Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по сельскому хозяйству
На правах рукописи
ИШКИНИНА ФИДАЛИЯ ФАНИСОВНА
ПРОДУКТИВНОСТЬ КАРТОФЕЛЯ В ЗАВИСИМОСТИ
ОТ ФОНОВ МИНЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ И СПОСОБОВ
ПОСАДКИ В УСЛОВИЯХ ЮЖНОЙ ЛЕСОСТЕПИ
РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН
06.01.01 - общее земледелие
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
кандидата сельскохозяйственных наук
Уфа 2012
Диссертационная работа выполнена на кафедре ботаники, физиологии и селекции растений Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования Башкирский государственный аграрный университет
Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук, профессор, декан факультета агротехнология и агробизнеса ФГБОУ ВПО Башкирский ГАУ, г. Уфа | ХАЙБУЛЛИН Мухамет Минигалимович |
Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор кафедры земледелия и почвоведения ФГБОУ ВПО Башкирский ГАУ, г. Уфа | ЮХИН Иван Петрович |
кандидат сельскохозяйственных наук, зав. аналитической лаборатории ГНУ Башкирский НИИСХ, г. Уфа | ПУСЕНКОВА юдмила Ивановна |
Ведущая организация: г.Ижевск | ФГБОУ ВПО Ижевская государственная сельскохозяйственная академия |
Защита состоится 26 апреля 2012 г. в 1600 часов в ауд. 222 на заседании диссертационного совета Д 220.003.01 при ФГБОУ ВПО Башкирский государственный аграрный университет по адресу: 450001, Республика Башкортостан, г. Уфа, ул. 50-летия Октября, 34.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО Башкирский государственный аграрный университет.
Автореферат разослан 26 марта 2012 г. и размещен на официальном сайте ФГБОУ ВПО Башкирский государственный аграрный университет www.bsau.ru.
Ученый секретарь диссертационного совета
доктор с.-х. наук, профессор Р.Р. Гайфуллин
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность работы. Картофелеводство - одна из традиционных и наиболее важных отраслей сельского хозяйства. Картофель является одной из важнейших продовольственных культур, ежегодно на душу населения в Российской Федерации потребляется до 132 кг клубней.
В современных условиях для повышения плодородия почвы и получения высоких и устойчивых урожаев картофеля решающее значение имеет научно-обоснованная система земледелия, включающая все ее основные элементы. Ведущая роль при этом принадлежит системе обработки почвы, севооборотам, удобрениям, с которыми тесно связана количественная и качественная сторона жизнедеятельности микроорганизмов в почве, создающих благоприятные условия для корневого питания растений.
Изучение влияния удобрений, севооборота, способов посадки, реакции сортов и т.д. на почвенную микрофлору и активность микробиологических процессов в системе почва - микроорганизмы - растения дает возможность глубже понять причины изменения почвенного плодородия и придти к направленному регулированию микробиологических процессов, от которых зависит плодородие почв и урожайность сельскохозяйственных культур.
В работах Щербакова А.П., Рудай И.Д. (1983), Хабирова И.К. (1993), Нурмухаметова Н.М. (2001; 2007), Хазиева Ф.Х. (2007), Хайбуллина М.М. (2008) и др. показана важность биологических факторов в повышении почвенного плодородия и экологизации земледелия в целом. Однако оптимизация микробиологических процессов под действием расчетных норм минеральных удобрений, способов посадки картофеля в зернопаропропашном севообороте для южной лесостепи Республики Башкортостан изучена недостаточно. В частности, остаются не до конца исследованными такие вопросы, как характер влияния различных доз минеральных удобрений, способов посадки, биологической активности почвы на урожайность картофеля.
Цель и задачи. Цель исследования заключается в усовершенствовании технологических приемов возделывания картофеля в условиях южной лесостепи Республики Башкортостан и активизации микробиологических процессов в черноземе выщелоченном.
В соответствии с поставленной целью были определены следующие задачи:
Ц изучить формирования урожая в зависимости от способов посадки и вносимых расчетных доз минеральных удобрений на планируемую урожайность культуры;
Ц оценить взаимосвязь урожайности с биологической активностью почвы;
Ц дать экономическую и энергетическую оценку изучаемых приемов возделывания картофеля.
Научная новизна. В условиях южной лесостепи Республики Башкортостан на черноземах выщелоченных получены и обобщены экспериментальные данные о биологической активности почвы и урожайности картофеля при различных технологиях возделывания в севообороте. Установлено, что внесение расчетных доз минеральных удобрений на планируемую урожайность и гребневой способ посадки способствуют повышению продуктивности картофеля и биологической активности чернозема выщелоченного.
Дана энергетическая и экономическая оценка эффективности применения удобрений при различных нормах и способах посадки.
Основные положения, выносимые на защиту:
Ц способы посадки и дозы минеральных удобрений влияют на морфологические и физиологические показатели роста и развития растений картофеля;
Ц способы посадки и расчетные дозы минеральных удобрений создают различные условия для формирования урожая картофеля, так при гребневой технологии улучшается микробиологическая деятельность почвы;
Ц дозы удобрений и способы посадки влияют на энергетическую и экономическую эффективность технологии возделывания картофеля.
Практическая значимость работы.
В условиях южной лесостепи Республики Башкортостан при возделывании картофеля на черноземах выщелоченных рекомендовано использовать посадку на предварительно нарезанные гребни с использованием расчетных доз минеральных удобрений на планируемый урожай клубней 30 т/га.
Результаты исследований внедрены в ООО Шемяк Уфимского района на площади 100 га. Обеспечено получение урожая 30 т/га при рентабельности 132 %.
Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на региональной научно-практической конференции почвоведов, агрохимиков и земледелов Южного Урала и Среднего Поволжья (Уфа, БГАУ, 2006), на Всероссийских конференциях в рамках международной специализированной сельскохозяйственной выставки Агрокомплекс (Уфа, 2007, 2008, 2009, 2010), на Международной научно-практической конференции Агроэкологическая роль плодородия почв и современные агротехнологии (Уфа, 2008), на Международной научно-практической конференции, посвященной 145-летию РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева (Москва, 2010).
Публикации в печати. По материалам диссертации опубликовано 11 статей, в том числе 2 в издании, включенном в перечень ВАК.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 122 страницах машинописного текста, содержит 20 таблиц, 8 рисунков. Состоит из введения, 4 глав, выводов и предложения производству, библиографического списка, содержащего 210 наименований, в том числе 18 - на иностранных языках, приложения.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Обзор литературы
В данной главе приводится аналитический обзор литературы о влиянии биологической активности почвы, минеральных удобрений, способов посадки на физиологические показатели растения и урожайность картофеля.
Объекты, условия и методика проведения исследования
Исследования проводились в 2006Ц2009 гг. на базе стационарных опытов кафедры ботаники, физиологии и селекции растений, расположенных в Учебно-опытном хозяйстве ФГБОУ ВПО Башкирский ГАУ. Почва опытного участка - чернозем выщелоченный, среднесуглинистого гранулометрического состава. Содержание гумуса от 8,0 до 8,4%. Реакция среды в пахотном слое почвы слабокислая - рНсол. - 5,4, содержание подвижного фосфора - 80 мг/кг, обменного калия - 110 мг/кг. Степень насыщенности основаниями составляет 90,1%, сумма поглощенных оснований Ц 41,0 мг.-экв./100 г почвы.
В годы проведения исследований характеризовались неустойчивым увлажнением и колебаниями температуры воздуха в периоды вегетации.
В целом метеорологические условия складывались благоприятно для формирования урожая картофеля (рис.1).
Рисунок 1 - Метеорологические условия вегетационных периодов в годы проведения исследований
Технология возделывания картофеля соответствовало принятой для хозяйств южной лесостепной зоны Республики Башкортостан.
Опыты размещались в четырехпольном специализированном короткоротационном зернопаропропашном севообороте.
Полевые опыты закладывались на делянках площадью 186 м2, учетной площадью 158 м2, при трехкратной повторности.
Фактор А - минеральные удобрения:
1) контроль (без внесения удобрений);
2) внесение минеральных удобрений на запланированный урожай 25 т/га клубней картофеля;
3) внесение минеральных удобрений на запланированный урожай 30 т/га клубней картофеля;
Фактор В - способ посадки:
1) гладкий; 2) на предварительно нарезанные гребни.
Фактор С - сорт:
1) Романо; 2) Невский.
Исследования проводились с использованием следующих методик:
- по фазам роста определяли динамику накопления сухой массы ботвы и клубней;
- пищевой режим почвы изучали в слое 0-25 см весной и осенью: содержание нитратного азота определяли по ГОСТу 26951-86, подвижного фосфора и обменного калия Ц по методу Чирикова из одной почвенной вытяжки (ГОСТ 26483-85);
- фенологические наблюдения за прохождением фаз развития растений и определение межфазных периодов проводили по методике гос. сортоиспытания сельскохозяйственных культур (1983);
- анализ качества клубней картофеля проводили в аналитической лаборатории БНИИСХ: содержание сухих веществ определяли высушиванием до постоянной массы, содержание крахмала Ц по Эверсу;
- рост растений изучали по основным фазам роста и развития растений по методике опытных работ;
- влажность почвы определяли в слое 0-100 см, через каждые 10 см - весной и осенью, 0 - 25, 25 - 50 см - в середине вегетации термостатно-весовым методом;
- урожай клубней картофеля определяли весовым методом;
- структуру урожая определяли согласно методике сортоиспытания;
- методом предельных разведений определяли анаэробные азотфиксаторы (Clostridium pasterianum) (Й. Сеги, 1983);
- используя метод пластинок, определяли активность азотобактера (1993);
- методом лаппликации определяли интенсивность разложения целлюлозы;
- интенсивность выделения почвой СО2 определяли по методу Е. Н. Мишустина, И. Ш. Вострова, А. Н. Петрова (1993);
- активность каталазы определяли методом газометрии; фосфатазы, уреазы, инвертазы Ц по методам Ф. Х. Хазиева (2005);
- наличие связи между признаками устанавливали корреляционно-регрессионным анализом с использованием компьютерных программ Exсel Statistica 5.0. Существенность разницы в величине изучаемых показателей между вариантами определялась дисперсионным анализом по Б.А. Доспехову (2011);
- экономическую эффективность рассчитали по прямым затратам сравнительно-математическим методом;
- биоэнергетическую эффективность рассчитали по методике ВАСХНИЛ (1989).
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Фенологические наблюдения
В зависимости от года исследований, погодных условий и агротехнических приемов появление всходов в опытах наблюдалось с 8 по 17 июня, а период от посадки до всходов составил 19-22 дня.
