутки и далее заметно влияние размера семян на интенсивность роста корнеплода, семена фракции 1,5-2,0 мм позволяют получать растения, более интенсивно формирующие корнеплод, по сравнению с семенами фракцией 1,0-1,5 мм. На 70 сутки становится заметным превосходство растений полученных из инкрустированных семян, по сравнению с растениями полученных из не инкрустированных семян (табл. 8).

Таблица 8 - Влияние инкрустации и размера семенной фракции на нарастание корнеплода моркови столовой при однострочном посеве, грамм/растение (2010-2012 гг.)_

Фракция семян, вид обработки Дата проведения измерений, суток после посева

30 40 50 60 70 80 90 100

1,0-1,5 мм, б/о 0,4 4,3 10,9 21,0 51,9 65,8 79,4 88,3

1,5-2,0 мм, б/о 0,3 3,4 11,1 31,4 52,1 66,6 79,7 86,2

1,0-1,5 мм, минидраже 1,1 4,0 12,6 31,9 62,2 77,5 82,0 89,5

1,5-2,0 мм, инкрустация 1,1 5,0 13,0 35,1 76,0 88,0 90,0 87,0

НСР05 0,20,4 0,61,8 2,13,0 4,65,3 6,27,6 6,68,1 6,48,3 6,68,1

Наши данные подтверждают ранее сделанные выводы (Сергеев A.B., 2001), что более крупные семена моркови столовой обеспечивают получение более высокого урожая корнеплодов. Использование для посева семян моркови столовой основной фракции 1,5-2,0 мм обеспечивает достоверное увеличение урожайности на 8 т/га (рис. 6),а её инкрустирование препаратом «Престиж» - увеличение урожая корнеплодов на 5,8 т/га. Следует отметить, что минидражирование препаратом «Престиж» семян фракции 1,0-1,5 мм устраняет разницу в урожайности по сравнению с не инкрустированными семенами фракции 1,5-2,0 мм.

Минидражированные семена моркови столовой мелкой фракции обеспечивают прибавку общего урожая, по сравнению с необработанными семенами, на 4,5 т/га, стандартного на 5 т/га. Наиболее высокий уровень стандартных корнеплодов обеспечивает семенной материал моркови столовой фракции 1,5-2,0 мм.

Используемый для инкрустации семян моркови столовой препарат «Престиж» содержит в своей основе действующие вещества имидакло-

прид и пенцикурон. Препарат разрешён к применению на культуре сахарной свеклы и картофеля. В наших исследованиях полученные корнеплоды моркови по вариантам с инкрустированием семян были исследованы на содержание остаточных количеств имидаклоприда и пенцикурона в Испытательной лаборатории УНКЦ «Агроэкология пестицидов и агрохими-катов» ФГБОУ ВПО РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева. Поскольку максимально допустимые уровни (МДУ) остаточных количеств имидаклоприда и пенцикурона в России не установлены, то при анализе использовались показатели (MLR) принятые в ЕС. После проведения анализов было сделано заключение: после обработки семян моркови препаратом «Престиж» КС, с нормой расхода 50 мл/кг остаточные количества имидаклоприда и пенцикурона в корнеплодах после уборки не обнаружены при пределе обнаружения 0,25 и 0,025 мг/кг соответственно, что значительно ниже MLREU.

Н Общая }^южайносй>, т/га Э Выход товарной продукции,'

0 Стандарт,-®7г|

Рисунок 6 - Влияние инкрустации и размера семенной фракции семян моркови столовой на урожайность и выход товарной продукции при однострочном посеве(2010-2012 гг.)

Таким образом, корнеплоды моркови столовой, полученные на вариантах с применением препарата «Престиж», являются экологически безопасными с точки зрения содержания остаточных количеств имидаклоприда и пенцикурона.

На основании вышеизложенного, можно заключить, что инкрустирование семян столовой моркови препаратом «Престиж» позволяет существенно (на 25-30%) повысить полевую всхожесть семян, в 1,5 раза снизить процесс самоизреживания растений моркови в течение вегетации, на

20-40% увеличить интенсивность нарастания листового аппарата. Как следствие повышения показателей роста растений моркови, за счёт инкрустации семян препаратом «Престиж» можно считать увеличение урожая корнеплодов почти на 17% и увеличение выхода стандартных корнеплодов.

Инкрустирование и минидражирование мелкой фракции семян моркови столовой, как приём предпосевной обработки семян, по своей эффективности равноценны, но при минидражировании выход стандартных корнеплодов на 5% выше.

Эффективность использования гидрогеля в посевах моркови столовой

Опыты подтвердили известные из литературных источников данные о том, что гидрогели при высокой влажности почвы поглощают доступную для растений влагу, сохраняют её, и, в последующем, позволяют растениям её использовать. Рациональное использование атмосферных осадков растениями корнеплодной группы при внесении гидрогелей в почву гарантирует получение стабильных урожаев при возделывании их без орошения.

