Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по сельскому хозяйству
На правах рукописи
Черепенина Людмила Викторовна
ОПТИМИЗАЦИЯ КОНСТРУКЦИЙ
НАСАЖДЕНИЙ ФУНДУКА (Corylus pontica C. Koch)
ВО ВЛАЖНЫХ СУБТРОПИКАХ РОССИИ
Специальность 06.01.01 - общее земледелие
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени
кандидата сельскохозяйственных наук
Краснодар - 2012
Работа выполнена в Государственном научном учреждении Всероссийский научно-исследовательский институт цветоводства и субтропических культур Российской академии сельскохозяйственных наук
Научный руководитель: | Махно Василий Григорьевич доктор сельскохозяйственных наук |
Официальные оппоненты: | Ненько Наталия Ивановна доктор сельскохозяйственных наук, доцент, заведующая лабораторией физиологии и биохимии растений ГНУ СКЗНИИСиВ Россельхозакадемии Чепурной Виктор Сергеевич кандидат сельскохозяйственных наук, доцент, профессор кафедры плодоводства ФГБОУ ВПО Кубанский государственный аграрный университет |
Ведущая организация: | ГНУ Майкопская опытная станция ВИР Россельхозакадемии |
Защита диссертации состоится л30 мая 2012 года в 1300 часов на заседании диссертационного совета Д 006.056.01 при Государственном научном учреждении Северо-Кавказский зональный научно-исследовательский институт садоводства и виноградарства Россельхозакадемии по адресу: 350901, г.аКраснодар, ул. 40 лет Победы, 39, тел./факс. 8 (861) 257-57-02, Е-mail: kubansad@kubannet.ru
С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ГНУ СКЗНИИСиВ Россельхозакадемии, с авторефератом - на официальном сайте ГНУ СКЗНИИСиВ Россельхозакадемии
Объявление о защите и автореферат размещены на официальном сайте ВАК РФ автореферат разослан л___ ___________ 2012 г.
Ученый секретарь
диссертационного совета,
кандидат сельскохозяйственных наук В.В. Кудряшова
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность. Культура фундука имеет многоцелевое использование. В этом отношении исключительно ценным является орех фундука, продукция которого пользуется неограниченным спросом у населения и служит незаменимым сырьем для кондитерской промышленности. Несмотря на то, что фундук является наиболее распространенной орехоплодной культурой Краснодарского края, за последние годы площади его насаждений заметно уменьшились, сократилось валовое производство, снизилась урожайность. Сложившееся положение обусловлено следующими факторами: не надлежащим агротехническим уходом за насаждениями; устаревшим сортиментом; возрастным составом существующих насаждений, требующих перезакладки и реконструкции. Отсутствие маточников-питомников сдерживает освоение новых территорий и закладку современными сортами новых насаждений.
Изменение существующего положения в лучшую сторону возможно на основе целевой программы развития отрасли, которая направлена на укрепление материально-технической базы, создания инновационных технологических разработок, совершенствование форм организации труда в плодоводстве.
В современных экономических условиях хозяйствования из всего многообразия приемов повышения эффективности производства фундука, очень важно сосредоточить внимание на тех задачах, решение которых гарантирует стабильно высокую урожайность и качество продукции. К числу приоритетов в технологии возделывания культуры фундука относятся сорт и тип конструкции насаждений. В этой связи оптимизация конструкций насаждений фундука на основе современных сортов и формировок является актуальной и представляет как научный, так и практический интерес. Диссертационная работа выполнена в соответствии с тематическим планом научно-исследовательских работ ГНУ ВНИИЦиСК Россельхозакадемии (№ 04.16.04.03.03).
Цель исследований - оптимизировать конструкции насаждений фундука интенсивного типа для повышения реализации продукционного потенциала его сортов в условиях влажных субтропиков России.
Задачи исследований:
Цизучить воздействие агрометеорологических условий зоны влажных субтропиков на урожайность фундука;
Цвыявить особенности биологии цветения и плодоношения растений фундука;
Цопределить влияние системы конструкция-сорт на биометрические характеристики растения;
Цизучить влияние типа конструкции и сортов на продуктивность, устойчивость и периодичность плодоношения фундука во влажных субтропиках России;
Цустановить влияние системы конструкция-сорт на биохимические показатели ядра и техническую характеристику орехов;
Цпровести сравнительный анализ экономической эффективности возделывания фундука в системе конструкция-сорт.
Научная новизна. Выявлена зависимость периодичности и устойчивости плодоношения фундука от лимитирующих факторов среды произрастания в определенные периоды вегетации. Разработаны математические модели взаимосвязи урожайности фундука от погодных условий, позволяющие прогнозировать величину урожая. Впервые установлены преимущества возделывания плодоносящих насаждений фундука в условиях влажных субтропиков России при штамбовых формировках Татура и Дерево по урожайности, техническим и качественным характеристикам орехов и экономической эффективности. Для отрасли ореховодства предложено понятие конструкция-сорт - комплексное технологическое определение, учитывающее совокупность формировок растений и биологических особенностей сорта.
Практическая значимость работы. Разработаны методические рекомендации по основным элементам технологии возделывания фундука. Рекомендованы оптимальные конструкции растений фундука плодоносящих насаждений, обеспечивающие получение высоких качественных урожаев от 10 до 13,1 ц/га, увеличение рентабельности производства от 93,3 до 123%, снижение трудоемкости работ на производство единицы продукции более чем в 2 раза.
В ОАО Дагомысчай, г.Сочи внедрены штамбовые формировки фундука Татура и Дерево на площади 50 га, позволяющие повысить продуктивность культуры на 69-84 %, поднять уровень рентабельности на 20 пунктов.
Основные положения, выносимые на защиту:
Цпрогнозирование урожайности культуры фундука в зависимости от погодных условий и биологических особенностей сортов.
