Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Влияние сроков некорневых подкормок биопрепаратами на продуктивность картофеля в Центральном Черноземье

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "Влияние сроков некорневых подкормок биопрепаратами на продуктивность картофеля в Центральном Черноземье"

На правах рукописи

ТОЛМАЧЕВ Алексей Викторович

ВЛИЯНИЕ СРОКОВ НЕКОРНЕВЫХ ПОДКОРМОК БИОПРЕПАРАТАМИ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ КАРТОФЕЛЯ В ЦЕНТРАЛЬНОМ ЧЕРНОЗЕМЬЕ

Специальность 06.01.01 Общее земледелие, растениеводство

2 ¿МАЙ 2314

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Брянск 2014

005548804

Работа выполнена в ФГБОУ ВПО «Курская государственная сельскохозяйственная академия имени проф. И.И.Иванова» в 2011-2013 гг.

Научный доктор сельскохозяйственных наук, профессор

руководитель: Засорина Эльза Владимировна

Официальные Свист Виталиий Николаевич,

оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,

заведующий лабораторией селекции и оригинального семеноводства картофеля на базе ФГУП «Первомайское» ГНУ «Всероссийский НИИ картофельного хозяйства им. А.Г. Лорха»

Лобков Василий Тихонович,

доктор сельскохозяйственных наук, профессор, заведующий кафедрой общего земледелия ФГОУ ВПО «Орловский государственный аграрный университет»

Ведущая организация: ГНУ «Курский НИИ агропромышленного

производства Россельхозакадемии

Защита состоится «27» июня 2014 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 220.005.01 при ФГБОУ ВПО «Брянская государственная сельскохозяйственная академия» по адресу: 243365, Брянская область, Выгоничский район, с. Кокино, ул. Советская 2а, корпус 4, конференц-зал.

E-mail: uchsovet@bgsha.com, факс: (80483-41) 24-721.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Брянская государственная сельскохозяйственная академия».

Автореферат разослан 30 апреля 2014 года и размещен на сайте Высшей аттестационной комиссии Министерства образования и науки Российской Федерации: http://vak2.ed.gov.ru

Просим принять участие в работе совета или прислать свой отзыв в двух экземплярах, заверенных печатью.

Ученый секретарь

диссертационного совета ^^^^—--^ьяченко Владимир Викторович

1, ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Картофель для России - ценная продовольственная, кормовая, техническая и стратегическая культура (Анисимов Б.В., 2013).

Среднегодовая емкость картофеля оценивается в 29-31 млн.т. (валовой сбор в 2012 году составил 29,4 млн.т.). Внутренне потребление картофеля в России складывается из следующих направлений:

- на продовольствие (в свежем виде) - 15-16 млн. т.,

- на семена - 6 млн.т., на кормовые цели -5-6,5 млн.т.;

- для переработки на картофелепродукты до 1 млн. т.

По данным Росстата РФ в 2012 году посадочная площадь под картофелем во всех категориях хозяйств России составила 2224 тысяч га. По сравнению с 2008 годом посадочная площадь под картофелем увеличилась на 140 тысяч га, из них в сельскохозяйственных организациях (промышленный картофель) на 59 тысяч га и составила 230 тысяч га, в крестьянских (фермерских) хозяйствах на 82 тысячи га (168 тысяч га). В хозяйствах населения картофель занимает 1845 тысяч га. На основе современных машинных технологий картофель в России выращивается на площади 399 тысяч га, что составляет 17,8 % от общей площади картофельных посадок (Анисимов Б.В., 2013).

В Курской области картофель занимает площадь около 90 тысяч гектар при урожайности от 7,5 до 18,5 т/га. Промышленное картофелеводство в 2013 году насчитывало чуть более 3000 га. Намечено довести уровень промышленного картофелеводства до 10000 га (Засорина Э.В., 2013).

В картофелеводстве все чаще применяются биопрепараты, полученные с помощью биотехнологии, соединяющие в себе признаки органических удобрений (натуральное сырье - водоросли, торф, птичий помет и др.), минеральных удобрений (комплекс макро- и микроэлементов), регуляторов роста (фитогормоны на генетическом уровне) и активаторов почвы (живые штаммы микроорганизмов или их аналоги). Они не только повышают урожайность картофеля, но и улучшают качество клубней нового урожая. Биопрепараты положительно влияют на товарные, технологические и экологические свойства картофеля, позволяя получать безопасную продукцию. Они также способствуют сохранению и улучшению почвенного плодородия за счет гуминовых и фульвовых кислот, включенных в их состав.

Биопрепараты, полученные от производителя, как правило, сопровождаются рекомендациями по их использованию. Технология внесения биопрепаратов предусматривает: обработку ими почвы и сидератов перед запашкой, а также посадочного материала, прикорневые, некорневые подкормки в различные сроки.

В этой связи основной целью исследования является: научное обоснование сроков некорневых подкормок биопрепаратами Био-алгинС9оЛЮС2 (Германия), Витазим (США), Стимулайф (Россия) и Эдагум-СМ (Россия)

посадок картофеля, предусмотренных различными технологиями их внесения: немецкая, отечественная и предлагаемая нами.

В задачи исследований входило:

- изучить влияние сроков проведения некорневых подкормок биопрепаратами, предусмотренных по различным технологиям, на показатели вегетативной массы, фотосинтетической деятельности, структуры урожая, урожайность картофеля и качество клубней нового урожая на различных фонах минеральных удобрений;

- показать экологическую безопасность биопрепаратов и их влияние на биологическую активность почвы в указанные сроки проведения некорневых подкормок;

- дать экономическую и энергетическую оценку проведенных некорневых подкормок биопрепаратами в сроки, предусмотренные различными технологиями внесения.

Научная новизна работы. Автором предлагается:

1 -сроки проведения некорневых подкормок биопрепаратами по фазам развития картофеля («полные всходы», «бутонизация-цветение», «созревание») для получения качественной продукции;

2 -научное обоснование сроков проведения некорневых подкормок биопрепаратами по различным технологиям их внесения для получения либо высокого урожая, экологически безопасной продукции, роста коэффициентов размножения картофеля или повышения биологической активности почвы.

Основные положения, выносимые на защиту:

- некорневые подкормки биопрепаратами по немецкой технологии (фаза «всходов» при формировании 80-90% кустов картофеля; через 8 дней после 1; через 8 дней после 2 подкормки), вызвали увеличение длины и массы корней и столонов в 1,3-1.5 раз, снижение токсичных элементов и радионуклидов в клубнях картофеля и максимальную деструкцию клетчатки в почве.

- некорневые подкормки биопрепаратами по отечественной технологии (фаза «бутонизации - цветения»; через 8 дней после 1; через 8 дней после 2 подкормки) способствовали максимальному росту числа клубней в клубневом гнезде (с 11 до 15 шт.), массы (с 427 до 657 г) и урожайности клубней (с 19,2 т/га до 36,8 т/га).

- некорневые подкормки биопрепаратами по предлагаемой нами технологии (1 - фаза «всходов» при формировании 80-90% кустов картофеля; 2-фаза «бутонизации-цветения» через 32 дня после 1 подкормки; 3- фаза созревания через 32 дня после 2 подкормки) улучшили качество клубней нового урожая: товарность (85-100% против 55 % на контроле), содержание крахмала (13.1 -14,4 % против 12.4 -13.5 % на контроле), витамина С (20-25 мг/% против 14-20 мг/% на контроле) и снизили содержание нитратов.

Практическая ценность. Некорневые подкормки биопрепаратами посадок картофеля в сроки, предусмотренные немецкой, отечественной и предлагаемой технологиями, внедренные автором в ООО «Знаменское» Рыльского района Курской области, позволили повысить его урожайность с 17 т/га до 18,2 - 36,8 т/га в зависимости от норм минеральных удобрений. Они улучшили качество клубней нового урожая и биологическую активность почвы.

Для картофелеводов практический интерес представляют конкретные рекомендации по срокам проведения некорневых подкормок изученными биопрепаратами по той или иной технологии их внесения.