Агротехнические приемы оказывают существенное влияние на динамику роста и развития растений картофеля: посадка картофеля на предварительно нарезанные гребни дает достоверную разницу в наступлении фенологических фаз от 2 до 3 дней. Так, при гладком способе посадки всходы появлялись с 10 по 18 июня, при посадке на предварительно нарезанные гребни Ц с 8 по 15 июня. Сокращение периодов развития при посадке картофеля на предварительно нарезанные гребни происходит в связи с улучшением температурных условий прорастания и роста растений на гребнях. Весной после посадки гребни позволяют почве быстрее прогреться до необходимой для прорастания картофеля температуры, поддерживаются более оптимальные условия увлажнения и аэрации. Такая же динамика наблюдалась и при наступлении следующих фаз вегетации, исходя из чего можно констатировать, что предварительная нарезка гребней дает возможность ускорить прохождение фенологических фаз растениями, что сказывается на формировании урожая.
Агроэкологические факторы и агротехнические приемы также повлияли на биометрические показатели роста и развития растений. Сочетание предварительной нарезки гребней с внесением расчетных доз минеральных удобрений позволяет образовывать большее количество стеблей в кусте: образовалось до 6 стеблей на одно растение, тогда как в контроле только 4, высота стеблей достигала 51,3 см (в контроле Ц 31см).
Влияние доз минеральных удобрений и способов посадки
на накопление сухой массы и крахмала
Формирование биомассы картофеля зависело от условий вегетационного периода, биологических особенностей сорта, а также доз минеральных удобрений, внесенных при различных способах подготовки почвы.
Наибольшее нарастание надземной биомассы растений картофеля в течение вегетации происходит в фазу цветения, а формирование клубней - к концу вегетационного периода картофеля. При этом отмечается заметное снижение роста растений после цветения, преобладание других метаболических процессов, связанных с передвижением питательных веществ из ботвы в клубни, накопление крахмала.
Наибольшую сухую массу клубней в конце вегетации формировали варианты с удобрениями на планируемый урожай 30 т/га как при гребневом, так и при гладком способе посадки. Биомасса картофеля в этих вариантах превышала контроль соответственно в 1,4 и 1,7 раза (сорт Романо) и 1,2 и 1,6 раза (сорт Невский). Сухая масса ботвы сорта Романо была выше, чем у сорта Невский практически во всех вариантах.
Максимальные приросты абсолютно сухого вещества клубней обоих сортов наблюдались в период от цветения до созревания (уборки).
Рисунок 2 - Содержание крахмала в клубнях картофеля сортов Невский и Романо в зависимости от способов посадки, уровня минерального питания, % (опытное поле БГАУ, в среднем за 2006-2009 гг.)
Формирование клубней начиналось в фазу бутонизации, к фазе цветения доля клубней к общей биомассе составила 47-68%, а в фазу созревания 92-97%.
Среди пищевых веществ клубней картофеля ведущую роль играет крахмал, ради которого в основном и возделывается культура. Он составляет 70-80 % сухой биомассы клубня или 95-99 % всего количества накапливаемых картофелем углеводов / А.В. Коршунов, 2001; С.Н. Карманов, 1988/.
Более высокое содержание крахмала отмечено на фоне повышенных доз минеральных удобрений (рис. 2). Гребневой способ посадки оказал большее влияние на накопление крахмала в клубнях картофеля. Содержание крахмала у сорта Романо увеличивается на 1,79 %, у сорта Невский - на 1,70 % по сравнению с гладкой посадкой без удобрений..
Влияние способов посадки и внесения расчетных доз минеральных
удобрений на активность и численность свободноживущих
азотофиксирующих микроорганизмов
В почве обитают микроорганизмы, способные фиксировать атмосферный молекулярный азот и переводить его в связанное состояние - это свободноживущие азотфиксирующие бактерии Azotobacter и Clostridium pasteurianum и др.
На опытных делянках картофеля путем отбора средних проб почвы, а также в лабораторных опытах, нами была исследована активность свободноживущих азотобактеров. Проведенные опыты показывают, что активность азотобактера заметно выше при внесении расчетных доз удобрений. Так, в фазу бутонизации при применении удобрений активность увеличивается от 12 до 18 %, а в фазу цветения - от 7 до 19 % по сравнению с контролем.
Наиболее благоприятные условия для развития азотобактера создавались в фазу цветения. Активность его была в 2 раза выше по сравнению с фазой бутонизации во всех вариантах. Можно отметить, что активность азотобактера под посадками сорта Романо несколько выше, чем под сортом Невский (рис. 3).
Рисунок 3 - Изменение численности бактерий рода Clostridium pasteurianum при разных дозах удобрений и способах посадки картофеля
(тыс/г почвы, в среднем за 2006-2009 гг.)
Также стимулировал активность азотобактера гребневой способ посадки, при котором, по сравнению с гладким, активность увеличивается на 6 - 16% в фазу бутонизации и на 3-17% в фазу цветения.
Со многими почвенными микроорганизмами Clostridium находится в метаболических отношениях, когда предполагается обмен продуктами метаболизма. Так, азотобактер улучшает условия жизни клостридия, поглощая кислород, а клостридий вырабатывает из органических соединений, недоступных азотобактеру, органические кислоты, которые может ассимилировать азотобактер.
Наибольшее количество анаэробных азотфиксаторов (Clostridium pasteurianum) выявлено при внесении расчетных доз минеральных удобрений.
В развитии бактерий рода Clostridium pasteurianum отмечена тенденция увеличения численности от всходов к фазе цветения во всех вариантах.
Численность бактерий рода Clostridium pasteurianum при гребневом способе посадки выше, чем при гладком способе посадки обоих сортов.
Влияние способов посадки и доз минеральных удобрений
на целлюлозоразлагающую способность почвы
Учет разложения в почве льняного полотна позволяет судить об интенсивности мобилизационных процессов в почве и наличии в нем минерального азота. Целлюлозоразрушающая способность микроорганизмов может косвенно отражать благополучие почвенных свойств и служить дополнительным показателем биологической активности почвы.