Цадаптивность культуры фундука при оптимизации системы конструкция-сорт в условиях влажных субтропиков России.
Цэкономическая эффективность выращивания ореха фундука в системе конструкция-сорт.
Апробация работы. Результаты доложены на II всероссийской научной конференции студентов и молодых ученых с международным участием Актуальные проблемы современных аграрных технологий (Астрахань, 2007); Международной научно-практической конференции Сорта и технологии: инновации в растениеводстве (Щучин, Беларусь, 2010); IV Международной научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и студентов Перспективная техника и технология (Николаев, Украина, 2010); на заседаниях экспертно-методической комиссии ГНУ ВНИИЦиСК Россельхозакадемии 2007-2009 гг.
Публикации результатов исследований. По материалам исследований опубликовано 6 научных статей, отражающих основные научные результаты диссертации, в том числе 1 в рецензируемом издании, определенном ВАК РФ, 1 издание методических рекомендаций.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работы выполнена на 125 страницах, состоит из введения, 3 глав, выводов, рекомендаций производству. Работа содержит 36 таблиц, 31 рисунок и график, 13 приложений. Список использованной литературы включает 190 наименований, в том числе 43 иностранных источника.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Введение. Проведено обоснование актуальности работы, определены цели, задачи исследований, обозначена научная новизна, практическая значимость работы и основные положения выносимые на защиту.
1 Современное состояние культуры фундука (обзор литературы).
Проведен аналитический обзор литературы посвященной истории, значению и ареалу распространения культуры фундука. Дана оценка роли и значению фундука в структуре производства сельскохозяйственных культур. Комплексным анализом мирового производства ореха фундука отмечена тенденция увеличения производства ореха фундука в странах-производителях этой культуры. Обоснована необходимость перехода на более совершенные технологические приемы выращивания фундука.
2 Объекты и методы исследований. Исследования проводились на производственном участке фундука Опытное поле ГНУ ВНИИЦиСК Россельхозкадемии, 1998 года посадки, в период с 2007 по 2009 гг. Повторность опыта 4-х кратная, в каждой повторности по 5 учетных растений; в каждом варианте 20 растений. Для каждой конструкции фундука подобраны одинаковые по силе роста растения. Схема посадки 6 х 5 м.
Объектами исследований явились 2 сорта фундука: широко районированный Черкесский-2 и сорт нового поколения Президент.
В опыте изучали влияние формировок растений на продуктивность изучаемых сортов фундука: Куст (контроль), штамбовые: Татура и Дерево.
В диссертационной работе использованы следующие методы исследований: полевой, математический, компьютерное прогнозирование, экономико-статистический.
Постановка опыта проводилась в соответствии с Методикой полевого опыта (Доспехов, 1985), Программой и методикой сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур (под ред. Лобанова, 1973; под ред. Седова, 1999), метеорологические условия - по данным Сочинской метеостанции (Мосияш, 1963), биометрические исследования - по Методике определения прироста крон и Методике определения биометрических показателей кроны (Голиков, 1974; 1976; 2010; Анучин, 1982).
Периодичность и устойчивость плодоношения фундука определялась по В.И. Кашину (1994; 1995).
Числовые значения измерений и учетов обработаны методом математической статистики (Боровиков, 2000; 2003; Наследов, 2005; Халафян, 2007; Вуколов, 2008).
В процессе исследований был использован комплекс экономико-статистических методов оценки экономической эффективности производства орехов фундука, общепринятых в экономических исследованиях в сельском хозяйстве (Дуброва, 1958; Попович, 1982). Экономическую эффективность рассчитывали на основании технологических карт, с использованием данных литературных источников, нормативных актов, периодических изданий (Брызгалов, 1959; Милявский, 1967; Кулик, 1970; Котов, 1977; Захаров, 1993; Боев, 1995; Егоров, 2003, 2006, 2009; Шакиров, 2004; Косякин, 2005).
3 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1 Влияние погодных условий на продукционный потенциал
культуры фундука
За период исследований (2006Ц2009 гг.) температура воздуха и годовая сумма осадков характеризовались относительной выравненностью (рис. 1).
Рисунок 1 - Гидротермические условия Черноморского побережья Краснодарского края, 2006Ц2009 гг.
Среднегодовая температура воздуха составила соответственно 14,2; 14,7; 14,4; 14,8 С. Она была выше среднего многолетнего показателя (14,1 С), так как среднемесячные температуры воздуха июля и августа превышали средние многолетние. За годы исследований выпало осадков по годам соответственно: 1872; 1817; 1566; 1712 мм (среднее многолетнее количество осадков 1543 мм).
При анализе количества осадков по декадам, за период с мая по август, наблюдалось снижение их количества в сравнении с зимним и весенним периодами, который характеризуется наибольшей активностью растений фундука, связанной с формированием генеративных органов под урожай будущего года, интенсивным формированием ядра. При поверхностном залегании корневой системы (в слое почвы 25Ц30 см) наблюдается ее угнетение, что отрицательно сказывается на росте и развитии растений (табл.1).
Таблица 1 - Количество осадков (мм) в период формирования завязи и
созревания орехов фундука, 2006Ц2009 гг.
