Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по сельскому хозяйству
На правах рукописи
Устименко
Иван Федорович
Агробиологическое обоснование новых приемов
возделывания продовольственного и семенного
картофеля в условиях Северо-Западного региона
Российской Федерации
Специальность 06.01.09 - Растениеводство
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени
доктора сельскохозяйственных наук
Немчиновка-2007
Работа выполнена на кафедре растениеводства и ботаники Великолукской государственной сельскохозяйственной академии
Научный консультант: доктор сельскохозяйственных наук, профессор
Постников Андрей Николаевич
Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор,
член-корреспондент РАСХН Коршунов
Александр Васильевич;
доктор сельскохозяйственных наук, профессор
ихачев Борис Степанович;
доктор сельскохозяйственных наук, профессор
Попов Владимир Петрович.
Ведущая организация: Всероссийский научно-исследовательский
институт агрохимии имени Д.Н. Прянишникова
Защита состоится л___ __________ 2008 года в ____ часов на засе-
дании диссертационного совета Д 006.049.01 при Научно-исследователь-
ском институте сельского хозяйства Центральных районов Нечернозёмной
зоны по адресу: 143026, Московская область, Одинцовский район, пос. Немчиновка-1, ул. Калинина, дом 1.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке НИИСХ ЦРНЗ.
Автореферат разослан л____ ___________ 2008 года.
Ученый секретарь
диссертационного совета Мерзликин А.С.
1. Общая характеристика работы
1.1.
Актуальность проблемы. Картофель относится к одной из важнейших сельскохозяйственных культур, которая обеспечивает питание населения и продовольственную безопасность страны. Высокая значимость этого продукта подтверждается постоянным ростом его производства в мире и стабильным спросом.
Почвенно-климатические условия Северо-Западного региона Нечерноземной зоны РФ благоприятны для производства и получения высоких и стабильных урожаев картофеля. Однако в хозяйствах различных форм собственности его урожайность в три-четыре раза ниже реально возможного уровня.
У картофеля слишком велика зависимость величины урожая от качества семенного материала. Поэтому нередки случаи, когда клубни второй репродукции снижали свои урожайные качества по отношению к элите в 2 и более раз (Н.С. Бацанов, 1971). По данным А.Г.Зыкина (1976) оставляют желать лучшего и сами темпы размножения новых сортов, так как из-за низкого коэффициента размножения в условиях производства (1-3,5), сроки их внедрения растягиваются на 10 и более лет.
Использование на посадку некондиционного материала является причиной существенной изреженности посадок изЦза низкой полевой всхожести такого материала, которая в отдельные годы составляет всего 70-75%. К сожалению, не лучшим образом обстоит дело с полевой всхожестью у клубней элитного картофеля, которая по данным НИИКХ (Замотаев и др., 1985) может опускаться до 82-83% и, следовательно, на каждые 100 га посадок приходится не менее 17-18 га пустующей площади.
Одной из главных причин столь низкой полевой всхожести клубней является то, что в условиях Нечерноземной зоны даже среднеспелые сорта картофеля убирают до окончания его вегетации из-за возможного поражения растений заморозками, фитофторой или наступления осенней непогоды.
Не достигшие, так называемой, технической или уборочной спелости, клубни сильно травмируются при уборке, транспортировке и сортировании. По данным Постникова А.Н., Бухтиной Г.Н. (1986) при хранении масса пораженных клубней в зависимости от сорта снижается на 18-25%, в 2-3 раза больше, чем неповрежденных. Часть клубней с механическими повреждениями после хранения становится невсхожей, еще одна часть клубней дает всходы, но с пониженным числом стеблей в кусте.
Как известно, степень механических повреждений клубней при уборке и следовательно, порчи картофеля, находится в прямой зависимости от степени их зрелости. По имеющимся в литературе данным получить семенной материал с прочной кожурой на момент уборки и необходимом количестве гормонов покоя для периода зимнего хранения, можно путем сеникации - предуборочного опрыскивания растений раствором двойного суперфосфата. Однако после настаивания его остается много балласта.
Не технологичность данного препарата заставляет предпринимать поиски новых сеникантов, не уступающих по действию суперфосфату.
Нашей промышленностью освоено производство полностью растворимых в воде жидких комплексных удобрений (ЖКУ) с высоким содержанием фосфора. Вопрос о сроках применения ЖКУ в Северо-Западном регионе Нечерноземной зоны РФ не изучался, как не изучалось и влияние сеникации на урожайность, выход семенных клубней и их качество при различной густоте посадки и массе посадочных клубней.
Клубни картофеля поражаются различными болезнями в результате повреждения при уборке и на сортировальных пунктах. Весной при подготовке клубней к посадке при ручной переборке можно удалить семенной материал с явно выраженными, хорошо заметными, признаками заболеваний. Однако клубни с небольшими очагами поражения, содержащие вирусную инфекцию, остаются незамеченными. Отсутствие надежного способа сортировки и браковки больных клубней, прежде всего, отрицательно сказывается на внутрихозяйственном семеноводстве. В связи с этим возникла необходимость в разработке и изыскании новых технологий подготовки семенных клубней к посадке.
По имеющимся литературным данным в настоящее время весьма перспективным является применение бактериальных препаратов как источника питания и как средства снижения поражаемости растений картофеля болезнями. Имеющиеся в научной литературе сведения недостаточны для надежного и обоснованного выбора наиболее эффективных препаратов. Противоречивы сведения о влиянии биопрепаратов на некоторые качественные показатели урожая. Все это вызывает необходимость более глубокого изучения данных препаратов.
1.2. Цель и задачи исследований. Цель нашей работы состояла в разработке новых приемов выращивания картофеля, обеспечивающих повышение коэффициента размножения, ускорение предуборочного созревания клубней, и тем самым, улучшающих их технологические показатели и урожайные свойства, поиск новых, более эффективных приемов предпосадочной подготовки клубней.
В задачи исследований входило:
- Изучить особенности роста, развития и формирования урожая при различной густоте посадки и массе посадочных клубней с использованием сеникации.
- Обосновать необходимость применения сеникации на посадках сортов картофеля разных групп спелости.
- Установить наиболее оптимальные сроки сеникации, обеспечивающие существенное повышение коэффициента размножения.
- Определить влияние отбора семенных клубней по плотности на урожайность и качество.
- Установить эффективность совместного применения сортирования клубней в растворе мочевины по удельной массе и биообработки Биоплан-Комплекс на семенную продуктивность и урожайность 3-х сортов картофеля разных групп спелости.
- Выявить изменения урожайности и качества клубней при действии биоудобрений на основе живых микроорганизмов.
- Оценить эффективность приемов возделывания картофеля в условиях Северо-Западного региона.
1.3. Научная новизна и практическая ценность результатов исследований. В многолетних исследованиях впервые в условиях Северо-Западного региона Российской Федерации изучено влияние приема сеникации в посадках картофеля, сформированных разными по массе семенными клубнями и с различной густотой посадки.
Установлено положительное влияние двукратной обработки ЖКУ на урожайность, качество и урожайные свойства клубней.
На примере среднепозднего сорта Сулев и среднеспелого сорта Огонек показано, что сеникация, проведенная 30%-ным раствором жидких комплексных удобрений за 20 и повторно за 10 дней до уборки, обеспечивает получение наибольшего количества семенных клубней, их хорошую сохранность, обладающих более высокими урожайными свойствами в потомстве.
Впервые проведено изучение растворов мочевины, калийной соли и их смесей с двойным суперфосфатом с плотностями 1,06; 1,07; 1,08 г/см3, применяемых при сортировании клубней и выявлено их существенное влияние на урожайность и выход семенных клубней. Получены новые данные об изменениях процессов роста и развития, урожайности и качественных показателей картофеля под влиянием биопрепаратов.
Впервые изучено влияние совместного применения препарата Биоплан-Комплекс и сортирования по удельной массе на урожайность и качество 3-х сортов картофеля разных групп спелости.
Практическая ценность исследований состоит в том, что решена важная народнохозяйственная проблема: разработаны агротехнические приемы, способствующие оздоровлению семенного материала.
Внедрение полученных результатов обеспечит повышение эффективности картофелеводства в Северо-Западном районе Нечерноземной зоны России.
1.4. Реализация результатов исследований. Результаты исследований по сеникации легли в основу инструкции по ускорению созревания и повышения урожайности картофеля с применением пестицидов (Великолукский СХИ, 1990). Полученные данные исследований используются при чтении лекций и проведения лабораторно-практических занятий по курсам Растениеводство на агроэкологическом факультете, экономической и инженерном факультетах Технология производства продукции растениеводства. Результаты исследований использовались при написании монографии автором данной работы Картофель на Псковщине (Великие Луки, 2006). Практические рекомендации успешно использованы в учхозе Удрайское Великолукской государственной сельскохозяйственной академии, СПК имени Куйбышева Великолукского района, крестьянско-фермерских хозяйствах Гелиос, Прометей Гдовского района Псковской области, в колхозе имени Карла Маркса Городского района Витебской области Республики Беларусь и других хозяйствах.
1.5. Апробация работы и ее объем. Основные положения диссертации докладывались на XXIX-XXXI научно-производственных конференциях Великолукской ГСХА в 1990-1998 гг., на межвузовской научно-практической конференции Наука возрождению сельского хозяйства в XXI веке (Великие Луки, 2001); на областных экологических конференциях (Великие Луки, 2002; 2005); на областных и районных совещаниях.
Основные положения диссертации изложены в 30 печатных работах, в том числе в монографии Картофель на Псковщине (2006).
Диссертация изложена на 326 страницах компьютерного текста, состоит из введения, 7 глав, выводов и предложений производству, имеет 81 таблицу, 9 рисунков и 46 приложений. Список литературы включает 453 наименования, в том числе 57 иностранных авторов.
Автор выражает благодарность научному консультанту, доктору сельскохозяйственных наук, профессору А.Н.Постникову за постоянную помощь в работе и ценные советы по оформлению диссертации. В решении отдельных вопросов программы исследований приняли участие профессор Мордашев А.И., кандидаты сельскохозяйственных наук Л.Е. Спасова, Е.В. Щелкунова, кандидат биологических наук И.Н. Павлов и студенты, которым выражаю также благодарность.
2. Содержание работы
2.1. Место, условия и методика проведения исследований. Полевые исследования по теме диссертационной работы проводились в 1988-2006 гг. в три этапа в 6-ти полевых опытах, заложенных на опытных полях учхоза Удрайское и поселка Майкино Великолукской государственной сельскохозяйственной академии. Оба участка расположены в Великолукском районе на юге Псковской области. Метеорологические условия вегетационных периодов в годы исследований были различными. С учетом гидротермического коэффициента (ГТК) вегетационные периоды характеризуются как избыточно влажные в 1988, 1990, 1991, 1998, 2000, 2003, 2006 (ГТК >1,6), влажные 1989, 1993, 1997, 2004, 2005 (ГТК 1,6-1,3), слабо засушливые 1994, 1996, 2001 (ГТК 1,3-1,0), засушливые 1992, 1995, 1999, 2002 (ГТК 1,0-0,7).
На первом этапе 1988-1990 гг. предусматривалось изучение влияния массы посадочного клубня, густоты посадки и различных сроков сеникации на рост и развитие картофеля, накопление урожая и качество клубней. В опыте были задействованы районированные в Псковской области среднепоздний сорт Сулев и среднеспелый сорт Огонек.
Почва опытных участков дерново-подзолистая супесчаная. Глубина пахотного горизонта 22-24 см, содержание гумуса 1,9-2,0 %, легкогидролизуемого азота (по Тюрину) - 110-130; подвижного фосфора (по Кирсанову) - 100-160; обменного калия (по Масловой) - 240-300 мг/кг почвы, рН (солевой вытяжки) - 5,8-6,3.
