Выращивание раннего картофеля при капельном орошении в разных агроэкологических условиях аридной зоны

Вид материала

Автореферат

Содержание Научный руководитель Фурсов Виктор Николаевич Общая характеристика работы Цель и задачи исследования. Научная новизна исследований Практическая значимость работы. Основные положения, выносимые на защиту Апробация работ и публикации Объём работы и структура диссертации Условия и методика проведения исследований Результаты исследований Биохимический состав клубней раннего картофеля, выращенного в различных агроэкологических условиях Экономическая и энергетическая эффективность раннего картофеля при капельном орошении Предложения производству Список работ, опубликованных по теме диссертации

Подобный материал:

• Совершенствование технологии возделывания сафлора красильного при капельном орошении, 435.24kb.
• Выращивание сахарной кукурузы, см. 01., 4263.77kb.
• Выращивание сахарной кукурузы, см. 01., 4239.24kb.
• 01. 11. 6 Выращивание кормовых культур, 5364.52kb.
• 01. 11. 6 Выращивание кормовых культур, 5369.49kb.
• 01. 11. 6 Выращивание кормовых культур, 4999.07kb.
• 01. 11. 6 Выращивание кормовых культур, 4443.95kb.
• 01. 11. 6 Выращивание кормовых культур, 5369.9kb.
• Методика проведения научных исследований t режим орошения и показатели продуктивности, 183.97kb.
• Приемы повышения устойчивости хвойных мелиоративных древостоев аридной зоны : на примере, 1424.71kb.

На правах рукописи


ДУБИН РИНАТ ИСМАИЛОВИЧ


ВЫРАЩИВАНИЕ РАННЕГО КАРТОФЕЛЯ

ПРИ КАПЕЛЬНОМ ОРОШЕНИИ В РАЗНЫХ

АГРОЭКОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ

АРИДНОЙ ЗОНЫ


Специальность: 06.01.09 - растениеводство


АВТОРЕФЕРАТ


диссертации на соискание ученой степени

кандидата сельскохозяйственных наук


Астрахань - 2009


Работа выполнена в Астраханском государственном университете, Государственном научном учреждении Всероссийский научно-исследовательский институт орошаемого овощеводства и бахчеводства Российской академии сельскохозяйственных наук


^ Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор, заслуженный деятель науки РФ

Коринец Валентин Васильевич


Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор

^ Фурсов Виктор Николаевич


доктор биологических наук

Киру Степан Димитрович


Ведущая организация: Государственное научное учреждение

Краснодарский научно-исследовательский

институт овощного и картофельного хозяйства

Российской академии сельскохозяйственных наук


Защита состоится « » декабря 2009 года в часов на заседании диссертационного совета Д 212.009.09 при Астраханском государственном университете по адресу: 414000, г.Астрахань, пл.Шаумяна, 1, Естественный институт АГУ


С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Естественного института Астраханского государственного университета по адресу: 414000, г.Астрахань, пл.Шаумяна, 1 и на сайте www.aspu.ru


Автореферат разослан: 2009 г.


Ученый секретарь диссертационного совета,

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент ____________ Ж.А.Зимина





^ Общая характеристика работы


Актуальность темы. Одной из важнейших задач, стоящей перед сельхозпредприятиями аридной зоны в настоящее время и на ближайшую перспективу, является увеличение производства на орошаемых землях раннего продовольственного картофеля. Однако получение ранней продукции невозможно без проведения ряда агротехнических приёмов, направленных на формирование товарной части урожая в кратчайшие сроки. Основным фактором получения ранней продукции является правильный выбор сорта, дающий возможность получения максимального урожая товарных клубней в различных агроклиматических условиях.

^ Цель и задачи исследования. Цель работы – изучить сорта картофеля при выращивании его в различных районах Астраханской области и выделить лучшие для получения при капельном орошении ранней товарной продукции. Для достижения цели поставлены следующие задачи:

изучить и подобрать перспективные сорта раннего картофеля для выращивания в различных районах аридной зоны;

изучить влияние капельного орошения в различных агроэкологических условиях для получения высокой продуктивности раннего картофеля;

изучить влияние агроэкологических условий разных районов возделывания на биохимический состав и качество клубней картофеля;

дать экономическую и энергетическую оценку возделывания картофеля в различных районах аридной зоны.