Месяцы | Декады | Количество осадков по годам исследований, мм | Многолетнее 1896Ц1965 | ||||
2006 | 2007 | 2008 | 2009 | среднее 2006Ц2009 | |||
Май | 1 | 41,0 | 87,0 | 68,6 | 96,9 | 73,4 | 27 |
2 | 30,8 | 0,0 | 49,8 | 55,5 | 34,0 | 24 | |
3 | 56,4 | 1,2 | 123,3 | 16,5 | 49,4 | 25 | |
Сумма | 128,2 | 88,2 | 241,7 | 168,9 | 156,8 | 76 | |
Июнь | 1 | 23,0 | 14,5 | 10,4 | 3,0 | 12,7 | 29 |
2 | 1,5 | 91,8 | 25,9 | 67,8 | 46,8 | 30 | |
3 | 7,7 | 73,3 | 17,3 | 1,0 | 24,8 | 30 | |
Сумма | 32,3 | 179,3 | 53,6 | 71,8 | 84,3 | 89 | |
Июль | 1 | 60,0 | 12,6 | 76,6 | 51,5 | 50,2 | 31 |
2 | 30,0 | 3,7 | 69,6 | 59,1 | 40,6 | 32 | |
3 | 4,0 | 22,5 | 1,2 | 55,9 | 20,9 | 34 | |
Сумма | 94,1 | 38,8 | 147,4 | 166,0 | 111,6 | 97 | |
Август | 1 | 0,0 | 71,5 | 57,3 | 85,9 | 53,7 | 34 |
2 | 3,2 | 9,0 | 0,1 | 1,5 | 3,4 | 34 | |
3 | 3,9 | 3,2 | 10,2 | 17,4 | 8,7 | 38 | |
Сумма | 7,0 | 83,7 | 67,9 | 104,8 | 65,9 | 106 | |
Отмечено неравномерное распределение осадков в период с мая по август, особенно критическими показатели были в августе 2006 г. - 7,0 мм; июле 2007 г. - 38,8 мм; июне 2008 г. - 53,6 мм; июне 2009 г. - 71,8 мм. В последующем дефицит влаги оказывал незначительное влияние на вкусовые качества ореха.
При оценке влияния количества атмосферных осадков (подекадно) на урожайность ореха фундука была выявлена следующая корреляционная связь (табл. 2).
Установлена тесная корреляционная взаимосвязь между урожайностью изучаемых сортов и осадками в период наибольшей активности растений (июль-август). В периоды с мая по июнь корреляционная связь слабая или отрицательная.
Таблица 2 - Коэффициенты корреляции между осадками и урожайностью фундука, 2006-2009 гг.
Сорта | Конструкции | Май | Июнь | Июль | Август |
Черкесский-2 | Куст (контроль) | 0,62 | Ц0,17 | 0,83 | 0,76 |
Татура | 0,56 | Ц0,15 | 0,81 | 0,77 | |
Дерево | 0,55 | Ц0,21 | 0,84 | 0,73 | |
Президент | Куст (контроль) | 0,48 | Ц0,18 | 0,81 | 0,74 |
Татура | 0,38 | Ц0,01 | 0,70 | 0,84 | |
Дерево | 0,57 | Ц0,11 | 0,79 | 0,80 |
Разработаны математические модели регрессионной зависимости урожайности фундука (у) от осадков, выпадающих в июле (х) (табл. 3).
Таблица 3 - Зависимость урожайности фундука (у) от количества осадков в июле (х), 2006-2009 гг.
Конструкция | Уравнение регрессии | Коэффициент корреляции |
Сорт Черкесский-2 | ||
Куст (контроль) | у = 4,5052 + 0,0119х | 0,83 |
Татура | у = 8,2436 + 0,0221х | 0,81 |
Дерево | у = 7,3346 + 0,0226х | 0,84 |
Сорт Президент | ||
Куст (контроль) | у = 6,2384 + 0,0101х | 0,81 |
Татура | у = 10,792 + 0,0195х | 0,70 |
Дерево | у = 9,0576 + 0,0224х | 0,79 |
Использование уравнений регрессии позволяет прогнозировать урожайность сортов Черкесский-2 и Президент при различных конструкциях насаждений фундука в зависимости от погодных условий года. Урожайность фундука тесно зависит от количества осадков, выпавших в июле-августе независимо от конструкций.
Несмотря на критические периоды влагообеспеченности здесь в полной мере проявилась высокая толерантность фундука к условиям произрастания. Таким образом, гидротермический режим влажных субтропиков России благоприятен для роста, развития и получения высоких урожаев фундука.
3.2 Особенности биологии фундука в системе конструкция-сорт
Формирование репродуктивных органов
Формирование репродуктивных органов предопределяет развитие самого растения, основные фазы роста, продуктивность и качество урожая.
На основании фенологических наблюдений были определены сроки формирования плодовых почек в зависимости от конструкции и сорта фундука (табл. 4).
Таблица 4 - Влияние конструкции растений фундука на продолжительность формирования плодовых почек, 2007Ц2009 гг.
Конструкции | Начало | Конец | Продолжительность, дней |
сорт Черкесский-2 | |||
Куст (контроль) | 28.04 | 23.06 | 55 |
Татура | 25.04 | 22.06 | 58 |
Дерево | 22.04 | 20.06 | 59 |
сорт Президент | |||
Куст (контроль) | 23.04 | 20.06 | 58 |
Татура | 20.04 | 18.06 | 59 |
Дерево | 16.04 | 16.06 | 61 |
У изучаемых сортов начало появления плодовых почек приходится на вторую-третью декаду апреля, продолжительность формирования плодовых почек охватывает в среднем два месяца. У сортов Черкесский-2 и Президент при штамбовых формировках Татура и Дерево выявлено более раннее формирование плодовых почек в сравнении с кустовой формировкой (контроль) на 3Ц7 дней.
Начало формирования мужских сережек на Черноморском побережье приходится на июнь, заканчивается в июле и совпадает с периодом, когда куст находится в полном облиствлении с несозревшими плодами урожая текущего года (табл. 5).
Таблица 5 - Продолжительность формирования мужских соцветий (сережек), 2007Ц2009 гг.
