WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     || 2 | 3 | 4 |

На правах рукописи

Фёдоров

Андрей Яковлевич

АГРОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ И МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ ПРИ ВЫРАЩИВАНИИ КАРТОФЕЛЯ В УСЛОВИЯХ СЕВЕРА ЯКУТИИ

Специальности: 06.01. 04 агрохимия

03. 00. 16 экология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата сельскохозяйственных наук

Москва 2007

Работа выполнена в лаборатории органического вещества почв и органических удобрений ГНУ Всероссийский научно – исследовательский институт агрохимии им. Д.Н. Прянишникова и лаборатории агроэкологии ГНУ Якутский научно – исследовательский институт сельского хозяйства СО Россельхозакадемии

Научные руководители: доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Мерзлая Генриэта Егоровна,
кандидат сельскохозяйственных наук

Степанов Айаал Иванович

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор Жуков Юрий Петрович,

доктор биологических наук

Лунев Михаил Иванович

Ведущая организация: Институт биологических проблем криолитозоны ЯНЦ СО РАН

Защита диссертации состоится «___» ________2007 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета Д.006.029.01 ГНУ Всероссийский научно – исследовательский институт агрохимии имени Д.Н. Прянишникова.

Адрес: 127550, г. Москва, ул. Прянишникова, 31 а, ВНИИА.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГНУ ВНИИА.

Автореферат разослан «___» __________ 2007 г.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенных печатью, можно прислать по адресу: 127550, г. Москва, ул. Прянишникова, 31 а.

Ученый секретарь

диссертационного совета,

кандидат биологических наук С.И. Цыганок

Общая характеристика работы

Актуальность

На севере Якутии, в экстремальных условиях Верхоянского района, относящегося к самым холодным территориям в Северном полушарии с абсолютным максимумом отрицательных температур - около 70 оС и характеризующегося распространением таежных мерзлотных почв, остро стоит вопрос снабжения населения продовольственным картофелем. До настоящего времени выращиванием картофеля под Верхоянском занимались отдельные энтузиасты, и не было научного обоснования получения устойчивых урожаев культуры. В связи с этим актуальны исследования по разработке эффективных, экологически безопасных агроприемов производства раннего картофеля на мерзлотных таежных почвах, включая применение удобрений и других агрохимических средств, оптимизацию их доз и сочетаний для повышения урожайности и улучшения качества клубней.

Цель и задачи исследований

Целью исследований явилось изучение закономерностей действия навоза крупного рогатого скота, минеральных удобрений и гумата калия при выращивании раннего картофеля на мерзлотной аллювиальной почве в Верхоянском районе Якутии и установление эффективных, экологически безопасных их сочетаний и доз.

Для достижения поставленной цели решали следующие задачи:

- Изучить влияние навоза, минеральных удобрений и гумата калия на рост и развитие картофеля при выращивании на севере Якутии.

- Определить действие органических и минеральных удобрений в различных дозах и сочетаниях на урожайность картофеля.

- Исследовать влияние органических и минеральных удобрений на качество клубней.

- Определить пораженность картофеля болезнями.

- Дать агроэкологическую и экономическую оценку применения навоза, минеральных удобрений и гумата калия при выращивании картофеля.

Научная новизна

Впервые в экстремальных условиях Верхоянского района Якутии на таежной мерзлотной аллювиальной почве проведены исследования в полевом опыте по изучению закономерностей действия навоза и минеральных удобрений, а также гумата калия в различных дозах и сочетаниях при выращивании раннего картофеля сорта Полет. На основании экспериментальных материалов дано научное обоснование агрономически эффективного и экологически безопасного применения органических и минеральных удобрений под ранний картофель для обеспечения устойчивой урожайности и получения биологически полноценной продукции.

Практическая значимость

Получены экспериментальные данные для разработки систем удобрения под картофель в целях повышения его урожайности и качества клубней на таежной мерзлотной аллювиальной почве в Верхоянском районе Якутии.

Для уровня урожайности 60 ц/га предложено выращивание раннего картофеля сорта Полет и применение органо-минеральной системы удобрения при ежегодном внесении навоза в дозе 10 т/га.

Для индивидуальных хозяйств, располагающих достаточным количеством навоза, под ранний картофель рекомендуется применение одного навоза в ежегодной дозе 20 т/га.

Основные положения, выносимые на защиту:

- Особенности действия навоза, минеральных удобрений, гумата калия на урожайность картофеля, качество клубней и пораженность их болезнями на мерзлотной аллювиальной почве Верхоянского района Якутии.

-Эффективные, экологически безопасные дозы и сочетания органических и минеральных удобрений под картофель в экстремальных условиях севера Якутии.

Апробация работы

Результаты исследований докладывались на Международной научной конференции ВНИИА (г. Москва, 2004 г.), ученых советах ГНУ ЯНИИСХ (г. Якутск, 2000-2005 гг.), Международной научно-практической конференции «Агроэкологические проблемы использования органических удобрений на основе отходов промышленного животноводства» (г. Владимир, 2006).

Публикации

По материалам диссертации опубликовано 6 работ.

Структура работы

Диссертационная работа изложена на 108 страницах машинописного текста, включает введение, 5 разделов, выводы, предложения производству. Содержит 13 таблиц, 8 рисунков, 10 приложений. Список литературы состоит из 207 отечественных и зарубежных источников.