^ Научная новизна исследований. Впервые в Астраханской области изучены сорта раннего картофеля, выращенные при капельном орошении, и дана их агроэкологическая оценка в различных условиях аридной зоны (Приволжский и Лиманский районы). Рассчитана экономическая и энергетическая эффективность возделывания раннего картофеля при капельном орошении.

^ Практическая значимость работы. Изучены и предложены производству сорта раннего картофеля, дающие возможность в различных агроэкологических условиях при капельном орошении получить высокий урожай качественных клубней.

^ Основные положения, выносимые на защиту:

влияние различных агроэкологических условий на биометрические показатели и фотосинтетическую деятельность растений картофеля;

изучение почвенно-климатических условий агроэкологических районов аридной зоны для выращивания раннего картофеля при капельном орошении;

анализ продуктивности и структуры урожая сортов раннего картофеля;

анализ биохимического состава клубней раннего картофеля, выращенных в различных агроэкологических условиях;

экономическая и энергетическая эффективность возделывания раннего картофеля.

^ Апробация работ и публикации. Основные положения диссертационной работы доложены и получили положительную оценку на научных конференциях в Астраханском государственном университете, Волгоградской сельскохозяйст-венной академии, Краснодарском научно-исследовательском институте овощного и картофельного хозяйства, на ученых советах Всероссийского научно-исследовательского института орошаемого овощеводства и бахчеводства в 2006-2008 гг.

По результатам исследований опубликовано 16 статей, в том числе 3 в ведущих рецензируемых изданиях ВАК.

^ Объём работы и структура диссертации. Работа изложена на 126 страницах машинописного текста, состоит из введения 5 разделов, выводов, предложений производству, списка литературы, включающего 231 наименование, в том числе 17 на иностранном языке. Работа содержит 32 таблицы, 6 рисунков, 19 приложений.


^ Условия и методика проведения исследований

Экспериментальные исследования проводились в 2005-2007 годы на полях фермерских хозяйств, расположенных в 2-х районах Астраханской области: Лиманском районе, с. Песчаное, КФХ «ЮККА», и Приволжском районе, с. Татарская Башмаковка, КФХ «Клак-Куль». Опыты закладывались по общепринятой методике.

В опыте изучалось 7 сортов картофеля: Жуковский ранний (контроль), Удача, Алмаз, Импала, Розалинд, Ред Скарлет, Розара.

Общая площадь делянки – 50,0 м², учетная – 14,0 м², повторность – четырехкратная. Схема посадки 1,0+0,4х0,4 м, густота стояния растений 35,7 тыс. шт./га.

Предшественником посадок картофеля являлась залежь в Лиманском районе и зерновые (ячмень) в Приволжском районе.

Почва КФХ «ЮККА» Лиманского района – светло-бурая, бесструктурная, незасоленная (плотный остаток в слое 0,0 - 0,7 м составлял 0,035 – 0,075 %). Почвообразующая порода не засолена или засолена слабо (плотный остаток в слое 0,7 – 1,5 м составляли 0,070 – 0,205 %). Реакция почвенного раствора слабощелочная (рН равен 7,2-7,4). Объемный вес почвы составлял в среднем в слое 0,0-0,3 м – 1,68 г/см³; 0, 3-0,5 м – 1,61 г/см³; 0,5-1,0 м – 1,6 г/см³. По механическому составу супесчаные, легко суглинистые. Удельный вес, соответственно: 2,63 г/см³, 2,65 г/см³ и 2,63 г/см³. Полевая влажность невысокая – 11,6 % в слое 0,0-0,3 м, 11,8 % в слое 0,3-0,5 м и 12,7 % в слое 0,5-0,8 м. Водопроницаемость почвы высокая, за первый час наблюдений составляет 3,2 мм/мин. Пахотный горизонт участка содержал от 0,4 до 1,0 % гумуса, от 14,0 до 36,6 мг на кг почвы легкогидролизуемого азота, от 8,0 до 19,0 мг на кг почвы доступного фосфора и от 115,0 до 128,0 мг на кг почвы обменного калия.