Конструкции | Начало | Конец | Продолжительность, сутки |
сорт Черкесский-2 | |||
Куст (контроль) | 05.06 | 13.07 | 38 |
Татура | 02.06 | 12.07 | 40 |
Дерево | 28.05 | 10.07 | 43 |
сорт Президент | |||
Куст (контроль) | 16.06 | 22.07 | 36 |
Татура | 12.06 | 20.07 | 38 |
Дерево | 10.06 | 21.07 | 41 |
Процесс образования мужских соцветий (сережек) по сортам довольно продолжительный, от 36 до 43 дней в июне-июле. Разница по сортам в сроках формирования мужских сережек по сорту Черкесский-2 при кустовой формировке, Татура и Дерево - от 3 до 8 дней, по сорту Президент соответственно от 4 до 6 дней.
Отмечено более раннее формирование мужских соцветий при штамбовой формировке растений сортов по типу Татура и Дерево в сравнении с кустовой формировкой - на 3Ц8 дней. Мужские сережки формируются в основном на однолетнем приросте побегов.
Основные фенологические фазы развития фундука. Цветение мужских и женских цветков изучаемых сортов в условиях Черноморского побережья Краснодарского края не выходит за пределы 3-х месяцев и продолжается с января по март. Сорта Черкесский-2 и Президент имеют несовпадающие периоды цветения мужских и женских цветков, которые в своих начальных и конечных стадиях не пересекаются во времени (дихогамия).
Установленный разновременный период цветения мужских и женских цветков, в свою очередь, указывает на степень дихогамии сортов и определяет тип цветения. Изучаемые сорта относятся к протандричному, более раннему цветению мужских соцветий (табл. 6).
Таблица 6 - Сроки цветения мужских и женских соцветий фундука сортов Черкесский-2 и Президент, 2007-2009 гг.
Конструкции | Соцветия | 2007 г. | 2008 г. | 2009 г | ||||
начало | конец | начало | конец | начало | конец | |||
сорт Черкесский-2 | ||||||||
Куст (к) | женские | 30.01 | 08.03 | 04.02 | 12.03 | 18.01 | 25.02 | |
мужские | 25.01 | 20.02 | 28.01 | 27.02 | 14.01 | 15.02 | ||
Татура | женские | 28.01 | 06.03 | 02.02 | 09.03 | 15.01 | 22.02 | |
мужские | 23.01 | 17.02 | 25.01 | 24.02 | 10.01 | 13.02 | ||
Дерево | женские | 26.01 | 03.03 | 23.01 | 07.03 | 13.01 | 20.02 | |
мужские | 20.01 | 15.02 | 23.01 | 22.02 | 08.01 | 10.02 | ||
сорт Президент | ||||||||
Куст (к) | женские | 23.01 | 12.03 | 28.01 | 05.03 | 25.01 | 03.03 | |
мужские | 20.01 | 25.02 | 21.01 | 24.02 | 20.01 | 23.02 | ||
Татура | женские | 20.01 | 10.03 | 25.01 | 03.03 | 23.01 | 05.03 | |
мужские | 19.01 | 23.02 | 20.01 | 22.02 | 18.01 | 21.02 | ||
Дерево | женские | 18.01 | 08.03 | 23.01 | 01.03 | 20.01 | 03.03 | |
мужские | 18.01 | 22.02 | 18.01 | 20.02 | 16.01 | 20.02 | ||
Цветение сорта нового поколения Президент наступает на несколько дней раньше широко районированного сорта Черкесский-2. По конструкциям разница была незначительная: у сорта Черкесский-2 в среднем от 2 до 7 дней и у сорта Президент от 3 до 10 дней.
Набухание почек у сорта Черкесский-2 в зависимости от конструкции проходило в начале первой декады марта (01.03Ц 05.03) с разницей в 4 дня, у сорта Президент - в конце первой, начале второй декады марта (09.03Ц12.03), с разницей в 3 дня (табл. 7).
Таблица 7 - Влияние конструкции и сорта на сроки наступления фенологических фаз развития фундука, 2007Ц2009 гг.
Конструкции | Фенологические фазы | |||||
Набухание почек | Распускание почек | Рост побегов | Начало формирования завязи | Созревание орехов | истопад (начало) | |
сорт Черкесский-2 | ||||||
Куст (к) | 05.03 | 10.03 | 15.03 | 24.04 | 10.08 | 23.11 |
Татура | 03.03 | 08.03 | 13.03 | 23.04 | 08.08 | 20.11 |
Дерево | 01.03 | 06.03 | 11.03 | 20.04 | 07.08 | 19.11 |
сорт Президент | ||||||
Куст (к) | 12.03 | 15.03 | 20.03 | 28.04 | 15.08 | 27.11 |
Татура | 10.03 | 13.03 | 18.03 | 26.04 | 13.08 | 25.11 |
Дерево | 09.03 | 12.03 | 18.03 | 25.04 | 12.08 | 24.11 |
Распускание почек приходится на первую декаду марта у сорта Черкесский-2 (06.03Ц10.03) и на вторую декаду марта у сорта Президент (12.03Ц15.03).
Рост побегов у изучаемых сортов при различных формировках начинался во второй декаде марта. По изучаемым сортам при разных конструкциях насаждений существенной разницы начала роста побегов не наблюдалось.
Формирование завязи наступает у сорта Черкесский-2 и сорта Президент в третьей декаде апреля, с разницей между сортами в несколько дней. У изучаемых сортов отмечено относительно раннее начало образования завязи (20.04 - 25.04), с продолжительностью периода до 73 дней (табл. 7).
Большое практическое значение имеет срок созревания орехов. Изучаемые сорта относятся к сортам среднего срока созревания - у сорта Черкесский-2 - в первой декаде августа, у сорта Президент - во второй декаде августа.
Как видно из таблицы 7, срок созревания орехов зависит не только от биологических особенностей сорта, но и от формировки. При штамбовых конструкциях Татура и Дерево у сортов Черкесский-2 и Президент созревание происходило раньше по сравнению с кустовой формировкой за счет более полного использования питательных веществ растения и потенциала среды произрастания.