Личный вклад автора. При подготовке и выполнении диссертации автором была разработана научная гипотеза и рабочая црограмма исследований, сделан научный анализ полученных данных, дана оценка срокам некорневых подкормок биопрепаратами по разным технологиям под картофель. Соискатель принимал личное участие в проведении исследований на всех этапах от поиска до завершения и оформления работы.

Реализация и апробация работы. Материалы исследований проверены в производственных условиях и внедрены в ООО «Знаменское» Рыльского района Курской области, о чем свидетельствуют акты внедрения. Основные результаты исследований докладывались на международных конференциях профессорско-преподавательского состава: «Научное обеспечение агропромышленного производства» (Курск, 2012); «Актуальные проблемы агропромышленного производства» (Курск, 2013); международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Агропромышленный комплекс: контуры будущего» (Курск, 2013). Исследования с новыми биопрепаратами Био-алгинС90Плюс2, Витазим, Стимулайф и Эдагум-СМ проводились согласно хозяйственным соглашениям о взаимодействии и договорам:

1 - с ООО «Базу Русь» (г. Курск; АФ «Байер» - филиал предприятия «Schulze «& Hermsen» GmbH., Германия),

2 - с АЭГ «Консалтинг» (ООО «АгроЭкспертГруп», г. Воронеж),

3-е Агрофизическим НИИ РАСХН (г. Санкт-Петербург);

4 - с РД «Агросервис» (г. Курск - г. Рязань).

Материал исследований был включен в проект, представленный на «Золотую осень» (г. Москва, ВВЦ, 2011 и 2012 гг.) и был отмечен дипломами первой степени и золотыми медалями.

Материалы диссертации опубликованы в 8 научных работах, в т.ч. 4 - в ведущих рецензируемых научных журналах: «Вестник Курской ГСХА» - 2; «Аграрная наука» - 1, «Известия Тимирязевской сельскохозяйственной академии— 1, объёмом 2 п.л.

Объём и структура диссертации. Работа изложена на 129 страницах компьютерного текста и состоит из введения, 4 глав, выводов, предложений

производству и приложений. Она включает 11 рисунков, 30 таблиц в тексте и 15 приложений. Список литературы включает 181 наименование, в том числе 6 иностранных авторов.

2. ПОЧВЕННО-КЛИМАТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

Исследования проводились в 2011-2013 гг. согласно плану научно-исследовательской работы Курской государственной сельскохозяйственной академии имени профессора И.И.Иванова на 2011-2015 годы. Раздел: 1. 2. «Научное обоснование, разработка и внедрение инновационных технологий возделывания полевых культур в Центральном Черноземье»; подраздел: 1.2.1. «Разработка агрокомплексов с включением биопрепаратов и органо-минеральных удобрений для повышения продуктивности сортов картофеля в севообороте и монокультуре».

На опытном поле, обеспеченность подвижными формами азота составляет: 108,8-127,4 мг/кг почвы (низкая обеспеченность); фосфора: 150-250 мг/кг (средняя и повышенная); калия: 140-228 мг/кг почвы (высокая и очень высокая обеспеченность) в слое 0-20 и 20-40 см.

Реакция солевой вытяжки нейтральная (6.0 в слое 0-20 см, и 6.4 в слое 20-40 см), что благоприятно для возделывания картофеля.

Результаты ГТК (табл. 1) показывают, что вегетационный период картофеля в 2012 и 2013 годы характеризовался в начале периода в фазе «полные всходы» как достаточно влажный (ГТК - 1,3-1,6), а в 2011 году как очень засушливый (ГТК-0,6). В фазу «бутонизация - цветение» в 2011 гг. (ГТК - 1,3) наблюдалось достаточное увлажнение, а в 2012 и 2013 году (ГТК-0,4-0,7) - сильная засушливость. В конце вегетационного периода в фазе «созревание» 2011 года мы отметили избыточное увлажнение (ГТК- 2,0), 2012 и 2013 годов - слабую засушливость (ГТК -0,9-1.0). Наиболее благоприятным для роста и развития картофеля был вегетационный период 2011 года.

При проведении опытов применялись лабораторные, полевые и производственные методы исследований. Площадь под опытами была 12 га (3 га по данной теме), площадь учетной делянки - 50 м2 (2,1 х 23,8). Повтор-ность трехкратная. Защитные делянки между вариантами - 1 не засаженный ряд с шириной междурядий 0,7 м. Агротехника возделывания картофеля общепринятая для Центрального Черноземья. Контроль - фон без удобрений и без биопрепаратов. Предшественник - озимая пшеница. Под картофель вносили минеральные удобрения в средней норме - N90P90K120 кг. д. в./га - 7,5 ц нитрофоски (N^P^K^) и 0,5 ц хлористого калия ; в высокой норме - N120Pi2oKi5o кг. д. в./га -10 ц нитрофоски (NI2Pi2K12) и 0,5 ц хлористого калия. Внесение минеральных удобрений проведено комплексом МТЗ-82 + разбрасыватель Salky Prima. Глубина заделки семенных клубней

6-8 см. Посадку проводили в третью декаду апреля, а уборку в последнюю декаду августа.

Схема опыта (предшественник озимая пшеница):

I. Фон. Без минеральных и новых органических удобрений:

1. Контроль 1;

2. Сроки внесения биопрепарата Био-алгинС9оПлюс2 по немецкой технологии;

3. Сроки внесения биопрепарата Био-алгинСд0Плюс2 по отечественной технологии;

4. Сроки внесения биопрепарата Био-алгинС90Плюс2 по предлагаемой технологии.

И. Фон. Норма минеральных удобрений N90P90K120 кг. д. в./га:

1. Контроль 2;

2. Сроки внесения биопрепарата Био-алгинС9оПлюс2 по немецкой технологии;

3. Сроки внесения биопрепарата Био-алгинС90Плюс2 по отечественной технологии;

4. Сроки внесения биопрепарата Био-алгинС90Плюс2 по предлагаемой технологии.

III. Фон. Норма минеральных удобрений N120P120K150 кг. д. в./га:

1. Контроль 3;

2. Сроки внесения биопрепарата Био-алгинС90Плюс2 по немецкой технологии;

3. Сроки внесения биопрепарата Био-алгинС90Плюс2 по отечественной технологии;

4. Сроки внесения биопрепарата Био-алгинС90Плюс2 по предлагаемой технологии.

Опыты были заложены еще с 3 биопрепаратами: Витазим, Стимулайф и Эдагум - СМ. Опыты проведены на среднераннеспелом сорте картофеля Невский.

Клубни проращивали при переменных температуре и освещении в течение 3 недель, затем обрабатывали от колорадского жука, проволочника и совки препаратом Престиж (производитель немецкая фирма Байер, 3 л/3 т/га) непосредственно в картофелесажалке (комплексМТЗ-82'+ JI-201). Биопрепараты вносили согласно схеме опыта: А) по немецкой технологии

Био-алгинС9оПлюс2 - норма внесения на 1 га - 4 литра (2,0 литра при 80-90 % видимых розеток (фаза полные всходы); 1,0 литр - через 8 дней после 1 обработки; 1,0 литр через 8 дней после 2 обработки). Расход рабочего раствора на один гектар составляет 200 литров. Бак опрыскивателя (комплекс МТЗ-82 + Jar Met 12000) заполняли водой (У* объема) и добавляли 2 кг/га сульфата аммония /га + биопрепарат.

Витазим - норма внесения 3,2 литра (1600 мл; 800 мл; 800 мл) на га. Стимулайф - норма внесения 1 литр (500 мл; 250 мл; 250 мл) на га. Эдагум-СМ - норма внесения 1,6 литра (800 мл; 400 мл; 400 мл) на га. Б) по другим технологиям нормы внесения биопрепаратов не менялись, а менялся только срок внесения. Обработки по мере необходимости совмещали с обработкой от фитофтороза (Танос - 0,6 л/га) и гербицидом от сорняков (Титус -50 г/га).