Почва опытного участка в Приволжском районе (КФХ «Клак-Куль»)– аллювиально-луговая насыщенная слоистая, средне-суглинистая по механическому составу, имела удельный вес 2,64 – 2,68 г/см³. Реакция почвенного раствора близка к нейтральной (рН равна 6,8- 7,2). Почва слабозасоленная в верхних слоях и среднезасоленная в слое 0,6-1,0 м. Плотный остаток колебался от 0,094 до 0,895 %, а содержание хлора – от 0,012 до 0,105 %. Объемный вес почвы составлял в среднем в слое 0,0-0,3 м – 1,88 г/см³; 0,3-0,5 м – 1,28 г/см³; 0,5-1,0 м – 1,39 г/см³. Удельный вес, соответственно: 2,64 г/см³, 2,67 г/см³ и 2,68 г/см³. Рельеф участка в Приволжском районе ровный со слабым уклоном с запада на восток и с севера на юг. Содержание гумуса в почве низкое – 1,57 %. Содержание питательных веществ в почве, в среднем за годы исследований, составило: легкогидролизуемого азота 52,0 мг/кг почвы, подвижного фосфора 44,0 мг/кг почвы, обменного калия 151,0 мг/кг почвы.

Полевые опыты сопровождались необходимыми наблюдениями, учетами и измерениями, которые выполнялись с соблюдением требований методики опытного дела (Б.А. Доспехов, 1979; В.Ф. Белик, 1992).

1.В полевых условиях отмечали сроки наступления основных фенофаз: появление всходов, бутонизации, цветения и созревания клубней.

2. Биометрические измерения проводили согласно принятой методике (Методика исследований по культуре картофеля НИИКХ, 1967).

3. Вегетативную массу растений определяли весовым методом.

4. Контроль за влажностью почвы осуществлялся термостатно-весовым методом.

5. Учет урожая с определением его структуры проводили согласно методики НИИКХ. Товарность продукции определяли по методическим пособиям «Семеноводство картофеля, контроль качества и сертификация» (2002).

6. В почвенных образцах определяли: гумус (%) – с фотоколо-рометрическим окончанием по методу И.В. Тюрина (ОСТ – 4647 -76); легкогидролизуемый азот (мг/кг) – по Корнфилду (Александрова Л.А., Найденова О.А., 1986); подвижный фосфор и обменный калий (мг/кг) – по Мачигину В.П. в модификации ЦИНАО (ОСТ – 4642-76); рН – потенциометрическим методом (Ягодин Б.А., 1987).

7. При биохимическом анализе клубней определяли содержание: крахмала (%) – методом кислотного гидролиза (Ягодин Б.А., 1987); сухого вещества (%) – (Ермаков А.И., 1987); суммы сахаров (%) – цианидным методом (Ягодин Б.А., 1987); аскорбиновой кислоты (мг %) – (Ермаков А.И., 1987).

8. Расчет затрат при возделывании изучаемых сортов при капельном орошении по методическим рекомендациям (2003) и с использованием монографии «Ресурсосберегающие основы орошаемого земледелия» (2003).

9. Энергетическую оценку эффективности возделывания картофеля определяли согласно методике В.В. Коринца (1983).

10. Математическую обработку полученных данных проводили методом дисперсионного анализа по Доспехову Б.А. (1985).

Агротехнические мероприятия по подготовке почвы, посадке и уходу за растениями осуществлялись согласно зональным условиям и существующим рекомендациям.


^ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ


Хозяйственно-биологические особенности роста и развития сортов

картофеля в различных агроэкологических условиях

Условия рынка в России требуют расширения ассортимента, увеличения производства комплексно устойчивых высокопродуктивных сортов картофеля разных сроков спелости с высокими товарными качествами для разностороннего использования. Производство раннего картофеля для летнего потребления является одной из важнейших задач, способствующих удовлетворению потребности населения в этом продукте питания. Кроме того, высокая цена на раннюю продукцию приносит ощутимую прибыль хозяйствам, занимающимся его возделыванием.