В наших исследованиях, в 2010-2012 гг., провели мониторинг за абсолютной влажностью почвы в слоях почвы 0-5см, 5-10см и 10-15 см при внесении агрогеля. Как видно из полученных нами данных в острозасуш-ливом2010 году внесение гидрогеля обусловило увеличение содержания влаги в слое почвы 0-5 см, т.е. в зоне расположения семян, по сравнению с контрольным вариантом, где гидрогель не вносился(рис. 7). Содержание влаги в почве, в условиях наших исследований, без орошения целиком зависит от количества выпавших осадков. Внесение гидрогеля во всех наблюдаемых нами случаях улучшает обеспеченность растений доступной влагой.

Рисунок 7 - Динамика абсолютной влажности почвы в 2010 г

В более влажный 2011 год обильные осадки в мае обеспечили достаточно хороший запас почвенной влаги в период появления всходов, но сухая осень заметно снизила влажность почвы в период формирования

корнеплодов. Отмечено повышенноесодержание влаги по всему изучаемому почвенному профилю, по сравнению с контрольным вариантом (без внесения гидрогеля), во всех вариантах с внесением гидрогеля

Обильные осадки 2012 года в значительной степени нивелировали преимущества вариантов с внесением гидрогеля. К концу лета и началу осени 2012 года значительное количество осадков практически выровняли влажность почвы не только между вариантами, но и по всему изучаемому профилю почвы.

Лучшие условия увлажнения почвы, особенно зоны расположения семян, обусловили и более дружное их прорастание (табл. 9). Мелкие по размеру семена моркови столовой, обладающие меньшим запасом питательных веществ, значительно улучшают полевую всхожесть на вариантах с применением гидрогеля. К моменту полного появления всходов на 45 сутки после посева семянморкови в варианте с фракцией 1,0-1,5 мм с гидрогелем по количеству полученных всходов практически не уступали варианту с фракцией 1,5-2,0 мм инкрустированных. Следует отметить, что применение не инкрустированных семян при использовании гидрогелей нецелесообразно, как отмечалось ранее в работах Янченко A.B. (2009). Повышенное содержание влаги в почве вызывает не только увеличение полевой всхожести семян, но и создаёт более благоприятные условия для развития патогенной микрофлоры. Как видно из таблицы 9 уже с 30 суток после посева на вариантах без инкрустации наблюдается начало процесса самоизреживания посевов моркови. Наибольшее количество всходов получено в вариантес фракцией 1,5-2,0 мм инкрустированных (62+8 см) + гель, оно достоверно превышает показатели остальных изучаемых вариантов.

Таблица 9 - Влияние гидрогеля на динамику густоты стояния моркови столовой при однострочной и двухстрочной схемах посева, тыс. шт. на 1 га (2010-2012 гг.)_

Вариант опыта Период проведения измерений, суток после посева

15 20 25 30 35 40 45

1,0-1,5 мм (70 см) 93 129 239 267 275 301 299

1,5-2,0 мм инкр. (62+8 см) 247 394 460 487 494 552 551

1,0-1,5 мм (70 см) + гель 290 424 480 507 504 501 492

1,5-2,0 мм инкр. (62+8 см) + гель 347 433 561 657 674 685 691

НСР05 28,0-73,7

Sx% 3,3-5,8

Более благоприятный для растений моркови столовой водный режим почвы при внесении гидрогелей обеспечивает и более интенсивное развитие вегетативной части (рис. 8).

Период от всходов, суток

"^^фракцнх 1,0-1,5миннхрусташи[70см) 1 1 фракция 1,0-1,5млкнх-рустаыия(8-»-б2сы)

-■»-фракция 1,0-1, гминнлрус1а1шдС70гм)+ гель • • • ■ фракция 1.0-1,5мм кккрустндня(8+62см)-(-ге1ь

Рисунок8 - Влияние внесения гидрогеля при однострочной и двухстрочной схеме посева на нарастание вегетативной массы растений моркови столовой, грамм/растение (1,5-2,0мм инкрустированные, 2010-2012 гг.)

Установлено, что преимущество по интенсивности нарастания вегетативной массы растений моркови столовой на двухстрочных посевах (62+8см) по сравнению с однострочным посевом (70 см) сохраняются и при внесении гидрогеля в гребень. Различия наблюдаются уже через два месяца после посева и сохраняются до конца вегетации. Следует отметить, что внесение гидрогеля в почву стимулирует увеличение периода роста вегетативной массы растений.

Достоверный существенный эффект увеличения массы корнеплода морковина вариантах с применением гидрогеля, по сравнению с контрольными вариантами (без гидрогеля),был отмечен после 70 суток после посева. Наиболее интенсивно в начальный период (30-50 суток после посева) роста растений увеличение массы корнеплода отмечено по варианту с минидражированием семян фракцией 1,0-1,5 мм, двухстрочной схеме посева 62+8 см с внесением гидрогеля. Вместе с тем, следует отметить, что преимущество вариантов с внесением гидрогеля, особенно на двухстрочной схеме посева, хотя и достоверно по сравнению с контрольным вариантом (без внесения гидрогеля), но невелико и довольно близко к показателю наименьшей существенной разницы.

Хорошо подготовленный посевной материал моркови столовой при использовании сеялок точного высева обеспечивает высокий урожай корнеплодов (табл. 10).