Исследования показали (табл. 1), что расчетные дозы минеральных удобрений стимулируют разложение в почве льняной ткани. С увеличением численности целлюлозоразлагающих микроорганизмов повышается интенсивность распада целлюлозы в почве. За 60 дней выдержанная в почве мешковина разложилась в контроле при гребневом способе посадки на 11,8 Ц 20,1% и при гладком способе посадки Ц от 8,0 до 16,5%, тогда как в вариантах с внесением удобрений в расчете на получение 25 и 30 т/га картофеля процент разложения клетчатки составил от 21,8 до 44,3% при нарезке гребней и от 18,4 до 41,7% при гладком способе посадки. Это объясняется тем, что внесение в почву удобрений и гребневой способ посадки активизируют целлюлозоразлагающие микроорганизмы, что ускоряет процесс распада клетчатки.
Применение удобрений стимулирует деятельность аммонифицирующей микрофлоры, в результате чего происходит накопление доступных форм минерального азота, необходимых для нормального функционирования жизнедеятельности целлюлозоразлагающих микроорганизмов. Это обстоятельство объясняет причину усиления разложения клетчатки на удобренных фонах.
Взаимосвязь активности азотобактера и разложения клетчатки в почве описывается уравнением регрессии: y=1,4337x - 99,171 при r = 0,86, где y - разложение клетчатки, %, x - активность азотобактера,%. Это указывает на тесную корреляционную связь между ними.
таблица 1 Влияние минеральных удобрений и способов посадки
под картофелем на интенсивность разложения клетчатки в почве
(опытное поле БГАУ)
Вариант опыта | Процент разложенной клетчатки через 60 дней | |||
2006 г. | 2007 г. | 2008 г. | 2009 г. | |
гребневая посадка, сорт Невский | ||||
Контроль (без удобрений) | 15,7 | 14,3 | 19,8 | 16,6 |
на планир. урожай 25 т/га | 24,5 | 21,8 | 31,2 | 26,7 |
на планир. урожай 30 т/га | 35,3 | 27,5 | 40,7 | 34,8 |
гребневая посадка, сорт Романо | ||||
контроль (без удобрений) | 13,0 | 11,8 | 20,1 | 15,1 |
на планир. урожай 25 т/га | 34,5 | 25,9 | 37,3 | 34,9 |
на планир. урожай 30 т/га | 43,2 | 33,4 | 44,3 | 42,1 |
Гладкая посадка, сорт Невский | ||||
контроль (без удобрений) | 14,6 | 12,9 | 16,5 | 14,2 |
на планир. урожай 25 т/га | 22,0 | 18,4 | 26,8 | 23,4 |
на планир. урожай 30 т/га | 34,0 | 26,1 | 36,1 | 31,8 |
Гладкая посадка, сорт Романо | ||||
контроль (без удобрений) | 8,4 | 8,0 | 16,2 | 13,4 |
на планир. урожай 25 т/га | 33,0 | 19,9 | 32,8 | 25,8 |
на планир. урожай 30 т/га | 39,8 | 33,1 | 41,7 | 37,3 |
Интенсивность дыхания в зависимости от способа посадки
и внесения минеральных удобрений
Дыхание почвы (выделение СО2) является одним из важных показателей биологической активности почвы, поскольку отражает интенсивность жизнедеятельности почвенной микрофлоры, скорость минерализации опада и подстилки (В.П. Стефурак, А.С. Усатая, Н.И. Фрунзе и др., 1990).
Результаты исследований показали (табл. 2), что интенсивность выделения почвой СО2 тесно связана с фазами роста и развития растения картофеля. Рост интенсивности дыхания в фазе бутонизации обусловлен наиболее активным периодом процессов синтеза и превращения органических веществ в растениях. К концу вегетации, когда идет отток питательных веществ в запасающие органы растений, сокращается активный обмен продуктами метаболизма между растениями и микроорганизмами почвы, что обусловливает снижение скорости выделения почвой углекислого газа.
Установлена тесная корреляционная связь между интенсивностью дыхания и разложением клетчатки в почве (y = 22,319 x - 102,35 при r = 0,89, где y - разложение клетчатки (%), x - интенсивность дыхания (мг/г почвы за 24 часа).
Таблица 2 Интенсивность выделения почвой СО2 под картофелем,
мг/г почвы за 24 часа
(опытное поле БГАУ, в среднем за 2006-2009 гг.)
Варианты опыта | Фаза развития | ||
всходы | бутонизация | цветение | |
гребневая посадка, сорт Невский | |||
Контроль (без удобрений) | 2,0 | 7,1 | 5,4 |
на планир. урожай 25 т/га | 2,2 | 7,2 | 5,8 |
на планир. урожай 30 т/га | 2,5 | 7,7 | 6,2 |
гребневая посадка, сорт Романо | |||
контроль (без удобрений) | 3,0 | 6,7 | 6,2 |
на планир. урожай 25 т/га | 3,4 | 6,9 | 6,0 |
на планир. урожай 30 т/га | 3,3 | 7,2 | 6,5 |
Гладкая посадка, сорт Невский | |||
контроль (без удобрений) | 2,1 | 6,6 | 5,2 |
на планир. урожай 25 т/га | 2,2 | 6,7 | 5,6 |
на планир. урожай 30 т/га | 2,4 | 6,8 | 5,9 |
Гладкая посадка, сорт Романо | |||
контроль (без удобрений) | 2,4 | 6,9 | 5,7 |
на планир. урожай 25 т/га | 3,1 | 6,6 | 6,4 |
на планир. урожай 30 т/га | 3,3 | 6,2 | 6,8 |
Внесение в почву минеральных удобрений интенсифицирует микробиологические процессы, в результате чего увеличивается трансформация органических и минеральных веществ. Характерный показатель активизации деятельности микрофлоры под влиянием удобрений - усиление дыхания почвы - выделение СО2 - это результат, прежде всего, ускоренного разложения органических соединений почвы.