Вступление растений картофеля в ту или иную фазу развития обусловлено происходящими в нем внутренними процессами. При этом растение предъявляет определенные требования и к условиям внешней среды.

Почки, размещенные по всему клубню, способны медленно расти и развиваться при температуре не ниже 3-5⁰С, однако образование ростков начинается лишь при температуре выше 5⁰С. Корни картофеля образуются при температуре не ниже 7⁰С. Всходы картофеля лучше развиваются при прохладной влажной погоде. В этот период молодые растения очень чувствительны к жаре. Сумма эффективных температур за это период при выращивании картофеля в различных агроэкологических районах колеблется незначительно. Ботва картофеля начинает расти при температуре около 5-6⁰С. Максимальные приросты ее бывают при умеренно влажной почве и температуре 17-22⁰С. При температуре выше 42⁰С рост надземной массы картофеля прекращается, так как на дыхание растений тратится больше продуктов ассимиляции, чем накапливается в процессе фотосинтеза. Наиболее благоприятная температура почвы для клубнеобразования 11-17⁰С. При температуре ниже 6 и выше 23⁰С прирост клубней резко задерживается.

Сумма эффективных температур, полученная растениями картофеля при выращивании в разных почвенно-климатических условиях, колебалась по годам. Для получения урожая товарных клубней за период от полных всходов до уборки она составила: в Лиманском районе в 2005 г. – 2250, в 2006 г. – 1899, в 2007 г. -1768⁰С. В Приволжском районе количество полученной тепловой энергии за вегетационный период было выше и колебалось от 2335⁰С в 2005 г. до 2092⁰С – в 2007 г. Сумма температур выше 10⁰С необходимая для полного развития растений, в среднем за три года, составила в Лиманском районе – 2070⁰С, в Приволжском – 2278⁰С.

Результаты исследований показали, что различные почвенно-климатические условия оказали влияние на время прохождение фенологических фаз развития растений картофеля. При средней сумме эффективных температур, необходимых для прохождения фазы цветения, связанной с интенсивным клубнеобразованием (в Лиманском районе – 1008⁰С, в Приволжском – 1032⁰С), цветение у сортов Алмаз, Удача и Розара в Лиманском районе наступило на 3-4 суток раньше, чем у этих же сортов, выращенных в Приволжском районе, что в конечном итоге привело к сокращению длительности вегетационного периода в среднем на 5-6 дней.

Содержание питательных элементов, физическое состояние почвы, тепло- и водообеспеченность значительно влияют на рост и развитие растений картофеля. Оптимального развития растения достигали в фазу полного цветения. Наиболее высокие показатели по всем изучаемым морфологическим признакам в эту фазу, в условиях Лиманского района имели сорта Розалинд, Импала, Жуковский ранний и Алмаз, в Приволжском районе особенно выделились сорта Розалинд и Алмаз. Наиболее интенсивным ростом растений в высоту при выращивании в условиях Лиманского района отличался сорт Жуковский ранний. В фазу цветения высота растений этого сорта составляла – 54,2 см и значительно (на 12,2; 8,5; 10,2; 9,9 см, соответственно) превышала высоту растений сортов: Удача, Алмаз, Ред Скарлет и Розара. По высоте стеблей сорта Импала и Розалинд незначительно (на 1,1 и 0,7 см) отставали от контрольного сорта (53,1 и 53,5см, соответственно). При выращивании картофеля в Приволжском районе существенных различий между сортами по высоте растений не наблюдалось.

Сырая масса надземной части растений картофеля сильно варьирует в зависимости от сорта и условий выращивания. К концу развития растений она колебалась от 259,3 г у сорта Ред Скарлет до 762,5 г у сорта Жуковский ранний, выращенных в Лиманском районе. Существенных различий по этому показателю у сортов, выращенных в Приволжском районе, не наблюдалось.