Предшественником картофеля во все годы исследований была озимая рожь. Клубни высаживались с густотой посадки: мелкие (25-50 г) - 57,1; 71,4 и 95,2 тыс. клубней на 1 га: средние (50-80 г) - 57,1 и 71,4 тыс. клубней на 1 га и крупные (80-100 г) - 57,1 тыс. клубней на 1 га. Органические удобрения вносили в дозе 40 т навоза, а минеральные были рассчитаны на урожайность 250 ц/га. В качестве сеникации применяли жидкие комплексные удобрения (ЖКУ) с соотношением N:Р:К (10:34:0). Обработка посадок картофеля включала три варианта: за 20 дней до уборки, за 10 дней до уборки и в одном варианте предусматривалась двукратная обработка за 20 и за 10 дней.
На втором этапе (1991-1996 гг.) изучались посевные качества и урожайные свойства семенного картофеля при сортировании клубней по плотности в растворах удобрений. Исследования по данному вопросу выполнялись в 2-х полевых опытах. В первом полевом опыте (1991-1993 гг.) клубни картофеля сорта Сулев сортировались в растворе калийной соли с плотностью 1,06; 1,07; 1,08 г/см3. Клубни после сортирования в растворе калийной соли промывались чистой водой.
Во второй серии опытов (1994-1996 гг.) уже были использованы растворы калийной соли, мочевины и смеси удобрений, состоящей из калийной соли, суперфосфата и мочевины в соотношении 1:1:1. В качестве объекта исследований был среднеспелый сорт Луговской. В отличии от первого опыта клубни после разделения на фракции по удельной массе, использовались на посадку в 2-х состояниях: с отмывкой и без отмывки солей.
Изучение особенностей роста и развития, различных по скороспелости сортов картофеля при инокуляции клубней бактериальными препаратами: Биоплан-Комплекс, дрожжеподобные микроорганизмы, силикатные бактерии проводились на 3-ем этапе с 1997 по 2006 гг.
Экспериментальная работа по этой теме проводилась на опытных полях учхоза Удрайское и поселка Майкино Великолукской государственной сельскохозяйственной академии. Почва дерново-подзолистая, супесчаная, среднеокультуренная. Для сравнительного изучения были взяты 3 сорта картофеля, районированные в Псковской области: Пушкинец (раннеспелый), Детскосельский (среднеранний), Луговской (среднеспелый). Обработку клубней биопрепаратами проводили непосредственно перед посадкой. Посадку проводили средними клубнями массой 50-80 г с густотой 45 тыс./га. Агротехника, общепринятая для Нечерноземной зоны. Исследования проводились в 3-х полевых опытах. В первом опыте (1997-1999 гг.) вначале изучались биопрепараты при одной концентрации 1:200, затем при различных концентрациях (2000-2004 гг.) - второй опыт. В третьем опыте (2005-2006 гг.) предусматривалось сравнительное изучение обработки семенных клубней препаратом Биоплан-Комплекс, сортирование их в растворе мочевины 1,08 г/см3 и совместное воздействие Биоплан-Комплекс и сортирования. Повторность опытов трехкратная. Площадь учетной делянки 50-75 м2.
Сопутствующие наблюдения и исследования выполнены по методике ВНИИКХ (1967, 1989). Полученные экспериментальные данные обработаны методом дисперсионного анализа (Б.А.Доспехов, 1985) с использованием стандартных программ ЭВМ. Расчет экономической эффективности изучаемых приемов проводили по методике кафедры аграрной экономики и экономической теории ВГСХА.
3. Влияние массы посадочного клубня, густоты посадки и сроков сеникации на урожайность и качество семенного картофеля
3.1. Рост, развитие и фотосинтетическая деятельность картофеля. Фенологические наблюдения показали, что всходы у семенных клубней массой 25-50 г ежегодно появлялись на 2-3 дня позже, чем у крупных.
Урожай картофеля определяется на столько густотой посадки, как отмечает ряд исследователей, сколько стеблеобразующей способностью разных по массе клубней. На долю каждого стебля приходится от 2,5 до 4,5 клубней общей массой от 80-90 до 250-350 г. Поэтому потеря только одного стебля в кусте равноценна потере 3,5-4 т клубней на гектаре.
Весьма очевидно, что, повышая полевую всхожесть, необходимо увеличить густоту стеблестоя до оптимальной, в зависимости от массы посадочного клубня и густоты посадки. Масса посадочного клубня, а также густота посадки оказывают заметное влияние на число стеблей в кусте. Число стеблей у мелких и средних клубней возрастало с уменьшением густоты посадки (таблица 1).
Таблица 1 -
Влияние густоты посадки и массы посадочного клубня на формирование стеблей и столонов
Масса посадочного клубня, г | Густота посадки, тыс. шт./га | Число стеблей на 1 растение | Число столонов на 1 растение в фазу бутонизации | ||||||
1988 г. | 1989 г. | 1990 г. | в среднем | 1988 г. | 1989 г. | 1990 г. | в среднем | ||
25-50 | 57,1 | 2,8 | 3,0 | 2,9 | 2,9 | 13,9 | 14,4 | 13,1 | 13,8 |
71,4 | 2,6 | 2,8 | 2,7 | 2,7 | 13,2 | 13,7 | 12,3 | 13,1 | |
95,2 | 2,4 | 2,5 | 2,5 | 2,5 | 12,5 | 13,2 | 11,2 | 12,3 | |
50-80 | 57,1 | 3,8 | 4,0 | 3,9 | 3,9 | 16,4 | 17,3 | 14,8 | 16,2 |
71,4 | 3,4 | 3,6 | 3,5 | 3,5 | 15,5 | 16,6 | 14,3 | 15,5 | |
80-100 | 57,1 | 4,4 | 4,6 | 4,5 | 4,5 | 16,6 | 17,1 | 15,7 | 16,5 |
В среднем за три года мелкие клубни имели от 2,5 до 2,9 стеблей на 1 куст. С увеличением же массы посадочного клубня количество их повышалось от 3,5 до 3,9 у средних клубней, и до 4,5 штук стеблей/куст крупных клубней. Появление столонов предшествует началу клубнеобразования. По данным наших исследований число столонов формируется значительно больше, чем нормально развившихся клубней к концу вегетации. Их число зависит от массы посадочных клубней. Так, крупные клубни в среднем за 3 года образовали 16,5 столонов, тогда как мелкие и средние при той же густоте посадки растений - 13,8 и 16,2 штук.
Следует отметить, что с увеличением массы посадочного клубня и густоты посадки происходит увеличение линейных размеров стеблей картофеля.
В среднем за три года в фазу цветения длина стеблей у растений, выросших из средних и мелких клубней, была на 2,6 и 10,1 см меньше, чем в варианте с крупными клубнями с той же густотой посадки. С уменьшением густоты посадки от 95,2 до 57,1 тыс. клубней/га у растений от мелких клубней происходит уменьшение высоты стеблей с 58,7 до 50,0 см.
Максимальная величина листовой поверхности во все годы исследований достигала в фазу цветения у растений от крупных клубней. В среднем за три года на 1 растение она составила 1,02 м2, а на 1 га - 58,1 тыс. м2. У мелких и средних клубней эти показатели равнялись 0,80 м2 и 53,4 тыс. м2; 0,91 м2 и 54,7 тыс. м2 (табл.2).
Таблица 2
Некоторые показатели фотосинтетической деятельности
посадок картофеля в зависимости от массы посадочного
клубня и густоты посадки (в среднем за 3 года), сорт Сулев
Масса посадочного клубня, г | Густота посадки, тыс. шт./га | Максимальная площадь листьев | ФП, млн.м2 дн/га | ЧПФ, г/м2 сутки | Кфар | |
тыс.м2/га | в м2 на 1 растение | |||||
25-50 | 57,1 | 45,6 | 0,80 | 1,36 | 6,70 | 1,42 |
71,4 | 50,1 | 0,70 | 1,55 | 6,30 | 1,62 | |
95,2 | 53,4 | 0,56 | 1,64 | 6,50 | 1,73 | |
50-80 | 57,1 | 51,8 | 0,91 | 1,57 | 5,70 | 1,65 |
71,4 | 54,7 | 0,77 | 1,81 | 5,55 | 1,89 | |
80-100 | 57,1 | 58,1 | 1,02 | 1,83 | 5,17 | 1,92 |
Ассимиляционная поверхность листьев возрастала с увеличением густоты стояния растений. Так, у растений от мелких клубней она увеличивалась в фазе цветения от 45,6 до 53,4 тыс.м2/га, а у средних - от 51,8 до 54,7 тыс.м2/га.
Увеличение густоты стояния растений у мелких и средних клубней привело к значительному изменению величины листовой поверхности, а, следовательно, и фотосинтетического потенциала. В среднем за три года абсолютная величина ФП 1,83 млн. м2 дн/га была на варианте крупных посадочных клубней. Разница между крупными и средними клубнями составила 0,19-0,47 млн. м2 дн/га. Существенной была разница и между крупными и средними клубнями при густоте посадки 57,1 тыс. растений на 1 га - 0,26 млн. м2 дн/га.
Установлено, что между величиной листовой поверхности, ФП, густотой посадки и массой клубней существует прямая зависимость. Посадка картофеля с определенной густотой в зависимости от условий возделывания и массой посадочного клубня позволит воздействовать на процессы роста растений и, в свою очередь, влиять на формирование урожая. Продуктивность фотосинтеза была выше в вариантах с мелкими и средними клубнями, по сравнению с вариантом, где использовались крупные клубни. Это обусловлено тем, что по мере увеличения площади листьев возрастает их самозатенённость. Благодаря хорошо развитому листовому аппарату и продолжительной его работе (фотосинтетический потенциал 1,83 млн.м2 дн/га) в варианте крупных клубней был получен максимальных коэффициент использования фотосинтетически активной радиации (Кфар) 1,92 %.
3.2. Урожайность и выход семенных клубней в зависимости от массы посадочного клубня, густоты посадки и сроков сеникации. Сеникация усилила отток метаболитов из ботвы в клубни, тем самым увеличила их массу. Через 10 дней после обработки ЖКУ прирост массы клубней на 1 растение в среднем в сутки составлял в контроле 6,5-6,9, а в варианте с сеникацией - 7,5-7,9 г.
Однако отмечено, что за неделю до уборки более интенсивный прирост клубней наблюдался у необработанных растений. Тем не менее, сеникация за 20 дней до уборки позволила дополнительно получить в 1-3-м вариантах от 3,3 до 3,6 т клубней, в 4-5-ом - от 3,2 до 4,5 и в 6-ом - 3,4 т на 1 га. При проведении повторной сеникации через 10 дней прибавка урожая составила, соответственно, 4,6-5,3; 4,1-5,1 и 4,3 га. Сеникация с использованием ЖКУ за 10 дней до уборки урожая оказалась мало результативной (табл. 3).
Таблица 3
Урожайность картофеля в зависимости от массы посадочного
клубня, густоты посадки и срока сеникации, т/га
(среднее за 1988-1990 гг.), сорт Сулев
Масса посадочного клубня, г | Густота посадки, тыс. шт./га | Условное обозначение варианта | Сроки сеникации | |||
контроль | за 20 дней до уборки | за 20 и 10 дней до уборки | за 10 дней до уборки | |||
25-50 | 57,1 | 1 | 20,4 | 23,8 | 25,5 | 21,9 |
71,4 | 2 | 23,2 | 26,8 | 28,5 | 24,5 | |
95,2 | 3 | 24,6 | 27,9 | 29,2 | 25,9 | |
50-80 | 57,1 | 4 | 23,5 | 28,0 | 28,6 | 24,5 |
71,4 | 5 | 27,2 | 30,4 | 31,3 | 28,7 | |
80-100 | 57,1 | 6 | 27,4 | 30,8 | 31,7 | 28,3 |
НСР05 | по крупности по сеникации | 1,8 2,1 | ||||
Густота посадки приводила к существенным изменениям структуры урожая. При увеличении площади питания уменьшался выход семенной фракции и возрастала доля крупных клубней (табл.4). Сеникация, особенно 2-кратная, позволила увеличить как общий выход клубней, так и долю семенных клубней.