За период проведения опытов осуществлялись следующие сопутствующие наблюдения: фенологические наблюдения за развитием картофеля проводились по методике Госкомиссии по сортоиспытанию сельскохозяй-

ственных культур. Коэффициент размножения по массе рассчитывался как отношение массы клубневого гнезда к массе посадочного клубня (65 г -средняя фракция 50-80 г). Коэффициент размножения по клубням равен числу клубней в клубневом гнезде за минусом мелких нетоварных клубней.

Товарность клубней выражалась процентным содержанием числа крупных и средних клубней в клубневом гнезде куста. Определение площади листьев проводилось «палеточным» способом, чистой продуктивности фотосинтеза по A.A. Ничипоровичу (Третьяков Н.И., 1982).

Содержание гумуса, подвижных и обменных элементов питания, сухого вещества, крахмала, витамина С, нитратов, токсичных элементов определялось в аккредитованной испытательной лаборатории по агрохимическому обслуживанию сельскохозяйственного производства ФГБУ «САС «Рыль-ская».

Экономическая эффективность изучаемых приемов определялась расчетным путем на основании технологической карты. Энергетическая эффективность рассчитывалась согласно методике ресурсо - экологической оценки эффективности земледелия на биоэнергетической основе (Стифеев А.И., Лазарев В.И., Недбаев В.Н., 2005). Математическая обработка экспериментальных данных проводилась методом дисперсионного анализа (Доспехов Б.А., 1985) на компьютере.

3. НЕКОРНЕВЫЕ ПОДКОРМКИ БИОПРЕПАРАТАМИ -

ПРИЕМ ПОВЫШЕНИЯ УРОЖАЙНОСТИ И КАЧЕСТВА КЛУБНЕЙ

КАРТОФЕЛЯ

3.1. Влияние сроков некорневых подкормок биопрепаратами на рост, развитие, показатели вегетативной массы и фотосинтетическую деятельность картофеля

Сроки некорневых подкормок изученных нами биопрепаратов различны. По немецкой технологии внесения упор сделан на начальное развитие картофельных растений (фаза «полные всходы»). В этом случае биопрепараты одновременно выступают как почвенные удобрения (кусты картофеля занимают небольшое пространство, а междурядья свободны от растений) и как некорневая подкормка для развивающихся картофельных растений.

По отечественной технологии внесения биопрепаратов все внимание уделяется фазе «бутонизация — цветение». В это время картофель нуждается в усиленном питании, т.к. идут параллельно два процесса - цветение и завязывание клубней в клубневом гнезде. В этот же период развития картофель испытывает наибольшую потребность во влаге.

Мы предлагаем свою технологию внесения биопрепаратов, основанную на сроках некорневых подкормок в соответствии с фазами развития картофеля: 1 некорневая подкормка в фазу «полные всходы», 2 - в фазу «бутони-

зация-цветение» и 3 - в фазу «созревание». Мы считаем, что такая дробная некорневая подкормка максимально уменьшает отрицательное воздействие неблагоприятных погодных факторов и поддерживает растение в тот или иной период развития картофеля.

Не зависимо от вида биопрепарата, максимальные значения показателей вегетативной массы получены по предлагаемой нами технологии, а минимальные по отечественной технологии внесения в среднем за три года исследования. Это связано с тем, что по немецкой технологии облиствен-ность картофельного куста увеличивается за счет роста числа стеблей (с 3-4 до 5 шт.), по отечественной технологии только за счет появления «пасынков» (боковых побегов) и числа листьев, а по предлагаемой нами технологии растет как число стеблей, так и число листьев. По немецкой технологии внесения биопрепаратов, облиственность 93-101 шт. на контроле (без минеральных удобрений), по отечественной технологии - 85-99 шт., а по предлагаемой технологии - 101-110 шт. С повышением удобренности фона (средняя и высокая норма внесения минеральных удобрений) облиственность, соответственно, увеличивается, но закономерность по срокам некорневых подкормок биопрепаратами не изменяется. В этих же вариантах отмечены максимальные значения площади среднего листа и массы сырой и сухой ботвы (предлагаемая технология), а минимальные значения этих показателей по отечественной технологии сроков некорневых подкормок биопрепаратами. Из всех изученных биопрепаратов максимальные значения показателей вегетативной массы отмечены при некорневой подкормке Био-алгинС90Плюс2, и Стимулайф, а минимальные — Витазим и Эдагум-СМ, особенно в 2011 году.

Площадь листьев посева (ПЛП) равна 16-40 тыс. м 2 /га в вариантах на фоне без минеральных удобрений; 20-44 тыс. м 2 /га в вариантах на среднем фоне; 28-44 тыс. м 2 /га на высоком фоне минеральных удобрений. Высокая фотосинтетическая активность листьев картофеля еще недостаточное условие для получения хорошего урожая. Важным фактором продукционного процесса является ассимиляционный (фотосинтетический) потенциал посева (ФПП). В вариантах с применением биопрепаратов ФПП равнялся 1,7-3,1 млн. м 2/сутки. Максимальные значения ФПП отмечены по предлагаемой нами технологии внесения некорневых подкормок биопрепаратами, а минимальные по отечественной технологии (табл.1).

Биологическая продуктивность посадок картофеля определяется как размером фотосинтетического аппарата, интегральным выражением которого является фотосинтетический потенциал посева (ФПП) за вегетацию, так и эффективностью его работы, обобщающим показателем которой служит величина чистой продуктивности фотосинтеза (ЧПФ). Максимальные значения чистой продуктивности фотосинтеза (ЧПФ) отмечены нами на контрольных вариантах: 4.1 г/м 2/ сутки (фон без удобрений); 3,8 (средний фон) и 2,9 (высокий фон) без применения биопрепаратов. Причем с ростом

удобренности фона растет ФПП, а, следовательно, снижается ЧПФ (затенение листьев нижних ярусов). Решение этой проблемы - расширение междурядий.

Таблица X - Влияние сроков некорневых подкормок биопрепаратами на показатели фотосинтетической деятельности картофеля (среднее за 2011-2013 гг.)

Сроки некорневых подкормок по технологии ФПП, млн. м 2/ га сутки ЧПФ, г/м 2/ сутки

Био-алгин С90ПЛ2 Вита-зим Сти-му-лайф Эда-гум СМ Био-алгин С,0Пл2 Вита- зим Сти-му-лайф Эда-гум СМ

Фон б/у. Контроль 1 1,1 1Д 1Д 1,1 4,1 4,1 4,1 4,1

Немецкая 2,2 2,0 2,2 2,2 2,7 2,9 2,6 2,6

Отечественная 2,0 1,7 2.0 2,0 2,9 3,1 3,0 2,7

Предлагаемая 2,8 2,5 2,5 2,5 2,3 2,3 2,5 2,3

Фон ЫдаРэдКпо- К.2 1,4 1,4 1,4 1,4 3,8 3,8 3,8 3,8

Немецкая 2,5 2,5 2,5 2,5 2,6 2,5 2,0 2,4

Отечественная 2,2 2,2 2,2 2,2 2,8 2,7 2,8 2,6

Предлагаемая 2,8 2,8 3,1 2,8 2,4 2,3 2,2 2,3

Фон Ы]2оРпоК|!0. К.З 2,0 2,0 2,0 2,0 2,9 2,9 2,9 2,9

Немецкая 3,1 3,1 2,8 2,8 2,3 зд 2,4 2,4

Отечественная 2,8 2,5 2,5 2,5 2,4 2,5 2,5 2,6

Предлагаемая 3,1 3,1 3,1 3,1 2,4 2,2 2,4 2,2

Некорневые подкормки биопрепаратами по-разному влияют на изменение значений ЧПФ. Общим для всех вариантов является то, что от применения биопрепаратов значения ЧПФ снижаются. Они минимальны в варианте со сроками внесения биопрепаратов по предлагаемой нами технологии (2,2-2.5 г/м 2/ сутки) и максимальны по отечественной технологии (2,6-3.1 г/м 2/ сутки). Эффект от биопрепаратов в действии на ЧПФ проявился примерно в равной степени.