Применение минеральных удобрений активизирует деятельность микроорганизмов, которые, в свою очередь, способствуют ускоренному разложению органических соединений во всех вариантах опыта.
Отмечено, что при предварительной нарезке гребней интенсивность дыхания почвы несколько выше, чем при гладком способе посадки.
Влияние способов посадки и доз минеральных удобрений
на ферментативную активность почвы
Внесение минеральных удобрений на планируемую урожайность способствовало усилению ферментативной активности почвы. Наибольшая активность фермента каталазы наблюдалась в вариантах с внесением удобрений, наименьшая - в контроле. При гребневой посадке активность каталазы колебалась от 4,2 до 6,8, при гладкой посадке Ц от 4,2 до 6,2, а в контроле Ц от 4,0 до 5,1 мл О2 за 3 мин в 1 г почвы.
таблица 3 Ферментативная активность почвы в зависимости от способов посадки и уровня минерального питания
(среднее за 2006-2009 гг.)
| Варианты опыта | Каталаза, мл О2 за 3 мин / 1 г почвы | Фосфатаза, мг фенолфталеина на 1 г почвы за 1 ч. | Уреаза, N-NH4 на 1 г почвы за 24 ч, мг | Инвертаза, мг глюкозы на 1 г почвы | ||||||||||
всходы | фаза бутонизации | фаза цветения | всходы | фаза бутонизации | фаза цветения | всходы | фаза бутонизации | фаза цветения | всходы | фаза бутонизации | фаза цветения | |||
гребневая посадка, сорт Невский | ||||||||||||||
Контроль | 4,0 | 5,1 | 4,4 | 0,50 | 0,55 | 0,67 | 0,15 | 0,34 | 0,41 | 2,6 | 4,9 | 4,4 | ||
*25 т/га | 4,2 | 5,2 | 4,8 | 0,56 | 0,60 | 0,69 | 0,17 | 0,37 | 0,45 | 2,9 | 5,5 | 4,6 | ||
*30 т/га | 4,5 | 6,8 | 5,2 | 0,53 | 0,63 | 0,72 | 0,19 | 0,45 | 0,53 | 3,4 | 5,9 | 5,1 | ||
гребневая посадка, сорт Романо | ||||||||||||||
Контроль | 3,0 | 4,7 | 4,2 | 0,50 | 0,56 | 0,68 | 0,14 | 0,33 | 0,41 | 2,6 | 4,8 | 4,4 | ||
*25 т/га | 4,4 | 5,9 | 5,0 | 0,55 | 0,60 | 0,70 | 0,16 | 0,36 | 0,44 | 2,8 | 5,6 | 4,7 | ||
*30 т/га | 5,3 | 6,2 | 5,5 | 0,54 | 0,64 | 0,71 | 0,19 | 0,45 | 0,53 | 3,5 | 5,9 | 5,2 | ||
Гладкая посадка, сорт Невский | ||||||||||||||
Контроль | 3,9 | 4,6 | 4,2 | 0,48 | 0,51 | 0,57 | 0,13 | 0,34 | 0,37 | 2,2 | 4,8 | 4,3 | ||
*25 т/га | 4,2 | 4,7 | 4,6 | 0,57 | 0,57 | 0,65 | 0,14 | 0,39 | 0,42 | 2,5 | 5,4 | 4,4 | ||
*30 т/га | 5,4 | 5,9 | 5,7 | 0,55 | 0,58 | 0,65 | 0,17 | 0,42 | 0,49 | 2,6 | 5,7 | 4,9 | ||
Гладкая посадка, сорт Романо | ||||||||||||||
Контроль | 4,4 | 4,9 | 4,7 | 0,49 | 0,50 | 0,58 | 0,12 | 0,33 | 0,38 | 2,3 | 4,7 | 4,2 | ||
*25 т/га | 5,1 | 5,6 | 5,4 | 0,56 | 0,55 | 0,63 | 0,15 | 0,40 | 0,43 | 2,6 | 5,5 | 4,5 | ||
*30 т/га | 5,7 | 6,2 | 5,8 | 0,55 | 0,57 | 0,64 | 0,16 | 0,41 | 0,50 | 2,6 | 5,7 | 4,8 | ||
Контроль - без удобрений; * - на планируемую урожайность картофеля.
В фазу бутонизации наблюдается повышение активности фермента каталаза по сравнению с началом вегетационного периода. Но к фазе цветения активность немного уменьшается.
Исследования показали, что динамика активности инвертазы имеет тенденцию увеличения от всходов к фазе бутонизации и незначительного снижения к фазе цветения. Активность ферментов фосфатазы и уреазы заметно возрастает от полных всходов к фазе цветения. Это объясняется большим потреблением растениями питательных веществ из почвы, что связано, в свою очередь, с усилением обмена веществ, в котором участвуют ферменты. Усиление ферментативной активности также связано с повышением температуры и наличием влаги в почве, при котором интенсивность всех микробиологических процессов, в том числе и активность ферментов, повышается.