Таблица 10 - Влияние различных способов предпосевной обработки семян моркови столовой на урожайность и выход товарной продукции при однострочной и двухстрочной схемах посева (2010-2012 гг.)_

Вариант опыта Общая урожайность, т/га Стандартный урожай, т/га Выход стандартной продукции,%

1,5-2,0 мм инкр. (70 см) 53,6 40,9 76,3

1,5-2,0 мм инкр.(62+8 см) 55,9 46,7 85,5

1,5-2,0 мм инкр. + гель (70 см) 60,3 51,8 86

1,5-2,0 мм инкр.+ гель (62+8 см) 62,1 54,6 88

НСР05 3,7-4,9 3,3-4,7

Внесение в гребень гидрогелей позволяет за счёт более высокой, по сравнению с контролем, обеспеченности растений доступной влагой -основным лимитирующим фактором в неорошаемых условиях получить достоверную прибавку урожая. При использовании однострочного посева (70см) внесение гидрогеля обеспечивает получение дополнительной прибавки общего урожая 6,7 т/га (12,5%), стандартного - 10,8 т/га (26,4%),повышение стандартности получаемых корнеплодов на 9,7%. При использовании двухстрочной схемы посева (62+8 см), внесение гидрогеля увеличивает, по сравнению с контрольным вариантом (без гидрогеля), величину общей урожайности на 6,2 т/га (11,1%) стандартного 7,9 т/га (16,9%). Максимальная урожайность стандартных корнеплодов моркови получен по варианту калиброванных семян фракцией 1,5-2,0 мм, инкрустированных препаратом «Престиж» с внесением гидрогеля при двухстрочном схеме посева (62+8 см) - 54,6 т/га. По данным дисперсионного анализа влияние факторов схемы посева и внесения гидрогеля на урожайность культуры и выход стандартной продукции существенны, причем доля влияния гидрогеля в 2-5 раз выше, чем схемы посева.

Следует отметить, что применение гидрогеля позволяет получать не только более высокую урожайность, но и самое главное более стабильную. Если анализировать урожайность в опыте по годам (рис. 9), видно, что использование гидрогеля позволили минимизировать последствия засушливого 2010 года.

Е Год исследования 2010 БЗ Год исследования 2011

Ш Год исследования 2012

Рисунок 9- Влияние внесения гидрогеля на урожайность стандартных корнеплодов моркови столовой (2010-2012 гг.), т/га

Разница в урожайности стандартных корнеплодов, вариантам с внесением гидрогеля значительно меньше по сравнению с вариантами, где гидрогель не вносился. В 2010 году увеличение урожайности корнеплодов моркови при внесении гидрогеля приоднострочном посеве составило 15 т/га (52,8%), при двухстрочной посеве 14,7 т/га (47,2%), по сравнению с вариантами без использования гидрогеля. В более обеспеченные влагой 2011 и 2012 годы прибавка урожая корнеплодов моркови от внесения гидрогелей значительно ниже. Биохимический анализ полученных корнеплодов показал, что изучаемые факторы на такие показатели качества полученной продукции как, содержание сухих веществ, моно- и дисахаров, каротина существенного влияния не оказывают.

Таким образом, использование гидрогеля в производстве корнеплодов моркови столовой, позволяет решить проблему образования почвенной корки в период появления всходов, улучшить водный режим почвы, особенно в засушливые годы, получать растения с большей вегетативной массой формирующуювысокую и стабильную урожайность в неорошаемых условиях.

Экономическая эффективность результатов научных исследований

Проведённые производственные испытания результатов научной разработки (калиброванные семенафракцией 1,5-2,0 мм, инкрустированные препаратом «Престиж», двухстрочная схема посева 62+8см) в ФГУП «Быково» на площади 5 га позволили получить дополнительную прибавку урожая 16т/га, обеспечивающую получение дополнительной прибыли 72 тыс. руб./га.

Проведенный на основе полученных в полевых опытах исходных данных урожайности культуры расчет технико-экономических показателей показывает, что наибольшая рентабельность производства может

обеспечить вариант посева инкрустированных семян фракции 1,5-2,0 мм (табл.11).

Экономическая эффективность является интегральным показателем, определяющим возможность практического применения агротехнических приемов. Экономическая эффективность производства моркови столовой, в настоящее время, определяется реализационной ценой. Основная цена реализации корнеплодов моркови в осенней период колеблется в пределах 3,0-5,0 руб./кг. Низкие цены обуславливают низкую рентабельность производства и как следствие сокращение площадей занятых этой культурой.

Применение калибровки семян, внесения гидрогеля и инкрустирования совместно с препаратом «Престиж» способствует снижению затрат на 1 тонну полученной продукции по сравнению с вариантом без обработки и варианта с применением только калибровки.

Наибольший уровень рентабельности 80,0% и 89,8% отмечен в вариантах применения инкрустированных семян фракцией 1,5-2,0 мм при однострочной и двухстрочной схемах посева с внесением гидрогеля в рядок. При этом себестоимость одной тонны продукции была 2,6 тыс. руб. и 2,5 тыс. руб. соответственно при одинаковых затратах на выращивания.