Развитие корней и столонов картофеля также зависит от перечисленных

1 2 з 4 е 6

СЗ Контроль. (01,- 1 биопрепаратов) ■ Немецкая технология Р Отечественная технология_□ Предлагаемая технология_

Рисунок 1-Влияние сроков некорневых подкормок биопрепаратами на длину (А), см и массу (Б) корней и столонов, г: 1 и 4 - фон без удобрений; 2 и 5 - М^ЛоКш; 3 и 6 - ]Ч,2(|РшК15о кг.д.в./га

Длина и масса корней и столонов увеличивается с переходом от не удобренного фона к удобренному фону. Некорневые подкормки биопрепаратами вызывают рост корневой системы.

Максимальные значения длины и массы корней и столонов отмечены нами в варианте внесения биопрепаратов по немецкой технологии, так как наибольший эффект биопрепараты оказывают в фазу «полные всходы» именно на развитие корней и столонов.

Заключение. В среднем за три года исследования нами установлено, что сроки некорневых подкормок биопрепаратами по немецкой технологии вызывают максимальное развитие корневой системы, а по отечественной технологии положительно влияют на рост чистой продуктивности фотосинтеза (ЧПФ).

3.2. Влияние сроков некорневых подкормок биопрепаратами па структуру урожая, урожайные и товарные свойства

Максимальное число клубней в клубневом гнезде (в том числе мелких клубней) отмечено нами при проведении некорневых подкормок в сроки по отечественной технологии. Это 12-13 шт. на фоне без удобрений; 14-15 штук на среднем фоне и 15 шт. на высоком фоне минеральных удобрений. Причем число мелких клубней (до 3 шт.) максимально на высоком фоне минеральных удобрений. Минимальное число клубней в клубневом гнезде (10-12 шт.) выделено при проведении некорневых подкормок в сроки, указанные по предлагаемой нами технологии при минимальном числе мелких клубней.

Масса клубней под кустом имеет наибольшие значения от некорневых подкормок биопрепаратами по отечественной технологии, а минимальные -по предлагаемой технологии. Она закономерно растет с ростом удобренно-сти фона: от 427 г-на фоне без удобрений до 657 г на высоком фоне минеральных удобрений.

Масса среднего клубня имеет самые высокие значения с 45,9-51,2 г на фоне без минеральных удобрений до 67,4-79,4 г (высокий фон) по предлагаемой технологии. Наиболее эффективны в этом плане биопрепараты Био-алгинС90Плюс2 и Витазим, а менее эффективны Стимулайф и Эдагум-СМ.

В среднем за три года исследований от сроков некорневых подкормок биопрепаратами максимальная урожайность картофеля получена по отечественной технологии (19,2 - 23,3 т/га на фоне без удобрений; 30,6 - 34,9 т/га на среднем фоне и 31,1 - 36,8 т/га на высоком фоне минеральных удобрений). Прибавка от минеральных удобрений составила 6,9 т/га или 41 % (средний фон) и 9,2 т/га или 54 % (высокий фон) на контроле без биопрепаратов (табл. 2). Все прибавки существенны.

Минимальная урожайность картофеля отмечена нами по всем вариантам по немецкой технологии (от 18,2 до 33,6 т/га).

Таблица 2 - Влияние сроков некорневых подкормок биопрепаратами па урожайность картофеля сорта Невский, т/га (среднее за 2011-2013 гг.)

Сроки некорне- Минераль- , Биопрепараты

вых подкормок ные

по технологии Ур. При Урожайнось, т/га Прибавка, %

т/га бав- Био- Вита- Сти- Эда- Био- Вита- Сти- Эда-

ка, % алгин С90Пл2 зим му- лайф гум СМ алгин СтПл2 зим му-лайф гум СМ

Ф. б/у, К , 17,0 -

Немецкая 20,9 20,0 18,7 18,2 23 18 10 7

Отечественная 23,3 21,6 21,3 19,2 37 27 25 13

Предлагаемая 22,5 20,8 20,5 18,7 32 22 21 10

Ф.ЫадРадК^о.Кг 23,9 41

Немецкая 32,0 31,0 29,6 27,7 34 30 23 16

Отечественная 34,9 34,1 31,8 30,6 64 43 33 28

Предлагаемая 32,8 32,3 29,6 29,1 37 35 24 22

Г^шРиоК^о.Кз 26,2 54

Немецкая 34,5 33,6 30,5 29,0 32 28 16 11

Отечественная 36,8 34,5 33,7 31,1 40 32 29 19

Предлагаемая 34,9 33,2 32,3 29,4 33 27 23 12

2011 г. НСР05 (б/у) = 2012 г. НСР05 (б/у) = 2013 г. НСР05 (б/у) = 0,95; (средний фон) = 1,08; (высокий фон) 0,86; (средний фон) =1,12; (высокий фон) 1,03; (средний фон) = 1,20; (высокий фон) = = 1,52 ц/га = 1,13 ц/га = 1,03 ц/га

Биопрепараты влияют на урожайность картофеля. Наибольшее влияние оказал биопрепарат Био-алгинС90Плюс2 (прибавка 6,3-11,0 т/га или 37-64 % по отечественной технологии и 3,9-8,3 т/га или 23-33 % по немецкой технологии).

Наибольшие коэффициенты размножения, как по числу клубней, так и по массе характерно для картофеля при некорневых подкормках биопрепаратом Био-алгинС90Плюс2 (14 -16), а минимальные - биопрепаратом Эдагум СМ (8-14). Минимальные значения товарности получены на контроле без биопрепаратов (55 %), а наилучшие показатели - по предлагаемой нами технологии (85-100%) в зависимости от фона минеральных удобрений.

Заключение. Проведение некорневых подкормок импортными биопрепаратами (Био-алгинС90Плюс2 и Витазим) в сроки по немецкой технологии способствует максимальному усвоению минеральных удобрений на среднем и высоком фоне из-за интенсивности внесения в фазу «полные всходы».

Проведение некорневых подкормок биопрепаратами в сроки по отечественной технологии (фаза «бутонизации-цветения») обеспечивает самое многочисленное число клубней в клубневом гнезде, высокую массу клубневого гнезда и, следовательно, урожайность, а также значительные коэффициенты размножения.

Проведение некорневых подкормок биопрепаратами в сроки по предлагаемой нами технологии (дробное внесение по фазам развития) вызывает

укрупнение клубневого гнезда (наблюдается отсутствие мелких клубней) при снижении числа клубней в нем, наибольшую массу товарного клубня и, следовательно, товарность.

3.3. Влияние сроков некорневых подкормок биопрепаратами на качество урожая и биологическую активность почвы

Наибольшее содержание сухого вещества отмечено нами в клубнях картофеля в вариантах, где некорневые подкормки биопрепаратами проводили по предлагаемой технологии (20,3-21,6 % против 19,6 - 20,7 % на контроле). В этих же вариантах было максимальное количество крахмала (13,1 -14,4 % против 12,4 -13,5 % на контроле), не зависимо от удобренно-сти агрофона и вида биопрепарата.

Самый высокий выход крахмала отмечен нами при проведении некорневых подкормок по отечественной технологии (3,0-5.1 т/га от Био-алгинаС9оПлюс2; 2.8-4.8 т/га от Витазима; 2,7-4,7 т/га от Стимулайфа и 2,54,4 т/га от Эдагум-СМ против 2,1 - 3,5 на контроле без применения биопрепаратов).

Минимальное количество нитратов (45-55 мг/кг N03" против 65 - 83 мг/кг N03" на контроле) отмечено нами по предлагаемой технологии проведения сроков некорневой подкормки биопрепаратами, не зависимо от вида биопрепарата и норм внесения минеральных удобрений. Низкое содержание нитратов в клубнях в условиях Центрального Черноземья объясняется, по-видимому, более высокой солнечной инсоляцией, способствующей интенсивному фотосинтезу и накоплению углеводов (рис.2).