Наибольшее число семенных клубней (4,5-5,3 шт./куст) формировалось на стеблях, образованных крупным посадочным материалом, а самая большая их средняя масса была в потомстве от мелких и средних клубней. Очень важно то обстоятельство, что средняя масса клубней фракции 25-80 г возросла под влиянием сеникации лишь на 1-2 г. Однако увеличение средней массы посадочного материала только на 1 г означает повышение расхода посадочного материала на 50-60 кг/ га, а соответственно и материальных затрат.
Таблица 4
Выход семенных клубней (тыс. шт./га) и коэффициент
размножения в зависимости от массы посадочного клубня,
густоты посадки и срока сеникации (среднее за 1988-1990 гг.), сорт Сулев
Масса посадочного клубня, г | Густота посадки, тыс. шт./га | Контроль | Сроки сеникации | ||||||
1 | 2 | за 20 дней | за 20 и 10 дней | за 10 дней | |||||
1 | 2 | 1 | 2 | 1 | 2 | ||||
25-50 | 57,1 | 222,7 | 4,4 | 245,5 | 4,9 | 256,9 | 5,1 | 234,1 | 4,7 |
71,4 | 257,0 | 5,1 | 278,5 | 5,6 | 299,9 | 6,0 | 264,2 | 5,3 | |
95,2 | 285,6 | 5,7 | 314,2 | 6,3 | 333,2 | 6,7 | 304,6 | 6,1 | |
50-80 | 57,1 | 245,5 | 4,9 | 262,7 | 5,3 | 268,4 | 5,4 | 251,2 | 5,0 |
71,4 | 278,5 | 5,6 | 299,9 | 6,0 | 314,2 | 6,3 | 292,7 | 5,9 | |
80-100 | 57,1 | 256,9 | 5,1 | 285,5 | 5,7 | 302,6 | 6,0 | 268,4 | 5,4 |
Примечание: 1 - выход семенных клубней; 2 - коэффициент размножения
При использовании на посадку клубней мелкой фракции коэффициент размножения колебался в зависимости от густоты посадки от 4,4 до 5,7. Сеникация повысила этот показатель до 4,7-6,7.
3.3 Качество и продуктивность полученных клубней. Период предуборочного созревания клубней картофеля характеризуется тем, что, по мере отмирания надземной массы, усиливаются процессы накопления крахмала и частично удаляется лишняя влага. Поэтому о зрелости клубней вполне можно судить по содержанию в них крахмала.
Фактором, оказывающим наиболее заметное влияние на накопление крахмала и, соответственно, процесс старения , явилась сеникация. Двукратная обработка посадок способствовала увеличению содержания крахмала во фракции клубней 25-50г на 0,9-1,1 % ; во фракции 50-80г - на 1,0-1,2 % , а во фракции 80-100 г- на1,3 % .Сеникация за 20 дней до уборки также была эффективной и позволила повысить содержание крахмала от 0,7-0,9 % у мелких клубней и до 1,0-1,1 % у средних и крупных клубней. Сеникация же за 10 дней до уборки увеличила содержание крахмала лишь на 0,2-0,4 %. Во все годы исследований наибольшее содержание крахмала наблюдалось на вариантах, где высаживались средние и крупные клубни. Нам удалось проследить четкую тенденцию к увеличению содержания фосфора и калия на сухое вещество при увеличении массы клубней урожая.
С увеличением массы клубней и крахмалистости содержание фосфора и калия в расчете на сухое вещество возрастает.
Установлено, что сеникация за 20 дней до уборки в среднем за 1989-1990 гг. увеличила содержание калия у мелких клубней от 2,39 до 2,52; (0,13 %), средних от 2,62 до 2,69; (0,07 %) и у крупных клубней - от 2,42 до 2,54; (0,12 %).Близкие показатели были получены и по повышению содержания фосфора.
На наш взгляд, особый интерес представляют данные по содержанию калия, поскольку присутствие калия в клубнях обеспечивает соответствующие их технологические свойства. Так, по данным П.П. Болилого, А.П. Коробиевской и В.Н. Мицко (1982) при содержании калия в соке ниже 500 мг/100мл сока, клубни имеют предрасположенность к потемнению мякоти, и их не следует оставлять на длительное хранение. При содержании калия 651-800 мг/100 мл сока и выше предрасположенность клубней к потемнению слабая и их можно оставлять на длительное хранение.
Эффективность как семеноводства, так и товарного картофелеводства в значительной мере зависит от технологических показателей клубней: устойчивости к механическим воздействиям во время уборки, транспортировки, сортировки, закладки на хранение, способности находится в состоянии глубокого и продолжительного покоя, а также от лежкоспособности. Анализ научной литературы (А.Н. Постников, Г.П. Бухтина 1986; А.Н. Постников, И.П. Медынцев, Ф.А. Шлычков, 1984; А.Н. Постников, Д.А. Постников, 2006; В.Ф. Альтергот и др., 1972, 1976, 1977; Г.С. Посыпанов, В.Е. Долгодворов, Б.Х. Жеруков и др., 2006) и результаты наших исследований свидетельствуют о том, что одним из приемов, ускоряющим предуборочное созревание клубней и улучшающим их технологические показатели, является сеникация.
Результаты проведенных исследований показали, что клубни с вариантов сеникации имели за период хранения меньшую естественную убыль (табл. 5), поскольку повышается степень их зрелости. Вызревшие клубни имеют меньшую активность дыхания и быстрее переходят в состояние покоя. Сроки проведения сеникации тоже оказали влияние, как на естественную убыль, так и на общие потери при хранении.
Так, в результате 2-кратной сеникации, потери картофеля за период хранения 1988-1989 гг. снизились по сорту Сулев на 3,8 %, а по сорту Огонек - на 3,3 %, причем от 0,8 до 1,5 % из них пришлось на долю уменьшения технического отхода и абсолютной гнили. В 1989-1990 гг. эти значения составили соответственно 3,9 и 2,1 %, по сорту Сулев и 3,3 и 0,3 % по сорту Огонек.
Таблица 5
Влияние сроков проведения сеникации на величину потерь картофеля при хранении, %
Варианты | 1988-1989 гг. | 1989-1990 гг. | ||||||
Общие потери | Естественная убыль | Технический отход | Абсолют. гниль | Общие потери | Естественная убыль | Технический отход | Абсолют. гниль | |
Контроль | 8,8 7,1 | 6,3 5,5 | 1,8 1,1 | 0,7 0,5 | 16,9 11,5 | 12,0 8,8 | 3,4 1,7 | 1,5 1,0 |
Сеникация за 20 дн. до уборки | 5,7 4,3 | 4,6 3,5 | 0,6 0,3 | 0,5 0,5 | 13,6 9,3 | 10,5 6,9 | 1,8 1,4 | 1,3 1,0 |
Сеникация за 20 и 10 дн. до уборки | 5,0 3,8 | 4,0 3,0 | 0,5 0,3 | 0,5 0,5 | 13,0 8,0 | 10,2 5,6 | 1,6 1,2 | 1,2 1,2 |
Сеникация за 10 дн. до уборки | 6,2 5,1 | 5,1 4,1 | 0,7 0,5 | 0,4 0,5 | 15,6 10,7 | 11,8 8,2 | 2,4 1,2 | 1,4 1,3 |
Примечание: в числителе данные по сорту Сулев,
в знаменателе по сорту Огонек
Заметное снижение технического отхода и абсолютной гнили наблюдается у сортов Сулев и Огонёк (в среднем за 1988-1990 гг.) при однократной обработке сеникантом посадок картофеля за 20 дней до уборки: на 1,6 % и 0,6 %.
Сеникация, проведённая за 10 дней до уборки, является недостаточной для более полного вызревания клубней. В качестве доказательства этого потери, как от естественной убыли, так и от абсолютной гнили в этом варианте примерно такие же, что и в контроле.
Существенных различий в величине естественной убыли урожая, полученного от мелких, средних и крупных клубней с обработкой посадок ЖКУ и в контроле между собой не обнаружено.
Следует отметить то, что после уборки клубни с вариантов сеникации имели в первые месяцы хранения меньшую естественную убыль, но к весне она была больше, чем в контроле. Это можно объяснить более быстрым развитием ростков на семенных клубнях в вариантах с сеникацией.
Оценка продуктивности по потомству показала, что семенной материал, полученный от вариантов с сеникацией, обладает и более высокими урожайными свойствами. Так, клубни, полученные с участков, где проводилась сеникация за 20 дней до уборки у сорта Сулев, дали прибавку в среднем за 1989-1990 гг.: у мелких клубней - от 2,4 до 3,4; у средних - от 2,7 до 3,5; а у крупных - 3,0 т/га. Еще более высокой продуктивностью отмечалось потомство клубней, выращенное с применением двукратной обработки ЖКУ. Прибавка урожая в этих вариантах составила у мелких клубней от 4,0 до 4,1; у средних - от 2,8 до 4,5, а у крупных - 4,1 т/га. Последействие двукратной сеникации было заметным и на структуре урожая и подсчете коэффициента размножения. Так, в последействии клубни от вариантов 3 (мелкие клубни с густотой посадки 95,2 тыс./га) и 5 (средние клубни с густотой посадки 71,4 тыс./га), обладая высокой продуктивностью, вместе с тем позволили получить дополнительно семенной фракции для посадки на площади 1,1 и 0,7 га. Крупные клубни дали дополнительно семенного материала на площадь 0,9 га.
3.4. Экономическая эффективность сеникации и производственная проверка. Несмотря на некоторое увеличение производственных затрат, связанных с применением сеникации, прибавка урожая с увеличением выхода клубней семенной фракции способствовала увеличению прибыли и рентабельности опытных вариантов. Самая высокая прибыль 5812 руб./т была получена при посадке средними клубнями с густотой стояния 71,4 тыс. растений на 1 га и их двукратной обработке. Себестоимость 1 т клубней при этом снизилась на 352 руб., а рентабельность возросла на 28,1 %.
В 1989-1990 гг. действие сеникации на посадках картофеля проверялось в условиях колхоза имени Карла Маркса Городского района Витебской области на площади 18 га. В среднем за 2 года прибавка урожая клубней от двукратной обработки ЖКУ составила 4,1 т/га (23,2 %), при этом крахмалистость повысилась на 0,9 %. Общие потери за период хранения снизились на 5,8 и 11,8 %, сумма прибыли составила 112342 руб./га. Стоимость валовой продукции возросла на 36900 руб./га, а уровень рентабельности составил 134,0 % (+39,2 %).
Аналогичные результаты действия сеникации подтвердила и производственная проверка предложенного приема в учхозе Удрайское Великолукской государственной сельскохозяйственной академии. Прибавка урожая от сеникации на сорте Огонек составила +5,46т/га, а на сорте Сулев +4,47 т/га.
4. Посевные качества и урожайные свойства семенных клубней при их сортировке по плотности в растворах солей
4.1. Биохимическая и фитопатологическая характеристика семенных клубней в зависимости от их плотности. Между урожаем отдельного куста картофеля и количеством стеблей существует тесная взаимосвязь. В свою очередь число стеблей зависит от количества глазков семенного клубня и формируемых ими ростков. Во все годы исследований большее число ростков отмечено при увеличении плотности семенных клубней от 1,06 до 1,08 г/см3 (табл. 6).
Таблица 6
Формирование побегов семенными клубнями при их сортировании в растворе калийной соли (среднее за 1991-1993 гг.)