Наиболее высокую себестоимость продукции (5,5 руб./кг) при самой низкой в опыте рентабельности (-13,0%) получили в контрольном варианте, при однострочной схеме посева с внесением гидрогеля.

Одной из проблем в широком распространении гидрогелей импортного производства является их высокая цена. В настоящее время цена по-лиакриламидных гидрогелей производства Германии порядка 20 евро за килограмм. В наших исследованиях использовался отечественный полимер акриламида водопоглощающий АК-639, цена которого составляет 250 рублей за килограмм, что в 3,3 раза ниже стоимости зарубежного полиак-риламида. Использование гидрогеля отечественного производства позволит снизить себестоимость корнеплодов моркови столовой на 1,6 тыс.руб./т., при возделывании моркови в неорошаемых условиях, по сравнению с другими изученными нами вариантами.

Таким образом, использование гидрогелей совместно с инкрустированными семенами, пригодными для точного высева способствует повышению урожайности, снижению себестоимости продукции и увеличению прибыли.

Величина недополученного урожая, в наших исследованиях, зависела от параметров посевного материала, инкрустации и в ряде случаев схемы посева. Инкрустация семян препаратом «Престиж» в большинстве случаев в 1,5-2 раза увеличивает рентабельность производства моркови. Минидражирование семян с экономической точки зрения, более эффективно использовать при двухстрочной схеме посева моркови столовой (62+8 см).

Гидрогель, при возделывание моркови столовой, не следует применять без инкрустации семян химическими средствами защиты.

Таблица 11 - Экономическая эффективность выращивания моркови столовой (2010-2012 гг.)_

Вариант (фракции) Урожайность, т/га Стоимость валовой продукции, гыс.руб./га Затраты на выращивание, гыс.руб./га Себестоимость, тыс.руб./т Прибыль, тыс. руб./га Рентабельность, %

Контроль (не обработанные семена 70 см) 25.7 123,4 126,3 4,9 -2,9 -2,3

Контроль (не обработанные семена), 62+8 см) 27,8 133,4 126,3 4,5 7,1 5,7

Контроль (не обработанные семена 70 см) + гель 24,2 116,2 133,5 5,5 -17,3 -13,0

Контроль (не обработанные семена), 62+8 см) + гель 27,2 130,6 133,5 4,9 -2.9, -2,2

1,0-1,5 мм б/о (70 см) 27,6 132,5 129,1 4,7 3,4 2,6

1,0-1,5 мм б/о (62+8 см) 28,5 136,8 129,1 4,5 7,7 6,0

1,5-2,0 мм б/о (70 см) 34,0 163,2 129,7 3,8 33,5 25,8

1,5-2,0 мм б/о (62+8 см) 36,1 173,3 129,7 3,6 43,6 33,6

1,0-1,5 мм инкр (70 см) 30,8 147,8 128,3 4,2 19,5 15,2

1,0-1,5 мм инкр (62+8 см) 34,9 167,5 128,3 3,7 39,2 30,6

1,5-2,0 мм инкр. (70 см) 40,9 196,3 130,9 3,2 65,4 50,0

1,5-2,0 мм инкр .(62+8 см) 46,7 224,2 130,9 2,8 93,3 71,2

1,5-2,0 мм инкр. (70 см) + гель 51,8 248,6 138.1 2,7 110,5 80,0

1,5-2,0мм инкр. (62+8 см) + гель 54,6 262,1 138.1 2,5 124,0 89,8

1,0-1,5мм минидраже (70 см) 32,6 156,5 131,2 4,0 25,3 19,3

1,0-1,5 мм минидраже (62+8 см) 38,7 185,8 131,2 3,4 54,6 41,6

1,0-1,5мм минидраже (70 см) + гель 40,3 193,4 138,4 3,4 55,0 39.8

1,0-1,5 мм минидраже (62+8 см) + гель 43,6 209,3 138,4 3,2 70,9 51,2

выводы

1. Семена отечественного производства для использования в посевных машинах точного высева с пневматическими высевающими аппаратами сеялок СОНП-2,8, СОНП-4,2 требуют дополнительной доработки. В этих целях следует использовать отечественный комплекс машин, производимый ОАО ГСКБ «Зерноочистка»: воздушно-решетную машину МВР-

2, пневмофрикционный сортировальный стол ПСС-1 шасталку ШСС-0,5проводя очистку, шлифовку, сортировку по удельному весу. Дня посева следует формировать однородные по размерно-весовым характеристикам партии семян.

2. Определение оптимальной скорости движения посевного агрегата сеялок СОНП-2,8, СОНП-4,2 следует рассчитывать на основании данных посевных качеств семян, планируемой величины нормы высева и условий возделывания.

3. Количество семян в имеющейся партии, пригодных по размерам для точного высева можно определить по формуле, где зависимость доли семян (х), пригодных по размерам для точного высева от массы 1000 семян (у) определяется уравнением:у = 1,836 х2 +17,984х + 0,452, % (в пределах изменения х от 0,85 до 1,9 г).

4. Семена моркови столовой фракции 1,0-1,5 мм, особенно дорогостоящих сортов и гибридов, с целью получения хорошего посевного материала целесообразно минидражировать непосредственно перед посевом, досушивать до влажности не более 8% и хранить не более 4 месяцев со дня проведения дражирования.