Изучение формирования листового аппарата у картофеля представляет большой интерес, поскольку в листьях, как в фотосинтезирующей системе, совершается процесс образования органических веществ и, с этой стороны, листья выступают как органы, ответственные за образование урожая.

Наблюдения за динамикой роста листовой поверхности показали, что темпы нарастания площади листьев находятся в зависимости от сортовых особенностей. Максимальная площадь листьев в Лиманском районе образуется у растений к фазе цветения и колеблется, в зависимости от сорта, от 29,6 тыс.м²/га (Ред Скарлет) до 42,3 тыс.м²/га (Розалинд). Ко времени уборки урожая площадь листовой поверхности снижается до 12,7 и 18,2 тыс.м²/га, соответственно (табл.1).

Аналогичные результаты получены при выращивании сортов в Приволжском районе (табл.2).

Максимальная площадь листовой поверхности растений образовалась к фазе цветения и колебалась в зависимости от сорта от 29,5 тыс.м²/га у сорта Розара, до 40,4 тыс.м²/га у сорта Розалинд. К периоду уборки клубней площадь листовой поверхности снижается в 2,3 – 2,5 раза и колеблется от 12,7 тыс.м²/га у сорта Розара до 16,3 тыс.м²/га у сорта Розалинд.

Таблица 1

Динамика нарастания площади листовой поверхности картофеля,

выращенного в Лиманском районе, тыс.м²/га

(среднее за 2005-2007 гг.)

Сорт	Фаза развития растений
	всходы	бутонизация	цветение	уборка урожая
Жуковский ранний (контроль)	8,8	19,8	33,1	14,2
Удача	9,0	20,4	32,8	14,1
Алмаз	9,6	21,7	38,0	16,3
Импала	8,8	19,8	36,7	15,8
Розалинд	12,3	27,8	42,3	18,2
Ред Скарлет	8,2	18,6	29,6	12,7
Розара	8,2	19,3	30,2	13,0
НСР0,05	2,3	4,8	3,3	3,7

Таблица 2

Динамика нарастания площади листовой поверхности картофеля,

выращенного в Приволжском районе, тыс.м²/га

(среднее за 2005-2007 гг.)

Сорт	Фаза развития растений
	всходы	бутонизация	цветение	уборка урожая
Жуковский ранний (контроль)	8,5	19,1	32,0	13,7
Удача	8,8	19,8	32,1	13,8
Алмаз	9,4	21,3	35,5	15,2
Импала	8,9	20,1	32,3	13,0
Розалинд	11,3	25,6	40,4	16,3
Ред Скарлет	8,5	19,3	30,9	13,3
Розара	8,1	18,4	29,5	12,7
НСР0,05	Fф. < Fт .	3,9	4,1	2,2

Развитие ботвы у картофельного растения после появления всходов обеспечивает образование фотосинтетической поверхности и возможность клубнеобразования. Формирование урожая – процесс не только количественный, но и качественный. В нем все время изменяется питание, соотношение между различными его видами, использование веществ, образующихся в процессе питания. Сначала преобладает рост вегетативных органов, а затем запасающих и репродуктивных. При интенсивном общем росте и при большей массе биологического урожая можно получить и очень высокие и очень низкие хозяйственные урожаи. У сортов картофеля, выращенных в различных почвенно-климатических условиях, максимальная величина фотосинтетического потенциала приходится на стадию бутонизации и колеблется в зависимости от сортов от 0,41 до 0,63 млн.м²·суток/га. К периоду цветения наблюдается его снижение. Поэтому важно, чтобы в соответствующие периоды роста распределение образуемых и накапливаемых питательных веществ и ассимилянтов было наиболее благоприятным для формирования не только общего биологического, но и хозяйственного урожая. Для этого необходимо все агротехнические мероприятия (внесение удобрений, полив, обработки) направлять на поддержание оптимальных условий, обеспечивающих наилучший ход роста фотосинтетического аппарата – площади листьев; наибольшее время работы листьев в течение каждых суток вегетационного периода; максимальную интенсивность фотосинтеза.