1 2 Нитраты, мг/кг N03- Витамин О, мг/%

Рисунок 2-Влияние сроков некорневых подкормок биопрепаратами по разным технологиям на качество клубней картофеля сорта Невский (среднее за 20011-2013 гг.)

Содержание витамина С в клубнях картофеля носит такую же закономерность, только с обратным знаком. Максимальное накопление витамина С отмечено нами при использовании сроков некорневых подкормок биопрепаратами по предлагаемой технологии, т.е. в период вегетации по фазам развития (20-25 мг/% против 14-20 мг/% на контроле).

В большей степени на накопление витамина С оказывают биопрепараты Био-алгинаСадПлюсг и Витазим, а в меньшей степени Стимулайф и Эда-гум-СМ. С ростом норм внесения минеральных удобрений содержание витамина С в клубнях картофеля нового урожая увеличивается, не зависимо от технологии проведения некорневых подкормок.

Наибольшее снижение токсичных элементов (свинец, мышьяк, кадмий, ртуть) и радионуклидов (цезий -137 и стронций - 90) отмечено нами при проведении некорневых подкормок биопрепаратом Био-алгинаС9оПлюс2 по срокам, предлагаемым немецкой технологией (ударная подкормка в фазу «полные всходы»).

По-видимому, это связано с действием биопрепарата Био-алгинаС90Плюс2 в качестве почвенного удобрения, когда на ранней стадии развития картофеля при свободных междурядьях эффект от биопрепарата максимален, что вызывает снижение вредных веществ, содержащихся в почве, а в итоге идет наименьшее их накопление в клубнях картофеля нового урожая.

Высокая протеолитическая активность зарегистрирована в первый срок (фаза всходов) по немецкой технологии проведения некорневых подкормок биопрепаратом Био-алгинС9оПлюс2 (46-52 %), что связано с активностью микроорганизмов, хорошими водно-физическими свойствами чернозема выщелоченного и достаточным количеством влаги в почве и воздухе.

По отечественной технологии максимальная протеолитическая активность отмечена во второй срок (фаза «цветения») закладки фотобумаги (3845 %), что связано с интенсивностью внесения биопрепарата в эту фазу.

По предлагаемой нами технологии проведения некорневых подкормок препаратом Био-алгинС90Плюс2 достаточная протеолитическая активность проявилась как в первый срок (34-44%), так и в третий срок (42-47 %), при этом в третий срок (фаза «созревания») она была максимальной из всех предлагаемых приемов. Это объясняется сроками некорневых подкормок по фазам вегетации и соотношением микробиологической активности почвы и запасами влаги в почве и воздухе.

Кроме того, высокая протеолитическая активность в первый и третий сроки связана с разложением растительных остатков веществ, богатых белками (прошлогодними в первый срок) и началом отмирания и разложения свежих (этого года) корней, появлением нового пластического материала (в третий срок).

Максимальное разложение льняной ткани (табл. 3) отмечено нами по немецкой технологии применения некорневых подкормок биопрепаратом 14

Био-алгинС90Плюс2 (50-54 % при внесении минеральных удобрений, 38 % на фоне без удобрений против 21% на контроле без удобрений и биопрепаратов).

Таблица 3 - Влияние сроков некорневых подкормок биопрепаратами на разложение клетчатки (льняного полотна) за 90 дней (с 15 мая по 15 августа) под картофелем (слой 0-20 см), % (среднее за 2011-2013 гг.)

Сроки некорневых подкормок по технологии Биопрепараты

Био-алгннС«г Плюс2 Витазим Стимулайф Эдагум-СМ

Фон без удобрений. Контроль 1. 21 21 21 21

Немецкая технология 38 35 32 29

Отечественная технология 25 24 23 22

Предлагаемая технология 36 32 27 24

Фон КвдРэдКио Контроль 2 28 28 28 28

Немецкая технология 50 45 39 35

Отечественная технология 34 32 31 30

Предлагаемая технология 42 45 36 33

Фон ЫпоРшКип Контроль 3 33 33 33 33

Немецкая технология 54 50 42 37

Отечественная технология 45 40 36 34

Предлагаемая технология 47 43 38 35

При использовании некорневых подкормок другими биопрепаратами по немецкой технологии эффект от них при разложении льняной ткани (деструкция клетчатки) несколько ниже (35-50 % от Витазима; 32-42% от Сти-мулайфа; 29-37 % от Эдагум-СМ).

Максимальные значения деструкции клетчатки и протеолитической активности отмечены в 2011 году, а минимальные в 2013 году.

Заключение. Проведение некорневых подкормок биопрепаратами в сроки, определяемые немецкой технологией, способствует снижению токсичных элементов и радионуклидов в клубнях картофеля нового урожая, а также стимулирует микробиологическую активность почвы.

Проведение некорневых подкормок биопрепаратами (Стимулайф и Эдагум-СМ) в сроки, определяемые отечественной технологией, улучшает усвоению минеральных удобрений и обеспечивает самый высокий выход крахмала.

Проведение некорневых подкормок биопрепаратами в сроки, определяемые предлагаемой нами технологией, максимально влияет на улучшение качества получаемой продукции, вызывая рост содержания крахмала и витамина С в клубнях картофеля, снижая содержание в них нитратов и улучшая биологическую активность почвы (в частности процессы аммонификации).

4. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ

ЭФФЕКТИВНОСТЬ СРОКОВ ПРИМЕНЕНИЯ НЕКОРНЕВЫХ ПОДКОРМОК БИОПРЕПАРАТАМИ

Самая низкая себестоимость 164,7 рубля за 1 ц клубней картофеля и самый высокий уровень рентабельности 203,5 % получены на контрольном варианте без удобрений и биопрепаратов по пшенице озимой. Внесение средней нормы минеральных удобрений повышает себестоимость 1 ц клубней до 224,3 рублей и снижает из-за их высокой стоимости уровень рентабельности до 122 %. Все технологии по срокам внесения биопрепаратов выгодны по отношению к контролю 2 (на среднем фоне минеральных удобрений). Экономические показатели лучше для отечественной технологии внесения биопрепаратов, затем несколько ниже по предлагаемой нами технологии и самые низкие, но эффективные по немецкой технологии, что связано с урожайностью картофеля. Различия в эффекте биопрепаратов между собой незначительны. Из всех биопрепаратов следует отметить вариант -некорневые подкормки биопрепаратом Витазим по срокам, предлагаемым отечественной технологией. В этом варианте себестоимость ниже, чем на контроле 1 (163,3 против 164,7 рубля за 1 ц), а уровень рентабельности выше (205,2 % против 203,5 %).

Наибольшая (ЭЭ) энергетическая эффективность (7,3) отмечена нами в варианте — срок внесения биопрепарата Био-алгин С9оПлюс2 по отечественной технологии на среднем фоне минеральных удобрений.

ВЫВОДЫ

1. Некорневые подкормки изученными биопрепаратами в сроки, определяемые немецкой технологией, вызвали максимальное развитие корневой системы (прирост длины корней в 1,5 раз, массы корней и столонов в 1.3 раза). Некорневые подкормки в сроки, определяемые отечественной технологией, минимально влияли на прирост надземной биомассы, способствую росту чистой продуктивности фотосинтеза (ЧПФ).

2. Некорневые подкормки биопрепаратами в сроки по отечественной технологии способствовали развитию максимального числа клубней в клубневом гнезде (12-13 шт. на фоне без удобрений; 14-15 штук на среднем фоне и 15 шт. на высоком фоне минеральных удобрений) и его массы (от 427 г до 657 г), а также рост коэффициентов размножения.

3. Проведение некорневых подкормок биопрепаратами в сроки по предлагаемой нами технологии (по фазам вегетации) вызывает укрупнение клубневого гнезда (наблюдается отсутствие мелких клубней) при снижении числа клубней в нем и наибольшую массу товарного клубня (67,4-79,4 г против 38,8 -54,8 г на контроле).