5. Семена моркови столовой фракцией 1,5-2,0 мм, имеют более высокую полевую всхожесть на 18-23% по сравнению с семенами фракцией 1,0-1,5 мм, а дополнительная инкрустация препаратом «Престиж» может повысить данный показатель на 5-9%.

6. Инкрустирование семян моркови столовой препаратом «Престиж» позволяет существенно, на 25-30% повысить полевую всхожесть семян, в 1,5 раза снизить процесс самоизреживания растений моркови в течение вегетации и на 20-40% увеличить интенсивность нарастания листового аппарата.

7. Двухстрочные посевы (62+8 см) при посеве её в неорошаемых условиях имеют преимущество, по сравнению с однострочным посевом (70 см) при использовании инкрустированных семян моркови фракции 1,5-2,0 мм илиминидражированныхфракцией 1,0-1,5 мм.

8. Использование в производстве корнеплодов моркови столовой гидрогелей, а именнопрепарата «Полимер акриламида водопоглощающий серия АК-639, марка В-415К», позволяет снять проблему образования почвенной корки в период появления всходов, улучшить водный режим почвы, особенно в засушливые годы и как следствие получать растения с большей вегетативной массой, формирующие высокий и стабильный урожай в неорошаемых условиях Корнеплоды столовой моркови, полученные на вариантах с применением препарата «Престиж», являются экологически безопасными с точки зрения содержания остаточных количеств

Имидаклоприда и Пенцикурона, что позволяет рекомендовать препарат «Престиж» для включения в «Списокпестицидовиагрохимика-тов.разрешенныхдля применения на территории Российской Федерации».

9. Наибольшая урожайность (54,6 и 51,8 т/га) и наивысший уровень рентабельности 89.8% и 80,0% отмечен в вариантах применения инкрустированных семян фракции 1,5-2,0мм при однострочной и двухстрочной схемах посева с внесением гидрогеля в рядок.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Семена отечественного производства для использования в посевных машинах точного высева с пневматическими высевающими аппаратами (СОНП-2,8 и СОНП-4,2) требуют дополнительной доработки. В этих целях следует использовать отечественный комплекс машин, производимый ОАО ГСКБ «Зерноочистка»: воздушно-решетную машину МВР-2, пневмофрикционный сортировальный стол ПСС-1(угол продольного наклона стола 9-10°, угол поперечного наклона стола 4,5-5,5°, при часто-те850- 900 колебаний в минуту), шасталку ШСС-0,5 (угол горизонтального наклона 30-35°, частота вращения пальчатого вала 900 об/мин.), проводя очистку, шлифовку, сортировку по плотности.

2. Для получения высоких и устойчивых урожаев моркови столовой в неорошаемых условиях следует формировать однородные партии семян по размерно-весовым характеристикам, использовать семена фракции шириной 1,5-2,0 мм, инкрустирование препаратом «Престиж» 50 мл/кг, применять гидрогель в посевах (12,5 г/пог.м на глубину 10см) и двухстрочную схему посева (62+8см).

3. Семена фракции 1,0-1,5 мм целесообразно минидражировать с инкрустированием препаратом «Престиж» и досушивать до влажности не более 8%.

Список опубликованных работпо теме диссертации

По результатам исследований опубликовано 4 работы, в том числе 3 в изданиях, рекомендованных Перечнем ВАК РФ.

1. Азопков, М.И. Отечественные семена столовой моркови для индустриальных технологий/Ю.А. Быковский, A.A. Шайманов, М.И. Азоп-ков//Селекция на адаптивность и создание нового генофонда в современном овощеводстве(У1 Квасниковские чтения). Международная научно-практическая конференция (8 августа 2013 г.). Материалы докладов, со-общений.-М.: 000«Полиграф-Бизнес», 2013.- С. 83-89. (Авторский вклад 70%)

2. Азопков, М.И. Полиакриламид повышает полевую всхожесть семян и урожай моркови в неорошаемых условиях/ М.И. Азоп-ков//Картофель и овощи,- М., 2012,- № 7- С. 21. (Авторский вклад 100%)

3. Азопков, М.И. Посевной материал может стать конкурентоспособ-ным/Ю.А. Быковский, М.И. Азопков// Картофель и овощи.- М., 2012.- № 8- С. 21-23. (Авторский вклад 80%) "

4.Азопков, М.И. Семена, на выход/А.А.Шайманов, М.И. Азопков// Вестник овощевода.-М„ 2013.- №2(21).- С.34-36 (Авторский вклад 80%)

Отпечатано в ООО «Издательство Спутник+» ПД № 1-00007 от 26.09.2000 г. Подписано в печать 03.06.2014 г. Тираж 100 экз. Усл. п.л. 1,0 Печать авторефератов (495)730-47-74,778-45-60

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Азопков, Максим Игоревич, Москва

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК ГНУ ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ

ОВОЩЕВОДСТВА (ГНУ ВНИИО)

04201460337 На пРавах РУкописи

Азопков Максим Игоревич

Усовершенствование технологии возделывания моркови столовой на профилированной поверхности с использованием суперабсорбентов на аллювиально-луговых почвах