истопад у растений фундука начинается осенью со 2Ц3 декады ноября независимо от сорта и конструкций.
Таким образом, на различные фазы развития растения фундука в большей степени влияет сортовая особенность культуры. Конструкции оказывают незначительное влияние на вегетационный период развития фундука и созревание орехов, ускоряя или замедляя некоторые фенологические фазы.
Биометрические параметры роста и развития растений в зависимости от сорта и типа формировки фундука
Изучение силы роста кустов тесно связано с разработкой большинства агротехнических приемов выращивания этой культуры, поскольку побегах текущего года формируется урожай.
Выявлена тесная взаимосвязь величины прироста растений фундука по высоте (у) и возраста растений (х) которая характеризуется логарифмическими уравнениями и динамикой увеличения прироста побегов (табл. 8). Прирост растений в высоту у изучаемых сортов увеличивался.
Таблица 8 - Зависимость величины прироста в высоту (у) растений фундука от возраста (х) за годы исследований, rэ = 1
Формировки | огарифмические уравнения |
сорт Черкесский-2 | |
Куст (контроль) | y = 17,004 + 1,2769ln(x) |
Татура | y = 25,243 + 1,7703ln(x) |
Дерево | y = 37,993 + 2,6351ln(x) |
сорт Президент | |
Куст (контроль) | y = 21,691 + 1,6329ln(x) |
Татура | y = 34,207 + 1,5517ln(x) |
Дерево | y = 38,145 + 1,5439ln(x) |
Размеры высоты и ширины кроны определяют такой важный показатель, как объем кроны. Проекция кроны за годы исследований в среднем увеличилась: у сорта Черкесский-2 при формировке Куст (контроль) на - 1,3 м3, при формировке Татура на - 2,0 м3, при формировке Дерево на - 3,0 м3. У сорта Президент - при формировке Куст (контроль) на - 1,7 м3, при формировке Татура на - 2,7 м3 , при формировке Дерево - на 3,0 м3.
У растений штамбовых формировок Татура и Дерево прирост высоты и диаметра кроны значительно больше, что свидетельствует об их высокой технологичности по сравнению с контрольным вариантом. При кустовой формировке снижается прирост побегов за счет загущенности кроны, ухудшения проветриваемости кустов. Кроме того, в кустах с большим количеством стволов больше осыпается завязи, образуется много пустых орехов, плодообразование наблюдается лишь на внешней части кроны кустов.
Между урожайностью фундука и объемом кроны изучаемых конструкций существует довольно тесная прямолинейная зависимость, выраженная соответствующими регрессионными уравнениями и коэффициентами корреляции. Однако, у сорта Черкесский-2 при формировке Куст зависимость имеет отрицательное значение (до определенного объема кроны) (табл. 9).
Таблица 9 - Зависимость урожайности фундука (у) (в орехах) в зависимости от объема кроны (х), 2007Ц2009 гг.
Конструкции | Уравнение регрессии | Коэффициент корреляции |
сорт Черкесский-2 | ||
Куст (контроль) | y = Ц2,83 + 1,67х | 0,993 |
Татура | y = 1,91 + 2,02х | 0,979 |
Дерево | у = 1,45 + 1,30х | 0,976 |
сорт Президент | ||
Куст (контроль) | у = 1,58 + 1,07х | 0,958 |
Татура | у = 2,65 + 1,59х | 0,969 |
Дерево | у = 1,95 + 1,46х | 0,994 |
Таким образом, сила роста и урожайность фундука зависят от условий формирования кроны, от особенностей сорта и возраста растений. Изменение структуры растений при штамбовых формировках Татура и Дерево проявляется практически по всем биометрическим параметрам: приросту по высоте, формированию и изменениям кроны, увеличению диаметра штамба, улучшающих технологичность культуры и увеличению продукционного потенциала растения.
3.3 Влияние системы конструкция-сорт на продуктивность и качество ореха фундука
Урожайность сортов фундука в зависимости от конструкции растений
Характеристика плодоношения фундука в условиях влажных субтропиков России составлена на основе учета урожая орехов за годы исследований (табл. 10).
Таблица 10 - Биологические показатели продуктивности фундука, 2007Ц2009гг.
Конструкции | Урожайность насаждений по годам, ц/га | Отклонение от контроля, ц/га | Коэффициент устойчивости плодоношения, межсортовой | Периодич-ность плодоноше-ния, % | ||||
2007 | 2008 | 2009 | Средняя | |||||
сорт Черкесский-2 | ||||||||
Куст (к) | 5,0 | 6,0 | 6,7 | 5,9 | - | 0,89 | 9 | |
Татура | 9,2 | 10,8 | 12,5 | 10,8 | +4,9 | 0,88 | 9 | |
Дерево | 8,3 | 9,9 | 11,7 | 10,0 | +4,1 | 0,89 | 11 | |
НСР0,5 | 2,9 | - | - | |||||
Средняя урожайность, ц/га | 7,5 | 8,9 | 10,3 | 26,7 | - | 0,89 | 10 | |
Коэффициент устойчивости плодоношения | -4,89 | -4,88 | -4,90 | - | - | - | - | |
сорт Президент | ||||||||
Куст (к) | 6,7 | 7,3 | 8,3 | 7,4 | - | 0,93 | 6 | |
Татура | 11,7 | 12,5 | 15,0 | 13,1 | +5,6 | 0,91 | 7 | |
Дерево | 10,0 | 11,7 | 13,3 | 11,7 | +4,2 | 0,91 | 8 | |
НСР0,5 | 2,9 | - | - | |||||
Средняя урожайность, ц/га | 9,5 | 10,5 | 12,2 | 32,2 | - | 0,91 | 7 | |
Коэффициент устойчивости плодоношения | -4,86 | -4,87 | -4,88 | - | - | - | - | |
Установлено существенное влияние штамбовых формировок Татура и Дерево на урожайность растений фундука сортов Черкесский-2 и Президент.