Вариант | На 1 клубень | Число стеблей на 1 куст, шт. | Длина стеблей через 10 дней после всходов, см | |
глазков, шт. | ростков, шт. | |||
1. Контроль (ручная сортировка) | 6,3 | 5,5 | 3,2 | 25,7 |
Сортирование в растворе, г/см3 2. 1,06 | 5,9 | 6,4 | 3,4 | 31,6 |
3. 1,07 | 8,0 | 7,4 | 3,9 | 32,8 |
4. 1,08 | 7,2 | 8,0 | 4,1 | 36,3 |
Глазки не в полной мере характеризуют способность семенных клубней образовывать стебли. Установлено, что клубни с плотностью 1,08 г/см3 имели несколько меньше глазков по сравнению с плотностью клубней 1,07 г/см3, но количество ростков у них оказывалось всегда больше.
Вместе с тем необходимо отметить, что, несмотря на большее количество ростков у клубней с большей плотностью, каждый росток у них более обеспечен питательными веществами. Так, ростки у клубней с плотностью 1,08 г/см3 обеспечены сухим веществом на 54,5 %, общим азотом - на 18,5 %, фосфором и калием - соответственно на 54,2 и 60 % больше по сравнению с контрольным вариантом. Результаты исследований свидетельствуют и о лучшей обеспеченности глазков питательными веществами с повышением плотности раствора калийной соли с 1,06 до 1,08 г/см3. Если при плотности 1,06 г/см3 на один глазок приходилось белка, фосфора и калия 73,3; 14,5; 40,0 мг, то при плотности 1,08 г/см3 соответственно 102,4; 19,8; 58,3 мг.
Благодаря лучшей обеспеченности питательными веществами клубни с плотностью 1,08 г/см3, сформировали на 0,9 стебля больше, чем в контроле, при этом имея одну и ту же массу - 50-80 г.
Одной из причин разнокачественности клубней и их способности к формированию различного количества стеблей - главной основы получения необходимого урожая является их зрелость.
Многие исследователи (В.А. Авакян, 1963; Э.Д. Вызасте, 1970; D. Gray. 1972; D.W. Headford, 1972; D. Wurr. 1976) обнаружили, что одним из признаков физиологической зрелости клубня является потеря апикального доминирования, увеличение числа ростков и повышение содержания сухого вещества в таких клубнях. В связи с этим, полученные нами данные позволяют сделать вывод о том, что более тяжелые по удельной массе клубни являются физиологически наиболее зрелыми.
Следовательно, клубни с низким содержанием сухого вещества, легкие по удельной массе, могут быть отнесены к категории физиологически молодых. Другой причиной образования под кустом клубней с низким содержанием сухого вещества могут быть различные грибные, бактериальные и вирусные болезни, поражающие те или иные органы картофельного растения.
Вопрос о пораженности семенных клубней различной удельной массы грибными и бактериальными болезнями до настоящего времени мало изучен. Об эффективности отбора семенных клубней по плотности калийной соли по сравнению с ручной переборкой можно судить по данным, приведенным в таблице 7.
Таблица 7
Количество больных и поврежденных клубней в
зависимости от их плотности (1991-1993 гг.)
Вариант | Сухая гниль | Кольцевая гниль | Мокрая гниль | Функциональные болезни | Вредители | Механические повреждения | Всего | В % к исходному |
1. Исходный материал | 3 | 2 | 2 | 3 | 3 | 4 | 17 | - |
2. Контроль (ручная сортировка) | 1 | 2 | - | 2 | 2 | 3 | 10 | 41,2 |
Сортирование в растворе, г/см3 3. 1,06 | - | 1 | 2 | 3 | 2 | 3 | 11 | 35,3 |
4. 1,07 | - | - | 1 | - | 1 | 2 | 4 | 76,5 |
5. 1,08 | - | - | 1 | - | - | 1 | 2 | 88,2 |
При ручной переборке отделяются клубни с явно выраженными признаками болезней (в основном сухая и мокрая гнили), а клубни с небольшими очагами поражения остаются незамеченными. Так, при ручной переборке остались не замеченными 7 больных и поврежденных клубней, от имеющихся в исходном семенном материале 17, то есть при ручной переборке, а также сортировке в солевом растворе плотностью 1,06 г/см3 удается отбраковать всего 35,3-41,2% больных и поврежденных клубней. Увеличение же плотности солевого раствора до 1,08 г/см3 позволяет удалить до 88% таких клубней. Общеизвестно, что инфекция фитофтороза, ризоктониоза, парши, сухой гнили, черной ножки, кольцевой гнили и вирусных болезней в основном сохраняется в семенных клубнях. В этом случае ни высокая репродукция, ни прогрессивная технология не могут возместить тот ущерб, который наносят некачественные, поврежденные болезнями семенные клубни. Установлено, что в солевом растворе плотностью 1,07 г/см3 удаляются клубни, пораженные сухими гнилями, кольцевой гнилью, функциональными (непаразитарными) болезнями, связанными с ненормальным режимом питания, а также большая часть клубней, поврежденных проволочниками и механическими повреждениями.
4.2. Полевая всхожесть клубней при их сортировке по плотности. Полевая всхожесть картофеля и урожайность связаны прямой зависимостью. Расчеты показывают, что снижение полевой всхожести картофеля на 1% равноценно потере 2-4 ц урожая клубней. Опыт возделывания картофеля хозяйствами различных форм собственности показывает, что в настоящее время полевая всхожесть в условиях Северо-Западного региона обычно составляет 75-85%. Основная причина - поражение патогенами клубней, травмированных при уборке, транспортировке, сортировке и невозможность в существующих сортировальных установках весной перед посадкой отобрать дефектные клубни. Нами так же была отмечена прямая зависимость полевой всхожести от качества семенного материала и плотности клубней (табл.8).
Во все годы исследований полевая всхожесть от вида применяемого раствора менялась незначительно, если клубни отмывались чистой водой.
Так, в среднем за 3 года в варианте с калийной солью всхожесть составляла, по мере возрастания плотности раствора, - 95,4 - 97,4 - 97,8%, а в варианте со смесью удобрений 95,8 - 97,2 - 98,1%. В то же время с повышением плотности калийной соли (без отмывки клубней) она оказалась достаточно токсичной для картофеля. При плотности раствора 1,06 г/см3 полевая всхожесть снизилась на 1,7%, а при плотности раствора 1,08 г/см3 на 7,3%.
Таблица 8
Полевая всхожесть клубней картофеля сорта Луговской при сортировке их по плотности в растворах удобрений
(1994-1996 гг.)
Растворы удобрений | Без разделения по плотности | Плотность растворов, г/см3 | ||||||
тыс. куст/га | в % к норме посадки | 1,06 | 1,07 | 1,08 | ||||
тыс. куст/га | в % к норме посадки | тыс. куст/га | в % к норме посадки | тыс. куст/га | в % к норме посадки | |||
1. Контроль (ручная сортировка) | 54,0 54,1 | 94,6 94,7 | - | - | - | - | - | - |
2. Калийная соль | - | - | 54,5 53,5 | 95,4 93,7 | 55,6 52,7 | 97,4 92,3 | 55,9 51,7 | 97,8 90,5 |
3. Мочевина | - | - | 54,2 54,3 | 94,9 95,1 | 55,1 54,0 | 96,5 94,5 | 55,8 54,3 | 97,7 95,1 |
4. Смесь мочевины, суперфосфата, калийной соли | - | - | 54,7 54,8 | 95,8 96,0 | 55,5 55,8 | 97,2 97,7 | 56,0 56,2 | 98,1 98,4 |
Примечание: в числителе - с отмывкой клубней после их сортировки,
в знаменателе - без отмывки.
Таким образом, в этом случае не взошло 4,2 тыс. клубней на 1 га. Больших различий для растворов мочевины между вариантами с отмывкой и без отмывки во все годы исследований не наблюдалось. Так с повышением плотности раствора до 1,07 и 1,08 г/см3 полевая всхожесть снизилась на 2 и 2,6%. Более того можно отметить, что раствор мочевины с плотностью 1,06 г/см3 не обладает токсичностью вообще. Что касается растворов удобрений, состоящих из смеси мочевины, суперфосфата и калийной соли, как в вариантах с отмывкой, так и без отмывки клубней они способствуют повышению полевой всхожести. Так, сортировка клубнях в растворах смеси удобрений позволила повысить полевую всхожесть соответственно с 94,6% до 98,1 и с 94,7 до 98,4%. На наш взгляд, для сортирования клубней с целью проведения научных и научно-производственных опытов и для закладки питомников размножения или семенных участков, прежде всего, следует использовать смесь удобрений в соотношении 1:1:1, как наиболее технологичную, не требующую отмывки клубней.
4.3. Влияние удельной массы клубней и видов удобрений, используемых при сортировке клубней по плотности на рост и развитие растений Фенологические наблюдения показали, что на участках где высаживались клубни большей плотности, всходы появлялись на 2-3 дня раньше. Таким образом, клубни большей плотности обеспечивали более интенсивное развитие растений уже на начальных этапах онтогенеза. Для условий Нечерноземной зоны оптимальные сроки посадки и быстрота появления всходов имеют немаловажное значение. Так белорусские специалисты Н.А. Дорожкин, З.А. Дмитриева, А.А. Войтковская, например, считают, что опоздание с посадкой только на одни сутки против оптимального срока ведет к недополучению 6 ц клубней с 1 га. Согласно же исследованиям НИИКХ (А.Г. Лорх, 1955) растения картофеля в предуборочный период ежесуточно накапливают от 8 до 20 ц урожая клубней на каждом гектаре. Следовательно, сортирование клубней по плотности, когда удаляются дефектные или просто невсхожие клубни, более быстрые всходы - залог более высокой урожайности. С повышением плотности семенных клубней наблюдалось увеличение как скорости роста, так и линейного роста стеблей у всех изучаемых нами сортов картофеля. Различия в длине стеблей обнаруживались уже вскоре после появления всходов и сохранялись до уборки. Так, в среднем за 1991-1993 гг. через 10 дней после всходов у картофеля сорта Сулев на контроле высота стеблей составила 25,7 см, а в варианте с плотностью семенных клубней 1,08 г/см3 30,0 см (+4,3 - 16,7%). Сортировка клубней в растворах удобрений приводила к увеличению остебленности кустов и колебалась от 0,5 до 0,8 стебля/куст в зависимости от вида удобрения. В среднем за 1994-1996 гг. большее число стеблей 210 тыс./га было получено в смеси удобрений (при плотности раствора 1,07 г/см3) как с отмывом, так и без отмыва. В варианте с калийной солью наибольшее число стеблей (207тыс./га) было получено в варианте с отмывом клубней и плотностью раствора 1,07 г/см3. Формирование листовой поверхности также существенно различалось по вариантам. Максимума листовая поверхность достигла к фазе цветения: 41,2 тыс. м2/га - (контроль), а по мере увеличения плотности калийной соли от 1,06 г/см3 (сорт Сулев, 1991-1993 гг.) возросла на 4,3 - 17,3 тыс. м2/га. В 1994-1996 гг. у сорта Луговской площадь листовой поверхности изменялась от 35,2 (контроль) до 39,6 тыс.м2/га на вариантах с мочевиной (плотность - 1,08 г/см3) и до 40,5 тыс.м2/га на варианте со смесью удобрений (плотность - 1,08 г/см3). Величина урожая связана и с таким показателем, как фотосинтетический потенциал (ФП). Абсолютная величина ФП в опытах во все годы исследований была как и площадь листьев на варианте с плотностью семенных клубней 1,08г/см3.
Однако с повышением плотности калийной соли до 1,08 г/см3 показатель ФП снижался в варианте без отмыва клубней с 1,84 до 1,80 млн.м2дней/га, а в варианте с отмывом увеличивался с 1,81 до 2,14 млн.м2дней/га (+0,33 млн.м2дней/га). Заметное снижение ФП (-0,18 млн.м2дней/га) отмечено и при применении для сортирования раствора мочевины плотностью 1,08 г/см3 без дальнейшей отмывки клубней. Что касается смеси удобрений в соотношении 1:1:1, то ФП возрастал на 0,39 и 0,44 млн.м2дней/га по сравнению с контролем по мере повышения плотности до 1,08 г/см3, как с отмывкой клубней, так и без нее после сортирования.