Специальность: 06.01.09 овощеводство

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель: д-р с.-х. наук, профессор Ю.А. Быковский

Москва - 2014

Оглавление

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

Основные положения, выносимые на защиту:...............................................5

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.......................................................................................6

• 1.1. Народнохозяйственное значение моркови столовой................................6

1.2. Биологические особенности моркови столовой........................................7

1.3. Растениеводческие параметры возделывания моркови столовой.........14

1.4. Технологии возделывания моркови столовой.........................................17

1.4.1 .Почвенно — климатические условия производства моркови столовой..........................................................................................................17

1.4.2. Технологические процессы возделывания моркови столовой.......23

2. ЦЕЛЬ, ЗАДАЧИ, УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ................................................................................................29

2.1 Агротехника моркови столовой в опыте...................................................30

2.2. Метеоданные за годы проведения исследований....................................31

2.3. Схемы опытов.............................................................................................34

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.................................................................41

3.1. Обоснование технологической схемы подготовки семян моркови столовой для однозернового высева................................................................41

3.2. Влияние параметров посевного материала, на устойчивость работы пневматических высевающих аппаратов сеялки СОНП-2,8.........................48

3.3. Определение эффективности минидражирования мелкосеменного посевного материала моркови столовой.........................................................53

3.4. Влияние параметров посевного материала на рост, развитие...............60

3.5. Определение эффективности двухстрочных посевов моркови столовой на профилированной поверхности в зависимости от параметров семенного материала............................................................................................................67

3.6. Определение эффективности использования гидрогеля в посевах моркови столовой, при однострочной и двухстрочной схемах размещения ..............................................................................................................................71

3.7. Влияние изучаемых факторов на качественные показатели корнеплодов моркови столовой.......................................................................80

4. Экономическая эффективность разработок....................................................84

ЗАКЛЮЧЕНИЕ......................................................................................................87

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ...............................................................89

СПИСОК ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ...................................................90

ПРИЛОЖЕНИЯ...................................................................................................100

ВВЕДЕНИЕ

Морковь столовая — одна из ведущих овощных культур. Она имеет хозяйственное значение не только как овощное растение,но и как техническая культура, а также её применяют для лекарственных целей и в парфюмерной промышленности (Маршак М.С., 1967; Скляревский Л.Я., 1975; Ла-дадо К.С., 1991; Николайчук Л.В., Жигар М.П., 1993; Борисов В.А., Литвинов С.С., Романова А.В.,2003). По стране площадь возделывания моркови столовой составляет около 70 тыс.га, валовой сбор на уровне 1,5-1,7 млн.т. Доля её в общем объеме производства овощей в РФ составляет 10% от площади возделывания и 7% по валовому сбору урожая овощных культур. По медицинским нормам потребления потребность в моркови на одного человека составляет 10 кг в год, это около 9% от всего объема потребности овощной продукции.

Ценность моркови столовой, прежде всего, объясняется с наличием в её составе большого набора полезных для жизнедеятельности организма человека веществ.

В связи с этим актуальна задача увеличения производства моркови столовой. Пути решения этой задачи - расширение площадей возделывания, повышение рентабельности производства,увеличение урожайности культуры. Если первый путь это вопросы организационные, то второй - в значительной мере связано с усовершенствованием технологии возделывания культуры. К настоящему времени разработаны различные технологические процессы и технологии возделывания моркови столовой, обеспечивающие достаточно высокую урожайность культуры (Гаплаев М.Ш.,2011;Борисов В.А., 2004). К сожалению, основная масса отечественных семян моркови столовой присутствующей на российском рынке практически непригодна для использования в современных технологиях. Отечественные сорта и гибриды моркови по многим показателям, таким как резистентная устойчивость к болезням, адаптируемость к изменяющимся климатическим и почвенным условиям страны, вкусовым качествам и питательной ценности, превосходят зарубежные ана-

логи. Несмотря на то, что семена отечественных сортов и гибридов предлагаемые товаропроизводителям соответствуют ГОСТ Р 52171- 2003 который допускает к использованию семена морковистоловой с низкой всхожестью и чистотой (55 и 90% соответственно), в стандарте нет требований к размерно-весовым характеристикам, поэтому они практически непригодны для использования в современных сеялках точного высева. Кроме того в «Списке пестицидов и агрохимикатов разрешённых к применению на территории РФ» нет препаратов предназначенных для предпосевной обработки семян моркови столовой против болезней и вредителей, поэтому семена поступают в продажу без обработки пестицидами. Вместе стем, семена моркови импортного производства представлены на рынке откалиброванным и протравленным посевным материалом, что делает отечественную продукцию неконкурентной.

С появлением отечественного комплекса машин, разработанного при участии ГНУ ВНИИО и производимого ОАО ГСКБ «Зерноочистка» можно обеспечить овощеводов России высококачественными семенами моркови столовой по своим размерно-весовым и потребительским качествам не уступающих лучшим зарубежным образцам.