Урожайность сорта нового поколения Президент при формировках Куст, Татура, Дерево на 17 - 25% была выше урожайности широко районированного сорта Черкесский-2 тех же формировок.
Как известно, одним из важнейших показателей биологического потенциала плодовых растений является их продуктивность. А качественными характеристиками, в главной мере определяющими этот потенциал, наряду с урожайностью, являются показатели устойчивости и периодичности плодоношения.
Уровень устойчивости по продуктивности сорта Черкесский-2 при формировках Куст (контроль), Татура и Дерево составил 0,88 - 0,89, сорта Президент, соответственно - 0,91Ц0,93. Следовательно, за анализируемый период времени изучаемая система конструкция-сорт показала высокую устойчивость культуры по продуктивности (табл. 10).
Коэффициент периодичности плодоношения по сортам и формировкам практически не отличался и был в пределах: по сорту Черкесский-2 от 9 до 11 %, по сорту Президент 6Ц8 %, то есть на уровне ежегодно плодоносящих.
Анализ плодоношения фундука по годам показал отрицательные значения коэффициента устойчивости плодоношения, для сорта Черкесский-2 от Ц4,88 до Ц4,90, для сорта Президент от Ц4,86 до Ц4,88, что свидетельствует о межгодовой неустойчивости. Главным стрессовым абиотическим фактором, отрицательно повлиявшим на устойчивость плодоношения, явился дефицит влаги в период формирования урожая (июль-август).
Применение коэффициента устойчивости плодоношения для оценки стабильности в дополнение к средней урожайности позволит повысить точность оценки как сортов, так и конструкций, эффективность производства, экономическую эффективность отрасли.
Интенсификация производства орехов фундука возможна возделыванием новых высокопродуктивных сортов, к которым относится сорт Президент, а также формированием оптимальной конструкции растений.
Влияние конструкции растений и сорта на техническую
характеристику орехов
Хозяйственная ценность орехов определялась данными механического анализа: процентное соотношение веса ядра к весу ореха, выполненность ядра, процент усушки (одни из наиболее характерных признаков в оценке сортов). Высоко оцениваются орехи когда они крупного размера, с тонкой скорлупой, хороши на вкус и красиво окрашены.
Процент выхода сухих орехов в среднем за 3 года сортов Черкесский-2 и Президент в зависимости от формировок представлен на рисунке 2.
Рисунок 2 - Процент выхода сухих орехов фундука
в зависимости от конструкции и сорта (среднее за 2007-2009 гг.)
Выход сухих орехов при кустовой формировке сорта нового поколения Президент был существенно выше контрольного варианта (Куст) широко районированного сорта Черкесский-2. Штамбовая формировка Татура оказала значительное влияние на выход сухих орехов изучаемых сортов, при формировке Дерево выход сухих орехов сорта Президент также был больше по сравнению с сортом Черкесский-2.
Важный показатель при оценке ореха фундука - соотношение веса ядра и скорлупы. Процент выхода ядра в орехах сорта Черкесский-2 при формировке Татура составил - 49,0 %, при формировке Дерево - 50,7 %, что на 1,4Ц3,1 % выше контроля (куст) (табл. 11).
У фундука сорта Президент процент выхода ядра при формировке Татура достиг 48,1 %, при формировке Дерево 49,8 %, что выше контроля (куст) на 3,8Ц5,5 %.
Таблица 11 - Влияние конструкций и сорта на технические показатели ореха фундука, 2007Ц2009 гг.
Конструкции | Количество орехов в 1 кг, шт. | Масса | Величина ореха, мм | ||||
грамм | % | ||||||
ореха | ядра | ореха | ядра | длина | ширина | ||
сорт Черкесский-2 | |||||||
Куст (к) | 564 | 1,80 | 0,86 | 52,5 | 47,5 | 1,7 | 1,2 |
Татура | 529 | 1,90 | 0,93 | 51,0 | 49,0 | 1,9 | 1,5 |
Дерево | 516 | 1,95 | 0,99 | 49,3 | 50,7 | 2,1 | 1,7 |
НСР0,5 | 0,36 | ||||||
сорт Президент | |||||||
Куст (к) | 344 | 2,92 | 1,30 | 55,6 | 44,4 | 2,0 | 1,8 |
Татура | 310 | 3,24 | 1,56 | 51,8 | 48,1 | 2,3 | 2,2 |
Дерево | 286 | 3,51 | 1,74 | 50,2 | 49,8 | 2,5 | 2,3 |
НСР0,5 | 0,29 | ||||||
Средняя масса ореха при штамбовых формировках Татура и Дерево сорта Черкесский-2 была больше контроля на 0,10Ц0,16 г, сорта Президент на 0,31Ц0,59 г.
Масса ядра и орехов сорта нового поколения Президент существенно превышала массу ядер и орехов широко районированного в субтропиках России сорта Черкесский-2.
Формирование растений по типу Татура и Дерево сорта Президент увеличивало среднюю массу орехов и несущественно отразилось на сорте Черкесский-2.
Таким образом, комплекс данных по урожайности фундука и механического анализа орехов подтверждает преимущество конструкций Татура и Дерево, особенно сорта нового поколения Президент.
Качественный анализ готовой продукции фундука
Определение качественного состава и содержания белковых соединений в ядре, которые во многом определяют пищевую ценность орехов, проведено в лаборатории биохимии растений (табл. 12).
Содержание жира в орехах сорта Президент превышало показатели сорта Черкесский-2 на 2 %, по белку - на 2Ц6 %.
Таблица 12 - Биохимический состав ореха фундука, 2007-2009 гг.