4. В среднем за три года исследований максимальная урожайность картофеля (19,2 - 23,3 т/га на фоне без удобрений; 30,6 - 34,9 т/га на среднем фоне и 31,1 - 36,8 т/га на высоком фоне минеральных удобрений) получена в вариантах с применением некорневых подкормок по отечественной технологии. Прибавка от самих биопрепаратов 2,2-11,0 т/га или 13-64 %. Прибавка от минеральных удобрений составила 6,9 т/га или 41 % (средний фон) и 9,2 т/га или 54 % (высокий фон) на контроле без биопрепаратов.

5. Некорневые подкормки, проведенные в сроки, определенные предлагаемой нами технологией, улучшили качество клубней нового урожая: повысились товарность (85-100% против 55 % на контроле), содержание крахмала (13.1 -14,4 % против 12.4 -13.5 % на контроле) и витамина С (2025 мг/% против 14-20 мг/% на контроле), снизили содержание нитратов.

6. От некорневых подкормок биопрепаратом Био-алгинаС9оПлюс2 по срокам, предлагаемым немецкой технологией в клубнях нового урожая наблюдалось снижение токсичных элементов (свинец, мышьяк, кадмий, ртуть) и радионуклидов (цезий -137 и стронций - 90).

7. Максимальное разложение льняной ткани (деструкция клетчатки) отмечено нами по немецкой технологии применения некорневых подкормок биопрепаратом Био-алгинС90Плюс2 (50-54 % на фоне минеральных удобрений, 38 % на фоне без удобрений, 21% на контроле без удобрений и биопрепаратов). При использовании некорневых подкормок другими биопрепаратами по немецкой технологии эффект от них при разложении льняной ткани несколько ниже (35-50 % от Витазима; 32-42% от Стимулайфа; 29-37 % от Эдагум-СМ).

8. Применение некорневых подкормок биопрепаратом Био-алгинС9оПлюс2 по предлагаемой нами технологии вызвало максимальную протеолитическую активность (разложение слоя желатины фотобумаги) от 35 до 43 % в среднем за три срока закладки опыта.

9. Экономически выгодно применять некорневые подкормки всеми биопрепаратами по сравнению с контрольным вариантом 2. Особо следует отметить вариант с некорневыми подкормками по отечественной технологии Витазимом. Себестоимость ниже, чем на контроле 1 (163,3 против 164,7 рубля за 1 ц), а уровень рентабельности выше (205,2 % против 203,5 %). Это объясняется более низкой стоимостью данного биопрепарата по сравнению с Био-алгинС90Плюс2 и более высокой урожайностью картофеля в этом варианте.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Для повышения продуктивности картофеля предлагаем вносить биопрепараты в качестве трехкратных некорневых подкормок:

Био-алгинС90Плюс2 - 4 л/га:2 л: 1л: 1л (200 л рабочего раствора на 1 гектар для однократного внесения);

Витазим - 3,2 л/га: 1600 мл:800 мл;800 мл.

Стимулайф - 1 л/га: 500 мл; 250 мл; 250 мл.

Эдагум-СМ - 1.6 л/га: 800 мл; 400 мл; 400 мл.

2. Для развития корневой системы (массы и длины корней и столонов) картофеля, а также для повышения биологической активности почвы применять некорневые подкормки по немецкой технологии внесения биопрепаратов (1 - фаза «всходов» при формировании 80-90% кустов картофеля; 2- через 8 дней после 1 подкормки; 3- через 8 дней после 2 подкормки).

3. Для повышения урожайности и коэффициентов размножения сортов картофеля применять некорневые подкормки по отечественной технологии (1 - фаза «бутонизации- цветения»; 2- через 8 дней после 1 подкормки; 3-через 8 дней после 2 подкормки).

4. Для улучшения качества клубней нового урожая применять некорневые подкормки по предлагаемой нами технологии (1 — фаза «всходов» при формировании 80-90% кустов картофеля; 2- фаза «бутонизации- цветения» через 32 дня после 1 подкормки; 3- фаза «созревания» через 32 дня после 2 подкормки).

Статьи в изданиях, рекомендованных ВАК для публикации результатов научных исследований

1. Семыкин, В.А. Технология применения биопрепаратов на картофеле в Центральном Черноземье / В.А. Семыкин, Э.В. Засорина, А.В.Толмачев,

B.В.Прокудин// Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. -2012. - № 1. - С.61-64.

2. Засорина, Э.В. Изучение влияния применения биопрепаратов на урожай и элементы структуры урожая картофеля Solanum Tuberozum L. в Центральном Черноземье / Э.В. Засорина, А.В.Толмачев, В.В.Прокудин // Известия Тимирязевской сельскохозяйственной академии. -2013. № 3.- С. 138-145.

3. Засорина, Э.В.Особенности внесения биопрепаратов Полистин и Стимулайф на сортах картофеля /Э.В. Засорина, А.В.Толмачев, И.Н. Мирошниченко, В.В.Власов // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. - 2013. - №7. - С.33-36.

4. Пигорев, И .Я. Перспективы применения нетрадиционных органических удобрений на картофеле в Центральном Черноземье / И.Я. Пигорев, Э.В. Засорина, A.B. Толмачев, В.В. Прокудин // Аграрная наука. - 2013. -№ 11. - С.17-20.

Статьи в научных сборниках, материалах конференций

1. Катунин К.С. Влияние способов внесения регулятора роста «Эдагум СМ» на продуктивность сортов картофеля / К.С. Катунин, A.B. Толмачев,

C.B. Ракитин // Модернизация АПК в контексте обеспечения продовольственной безопасности государства (материалы Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых). Курск: Изд-во Курск, гос. с.-х. ак. -2010. -ч.1. - С. 89-91.

2. Толмачев A.B. О сроках внесения органического удобрения Био-Алгин Сад Плюс2 под картофель // Научное обеспечение агропромышленного производства (международная научно-практическая конференция). -Курск: Изд-во Курск, гос. с.-х. ак. -2012. - С. 21-24.

3. Толмачев A.B. Влияние сроков внесения нетрадиционных органических удобрений на урожайность картофеля // Актуальные проблемы агропромышленного производства (международная научно-практическая конференция 23-25 января 2013 г). - Курск: Изд-во Курск, гос. с.-х. ак. - 2013,-С. 111-112.

4. Толмачев, A.B. Урожайность и качество картофеля в зависимости от технологии внесения биопрепаратов / A.B. Толмачев, В.В. Прокудин // Агропромышленный комплекс: контуры будущего (материалы Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых - 13-15 ноября 2013 г.). - Курск: Изд-во Курск, гос. с.-х. ак. - 2014,-С. 118-121.

Формат 60x84 1/16. Бумага для множительных аппаратов.

Печать на копировальном аппарате КГСХА. Усл. печ. л. 1,0. Уч.-изд.л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ № 107.

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Толмачев, Алексей Викторович, Курск

Федеральное государственное бюджетное

образовательное учреждение высшего профессионального образования «КУРСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени профессора И.И.Иванова»

04201459213

ТОЛМАЧЕВ АЛЕКСЕЙ ВИКТОРОВИЧ

ВЛИЯНИЕ СРОКОВ НЕКОРНЕВЫХ ПОДКОРМОК БИОПРЕПАРАТАМИ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ КАРТОФЕЛЯ В ЦЕНТРАЛЬНОМ ЧЕРНОЗЕМЬЕ

06.01.01 - общее земледелие, растениеводство

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Засорина Эльза Владимировна

Курск-2014

СОДЕРЖАНИЕ

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

Глава 1. ПРОБЛЕМЫ ПРИМЕНЕНИЯ БИОПРЕПАРАТОВ

ПОД КАРТОФЕЛЬ (по обзору литературных источников)............ 8

1.1. Характеристика биопрепаратов, их классификация

и применение в растениеводстве....................................................................................................8

1.2. Особенности применения биопрепаратов на картофеле.............