Усиление влияние на результаты производства возникающих экстремальных погодных условий, затрудняющих получение ежегодно выровненных высококачественных всходов, чтоприводит к значительным колебаниям урожайности культур по годам. По данным ряда исследователей водный режим почвы в определенной мере можно улучшить путем внесения в неё суп-перабсорбентов (гидрогелей) (Наумов П.В., Щербакова Л.Ф., Околелова A.A., 2011).

Вышеизложенное показывает актуальность решения вопросов усовершенствования технологии и технологических процессов предпосевной подготовки семян и возделывания моркови столовой, предусматривающих использование технических средств и семенного материала отечественного

производства, обеспечивающих получение высококачественных всходов в отсутствие систем орошения.

Основными объектами исследований являются:

- отечественные семена моркови столовой - их посевные качества, способы повышения посевных качеств и доработки для точного высева;

- высевающие аппараты и овощная сеялка отечественного производства СОНП-2,8 - требования к посевному материалу и показатели качества работы;

- пестициды и препараты для улучшения условий прорастания семян, роста и развития растений моркови столовой в неорошаемых условиях возделывания культуры

Основные положения, выносимые на защиту:

- технологический процесс подготовки отечественного семенного материала моркови столовой на отечественном комплексе машин для использования в современных технологиях возделывания, обеспечивающие увеличение полевой всхожести семян на 25%

- требования к посевному качеству семян моркови столовой и скорости движения посевного агрегата с сеялками точного высеваСОНП-2,8 и СОНП-4,2;

- усовершенствованные элементы технологии возделывания моркови столовой (предпосевная подготовка семян, использование гидрогеля, схемы посева), обеспечивающие увеличение урожайности корнеплодов на 30%, снижение себестоимости продукции на 40%.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Народнохозяйственное значение моркови столовой

Экономическое значение культуры обусловлено большими производственными площадями. Общая площадь посева овощных культур в мире составляет 179 млн. гектар, по отношению к уровню 2008 г. она изменилась незначительно — на 0,4%. Годом ранее отмечалось некоторое сокращение площадей овощных культур (-1%).Российская Федерация находится на 6 месте по площади посева овощных культур в мире, занимая долю в 2,2%.Из них на долю столовой моркови приходится 27,5 тыс. га в 2008 году и выросло на 1,4 тыс. га по сравнению с 2007годом.

Общий валовой сбор овощей в мире по данным за 2009 г. составил 1755 млн. тонн, рост по отношению к показателю 2008 г. составил 1,4%. Годом ранее рост валового сбора овощей был более высоким - 2,4%.Россия находится на 5 месте по объемам валового сбора овощей в мире (валовой сбор овощей в 2009 г. по данным Б АО составил 47,5 млн. тонн), занимая долю в 2,7%, из них на долю столовой моркови приходится 1,13 млн. тонн.

Особая ценность моркови состоит в том, что сорта ее, имеющие оранжевую окраску корнеплодов, содержат каротин (провитамин А), который в организме человека и животных переходит в витамин А. Корнеплоды обладают повышенной сахаристостью и являются хорошим источником необходимых организму минеральных солей, содержащих калий, кальций, железо, фосфор и другие полезные минеральные элементы, что в целом благотворно влияет на секрецию желудка.

Морковь с оранжевой окраской корнеплодов идёт на корм скоту и птицам, её скармливают пушным зверям для получения меха высокого качества. Многими исследованиями было доказано, что при недостатке витами-наА задерживается рост и развитие молодняка, снижаются привесы растущих животных, понижается сопротивляемость к болезням. При скармливании свиньям корнеплодов улучшатся качество бекона. Морковь является обязательным кормовым растением на птицефабриках, так как она благотворно

влияет на развитие цыплят, яйценоскость кур и качество яиц(Сечкарев, 1971).

Корнеплоды используют в фармацевтической промышленности, а из семян моркови изготовляют даукарин - средство для лечения болезней сердца. Эфирное масло, содержащееся в семенах моркови (в первую очередь, гераниол), используют в парфюмерно-косметической промышленности, и также при производстве ликеров.

Физиологическое значение моркови в питании человека обусловлено высоким содержанием в ней каротинов (особенно ß- и а-каротинов), которые наряду с ксантофиллом и ликопином придают корнеплоду оранжево-красную окраску. Содержание каротина варьирует в зависимости от сорта и погодных условий от 50 до 300 мг/кг свежей массы и составляет в среднем 150— 200 мг/кг. Кроме того, в моркови содержатся витамин С (30—90 мг/кг свежей массы), пектины, сахара (4—6%), калий и придающие ей своеобразный вкус эфирные масла, особенно терпены. Пектины положительно влияют на работу пищеварительного тракта, оказывают лечебное воздействие при желудочных заболеваниях. Эфирные масла способствуют общему укреплению организма, но, к сожалению, являются растворителем для жирорастворимых пестицидов (Schuphan, 1969). Морковь столовая обладает антибактериальными свойствами, а также мочегонным и глистогонным действием, поэтому издавна использовалась в народной медицине как лекарственное растение. Нежелательным является возможное накопление в ней нитратов. Содержание сухого вещества в зрелых корнеплодах моркови составляет около 12% (Krug Н., 1991).