Формиров- ки | Жир, % | Белки, % | Витамины, мг на 100 г орехов | Жирные кислоты, % | ||||
Е | В1 | В2 | В6 | олеиновая | иноле-вая | |||
сорт Черкесский-2 | ||||||||
Куст (к) | 68,2 | 16,5 | 34,1 | 0,33 | 0,12 | 0,24 | 84,5 | 8,7 |
Татура | 68,5 | 16,2 | 34,3 | 0,34 | 0,13 | 0,25 | 84,7 | 8,8 |
Дерево | 68,7 | 16,7 | 34,5 | 0,35 | 0,14 | 0,25 | 84,8 | 8,9 |
сорт Президент | ||||||||
Куст (к) | 69,5 | 17,0 | 36,0 | 0,35 | 0,13 | 0,27 | 85,0 | 7,8 |
Татура | 69,7 | 17,1 | 36,2 | 0,36 | 0,14 | 0,28 | 85,2 | 7,9 |
Дерево | 69,8 | 17,1 | 36,3 | 0,37 | 0,15 | 0,29 | 85,3 | 7,9 |
Полученные данные подтверждают, что фундук по биохимическому составу относится в высокомасличной культуре, что обуславливает необходимость его широкого распространения.
3.4 Экономическая эффективность фундука в системе
конструкция-сорт
Технолого-экономическая эффективность - совокупность технологических и экономических эффектов относительно природных (естественно-экономических) и финансово-материальных издержек. Оценка уровня экономической эффективности служит критерием оценки технологической эффективности, своего рода ограничителем.
Для определения экономической эффективности возделывания орехов фундука с применением различных формировок использовались данные по урожайности культуры, а также показатели, характеризующие уровень использования материальных и трудовых ресурсов (табл. 13).
Сорт Президент отвечает основным требованиям орехового производства: высокой продуктивностью, вкусовыми и питательными качествами, устойчивостью к неблагоприятным погодным условиям, вредителям и болезням.
Перспективной для производства формировкой, во-первых, может быть только та, которая по своей трудоемкости доступна данному производству.
Ко второму требованию следует отнести создание кроны, которая позволила бы увеличить производительность при уходе за почвой, кустами и на уборке урожая.
В-третьих, конструкция должна обеспечивать получение качественного урожая.
Таблица 13 - Экономическая эффективность производства ореха фундука, 2007-2009 гг.
Показатели | сорт Черкесский-2 | сорт Президент | |||||
Куст (к) | Татура | Дерево | Куст (к) | Татура | Дерево | ||
Урожайность, ц/га | 5,9 | 10,8 | 10,0 | 7,4 | 13,1 | 11,7 | |
Средняя цена реализации, руб./ц | 8000 | 8000 | 8000 | 8000 | 8000 | 8000 | |
Выручка от реализации, тыс.руб./га | 47,2 | 86,4 | 80,0 | 59,2 | 104,8 | 93,6 | |
Себестоимость единицы продукции, руб./ц | 5306,2 | 3948,6 | 4138,4 | 4674,2 | 3587,1 | 3764,6 | |
Затраты на производство, тыс.руб./га | 31,3 | 42,6 | 41,4 | 34,6 | 47,0 | 44,0 | |
Трудозатраты, чел./час | |||||||
- на 1 ц | 137,6 | 69,0 | 68,6 | 118,9 | 65,4 | 65,2 | |
- на 1 га | 811,8 | 747,2 | 683,9 | 883,7 | 851,8 | 763,5 | |
Прибыль от реализации, тыс. руб./га | 15,9 | 43,8 | 38,6 | 24,6 | 57,8 | 49,6 | |
Отклонение реализационной прибыли от контроля, тыс.руб./га | - | 27,9 | 22,7 | - | 33,2 | 25,0 | |
Рентабельность производства, % | 50,8 | 102,6 | 93,3 | 71,2 | 123,0 | 112,5 | |
Отклонение рентабельности производства варианта от контроля, пунктов | - | 51,8 | 42,5 | - | 51,8 | 41,3 | |
Использование в промышленных насаждениях сорта нового поколения Президент наглядно демонстрирует его высокую эффективность: более рациональное использование земельных и других ресурсов; снижение издержек на производство единицы продукции в среднем на 19 - 23 % в зависимости от штамбовых формировок; сокращение трудовых затрат на единицу продукции в 2 раза; рост прибыли от реализации на 25-33 тыс.руб./га; рост рентабельности производства более чем на 40 пунктов.
Таким образом, наиболее перспективным по экономической эффективности в Краснодарском крае является выращивание сорта фундука нового поколения Президент в штамбовых формировках Татура и Дерево.
ВЫВОДЫ
1. Природно-климатические условия влажных субтропиков оптимальны для выращивания культуры фундука. Урожайность фундука (у) тесно зависит от количества осадков (х), выпадающих в июле-августе и выражается следующими математическими моделями:
Сорт Черкесский-2
Куст (к) у = 4,5052 + 0,0119х (r = 0,83) (1)
Сорт Президент
Куст (к) у = 6,2384 + 0,0101х (r = 0,81) (2)
2. Уточнен тип цветения сортов Черкесский-2 и Президент Ц протандричный, для которого характерно более раннее цветение мужских соцветий (сережек). Цветение у сорта Президент наступает на несколько дней раньше сорта Черкесский-2, по конструкциям разница была незначительная.
Срок созревания орехов зависит не только от биологических особенностей сорта, но и от формировки. При штамбовых конструкциях Татура и Дерево фундука сортов Черкесский-2 и Президент созревание происходит раньше (от 2 до 4 дней), чем при кустовой формировке.