Внесение минеральных удобрений и гребневой способ посадки способствовали усилению ферментативной активности почвы. Наибольшая активность инвертазы отмечается в фазу бутонизации при гребневом способе посадки и внесения минеральных удобрений на планируемую урожайность 30 т/га - 5,9 мг глюкозы на 1 г почвы. Наибольшая активность фосфатазы и урезы отмечается в фазу цветения при гребневом способе посадки.
Установлена тесная взаимосвязь между ферментами фосфатаза и уреаза: y = 0,8672x - 0,1122 (r = 0,81), а также между ферментами фосфатаза и инвертаза: y = 9,6875x - 0,1875 (r = 0,91).
Урожай и качество клубней картофеля в зависимости
от способов посадки и доз минеральных удобрений
В наших исследованиях выявлено влияние различных способов посадки, внесения расчетных доз минеральных удобрений и сортовой специфичности на урожайность клубней картофеля (табл. 4).
Наиболее высокая урожайность по сравнению с контролем получена при внесении минеральных удобрений на 25 и 30 т/га. Прибавка урожайности при гребневом способе посадки значительно выше, чем при гладком. При нормах внесения удобрений на 25 и 30 т/га прибавка к контролю составляла при гребневой посадке 26-36% (сорт Невский) и 43-59% (сорт Романо), а при гладкой посадке Ц 33-47% (сорт Невский) и 31-52% (сорт Романо).
Установлена тесная взаимосвязь между урожайностью и показателями биологической активности почвы: y = 0,21 x1 + 21,94 (r = 0,89); y = 1,73 x2 + 45,56 (r = 0,82); y = 11,26 x3 + 22,09 (r = 0,69); y = - 0,61 x4 + 32,67 (r = 0,47);
y = 4,56 x5 + 27,45 (r = 0,53); y = 0,72 x6 + 25,76 (r = 0,62), где y - урожайность, т/га; x1 - разложение клетчатки, %; x2 - активность азотобактера, %; x3 - фермент фосфатаза, мг фенолфталеина на 1 г почвы за 1 ч; x4 - фермент каталаза, мл О2 за 3 мин / 1 г почвы; x5 Ц фермент уреаза, мг N-NH4 на 1 г почвы за 24 ч; x6 - фермент инвертаза, мг глюкозы на 1 г почвы.
Таблица 4 Урожайность картофеля в зависимости от способов посадки, уровня минерального питания
и сортовой специфичности (опытное поле БГАУ)
Вариант опыта (В) | Способы посадки (А) | Урожайность, т/га | прибавка | |||||||
2006 г. | 2007 г. | 2008 г. | 2009 г. | средняя | т/га | % | ||||
Сорт Невский | ||||||||||
контроль | гладкая | 18,2 | 16,5 | 21,5 | 18,9 | 18,8 | - | - | ||
*25 т/га | 24,1 | 22,6 | 24,1 | 24,0 | 23,7 | 4,9 | 26 | |||
*30 т/га | 25,1 | 25,5 | 27,0 | 26,8 | 26,1 | 7,3 | 38 | |||
контроль | гребневая | 20,8 | 16,9 | 23,9 | 22,8 | 21,1 | - | - | ||
*25 т/га | 26,4 | 23,8 | 28,3 | 26,3 | 26,6 | 5,5 | 26 | |||
*30 т/га | 28,7 | 27,9 | 30,8 | 29,8 | 29,3 | 8,2 | 39 | |||
НСР05 по фактору А | 0,94 | 0,81 | 0,73 | 0,73 | - | - | - | |||
НСР05 по фактору В | 0,77 | 0,66 | 0,60 | 0,60 | - | - | - | |||
НСР05 по фактору АВ | 1,33 | 1,15 | 1,03 | 1,04 | - | - | - | |||
Сорт Романо | ||||||||||
контроль | гладкая | 18,4 | 17,3 | 19,4 | 18,1 | 18,3 | - | - | ||
*25 т/га | 23,9 | 22,2 | 25,1 | 24,8 | 24,0 | 5,7 | 31 | |||
*30 т/га | 27,2 | 26,1 | 29,5 | 28,8 | 27,9 | 9,6 | 52 | |||
контроль | гребневая | 22,8 | 18,8 | 24,5 | 23,1 | 22,3 | - | - | ||
*25 т/га | 31,8 | 29,8 | 33,2 | 32,8 | 31,9 | 9,6 | 43 | |||
*30 т/га | 35,0 | 34,5 | 36,8 | 35,7 | 35,5 | 13,2 | 59 | |||
НСР05 по фактору А | 0,89 | 0,82 | 0,95 | 0,71 | - | - | - | |||
НСР05 по фактору В | 0,73 | 0,67 | 0,78 | 0,58 | - | - | - | |||
НСР05 по фактору АВ | 1,26 | 1,17 | 1,35 | 1,01 | - | - | - | |||
Контроль - без удобрений; * - на планируемую урожайность картофеля.
Анализ товарности клубней картофеля в среднем за 4 года показывает, что она выше при гребневом способе посадки в сочетании с внесением минеральных удобрений на запланированную урожайность. Так, в вариантах гребневой посадки и внесения расчетных доз минеральных удобрений на 25 и 30 т/га урожая она составила по сорту Невский 63,4% и 66,3% и по сорту Романо Ц 61,9% и 64,1% соответственно. Наименьшая товарность клубней была отмечена в контроле при гладкой посадке сорта Романо - 55,4% и сорта Невский - 55,8%.
Результаты наших исследований свидетельствуют о том, что наибольший выход товарной продукции был в вариантах с посадкой на предварительно нарезанные гребни в сочетании с внесением расчетных доз минеральных удобрений.
ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ
ПРИЕМОВ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ КАРТОФЕЛЯ
Энергетическая оценка позволяет сравнивать различные технологии производства сельскохозяйственной продукции с точки зрения расхода энергетических ресурсов, определить структуру потоков энергии в агроценозах и выявить главные резервы экономии технической энергии в земледелии. Определение как затраченной, так и полученной энергии дает возможность количественно оценить энергетическую эффективность возделывания культур.
В расчете энергетической эффективности приемов возделывания картофеля были использованы действующие нормативные документы и инструкции, энергозатраты определялись на основании типовых технологических карт.
Наибольший энергетический коэффициент получен в варианте с применением гребневой посадки картофеля и с внесением расчетных доз минеральных удобрений на планируемую урожайность 30 т/га и составил по сортам Невский и Романо 1,07 и 1,32 соответственно.
Наименьший энергетический коэффициент получен в варианте гладкой посадки картофеля без применения удобрений у сорта Невский - 0,83.
Результаты анализа экономических показателей свидетельствуют об эффективности использования предварительной нарезки гребней и внесения расчетных доз минеральных удобрений. Высокая урожайность картофеля обусловливает большую стоимость продукции при увеличении производственных затрат, в то же время увеличиваются чистый доход и рентабельность.
Анализ данных показал, что применение предварительной нарезки гребней повышает рентабельность производства товарного картофеля. Так, рентабельность сорта Невский в варианте гребневой посадки с применением удобрений на планируемую урожайность 30 т/га составила 198% при урожайности 28,8 т/га, а у сорта Романо - соответственно 160 % при 35,5 т/га. Это свидетельствует о большой экономической эффективности применения предварительной нарезки гребней.
Экономическая эффективность применения расчетных доз минеральных удобрений на черноземе выщелоченном южной лесостепи Республики Башкортостан на запланированный урожай повышает рентабельность производства картофеля.
Выводы
1. В условиях южной лесостепи Республики Башкортостан агротехнические приемы оказывают существенное влияние на сроки наступления фенологических фаз и биометрические показатели растений картофеля. Внесение расчетных доз минеральных удобрений и предварительная нарезка гребней ускоряют наступление фенологических фаз на 2-3 дня, по сравнению с гладким способом посадки. При этом образовалось до 6 стеблей на одно растение, тогда как в контроле только 4, высота стеблей достигала 51,3 см (в контроле - 31см).
2. Наибольшую урожайность картофеля обеспечивают удобрения в расчетных дозах на 30 т/га при гребневом способе посадки. При этом наблюдается тенденция накопления сухих веществ и крахмала. Содержание крахмала у сорта Романо увеличивается на 1,79 %, у сорта Невский - на 1,70 % по сравнению с контролем.
3. Внесение расчетных доз минеральных удобрений на 25 т/га способствуют повышению активности целлюлозоразлагающих бактерий на 19%, при внесении удобрений на 30 т/га Ц на 24-30 % при гребневом способе посадки сорта Романо.
4. Дозы минеральных удобрений повышают активность азотобактера. В фазу бутонизации активность увеличивается на 12 Ц 18 %, а в фазу цветения - от 7 до 19 % по сравнению с контролем. Установлена взаимосвязь разложения клетчатки с активностью азотобактера в почве: y=1,4337x - 99,171 при r = 0,86.
5. Существует тесная корреляционная связь между интенсивностью дыхания и разложением клетчатки в почве под картофелем: y = 22,319x - 102,35 при r = 0,89, где y - разложение клетчатки, x - интенсивность дыхания.
6. В черноземе выщелоченном под картофелем выявлены взаимосвязи между ферментами фосфатазой и уреазой: y = 0,8672x - 0,1122 (r = 0,81) и фосфатазой и инвертазой: y = 9,6875x - 0,1875 (r = 0,91).
7. Установлена зависимость между урожайностью и биологической активностью почвы: y = 0,21 x1 + 21,94 (r = 0,89); y = 1,73 x2 + 45,56 (r = 0,82); y = 11,26 x3 + 22,09 (r = 0,69); y = - 0,61 x4 + 32,67 (r = 0,47); y = 4,56 x5 + 27,45 (r = 0,53); y = 0,72 x6 + 25,76 (r = 0,62), где y - урожайность, т/га; x1 - разложение клетчатки, %; x2 - активность азотобактера, %; x3 - фермент фосфатаза, мг фенолфталеина на 1 г почвы за 1 ч; x4 - фермент каталаза, мл О2 за 3 мин / 1 г почвы; x5 Ц фермент уреаза, мг N-NH4 на 1 г почвы за 24 ч; x6 - фермент инвертаза, мг глюкозы на 1 г почвы.
8. Применение предварительной нарезки гребней и внесения расчетных доз минеральных удобрений на запланированный урожай обеспечивают рентабельность производства картофеля в условиях южной лесостепи РБ. Рентабельность сорта Невский в варианте гребневой посадки с применением удобрений на планируемую урожайность 30 т/га составила 198% при урожайности 28,8 т/га, а у сорта Романо - соответственно 160 % при 35,5 т/га.
9. Наибольший энергетический коэффициент получен в варианте при гребневом способе посадки картофеля с применением расчетных доз минеральных удобрений на планируемую урожайность 30 т/га и составил по сорту Невский 1,07 и по сорту Романо 1,32. Наименьший энергетический коэффициент выявлен в варианте гладкой посадки картофеля сорта Невский без применения удобрений - 0,83.