В целом следует отметить, что ФП всегда был выше в варианте со смесью удобрений, когда клубни после сортировки не отмывались в чистой воде.
4.4. Урожайность, выход семенных клубней и сохранность картофеля в зависимости от плотности посадочных клубней и вида раствора удобрений. При изучении формирования урожая клубней в зависимости от вида раствора удобрений и его плотности также установлено, что по мере повышения плотности семенных клубней от 1,06 г/см3 до 1,08 г/см3 закономерно повышается урожайность вследствие более полного удаления больных и поврежденных клубней, у которых содержание сухого вещества ниже 17,5-20% (табл.9).
Изучаемые растворы удобрений не влияли на формирование урожая, если семенные клубни после сортирования сразу отмывались в чистой воде. Отмечена некоторая тенденция повышения урожайности при повышении плотности растворов, содержащих смесь NРК.
Отмыв клубней в чистой воде несколько усложняет технологию подготовки семенного материала, поэтому очень важно, чтобы раствор удобрений не был фитотоксичен для семенных клубней и желательно стимулировал рост и развитие картофеля. При сортировании клубней в растворе калийной соли с плотностью 1,07; 1,08 г/см3 без дальнейшей промывки происходило снижение урожая картофеля. По сравнению с контрольным вариантом применение мочевины в качестве раствора для сортирования не снижало урожайность. Однако в вариантах с отмывом клубней разница в урожае существенна и она больше там, где выше плотность. Наиболее результативной оказалась предпосадочная сортировка клубней в растворах, содержащих смесь мочевины, суперфосфата и калийной соли в соотношении 1:1:1. Так при плотности раствора 1,07 г/см3, с отмывкой клубней в среднем за 3 года получена урожайность 30,8 т/га (+13,2% к контролю), в тоже время без отмывки клубней - 32,5 т/га (+19,5% к контролю). Урожайность при плотности раствора 1,08 г/см3 составила 33,1 т/га (+21,7%) и 34,2 т/га (+25,7%). Сортировка в растворе с плотностью 1,06 г/см3 для среднеспелого сорта Луговской оказалась не эффективной. Анализ продуктивности 1 т семян различной плотности свидетельствует о том, что с повышением удельной массы посадочных клубней возрастает и отдача. Так, в среднем за 1991-1993 гг. при сортировке в растворе калийной соли отдача на 1 т посадочного материала в контроле составила 7,0 т, а с повышением плотности семенных клубней от 1,07 г/см3 до 1,08 г/см3 она возросла соответственно на 11,4 и 24,2%. Если же учитывать, что схема посадки была одинаковой и по массе клубней высаживалось также одинаково, то по чистому урожаю клубни плотностью 1,08 г/см3 превосходили контрольный вариант в среднем за 3 года на 27,4%. Плотность посадочного материала оказала заметное влияние на выход семенных клубней с единицы площади. У сорта Сулев выход семенной фракции увеличился в среднем за 1991-1993 гг. при увеличении плотности семенных клубней до 1,08 г/см3 по сравнению с ручной сортировкой на 42 тыс. клубней с 1 га или 18,9%. Если в контроле было получено 222 тыс. шт. семенных клубней с 1 га, то при плотности 1,08 г/см3 - 264 тыс. шт. За счет этих дополнительных клубней можно дополнительно произвести посадку на площади 0,9 га. Из изучаемых растворов удобрений существенно влияли на выход клубней семенной фракции мочевина (с 4,5 до 5,8 - с отмывом и до 5,9 - без отмыва увеличилась площадь возможного обсеменения) и смесь удобрений, где коэффициент размножения возрос до 5,5 при той же плотности раствора 1,08 г/см3.
Таблица 9
Урожайность картофеля сорта Луговской при сортировке
семенных клубней в растворах удобрений различной
плотности т/га (среднее за 1994-1996 гг.)
Варианты | Без разделения по плотности | Плотность растворов, г/см3 | ||||||
с отмывкой | без отмывки | 1,06 | 1,07 | 1,08 | ||||
с отмывкой | без отмывки | с отмывкой | без отмывки | с отмывкой | без отмывки | |||
1. Контроль | 27,2 | 27,6 1,0 | - | - | - | - | - | - |
Сортировка в растворе: - калийной соли | - | - | 27,8 +2,2 | 28,3 +4,0 | 29,1 +7,0 | 27,5 +1,1 | 32,1 +18,0 | 27,0 -0,8 |
- мочевины | - | - | 27,4 +0,7 | 27,6 +1,5 | 29,0 +6,6 | 28,6 +5,1 | 32,0 +17,6 | 29,2 +7,4 |
- смеси удобрений (мочевина, суперфосфат, калийная соль в соотношении 1:1:1) | - | - | 28,4 +4,4 | 29,6 +8,8 | 30,8 +13,2 | 32,5 +19,5 | 33,1 +21,7 | 34,2 +25,7 |
В знаменателе (+ -) в % к контролю
НСР05 для растворов 2,1
НСР05 для плотности 1,8
НСР05 для состояния клубней 1,9
На сохранность семенного картофеля оказывают влияние различные факторы, в том числе и прием предпосадочного сортирования в растворах удобрений различной плотности. Клубни, отобранные в растворах плотностью 1,07 и 1,08 г/см3 и отмытые сформировали урожай, который во время хранения имел меньшую естественную убыль и значительно меньше подвергался загниванию. Лучшей сохранностью отличались клубни урожая полученного от сортирования семенного материала в растворе мочевины с плотностью 1,08 г/см3. Так у сорта Луговской в контроле общие потери были 11,4 %, а при сортировании в растворе мочевины они составили всего 6,2 %, в том числе за счет гнилей соответственно 2,3 и 0,8 %, то есть в 2,9 раза меньше. Одинаковые общие потери с урожаем от контрольного варианта имело потомство клубней плотностью 1,06 г/см3.
Таким образом, сортировка семенных клубней по плотности способствует получению клубней нового урожая менее пораженных болезнями, характеризующихся и меньшими техническими отходами и абсолютной гнилью.
4.5. Экономическая оценка отбора клубней по плотности в растворах различных удобрений. Наилучшие экономические показатели при применении калийной соли и мочевины обеспечивает плотность раствора 1,08 г/см3 с последующим отмывом клубней. Себестоимость снизилась по сравнению с контролем на 400 и 373 руб./т, прибыль возросла на 6,9 и 6,4%, а уровень рентабельности повысился до 221,3% (+40,1%) и 218,3% (+37,1%). Более экономически выгодным оказался раствор из смеси удобрений (мочевина, суперфосфат, калийная соль в соотношении 1:1:1) с плотностью 1,08 г/см3 без отмывки клубней. В этом варианте самая низкая себестоимость 2644 руб./т и самая высокая прибыль 6356 руб./т (+512 руб.), а уровень рентабельности составил 240,4%, что выше чем в контроле на 55,3%. При производственной проверке в крестьянско-фермерском хозяйстве Гелиос Гдовского района Псковской области сортирования семенного материала в растворе калийной соли (с отмывкой клубней) полевая всхожесть повысилась на 14%, себестоимость снизилась на 643 руб./т, а уровень рентабельности увеличился на 30%.
5. Рост развитие и продуктивность картофеля при применении микробиологических препаратов.
5.1. Фенологический анализ и остебленность растений. Применение биопрепаратов способствует появлению всходов раньше от 1 до 3 дней. У сорта Луговской самые быстрые всходы наблюдались при использовании дрожжеподобных микроорганизмов. Здесь они появлялись быстрее чем в контроле на 3 дня, а у сортов Пушкинец и Детскосельский на 1-2 дня. Практически не отмечено влияние силикатных бактерий на быстроту всходов. В то время как Биоплан-Комплекс ускоряет появление всходов на 1-2 дня. Здесь вероятно сказывается то, что бактерии рода Klebsiella planticola (Биоплан-Коплекс) и дрожжеподобные микроорганизмы (грибы) обладают высокой ростактивирующей способностью. Следует отметить, что все три сорта практически одинаково реагируют на применение дрожжеподобных грибов и Биоплан-Комплекс удлинением периода всходы-пожелтение и отмирание нижних листьев на сорте Пушкинец на 4,0 дня в обоих случаях, на сорте Детскосельский на 4,7, и 4,3; и на сорте Луговской на 5,3 и 5,0 дня. Менее значительно удлинение периода от всходов до пожелтения и отмирания нижних листьев, отмечено при применении силикатных бактерий. На сорте Пушкинец оно составило всего 1 день, на сорте Детскосельский - 2 дня и на сорте Луговской - 1,6 дня. Представленные данные доказывают эффективное воздействие препаратов на рост и развитие растений при предпосадочной обработке клубней растворами препаратов.
Картофель относится к числу культур, которые на улучшение условий произрастания отзываются удлинением вегетационного периода и, следовательно, и получением более высоких конечных результатов.
Поэтому, несомненно, с помощью препаратов удалось несколько улучшить условия произрастания картофеля на дерново-подзолистых супесчаных почвах. Удлинение же вегетационного периода не вышло за пределы безморозного периода, характерного для данного региона, к тому же сроки уборки пришлись все равно на конец августа. Густота стеблестоя в конечном счете определяет урожайность картофеля. Поэтому крайне важно сохранение максимального числа стеблей в кусте.
Нашими исследованиями установлено, что в среднем за 1997-1999 гг. при применении Биоплан-Комплекс остебленность кустов повысилась у сорта Пушкинец Ц на 1,2 стебля, у сорта Детскосельский - на 1,4 стебля, у сорта Луговской - на 0,9 стебля. В фазу цветения различия с контролем по остебленности сохранялись на достаточно высоком уровне на сорте Пушкинец (+1,3 стебля), на сорте Луговской (+1,0 стебля) и на сорте Детскосельский (+1,4 стебля).
При использовании дрожжеподобных грибов количество стеблей увеличилось у сортов Пушкинец, Детскосельский, Луговской на 1,1; 1,2; и 0,8штук/куст. Силикатные бактерии увеличили остебленность кустов в фазу всходов соответственно лишь на 0,7; 0,6 и 0,3 стеблей на 1 куст.
Предпосадочная обработка клубней биопрепаратами увеличила стеблеобразование в среднем за три года в фазу всходов у сорта Пушкинец на 17,6-35,2 %, у сорта Детскосельский на 30-46 %, а у сорта Луговской на 4,8-22 %.
В соответствии с рекомендациями ВНИИКХ на товарных посадках должно быть 180-200 тысяч штук стеблей, на семеноводческих посадках - 220-250 тысяч штук стеблей на 1 га.
На контрольных вариантах у сорта Пушкинец к уборке оказалось 126 тысяч штук стеблей, с сорта Детскосельский - 117,6 тысяч штук стеблей, у сорта Луговской - 168 тысяч штук стеблей. С помощью препарата Биоплан-Комплекс этот показатель удалось довести соответственно до 189,2; 184,8; и 215,6 тысяч штук/га.
Несколько меньше число стеблей оказалось на варианте с дрожжеподобными грибами соответственно: 180,4; 176,0 и 211,2 тыс.шт./га.
Силикатные бактерии оказались менее действенными: 159,1;146,2; и 184,9 тысяч штук стеблей соответственно.
В вариантах с биопрепаратами наблюдалось увеличение линейных размеров стеблей картофеля. Наибольшие различия в высоте растений были в вариантах с Биоплан-Комплекс и дрожжеподобными микроорганизмами. В среднем за 1997-1999 гг. в фазу цветения в варианте с дрожжеподобными микроорганизмами высота стеблей была выше контрольного варианта у сортов Пушкинец, Детскосельский и Луговской на 3,3; 5,4; 5,7 см. Высота стеблей у этих сортов в варианте с Биоплан-Комплекс составила 58,6; 64,4; 72,7 см, а в контроле на 2,2; 4,3; 4,1 см меньше. В варианте с силикатными бактериями высота растений увеличилась на 1,3; 2,2; 0,7 см.