3. Разработаны математические модели оценки влияния конструкций насаждений на биометрические показатели растений фундука (прирост побегов, объем кроны). Параметры представленных моделей свидетельствуют о положительной тенденции ежегодного увеличения прироста побегов текущего года на штамбовых формировках Татура и Дерево, где в основном формируется урожай культуры.
4. Продуктивность фундука при выращивании в штамбовых конструкциях сорта Черкесский-2 выше на 69Ц84 % при сравнении с кустовой формировкой (Дерево - 10,0 ц/га; Татура - 10,8 ц/га; Куст - 5,9 ц/га). Сорта Президент соответственно - на 57Ц76% (Дерево - 11,7 ц/га; Татура - 13,1 ц/га; Куст - 7,4 ц/га).
5. Установлены математические модели урожайности фундука в зависимости от сорта и конструкции растений. Представленные модели позволят прогнозировать урожайность растений штамбовых конструкций насаждений фундука при известных значениях урожайности кустовой формировки.
6. Определена межгодовая и межсортовая устойчивость плодоношения фундука, отражающая степень влияния внешней среды на стабильность плодоношения сорта.
Установлен коэффициент периодичности плодоношения по сортам и формировкам, который был в пределах: по сорту Черкесский-2 - 9-11 %, по сорту Президент - 6-8 %.
7. Показано преимущество технических характеристик орехов фундука, полученных при использовании разных сортов и конструкций.
Масса ореха при штамбовых формировках Татура и Дерево сорта Черкесский-2 была больше контроля на 0,10Ц0,16 г. Масса ореха сорта Президент при формировках Татура и Дерево больше контроля на 0,31Ц0,59 г.
Выход ядра при штамбовой формировке Татура и Дерево сорта Черкесский-2 составил 49,0Ц50,7 %, что на 1,4Ц3,1 % выше, чем при кустовой формировке. Сорта Президент соответственно: выход ядра - 48,1Ц49,8 %, или на 3,8Ц5,5 % выше контроля (Куст).
8. Выявлены некоторые различия между сортами по содержанию жира и белка. В орехах сорта Президент показатели жира были выше, чем у сорта Черкесский-2 на 2 %, белка на 2Ц6 %.
По качественному составу орехов сорт нового поколения Президент не уступает широко районированному сорту Черкесский-2.
9. Выращивание фундука во влажных субтропиках России экономически эффективно при использовании штамбовых формировок и сорта нового поколения.
Прибыль с 1 га фундука сорта Черкесский-2 при штамбовой формировке Татура по сравнению с контролем (Куст) составила - 27,9 тыс. руб., Дерево - 22,7 тыс. руб. Рентабельность производства при формировке Куст (контроль) - 50,8 %; при формировке Татура - 102,6 %; при формировке Дерево - 93,3 %.
Прибыль с гектара посадок сорта Президент составляет при формировке Татура - 33,2 тыс. руб., Дерево - 25,0 тыс. рублей в сравнении с кустовой формировкой. Уровень рентабельности формировки Куст - 71,2 %, штамбовых формировок Татура и Дерево соответственно 123 % и 112,5 %.
10. Штамбовые конструкции растений фундука оптимальны для возделывания во влажных субтропиках России по комплексу изученных показателей.
РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ
1. При закладке промышленных посадок фундука использовать сортовой состав нового поколения, в том числе сорт Президент селекции Всероссийского научно-исследовательского института цветоводства и субтропических культур Россельхозакадемии.
2. В промышленных насаждениях фундука при уплотненных схемах размещения растений использовать штамбовые формировки растений по типу Татура и Дерево, которые снижают капиталоемкость, повышают продуктивность культуры и позволяют рационально использовать земельные ресурсы влажных субтропиков России.
СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:
В научных журналах и изданиях, определённых ВАК РФ:
1. Черепенина, Л.В. Влияние формировки растений на урожайность фундука // Садоводство и виноградарство, 2010. - № 5. - С. 25-27.
Статьи в аналитических сборниках и материалах конференций:
2. Аверьянова, Л.В. Экономический эффект оптимизации питания ореха фундука на Черноморском побережье Краснодарского края / Л.В. Аверьянова, Т.Д. Беседина // Актуальные проблемы современных аграрных технологий. Материалы второй всероссийской научной конференции студентов и молодых ученых с международным участием 24-24 апреля 2007. - Астрахань, 2007. - С. 231-233.
3. Рындин, А.В. Анализ экономической целесообразности производства ореха фундука в системе конструкция - сорт / А.В. Рындин, В.Г. Махно, Л.В.Черепенина // Современное состояние и перспективы развития садоводства и культуры чая в республике Адыгея. Майкоп, 2008. - С. 160 - 171.
4. Черепенина, Л.В. Установление приоритетов эффективности возделывания культуры фундука // Субтропическое и южное садоводство России. ГНУ ВНИИЦиСК Россельхозакадемии, 2009. - Т. 2. - С. 221-229.
5. Черепенина, Л.В. Экономический потенциал орехоплодной культуры - фундук // Сорта и технологии: инновации в растениеводстве. Материалы международной научно-практической конференции, 25 июня 2010 г. РУНП Гродненский зональный институт растениеводства НАН Беларуси. - Щучин, 2010. - С. 183-190.
6. Черепенина, Л.В. Технические и экономические аспекты выращивания ореха фундука в системе конструкция - сорт // Перспективная техника и технология - 2010. Материалы IV Международной научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и студентов, 15-17 сентября 2010 г. Николаевский государственный аграрный университет, Украина. - Николаев, 2010. - С. 150-155.
Методические материалы и разработки:
7. Рындин, А.В. Основные элементы технологии возделывания ореха фундука (методические рекомендации) / А.В. Рындин, В.Г. Махно, И.А. Кравцов, Л.С. Малюкова, С.А. Горобец, Л.В. Черепенина // Краснодар: Дайджен-Юг, 2008. - 44 с.
Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по сельскому хозяйству