1.2. Биологические особенности моркови столовой

Морковьстоловая (DaucascarodaL.) относится к семейству сельдерейные (Apiacaelindl.). Растение двулетнее. В первый год жизни растение образует розетку листьев и утолщенный корень - корнеплод, во второй год - семенной куст и семена. Двулетний цикл развития моркови иногда нарушается появлением однолетних форм, так называемой «цветухи», и форм, переходных от двулетних к многолетним, получивших название «упрямцы».

Листья растений первого года жизни розеточные, простые, черешко-

вые, удлиненные в очертании почти треугольные, дважды-четыреждыперисторассеченные. Иногда бывает опушена и нижняя сторона листовой пластинки. Два-три перисторассеченных листа с широким листовым влагалищем образуют розетку. Типичный побег развивается на второй год. Листья растений второго года жизни (репродуктивного периода онтогенеза) - на коротких черешках, расширенных у основания. Стебель чаще слаборебристый, ветвистый, опушенный, реже голый.На 2-м году жизни из почек, находящихся в пазухах розеточных листьев, развивается цветущий и плодоносящий стебель. После оплодотворения растение отмирает. Морковь образует полые стебли, округлые или ребристые, опушенные, достигающие в высоту 0,5-1,5м, а иногда и 2м.

Соцветие - сложный зонтик. Плод - двусемянка, округлый, немного сжатый с боков, при обмолоте семенников и обработкелегко разделяется на отдельные семянки. Именно эти семянки и служат посевным материалом. Полуплодники на поперечном разрезе полукруглые с пятью главными и четырьмя вторичными ребрами, покрытых в один ряд волосками; главные ребра нитевидные, с двумя рядами острых щетинок, вторичные - с одним рядом шиловидных шипов; средний слой плодовой стенки во внутренней половине образован узкими утолщенными клетками; канальцы под вторичными ребрами одиночные.В главных бороздках находятся сосудисто-волокнистые пучки, а в бороздках между главными под вторичными ребрышками размещаются канальцы с эфирным маслом, придающие семенам моркови специфический запах. Поверхность семянок покрыта многоклеточными выростами, заканчивающимися щетинками, напоминающими якорные лапы, с помощью которых семянки прочно цепляются друг за друга и за посторонние предметы.

Длина семян моркови 1,6-4,0 мм, ширина 0,9-2,3 мм, толщина 0,4-1,4 мм, плотность 0,9-1,25 г/см3, скорость витания 2,5-6,5 м/с (МедведевВ.П., ДураковА.В., 1985). В среднем масса 1000 семянок, очищенных от выростов-составляет 1,16г, а с выростами около 2—2,5 г. масса 1 м семян 350—480 кг,

л

плотность семянок 1,19 г/см . В 1 кг содержится около 800 -1200 тыс. семя-

о

нок без выростов и около 500 тыс. с выростами. Объем 1 т семян 2,6 м . Угол естественного откоса около 38°.

Зародыш семени состоит двух семядолей, почечки, подсемядольного колена и первичного корешка. Выполненость семян и содержание в них питательных веществ в значительной мере определяют качество посевного материала.

В первый год жизни в онтогенезе моркови выделяют следующие фе-нофазы: прорастание семени появление всходов; образование корневой системы и листьев; формирование корнеплодов. Во второй год жизни - стеблевание, формирование генеративных органов, образование плодов и созревание семян (Галеев H.A., 1985).

Прорастание семян и появление всходов.

Прорастание семян - выход его из состояния анабиоза и переход зародыша к дальнейшему развитию - начинается с поглощения семенем воды и заканчивается образованием у проростка ассимиляционной поверхности, обеспечивающей его самостоятельное существование. В процессе прорастания семя проходит фазы набухания, активации ферментов, растяжения и деления клеток и прободение семенной кожуры корешком. Под действием воды плодовая оболочка (кожура) размягчается. Проникающие через нее воздух и вода активизируют ферменты, под действием которых питательные вещества семени переходят в растворимое и доступное для питания зародыша состояние, а тепло пробуждает зародыш к жизни, и он трогается в рост.Во время прорастания кроме воды семена поглощают еще кислород.

В лабораторных условиях (ГОСТ 12038-84) к числу нормально проросших семян моркови относят семена, имеющие:

- хорошо развитый главный зародышевый корешок размером более длины семени, имеющие здоровый вид;

- хорошо развитые и неповрежденные подсемядольное колено (гипо-котиль) и надсемядольное колено (эпикотиль) с нормальной верхушечной

почкой (росток размером не менее половины длины семени с просматривающимися первичными листочками, занимающими не менее половины длины клеоптиля);

- две семядоли.

Проращивание семян моркови проводят на двух-трех слоях увлажненной фильтрованной бумаги в чашках Петри при переменных температурах 20 °С - 30 °С (в термостате в течение 8 часов поддерживают температуру 30 °С, а в остальное время суток 20 °С). Число проросших семян моркови учитывают через 5 и 10 суток, соответственно определяется энергия прорастания и лабораторная всхожесть семян.

По способу прорастания семена моркови в почве можно отнести надземным (эпигейным) - семядоли выносятся над поверхностью почвы, которые первоначально служат органами всасывания, а затем выполняют ассимиляционные функции. Прорастание семян в п