5.2. Влияние биопрепаратов на накопление массы ботвы и фотосинтетическую деятельность картофеля. Как известно, вегетативная масса картофеля определяет конечный урожай клубней. Чем больше масса ботвы, главным образом листьев, тем больше фотосинтетическая активность растений, но до определенного предела. Результаты исследований показали, что в вариантах с биопрепаратами более быстрое нарастание сырой массы стеблей и листьев начинало уже проявляться, по сравнению с контролем, в фазу всходов (рисунок 1). Сырая масса стеблей и листьев в варианте с применением биопрепаратов в фазу цветения превышала соответствующую биомассу на контрольном варианте на 15,4-28,2%. Надземная масса при обработке клубней Биоплан-Комплекс и дрожжеподобными микроорганизмами достигала по сорту Пушкинец 16,01; 15,83 т/га, 15,50; 15,63 т/га по сорту Детскосельский и 18,23; 17,72 т/га по сорту Луговской. Прибавка в массе ботвы возросла у сорта Пушкинец на 25,1-26,5 %, у сорта Детскосельский - 26,7-27,8 % и у сорта Луговской на 24,7-28,2 %. Применение силикатных бактерий увеличило массу ботвы соответственно по сортам на 18,2; 17,7 %; 15,4 %.
Рисунок 1 - Динамика накопления массы ботвы т/га, среднее за 1997-1999 гг.
учшее развитие ботвы во многом способствовало и получению более высоких урожаев картофеля во всех вариантах опыта.
К одному из важнейших показателей определяющих работу фотосинтетического аппарата относят площадь листовой поверхности. Самую большую площадь листьев в контроле формировал сорт Луговской 27,8 тыс.2/га, у сорта Пушкинец и Детскосельский она составила 24,8 тыс.2/га (-12,1 %) и 23,5 тыс.2/га (-18,3 %). При применении всех видов биопрепаратов площадь листьев имела тенденцию к увеличению. В среднем за 3 года площадь листьев в варианте с силикатными бактериями у сортов Пушкинец, Детскосельский, Луговской выросла в 1,40; 1,43; 1,41 раза, а в варианте с Биоплан-Комплекс и дрожжеподобными микроорганизмами у этих сортов в 1,47-1,53 раза. Наибольшая площадь листьев в фазу цветения отмечена на сорте Луговской - 39,2 тыс.2/га (силикатные бактерии), 41,0 тыс.2/га ( дрожжеподобные грибы) и 42,0 тыс.м2/га (Биоплан-Комплекс). Максимальная и средняя площадь листьев у сорта Луговской была выше сорта Пушкинец на 0,04-0,10 м2/куст и сорта Детскосельский на 0,07-0,14 м2/куст.
В среднем за 3 года величина фотосинтетического потенциала, в зависимости от биопрепарата, увеличилась у сорта Пушкинец в 1,40-1,55 раза, у сорта Детскосельский в 1,42-1,57 раза, а у сорта Луговской в 1,44-1,56 раза. Применяемые биопрепараты не снижали продуктивности листового аппарата и каждая тысяча единиц ФП формировала в среднем за 1997-1999 гг. у сортов Детскосельский, Пушкинец, Луговской на контроле 11,7-12,4 кг клубней, а в вариантах с биопрепаратами от 9,4 до 10,0 кг клубней. Таким образом, управляя продукционным процессом через более развитую листовую поверхность с помощью биопрепаратов можно управлять урожаем. Продуктивность фотосинтеза (ЧПФ) в контроле была выше, чем у растений с биопрепаратами в среднем за вегетацию (1997-1999 гг.) у сорта Пушкинец на 0,94-2,94; у сорта Детскосельский на 0,70-2,86; у сорта Луговской на 0,90-1,20 г/м2 сутки. В связи с этим приведенные данные достаточно убедительно свидетельствуют о том, что продуктивность растений в большей мере связана с площадью листьев и ФП, чем с ЧПФ.
5.3. Урожайность, ее структура и качество картофеля. Урожайность во всех вариантах опыта возрастала с густотой стеблестоя. Препарат Биоплан-Комплекс и дрожжеподобные микроорганизмы обладают наиболее значительным воздействием на урожайность. В среднем за 1997-1999 гг. прибавка составила на сорте Пушкинец - 4,5; 4,2 т/га (23,3; 21,8%), на сорте Луговской - 5,2; 4,6 т/га (23,7; 21,0%) и на сорте Детскосельский - 4,7; 4,8 т/га (26,7; 27,2%) при увеличении стеблестоя соответственно на 61,3, 56,9; 48,7, 47,6; 68,7 и 58,8 тыс.шт./га (табл. 10).
Силикатные бактерии повышали густоту стеблестоя у сортов Пушкинец, Детскосельский, Луговской на 31,1; 33,2 и 16,9 тыс.шт./га, а урожайность возросла на 2,7 т/га (14,0%), 3,3 т/га (18,7%) и 3,2 т/га (14,6%). В результате эксперимента установлена различная реакция изучаемых сортов на применение биопрепаратов. Очевидно, что сорта Пушкинец и Детскосельский менее устойчивы к возбудителям болезней, обитающим в почве, и в частности к ризоктониозу (Rhizoctoni solani) и значительно больше нуждаются и в специальной защите. Биопрепараты способствуют большему выходу стеблей с 1 га, что и является одним из важнейших условий получения более высоких урожаев.
Таблица 10
Урожайность сортов картофеля (среднее за 1997-1999 гг.)
Варианты опыта | Пушкинец | Детскосельский | уговской | ||||||
урожайность, т/га | прибавка к контролю | урожайность, т/га | прибавка к контролю | урожайность, т/га | прибавка к контролю | ||||
т/га | % | т/га | % | т/га | % | ||||
Контроль | 19,3 | - | - | 17,6 | - | - | 21,9 | - | - |
Биоплан-Комплекс | 23,8 | 4,5 | 23,3 | 22,3 | 4,7 | 26,7 | 27,1 | 5,2 | 23,7 |
Силикатные бактерии | 22,0 | 2,7 | 14,0 | 20,9 | 3,3 | 18,7 | 25,1 | 3,2 | 14,6 |
Дрожжеподобные микроорганизмы | 23,5 | 4,2 | 21,8 | 22,4 | 4,8 | 27,2 | 26,5 | 4,6 | 21,0 |
НСР05 по сорту 1,9 по препарату 1,6 | |||||||||
Обработка клубней биопрепаратами увеличивала в структуре урожая общее количество крупных и средних клубней с 1 га у сортов Пушкинец и Луговской до 281,6 и 342,8 тыс. (+4,8; 11,5% - Биоплан-Комплекс), у сорта Детскосельский до 266,6 тыс. (+10,2% - дрожжеподобные микроорганизмы). Биоплан-Комплекс обеспечивал выход средней семенной фракции у сорта Пушкинец больше контроля на 14,6 тыс./га (12,0%), у сорта Детскосельский на 5,2 тыс./га (4,0%) и у сорта Луговской - на 7,3 тыс./га (4,6%). Доля мелких клубней (< 50 г) увеличивалась у сортов Луговской и Пушкинец до 16,2 и 28,7% (дрожжеподобные микроорганизмы), а у сорта Детскосельский до 32,9% (Биоплан-Комплекс). Содержание крахмала во всех вариантах было практически одинаковым и составило у сорта Пушкинец 12,6-12,8%, у сорта Детскосельский - 12,8-13,0% и у сорта Луговской - 13,4-13,6%.
Исследования 2005-2006 гг. показали целесообразность предпосадочного сортирования семенных клубней в растворе мочевины и его сочетания с препаратом Биоплан-Комплекс. (табл.11).
Установлено, что наиболее эффективно совместное применение сортирования в растворе мочевины с последующей обработкой препаратом Биоплан-Комплекс. Прибавка урожая у сортов Детскосельский, Луговской, Пушкинец составила 29,6; 30,1; 32,4 %, выход семенной фракции (50-80 г) увеличился, соответственно, на 22400 (47,0 %); 31600 (61,0 %) и 26000 (65,0 %) тыс.шт./га. В 4 варианте повысилось содержание крахмала у сортов Пушкинец и Детскосельский на 0,8 %, у сорта Луговской на 0,7 %, а его сбор превысил контроль на 0,97; 0,84 и 1,04 т/га.
При изучении влияния концентрации дрожжеподобных микроорганизмов установлено, что урожайность постепенно снижается от разведения 1:200 до 1:400, а при концентрации микроорганизмов 1:600 практически такая же, что и в контроле. В среднем за 2000-2001 гг. у сорта Луговской при концентрации 1:200 урожайность картофеля составила 29,1 т/га, 1:400 - 25,6 т/га, 1:600 - 24,6 т/га, а в контроле - 22,4 т/га. У сорта Пушкинец эти показатели равнялись 23,5; 21,9; 20,2 и 19,3 т/га. Вероятно, это связано с тем, что при концентрации 1:200 бактерии обеспечивают картофель достаточно большим количеством продуктов своей жизнедеятельности и не оказывают на растение отрицательного действия.
При разведении, уменьшенном до 1:400, снижается численность бактерий, но она еще достаточна, чтобы оказывать положительное влияние на растение картофеля. При разбавлении до 1:600 количество продуктов жизнедеятельности и численность самих бактерий снижается еще больше, что неминуемо отражается и на урожайность картофеля. Инокуляция бактериальными препаратами способствовала большому выходу здоровых клубней. В варианте с Биоплан-Комплекс на поверхности клубней отмечались единичные склероции ризоктонии. При применении Биоплан-Комплекс сохранность клубней в период зимнего хранения 2001-2003 гг. была выше контроля на 5,8 % - по сорту Пушкинец, на 3,8 % - по сорту Детскосельский, 3,2 % - по сорту Луговской.
В варианте с силикатными бактериями у этих сортов сохранялось 89,3; 90,4; 90,6 % клубней против 87,3; 88,4; 89,1 % в контроле.
Улучшение сохранности клубней, на наш взгляд, можно объяснить предпосадочным обеззараживанием поверхности клубней, усилением иммунитета, снижением фитопатологической нагрузки на растение и обеззараживанием межклубневого пространства.
Таблица 11
Урожайность и качество клубней сортов картофеля
(среднее за 2005-2006 гг.)
Варианты | Урожайность, т/га | Товарность, % | Крахмал | |
% | т/га | |||
Пушкинец | ||||
1. Контроль (ручная сортировка) | 17,9 | 86,7 | 13,5 | 2,42 |
2. Сортирование в растворе мочевины 1,08 г/см3 | 21,0 | 89,3 | 14,1 | 2,96 |
3. Биообработка Биоплан-Комплекс | 19,8 | 85,2 | 13,7 | 2,72 |
4. Сортирование в растворе мочевины + биообработка | 23,7 | 87,5 | 14,3 | 3,39 |
уговской | ||||
1. Контроль (ручная сортировка) | 20,6 | 90,7 | 14,2 | 2,95 |
2. Сортирование в растворе мочевины 1,08 г/см3 | 24,8 | 94,6 | 14,6 | 3,62 |
3. Биообработка Биоплан-Комплекс | 23,2 | 91,2 | 14,1 | 3,27 |
4. Сортирование в растворе мочевины + биообработка | 26,8 | 90,8 | 14,9 | 3,99 |
Детскосельский | ||||
1. Контроль (ручная сортировка) | 17,2 | 81,1 | 13,1 | 2,25 |
2. Сортирование в растворе мочевины 1,08 г/см3 | 20,7 | 87,3 | 13,8 | 2,85 |
3. Биообработка Биоплан-Комплекс | 19,5 | 84,3 | 13,4 | 2,61 |
4. Сортирование в растворе мочевины + биообработка | 22,3 | 87,9 | 13,9 | 3,09 |
НСР05 по сорту 1,0 по варианту 1,9 | ||||
5.4. Экономическая эффективность инокуляции семенных клубней. Несмотря на увеличение материально-денежных затрат при обработке клубней биопрепаратами себестоимость 1 т картофеля снизилась у сорта Пушкинец - на 366-568; сорта Детскосельский - на 696-819 и у сорта Луговской - на 366-508 руб. С ростом урожайности повышался условный чистый доход и рентабельность опытных вариантов. Наибольшая прибавка чистого дохода получена у сортов Пушкинец и Луговской в варианте 2 (Биоплан-Комплекс), у сорта Детскосельский в варианте 4 (дрожжеподобные микроорганизмы) и соответственно составила 34144; 39479; 36132 руб./га. Биоплан-Комплекс обеспечивал наибольшее увеличение рентабельности: на 46,7 % (134,0 % - контроль) по сорту Пушкинец на 52,2 % (161,7 % - контроль) по сорту Луговской и на 49,7 % (115,5% - контроль) по сорту Детскосельский.