ПРЕДЛОЖЕНИЕ ПРОИЗВОДСТВУ
В условиях южной лесостепи Республики Башкортостан на черноземах выщелоченных для повышения продуктивности картофеля и активизации микробиологических процессов в почве рекомендуется гребневой способ посадки с внесением расчетных доз минеральных удобрений на планируемую урожайность 30 т/га урожая клубней картофеля.
Список опубликованных работ
1. Хазетдинов, Р.Р. Влияние влажности почвы на рост и развитие растений картофеля / М.М. Хайбуллин, Ф.Ф. Ишкинина // Почвы Южного Урала и Среднего Поволжья: экология и плодородие. Материалы региональной научно-практической конференции почвоведов, агрохимиков и земледелов Южного Урала и Среднего Поволжья. - Уфа: БашГАУ, 2006. - С. 110-112.
2. Бураканова, Э.Г. Урожай и качество клубней картофеля в зависимости от уровня минерального питания, способов посадки и сортовой специфичности / М.М. Хайбуллин, Р.Р. Хазетдинов, Ф.Ф. Ишкинина // Материалы всероссийской научно-практической конференции в рамках XVII Международной специализированной выставки АгроКомплекс - 2007. Ц Уфа: БашГАУ, 2007. - С 111-113.
3. Хайбуллин, М.М. Урожайность и экономическая эффективность возделывания картофеля в зернотравопаропропашном севообороте в условиях предуралья РБ / Р.Р. Хазетдинов, Э.Г. Бураканова, Ф.Ф. Ишкинина // Материалы всероссийской научно-практической конференции в рамках XVII Международной специализированной выставки АгроКомплекс-2007. Ц Уфа: БашГАУ, 2007. - С.203-204.
4. Хайбуллин, М.М. Действие способов посадки, удобрений на биологическую активность почвы и урожайность картофеля / Ф.Ф. Ишкинина, Э.Г. Бураканова, И.С. Узбеков // Материалы всероссийской научно-практической конференции в рамках XVII Международной специализированной выставки АгроКомплекс - 2007 Ц Уфа: БашГАУ, 2007. - С.199-202.
5. Хайбуллин, М.М. Действие удобрений, способов посадки на биологическую активность почвы и урожайность картофеля в условиях Южной лесостепи Республики Башкортостан / Ф.Ф. Ишкинина, И.С. Узбеков, С.Ю. Колобов // Достижение науки и техники АПК Ц 2007. - №11. - С. 12-14.
6. Хайбуллин, М.М. Изменение биологической активности почвы при различных уровнях минерального питания под картофелем / Ф.Ф.Ишкинина, И.С.Узбеков, Л.Ф. Мухаметшина //Интеграция аграрной науки и производства: состояние, проблемы и пути решения. Материалы всероссийской научно-практической конференции с международным участием в рамках ХVIII Международной специализированной выставки АгроКомплекс - 2008 (4Ц6 марта 2008г.). Часть II.Ц Уфа: ФГОУ ВПО Башкирский ГАУ,2008.Ц С 79 Ц83.
7. Хайбуллин, М.М. Влияние способов предпосадочной обработки почвы и гербицидов на засоренность и урожайность картофеля / Ф.Ф. Ишкинина, И.Н. Аминев // Агроэкологическая роль плодородия почв и современные агротехнологии. Материалы Международной научно-практической конференции. - Уфа: БашГАУ, 2008. - С 170 - 172.
8. Хайбуллин, М.М. Влияние способов посадки на биологическую активность почвы и урожай клубней картофеля / Ф.Ф. Ишкинина, И.Н. Аминев // Достижение науки и техники АПК. Ц 2009. Ц №9. - С. 30-31
9. Ишкинина, Ф.Ф. Влияние способов посадки на биологическую активность почвы и урожайность картофеля / М.М. Хайбуллин // Научное обеспечение устойчивого функционирования и развития АПК. Материалы всероссийской научно-практической конференции с международным участием в рамках Х1Х Международной специализированной выставки Агрокомплекс - 2009 (3-5 марта 2009 г.). Часть II. - Уфа: ФГОУ ВПО Башкирский ГАУ, 2009. - С 140-142.
10. Хайбуллин, М.М. Продуктивность продовольственного картофеля в условиях Южной лесостепной зоны Республики Башкортостан / Ф.Ф. Ишкинина, И.Н. Аминев // Научное обеспечение устойчивого функционирования и развития АПК. Материалы всероссийской научно-практической конференции с международным участием в рамках Х1Х Международной специализированной выставки Агрокомплекс - 2009 (3-5 марта 2009 г.). Часть II. - Уфа: ФГОУ ВПО Башкирский ГАУ, 2009. - С 194-197.
11. Хайбуллин, М.М. Активность свободноживущих в почве азотофиксаторов, динамика роста и развития картофеля при разных фонах минеральных удобрений /Ф.Ф. Ишкинина //Научное обеспечение инновационного развития АПК. Материалы всероссийской научно-практической конференции в рамках XX Юбилейной специализированной выставки АгроКомплекс-2010 (2-4 марта 2010г.). Часть I. - Уфа: Башкирский ГАУ, 2010. - С 180-183.
ицензия РБ на издательскую деятельность № 0261 от 10 апреля 1999 г.
Подписано в печать ____________. Формат 60 х 84. Бумага типографская.
Гарнитура Таймс. Усл. печ. л.___ Усл. изд. л.____ тираж 100 экз. Заказ № ___
Издательство Башкирского государственного аграрного университета.
Типография Башкирского государственного аграрного университета.
Адрес издательства и типографии: 450001, г. Уфа, ул. 50-летия Октября, 34.
Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по сельскому хозяйству