19

Глава 2. ПОЧВЕННО-КЛИМАТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ

И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ........................................................................................30

2.1. Погодные условия в годы исследований..................................................................30

2.2. Характеристика почвенных условий................................................................................33

2.3. Программа и методика исследований..........................................................................36

Глава 3. НЕКОРНЕВЫЕ ПОДКОРМКИ БИОПРЕПАРАТАМИ - ПРИЕМ ПОВЫШЕНИЯ УРОЖАЙНОСТИ И КАЧЕСТВА КЛУБНЕЙ КАРТОФЕЛЯ......................................................... 46

3.1. Влияние сроков некорневых подкормок биопрепаратами

на рост, развитие, показатели вегетативной массы и фотосинтетическую деятельность картофеля............................................................. 46

3.2. Влияние сроков некорневых подкормок биопрепаратами

на структуру урожая, урожайные и товарные свойства картофеля......... 57

3.3. Влияние сроков некорневых подкормок биопрепаратами

на качество урожая и биологическую активность почвы..................... 67

Глава 4. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ СРОКОВ ПРИМЕНЕНИЯ НЕКОРНЕВЫХ ПОДКОРМОК БИОПРЕПАРАТАМИ........................................ 79

ВЫВОДЫ............................................................................................................................................................85

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ....................................................................................87

ЛИТЕРАТУРА..............................................................................................................................................88

ПРИЛОЖЕНИЯ..........................................................................................................................................108

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Картофель для России - ценная продовольственная, кормовая, техническая и стратегическая культура (Анисимов Б.В., 2013).

Среднегодовая емкость картофеля оценивается в 29-31 млн.т. (валовой сбор в 2012 году составил 29,4 млн.т.).

Внутренне потребление картофеля в России складывается из следующих направлений:

- на продовольствие (в свежем виде) - 15-16 млн. т.,

- на семена - 6 млн.т., на кормовые цели -5-6,5 млн.т.;

- для переработки на картофелепродукты до 1 млн. т.

Отличительная особенность картофелеводства России - его ориентация

главным образом на внутренний рынок, поэтому российский картофель очень слабо представлен на международном рынке - экспорт картофеля не превышает 100 тысяч тонн в год (Симаков Е.А., Анисимов Б.В., Чугунов B.C. и др., 2013).

По данным Росстата РФ в 2012 году посадочная площадь под картофелем во всех категориях хозяйств России составила 2224 тысяч га. По сравнению с 2008 годом посадочная площадь под картофелем увеличилась на 140 тысяч га, из них в сельскохозяйственных организациях (промышленный картофель) на 59 тысяч га и составила 230 тысяч га, в крестьянских (фермерских) хозяйствах на 82 тысячи га (168 тысяч га). В хозяйствах населения картофель занимает 1845 тысяч га. На основе современных машинных технологий картофель в России выращивается на площади 399 тысяч га, что составляет 17,8 % от общей площади картофельных посадок (Анисимов Б.В., 2013).

В общем объеме производства картофеля доля сельскохозяйственных организаций и крестьянских (фермерских) хозяйств составляет почти 20 % или около 6 млн. т. Самообеспеченность картофелем в 2011 году в среднем по России была на уровне 113 %, в 2012 году на уровне 100-105 %.

В перспективе крупные предприятия и фермеры неизбежно будут все больше вытеснять мелкотоварные хозяйства населения на картофельном рынке (Анисимов Б.В., Чугунов B.C., Шатилова О.Н., 2010; Ульяненко JI.H., Филипас A.C., Амелюшкина Т.А. и др., 2011).

В Курской области картофель в хозяйствах всех категорий занимает площадь около 90 тысяч гектар при урожайности от 6 до 15 т/га. Промышленное картофелеводство в 2013 году насчитывало чуть более 3000 га. Намечено довести уровень промышленного картофелеводства до 10000 га (За-сорина Э.В., 2013).

В картофелеводстве все чаще применяются биопрепараты, полученные с помощью биотехнологии, соединяющие в себе признаки органических удобрений (натуральное сырье - водоросли, торф, птичий помет и др.), минеральных удобрений (комплекс макро и микроэлементов), регуляторов роста (фитогормоны на генетическом уровне) и биоактиваторов почвы (живые штаммы микроорганизмов или их аналоги). Они не только повышают урожайность картофеля, но и улучшают качество клубней нового урожая. Биопрепараты положительно влияют на товарные, технологические и экологические свойства картофеля, позволяя получать безопасную продукцию. Они также способствуют сохранению и улучшению почвенного плодородия за счет гуминовых и фульвовых кислот, включенных в их состав.

Биопрепараты, полученные от производителя, как правило, сопровождаются рекомендациями по их использованию. Технология внесения биопрепаратов предусматривает: обработку ими почвы и сидератов перед запашкой, а также посадочного материала, прикорневые, некорневые подкормки в различные сроки.

В этой связи основной целью исследования является: научное обоснование сроков некорневых подкормок биопрепаратами Био-алгинС90Плюс2 (Германия), Витазим (США), Стимулайф (Россия) и Эдагум-СМ (Россия) посадок картофеля, предусмотренных различными технологиями их внесения: немецкая, отечественная и предлагаемая нами.

В задачи исследований входило:

- изучить влияние сроков проведения некорневых подкормок биопрепаратами, предусмотренных по различным технологиям, на показатели вегетативной массы, фотосинтетической деятельности, структуры урожая, урожайность картофеля и качество клубней нового урожая на различных фонах минеральных удобрений;

- показать экологическую безопасность биопрепаратов и их влияние на биологическую активность почвы в указанные сроки проведения некорневых подкормок;

- дать экономическую и энергетическую оценку проведенных некорневых подкормок биопрепаратами в сроки, предусмотренные различными технологиями внесения.

Научная новизна работы. Автором предлагается:

1 -сроки проведения некорневых подкормок биопрепаратами по фазам развития картофеля («полные всходы», «бутонизация - цветение», «созревание») для получения качественной продукции;

2 —научное обоснование сроков проведения некорневых подкормок биопрепаратами по различным технологиям их внесения для получения либо высокого урожая, экологически безопасной продукции, роста коэффициентов размножения картофеля либо повышения биологической активности почвы

Практическая ценность. Некорневые подкормки биопрепаратами посадок картофеля в сроки, предусмотренные немецкой, отечественной и предлагаемой технологиями, внедренные автором в ООО «Знаменское» Рыльско-го района Курской области, позволили повысить его урожайность с 17 т/га до 18,2 - 36,8 т/га в зависимости от норм минеральных удобрений. Они улучшили качество клубней нового урожая и биологическую активность почвы.

Для картофелеводов практический интерес представляют конкретные рекомендации по срокам проведения некорневых подкормок изученными биопрепаратами по той или иной технологии их внесения.

Реализация и апробация работы. Материалы исследований проверены в производственных условиях и внедрены в ООО «Знаменское» Рыль-ского района Курской области, о чем свидетельствуют акты внедрения.

Основные результаты исследований докладывались на международных конференциях профессорско-преподавательского состава: «Научное обеспечение агропромышленного производства» (Курск, 2012); «Актуальные проблемы агропромышленного производства» (Курск, 2013); международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Агропромышленный комплекс: контуры будущего» (Курск, 2013). Результаты исследований за 2011-2013 годы опубликованы в открытой печати.

Основные положения, выносимые на защиту:

- некорневые подкормки биопрепаратами по немецкой технологии (фаза «всходов» при формировании 80-90% кустов картофеля; через 8 дней после 1; через 8 дней после 2 подкормки), вызвали увеличение длины и массы корней и столонов в 1,3-1.5 раз, снижение токсичных элементов и радионуклидов в клубнях картофеля и максимальную деструкцию клетчатки в почве.

- некорневые подкормки биопрепаратами по отечественной технологии (фаза «бутонизации - цветения»; через 8 дней после 1; через 8 дней после 2 подкормки) способствовали максимальному росту числа клубней в клубневом гнезде (с 11 до 15 шт.), его массы (с 427 до 657 г) и урожайности (с 19,2 до 36,8 т/га) клубней картофеля.