При производственной проверке действия препаратов Биоплан-Комплекс и силикатных бактерий в условиях крестьянского хозяйства Прометей Гдовского района Псковской области в среднем за 2003-2004 гг. урожайность возросла на 3,6 т/га - 16,5 % (Биоплан-Комплекс) и на 1,9 т/га - 8,7 % (силикатные бактерии). Общий выход клубней в вариантах с Биоплан-Комплекс и силикатными бактериями возрос до 396,4 тыс.шт./га (+13,3 %) и 370,2 тыс.шт./га (+5,8 %), а выход крупных клубней увеличился на 23,2 % и 12,0 %. В варианте с Биоплан-Комплекс на 3,2 т/га, а с силикатными бактериями на 1,1 т/га больше контроля был выход товарных клубней.
Выводы
1. В условиях Северо-Западного региона России, даже среднеранние сорта редко убирают после естественного отмирания ботвы. Уборка же картофеля при ещё зелёной ботве крайне не желательна, так как кожура клубней ещё тонкая и легко повреждается. В процессе хранения клубни с повреждённой кожурой плохо хранятся, дают повышенные отходы за период зимнего хранения (8-10 и более %), при этом снижаются их технологические и урожайные свойства.
2. Предуборочное опрыскивание растений картофеля (сеникация) 30 %-ным раствором жидких комплексных удобрений (ЖКУ) с соотношением N:P:K (10:34:0) за 20 и повторно за 10 дней до уборки способствует усилению естественных процессов старения и более быстрому оттоку метаболитов в клубни, что обеспечило прибавку урожая при использовании на посадку клубней массой 25-50 г. - 5,3 т/га (22,8 %) при густоте посадки 71,4 тыс. клубней на 1 га; 5,1 т/га (21,7 %) при посадке клубней массой 50-80 г. с густотой посадки 57,1 тыс. растений на 1га. Прибавка у крупных клубней (80-100 г) составила - 4,3 т/га (15,7 %).
3. Культуре картофеля свойственен достаточно низкий коэффициент размножения (1,5-3,8).
Сеникация за 20 дней, а также двукратная сеникация (за 20 и 10 дней) на всех вариантах способствовала увеличению выхода семенных клубней с единицы площади. Так, на вариантах с мелкой семенной фракцией при густоте 95,2 тыс. клубней на 1 га коэффициент размножения соответственно составил 6,3 и 6,7. Близкие результаты получены и при использовании клубней средней фракции (50-80 г).
При густоте посадки 71,4 тыс. коэффициент составил у мелких клубней в контроле 5,1; при однократной обработке ЖКУ за 20 дней - 5,6 и двукратной обработке - 6,0. Сеникация за 10 дней до уборки оказала не столь заметное влияние на коэффициент размножения.
4. Сеникация позволяет увеличить в клубнях нового урожая содержание крахмала на варианте с фракцией 25-50 г на 0,2-1,1 %, с фракцией 50-80 г - на 0,3-1,2 %, а с фракцией 80-100 г на 0,4-1,3 %. Сеникация способствовала повышению в клубнях фосфора и калия. Под влиянием сеникации клубни имеют более высокие технологические показатели, благодаря чему потери при хранении уменьшились в варианте с двукратной обработкой у сорта Сулев на 3,8 и 3, 9%, а у сорта Огонек на 3,3 и 3,5 %. Причем на долю уменьшения технического отхода и абсолютной гнили пришлось от 1,5 до 2,1 % и от 0,8 до 0,3 %.
5. Клубни, выращенные с применением сеникации, обладают высокой потенциальной продуктивностью за счет лучшей обеспеченности этих клубней питательными веществами и, прежде всего, крахмалом.
Результаты производственной проверки подтвердили эффективность сеникации. Прибавка урожая от двукратной обработки растений ЖКУ составила в среднем за 2 года 4,1 т/га, выход семенной фракции увеличился на 34,2 тыс. штук. Крахмалистость клубней повысилась на 0,9 %. Общие потери за период зимнего хранения снизились на 5,8 и 11,8 %.
6. В условиях Северо-Западного региона России наиболее экономически выгодным является применение на посадку клубней средней фракции (50-80 г) с двукратной обработкой таких посадок жидкими комплексными удобрениями. В этом варианте получена самая низкая себестоимость - 3188 руб. за 1 тонну клубней, а рентабельность производства увеличилась на 28,1 %.
7. Богатые питательными веществами клубни представляют собой благоприятную среду для самых различных возбудителей болезней. В них резервируются и передаются потомству большинство вирусных, микоплазменных, бактериальных и грибных заболеваний. Вследствие этого урожайные и посевные качества клубней в последующих репродукциях быстро ухудшаются. Существующие в настоящее время способы сортировки посадочного материала не позволяют отбраковать, заведомо малопродуктивные семенные клубни, частично пораженные грибными болезнями или в скрытой форме бактериальными.
8. Отбор клубней по плотности в солевом растворе позволяет существенно оздоровить посадочный материал. Если при ручной сортировке и переборке удаётся удалить 35-41 % явно больных и повреждённых клубней, то при сортировании в растворах солей с плотностью 1,07 г/см3 - до 77 % и 1,08 г/см3 - до 88 %. При сортировании в солевом растворе плотностью 1,07 г/см3 удаётся отделить клубни, пораженные сухими гнилями, кольцевой гнилью, функциональными болезнями и большую часть клубней, повреждённых проволочником и имеющих механические повреждения. При отборе клубней по плотности практически полностью удаляется семенной материал, пораженный комплексом вирусных болезней.
9. Клубни с плотностью 1,07 и 1,08 г/см3 обладают наиболее высокой полевой всхожестью, однако после сортирования в растворах калийной соли необходима промывка клубней чистой водой. Растворы мочевины, при изученных концентрациях, не являются токсичными и практически не снижают полевую всхожесть. Растворы удобрений, состоящие из смеси мочевины, суперфосфата и калийной соли в соотношении 1:1:1 при плотности 1,07 г/см3 и 1,08 г/см3, как в вариантах с отмывкой, так и без отмывки клубней способствуют повышению полевой всхожести (соответственно на 3,5-3,7 %).
10. При проведении сортировки клубней в солевых растворах наиболее эффективной является смесь удобрений (мочевина, суперфосфат, калийная соль). При этом даже при плотности 1,08 г/см3 не требуется промывка клубней после окончания сортировки. В среднем за 3 года данный вариант позволил получить 34,2 т/га (+25,7%), при урожайности на контроле 27,6 т/га. При использовании мочевины отмывку клубней можно не проводить до плотности раствора 1,07 г/см3. При использовании калийной соли плотность солевого раствора не должна превышать 1,06 г/см3. Раствор мочевины с плотностью 1,08 г/см3, использованный для сортировки семенного материала и его отмывка позволяют получить в среднем за 3 года до 32 т/га клубней с 1 га. Аналогичная урожайность была достигнута и при использовании калийной соли для сортировки клубней с их последующей отмывкой. Сортирование клубней среднеспелого сорта Луговской в растворах с плотностью 1,06 г/см3 оказалось не эффективным.
11. Оздоровляющее действие предпосадочной сортировки клубней в растворах удобрений проявилось в увеличении остеблённости кустов в зависимости от вида удобрения и колебалось от 0,5 до 0,8 стебля, что стало также одной из причин повышения продуктивности растений картофеля. В целом общее число стеблей на 1 га возрастало от 25 до 30 тыс.шт на 1 га. При этом наибольшее число стеблей 210 тыс./га обеспечивала сортировка в смеси удобрений, при плотности раствора 1,07 г/см3 (как с отмывом, так и без отмыва). Наибольшее число стеблей на вариантах с калийной солью (207 тыс./га) было получено в варианте с отмывом клубней и плотностью раствора 1,07 г/см3.
12. Предпосадочная сортировка в солевых растворах является достаточно эффективным семеноводческим приёмом, так как существенным образом увеличивается выход клубней семенной фракции. Так на варианте с сортировкой в мочевине при плотности раствора 1,08 г/см3 площадь возможного обсеменения увеличилась с 4,5 до 5,8 (с отмывом) и до 5,9 га (без отмыва), что превышает контроль (без сортирования по удельной массе) на 1,3-1,4.
13. Клубни картофеля принадлежат к числу скоропортящейся продукции, особенно, если они были убраны недозревшими, с нарушением технологии выращивания и уборки.
Клубни нового урожая, полученные с вариантов большей плотности посадочного материала, имеют за период хранения меньшую естественную убыль и общие потери. Так, если в контроле в среднем за 2 года хранения общие потери составили 11,4 %, то при сортировании в растворе мочевины с плотностью 1,08 г/см3 всего 6,2 %, в том числе за счет гнилей соответственно 2,3 и 0,8 %, или в 2,9 раза меньше. При сравнительной оценке растворов удобрений установлено, что потомство от клубней плотностью 1,06 г/см3 в период хранения имело одинаковые общие потери с урожаем от контрольного варианта.
14. Экономические показатели при применении смеси удобрений не уступают вариантам с калийной солью и мочевиной, где клубни отмывались. Более эффективным оказался вариант, где клубни сортировались в растворе смеси удобрений плотностью 1,08 г/см3 без отмывки. В этом варианте самая низкая себестоимость 2644 руб./т, прибыль выше, чем в контроле на 512 руб./т, а уровень рентабельности на 55,3 %.
15 Обработка семенных клубней перед посадкой биопрепаратами оказывает заметное влияние на скорость появления всходов, наступление очередных фаз развития, остеблённость кустов и, в конечном результате, на продуктивность растений. Более дружные и быстрые всходы во все годы исследований, были отмечены при обработке клубней препаратом Биоплан-Комплекс и дрожжеподобными бактериями при разведении 1:200.
Препарат Биоплан-Комплекс на 1-2 дня, а дрожжеподобные микроорганизмы на 1-3 дня ускоряли появление всходов на сортах Пушкинец и Луговской. Биоплан-Комплекс, основу которого составляет азотфиксирующая бактерия Klebsiella planticola, в целом, удлинил период от всходов до пожелтения и отмирания нижних листьев у сорта Пушкинец на 4 дня, у сорта Детскосельский на 4,3 и у сорта Луговской на 5 дней. Силикатные бактерии и дрожжеподобные грибы удлинили этот период у сортов Пушкинец - на 1 и 4 дня, Детскосельский - 2 и 4,7 дня, Луговской - 1,6 и 5,3 дня.
16. Достаточно заметное действие все препараты оказали на стеблеобразующую способность клубней. Она повышалась наиболее заметно при применении Биоплан-Комплекс на сорте Пушкинец по сравнению с контролем на 1,2 стебля/куст, сорте Детскосельский - 1,4 стебля/куст и на сорте Луговской на 0,9 стебля/куст.
Аналогичные результаты были достигнуты и при использовании дрожжеподобных микроорганизмов. Количество стеблей увеличилось соответственно на 1,1; 1,2 и 0,8 стебля на 1 куст. Силикатные бактерии оказались менее эффективными и дополнительно сформировали 0,7; 0,6 и 0,3 стеблей на 1 куст.
17. Под влиянием биопрепаратов увеличивалась высота стеблей, масса ботвы и площадь листовой поверхности. При этом наибольшее ее значение в фазу цветения было отмечено на сорте Луговской: 42,0 тыс. м2га (Биоплан-Комплекс), 39,2 тыс. м2га (силикатные бактерии) и 41,0 тыс. м2га (дрожжеподобные грибы).
18. наиболее значительная урожайность была достигнута при обработке клубней препаратом Биоплан-Комплекс и дрожжеподобными микроорганизмами на сорте Пушкинец 23,8; 23,5 т/га (прибавка к контролю - 23,3 и 21,8 %), на сорте Детскосельский - 22,3; 22,4 т/га (26,7 и 27,2 % - к контролю) и на сорте Луговской - 27,1; 26,5 т/га (23,7 и 21,0 % - к контролю). Биоплан-Комплекс и дрожжеподобным микроорганизмам несколько уступали силикатные бактерии. Применение предпосадочной сортировки клубней в солевом растворе мочевины и их предпосадочная обработка препаратом Биоплан-Комплекс способствует существенному повышению урожайных свойств семенных клубней. На сорте Пушкинец в среднем за 2 года урожайность возросла с 17,9 т/га до 23,7 т/га; на сорте Луговской с 20,6 т/га до 26,8 т/га; на сорте Детскосельский с 17,2 т/га до 22,3 т/га.
19. Использование биопрепаратов для предпосадочной обработки во все годы исследований было экономически выгодным. Снижалась себестоимость производства картофеля, возрастала прибыль и рентабельность производства. Наиболее высокие показатели экономической эффективности были при применении препарата Биоплан - Комплекс на всех сортах. При этом рентабельность на сорте Пушкинец составляла 180,7% (134% - контроль), на сорте Детскосельский 165,2% (115,5% - контроль) и сорте Луговской 213,9% (161,7% - контроль).
Предложения производству
1. С целью улучшения технологических показателей клубней и их урожайных свойств следует применять сеникацию 30 % раствором жидких комплексных удобрений (ЖКУ 10:34:0) при норме расхода рабочей жидкости не менее 250 л/га за 20 дней до оптимальных сроков уборки. В случае нечетко выраженного эффекта пожелтения и отмирания ботвы через 8-10 дней после обработки необходимо сделать повторную сеникацию 30 %-ным раствором ЖКУ не позднее, чем за 10 дней до начала уборки данной посадки.
2. С целью улучшения посевных качеств и урожайных свойств семенных клубней рекомендуется предпосадочное сортирование в растворе, состоящем из смеси удобрений (мочевина, суперфосфат, калийная соль) в соотношении 1:1:1 без последующего отмыва клубней водой при плотности рабочего раствора 1,07-1,08 г/см3.
Для приготовления раствора из смеси удобрений плотностью 1,07 г/см3 (1,08 г/см3) необходимо брать 4,9 кг мочевины (5,8 кг), 4,9 кг суперфосфата (5,8 кг) и 4,9 кг (5,8 кг) калийной соли, а из одной мочевины 19 кг (22,5 кг) на 100 л воды.
3. Для повышения урожайности и качества клубней, снижения вредоносности ризоктониоза, получения экологически чистой продукции, и достижения наивысшего годового экономического эффекта, при возделывании картофеля на дерново-подзолистых супесчаных почвах Нечерноземной зоны Северо-Западного региона целесообразно применять предпосадочную инокуляцию клубней бактериальным препаратом Биоплан-Комплекс при разведении препарата 1:400 и расходе рабочего раствора 10 л/т клубней.
Список основных работ, опубликованных по теме диссертации
- Постников А.Н. Влияние площади питания и сеникации на урожайность, качество и сохранность клубней картофеля / А.Н. Постников, Л.Е. Спасова, И.Ф. Устименко // Сельскохозяйственная наука - производству: сб. материалов XXIX научно-производственной конференции. Великие Луки, 1990, с. 29-31.
- Постников А.Н. Урожайность и семенная продуктивность клубней картофеля в зависимости от сроков проведения сеникации / А.Н. Постников, И.Ф. Устименко // Сельскохозяйственная наука - производству: сб. материалов XXIX научно-производственной конференции. Великие Луки, 1990, с.31-33.
- Инструкция по ускорению созревания и повышения урожайности картофеля с применением пестицидов / А.В. Сезенов, И.Ф. Устименко, [и др.]; ВСХИ, Великие Луки, 1990, 6 с.
- Постников А.Н. Урожай, его структура и качество клубней в зависимости от густоты стеблестоя и сроков сеникации / А.Н. Постников, И.Ф. Устименко // Известия ТСХА, 1991, №1, с.27-44.
- Устименко И.Ф. Влияние массы посадочных клубней и площади питания на урожайность и семенную продуктивность картофеля / И.Ф. Устименко, А.Н. Постников //Научные разработки и передовой опыт - производству Псковской области: сб. материалов ХХХ научно-производственной конференции. Великие Луки, 1991, с. 11-13.
- Устименко И.Ф. Влияние биоудобрений на урожайность и качество картофеля / И.Ф. Устименко, Е.В. Щелкунова // Наука и образование - возрождению сельского хозяйства России в XXI веке: сб. тр. междунар. науч.-практ. и учебно-метод. конф. Брянск, 2000, с. 90-91.
- Щелкунова Е.В. Урожайные свойства картофеля в зависимости от применения бактериального препарата Биоплан-Комплекс при различной глубине посадки / Е.В. Щелкунова, И.Ф. Устименко // Наука и образование - возрождению сельского хозяйства России в XXI веке: сб. тр. междунар. науч.-практ. и учебно-метод. конф.- Брянск, 2000, с.88-89.
- Устименко И.Ф. Отбор семенных клубней картофеля по плотности в растворах калийной соли / И.Ф. Устименко // Актуальные проблемы аграрной науки в современных условиях: тезисы XXI науч.-практ. конф. Тверь, 1998, с.125-126.
- Щелкунова Е.В. Бактерии, как агроэкологический источник питания картофеля / Е.В. Щелкунова, И.Ф. Устименко // Наука - возрождению сельского хозяйства в XXI веке: сб. тезисов XXXIV межвузов. науч-практ. конф. Великие Луки, 2001, с.58-59.
- Устименко И.Ф. Урожайность и ее структура различных сортов картофеля при обработке клубней бактериальными препаратами / И.Ф. Устименко, Е.В. Щелкунова // Наука - возрождению сельского хозяйства в XXI веке: сб. тезисов XXXIV межвузов. науч.-практ. конф. Великие Луки, 2001, с.60-61.
- Устименко И.Ф. Биоудобрения и качество картофеля / И.Ф. Устименко, Е.В. Щелкунова // Аграрная наука на современном этапе: сб. науч. тр. по материалам всерос. конф. СПб.-Пушкин, 2002, с.166-167.
- Щелкунова Е.В. Влияние биоудобрений на урожайность картофеля при различной глубине посадки / Е.В. Щелкунова, И.Ф. Устименко // Аграрная наука на современном этапе: сб. науч. тр. по материалам всерос. конф.- СПб.-Пушкин, 2002, с.167-168.
- Устименко И.Ф. Возделывание картофеля с применением биопрепаратов / И.Ф. Устименко // РИО+10: Охрана окружающей среды, природопользование, образование: сб. материалов Псков. обл. эколог. конф.- Великие Луки, 2002.- с.178-180.
- Постников А.Н. Эффективность биоудобрений на картофеле / А.Н. Постников, И.Ф. Устименко, Е.В. Щелкунова // Агро XXI.- 2002.- №7-12.- с.106-107.
- Постников А.Н. Влияние концентрации дрожжеподобных микроорганизмов на урожайность картофеля / А.Н. Постников, И.Ф. Устименко, Е.В. Щелкунова // Агро ХXI.- 2003.- №1-6.- с.118.
- Устименко И.Ф. Биоудобрения и урожайность картофеля / И.Ф. Устименко // Состояние и перспективы развития сельскохозяйственного производства Псковской области: сб. тр. науч.-практ. конф.- Великие Луки, 2004.- с.91-100.
- Щелкунова Е.В. Агробиологические аспекты применения Биоплана на посадках картофеля / Е.В. Щелкунова, И.Ф. Устименко // Производство экологически безопасной продукции растениеводства и животноводства: сб. материалов междунар. науч.-практ. конф.- Брянск, 2004.- С.320-322.
- Устименко И.Ф. Экологизация выращивания картофеля / И.Ф. Устименко, Е.В. Щелкунова // Агропромышленный комплекс: состояние и перспективы развития: сб. тр. межрегион. науч.-практ. конф., посвящ. 100-летию со дня родж. Проф. А.К. Ермолаева.- Великие Луки, 2005.- с.197-200.
- Устименко И.Ф. Агроэкологический прием возделывания картофеля / И.Ф. Устименко // Концепция устойчивого развития и реалии современной жизни: сб. материалов эколог. науч.-практ. конф.- Великие Луки, 2005.- с.187-189.
- Устименко И.Ф. Экологизация защиты картофеля от фитопатогенов / И.Ф. Устименко // Концепция устойчивого развития и реалии современной жизни: сб. материалов эколог. науч.-практ. конф.- Великие Луки, 2005.- с.189-190.
- Постников А.Н. Биоплан-К повышает урожай картофеля / А.Н. Постников, Е.В. Щелкунова, И.Ф. Устименко // Картофель и овощи.- 2005.- №1.- С.14.
- Устименко И.Ф. Картофель на Псковщине / И.Ф. Устименко.- Великие Луки, 2006.- 151с.
- Устименко И.Ф. Влияние биоудобрений на рост, развитие и продуктивность картофеля / И.Ф. Устименко // Инновационные технологии и тенденции развития сельскохозяйственного производства: сб. тр. межрегион. науч.-практ. конф.- Великие Луки, 2006.- С.88-89.
- Устименко И.Ф. Урожайность и качество семенного картофеля при предпосадочной обработке бактериальными препаратами / И.Ф. Устименко // Агро XXI.- 2007.- №1-3.- С.29-30.
- Устименко И.Ф. Сортирование и биообработка семенного картофеля / И.Ф. Устименко // Плодородие: приложение.- 2007.- №2 (35).- С.52-53.
- Малхасян А.Б. Урожайность и качество овощей при использовании биопрепаратов / А.Б. Малхасян, Е.В. Щелкунова, И.Ф. Устименко // Современные проблемы отрасли растениеводства и их практические решения: сб. тр. науч.-практ. конф.- Мичуринск-Наукоград, 2007.- С.135-137.
- Устименко И.Ф. Безопасные препараты для повышения урожайности овощей / И.Ф. Устименко, А.Б. Малхасян, Е.В. Щелкунова // Региональные проблемы повышения эффективности агропромышленного комплекса: сб. тр. всерос. науч.-практ. конф.- Курск, 2007.- с.288-291.
- Устименко И.Ф. Сортирование клубней картофеля в растворах минеральных удобрений - экологически безопасный прием / И.Ф. Устименко // Экология и реалии современной жизни: сб. материалов эколог. регион. конф.- Великие Луки, 2007.- с.150-152.
- Устименко И.Ф. Экологизация применения микробиологических препаратов / И.Ф. Устименко // Экология и реалии современной жизни: сб. материалов эколог. регион. конф.- Великие Луки, 2007.-с.156-159.
- Устименко И.Ф. Эколого-экономическая оценка отбора клубней по плотности в растворах различных удобрений / И.Ф. Устименко // Экология и реалии современной жизни: сб. материалов эколог. регион. конф.- Великие Луки, 2007, с. 159-161.
Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по сельскому хозяйству