- некорневые подкормки биопрепаратами по предлагаемой нами технологии (1 - фаза «всходов» при формировании 80-90% кустов картофеля; 2-фаза «бутонизации- цветения» через 32 дня после 1 подкормки; 3- фаза созревания через 32 дня после 2 подкормки) улучшили качество клубней нового урожая: товарность (85-100% против 55 % на контроле), содержание крахмала (13.1 -14,4 % против 12.4 -13.5 % на контроле), витамина С (20-25 мг/% против 14-20 мг/% на контроле) и снизили содержание нитратов.

Исследования с новыми биопрепаратами Био-алгинСэдПлюсг, Витазим, Стимулайф и Эдагум-СМ проводились согласно хозяйственным соглашениям о взаимодействии и договорам:

1 - с ООО «Базу Русь» (г. Курск; АФ «Байер» - филиал предприятия «Schulze «& Hermsen» GmbH., Германия),

2-е АЭГ «Консалтинг» (г. Воронеж),

3-е Агрофизическим НИИ РАСХН (г. Санкт-Петербург);

4-е РД «Агросервис» (г. Курск - г. Рязань).

Материал исследований был включен в проект, представленный на «Золотую осень» (г. Москва, ВВЦ, 2011 и 2012 гг.) и был отмечен дипломами первой степени и золотыми медалями.

ГЛАВА 1. ПРОБЛЕМЫ ПРИМЕНЕНИЯ БИОПРЕПАРАТОВ ПОД КАРТОФЕЛЬ (по обзору литературных источников)

2.1. Характеристика биопрепаратов, их классификация и применение в растениеводстве

В растениеводстве получение хорошего урожая с высокими качествами клубней возможно только при наличии достаточного количества питательных веществ в почве. Органические удобрения в первый год имеют отдачу 25-30 %, засоряют почву сорняками. Минеральные удобрения очень дороги, замедляют темпы развития растений, затягивают период вегетации и способствуют при высоких температурах формированию клубневого гнезда с большим количеством мелких нетоварных клубней.

Интенсивное использование минеральных удобрений и химических средств борьбы с болезнями и сорной растительностью наряду с повышением продуктивности земледелия способствует ухудшению свойств почв, загрязнению окружающей среды, снижение количества сельскохозяйственной продукции в связи с накоплением в ней вредных для организма человека и животных веществ. Помимо этого, производство и внесение минеральных удобрений требует значительных затрат труда, материально-денежных средств и энергии. Особенно энергоемко производство азотных удобрений острой проблемой является также дефицит сырья для производства фосфорных туков.

В последнее время, ставится вопрос о сокращении расхода минеральных удобрений при возделывании сельскохозяйственной продукции, и изыскиваются пути мобилизации питательных элементов, содержащихся в самой почве или атмосфере, за счет применения биологических препаратов (Волков Д.С., 2007, Баснев С.С., 2009).

В сложившейся ситуации необходимо разрабатывать и использовать технологии возделывания сельскохозяйственных культур, обеспечивающие высокую урожайность и качество продукции за счет включения в продукци-

онный процесс естественных (природных) факторов, которые по своим функциональным свойствам альтернативны химическим средствам интенсификации сельскохозяйственного производства. При этом речь идет не о полном отказе от использования агрохимикатов, а о рациональном сочетании техногенных и природных источников продуктивности сельскохозяйственных растений. Нормы внесения минеральных удобрений можно снизить без ущерба для урожая за счет того что элементы минерального питания будут поступать от других источников. Такими источниками, по мнению ученых, могут быть биопрепараты (Завалин A.A.. , 2005; Завалин A.A.. Алметов Н.С., 2009, Дятлова К.Д., 2001).

Преимущества биологических препаратов: 1 - дешевизна; 2 - эффективность взаимодействия; 3 - отсутствие угрозы нарушения экологического равновесия в биосфере; 4 - быстрое разрушение в природной среде (Басов A.A., 2009).

Встречающиеся в природе белковые токсины привычны и неопасны для окружающей среды, так как в процессе эволюции уже выработались механизмы их распада, тогда как синтетические химические препараты являются, как правило, новыми для природы соединениями и еще нет способов их биодеградации (Заринов Н.С., 2008). Особую актуальность приобретает внедрение биологических препаратов на полевых культурах, размещенных вблизи перерабатывающих предприятий, нуждающихся в экологически чистом сырье для производства диетического и детского питания.

Для сохранения естественного и достижения расширенного воспроизводства почвенного плодородия, обеспечивающего стабильный рост урожайности сельскохозяйственных культур, прежде всего, необходимо внесение органических удобрений в той или иной форме. Только они могут компенсировать потери органического вещества, связанные с его минерализацией и отчуждением с основной и побочной продукцией. Обогащение почвы органикой сопровождается активизацией деятельности микроорганизмов различных групп и почвенных животных, участвующих в процессах ее превра-

щения и определяющих направленность процессов формирования и поддержания гумусового баланса (Матюк И.С., Селицкая О.В., Солдатова С.С., 2013).

Одной из важнейших особенностей инновационных технологий, применяемых в растениеводстве, является использование новых органических или органоминеральных удобрений. Иногда их называют биопрепаратами, так как они получены с помощью биотехнологии. Биопрепараты - обширная группа природных и синтезированных органических соединений, которые в малых дозах активно влияют на обмен веществ высших растений, что приводит к значительным изменениям в их росте и развитии. В последнее время проводится поиск и идентификация веществ, выделенных из различных растений, обладающих фитогармональными свойствами (Золотарева Е.В., Ош-лакова З.В., 2003; Лазарев В.А, Айдиев А.Ю., Казначеев М.Н. и др., 2003).

Ученые Курской ГСХА установили, что биопрепарат Витазим на 2,4 % повысил полевую всхожесть озимой пшеницы, на 13,7 % выживаемость растений после перезимовки, заметно увеличил фотосинтетическую деятельность листового аппарата, на 6,2 ц/га повысил урожайность и на 3,2 % содержание клейковины в зерне пшеницы (Пигорев И .Я., Тарасов С. А., 2013). Подобные исследования проведены и на озимой тритикале (Засорина Э.В., Горчин С.А., Голикова И.А., 2013).

Биопрепарат Террафлекс Старт в норме 1 кг/т (предпосевная обработка семян) способствовал повышению урожайности озимой пшеницы на 6%, а содержанию сырой клейковины в зерне на 2,8 % против контроля. Совместная обработка семян озимой пшеницы с некорневой подкормкой в норме 1,5 кг/га в фазе колошения повысила урожайность пшеницы на 6 ц/га, а содержание сырой клейковины на 5,9 % (Ишков И.В., 2013, Кудашкин М.И., 2011, Афанасьев P.A. и др., 2010).

Некорневая обработка посевов пшеницы органоминеральным удобрением «Свекловичное» и Акварином 5 урожайность выросла на 0,8-1.3 т/га при максимальной урожайности до 5,0 т/га на варианте с обработкой вегети-

рующих растений Акварином 5 в дозе 6 кг/га (Дериглазова Г.М., Митрохина O.A., Боева H.H., 2011).

Обработка посевов яровой пшеницы вытяжкой из препарата биогумус «АгроСпас» в дозе 15 кг/200 л/га обеспечила урожайность в 43,8 ц/га против 36,5 ц/га на контроле. Биогумус «АгроСпас» положительно влиял на качество зерна яровой пшеницы, повышая в нем содержание сырой клейковины на 0,7- 1,9 % (Казначеев А.М., Стифеев А.И., Лазарев В.И., 2011).

В исследованиях, проведенных Е.Н.Колосовой (2013) на производственных посевах гречихи, установлено, что применение биопрепарата Нано-Фертит в дозе 250 мл/т повысило урожайность на 1,9 ц/га, а опрыскивание посевов в фазе ветвления в дозе 500 мл/га - на 4,2 ц/га.

Вопросами эффективности применения биопрепаратов на посевах сои занимались А.А.Абаев (2007), H.H. Рубаненко (2008), И.В. Ишков и Е.И. Ко-марицкая