Содержание работы

Объекты и методы исследований

Исходя из цели и задач исследований, в качестве основных объектов изучали: 1) картофель (Solanum tuberosum L.) сорта Полет, 2) навоз крупного рогатого скота, 3) минеральные удобрения, 4) гумат калия.

Картофель Полет – раннеспелый, столового назначения, селекции Тулунской селекционной станции. Получен скрещиванием сортов (Тулунский х Юбель) х Лорх х Тулунский. Районирован в Якутии, по Ленскому району, с 1983 г.

В качестве органического удобрения использовали навоз крупного рогатого скота влажностью 70%, который содержал (на сухое вещество) 1,0% общего азота; 2,1 % фосфора (Р2О5); 1,1 % калия (К2О).

Гумат калия (ГК) произведен из бурых углей местного происхождения. Состав: 37-42 % углерода; 3,5-5 % водорода; 48- 57% кислорода; 2-6% азота. Удобрение разработано Институтом Горного дела Севера СО РАН (Патент 164480770 РФ, МКИ С G 1/4).

Из минеральных удобрений вносили аммиачную селитру, суперфосфат двойной, хлористый калий в дозах N 180 P150 K130.

Работа выполнялась в лаборатории органического вещества почв и органических удобрений ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт агрохимии им. Д.Н. Прянишникова и лаборатории агроэкологии ГНУ Якутский научно-исследовательский институт сельского хозяйства. Исследования проводились на научно-производственном стационаре в Верхоянске Республики Саха (Якутия) в полевом опыте, заложенном на левом берегу р. Яны. Почва таежная мерзлотная аллювиальная суглинистая. Перед закладкой опыта в пахотном слое почвы (0-20 см) содержалось гумуса 2,2%; N общего 0,21 %, подвижных форм фосфора и калия соответственно 198 и 265 мг/кг, рН солевой – 6,5; рН водный 7,3. Содержание тяжелых металлов в почве невысокое: свинца – 17 мг/кг, меди - 34, цинка – 38,кадмия – 0, 1, марганца – 1,5 мг/кг сухого вещества, т.е. значительно ниже ОДК (ГН 2.1.7.020-94).

Схема опыта включала следующие варианты: 1 - Контроль, без удобрений; 2 - N180 P150 K130; 3 - Навоз 30 т/га; 4 - Навоз 60 т/га; 5 - N180 P150 K130 + навоз 30 т/га; 6 - ГК 2,5 кг/га; 7 - N180 P150 K130 + ГК 2,5 кг/га; 8 - Навоз 30 т/га + ГК 2,5 кг/га; 9 - Навоз 60 т/га + ГК 2,5 кг/га, 10 - N180 P150 K130 + навоз 30 т/га + ГК 2,5 кг/га; 11 - ГК 4,2 кг/га; 12 - N180 P150 K130 + ГК 4,2 кг/га; 13 - Навоз 30 т/га + ГК 4,2 кг/га; 14 - Навоз 60 т/га + ГК 4,2 кг/га; 15 - N180 P150 K130 + навоз 30 т/га + ГК 4,2 кг/га.

Закладку и проведение опыта выполняли в соответствии с общепринятыми методиками (Методика исследований по культуре картофеля, 1967; Юдин, 1980; Доспехов, 1985; Ефимов, Калиниченко, Горлова, 1988; Программа и методика исследований в Географической сети полевых опытов по комплексному применению средств химизации в земледелии, 1990).

Общая площадь делянки - 100 м2, учётная - 50 м2, защитной полосы – 50 м2. Повторность – 3 - кратная. Схема посадки – 70 х 35 см.

В 1999 г. почву на опытном участке дисковали с помощью БДТ–2,2 в 2-3 следа на глубину 20-22 см с последующим боронованием. Весной 2000 г. проводили закрытие влаги ЛДГ–5 в агрегате с МТЗ -82 на глубину 10 см, дискование на глубину 12-15 см, боронование БЗСС в 2-3 следа. Органические и минеральные удобрения, гумат калия вносили согласно схеме опыта.

С учетом того, что в Центральной Якутии наибольший процент урожая картофеля и других культур получают с мелиорированных земель, обязательным и необходимым мероприятием в засушливой зоне Якутского заполярья также считали орошение. В этой связи при проведении полевого опыта был предусмотрен полив картофеля, который осуществлялся дождевателем ДДН-70 в агрегате с ДТ–75. Поливная норма равнялась 300 м3/га. Суммарное водопотребление составляло от 600 до 2000 м3/га в зависимости от условий года. Поливы проводили по фазам развития растений: до появления всходов, по всходам, а также в фазы бутонизации, цветения и клубнеобразования.

После поливов осуществляли рыхление почвы, окучивание растений при высоте 15-17 см. Основное окучивание приходилось на бутонизацию перед смыканием ботвы. Уборку урожая проводили картофелекопалкой.

Действие гумата калия испытывали в двух дозах: 2,5 и 4,2 кг сухой массы на 1 га. Готовый для полива раствор гумата в концентрации 0,002% соответствовал цвету некрепкого чая (Рекомендации ИГДС СО АН, 1998). В этом растворе замачивали клубни за 10-12 часов до посадки. Таким же раствором поливали растения в период вегетации по фазам развития из расчета по 0,5-1 л на каждый куст.

Полученные в ходе исследований данные обработаны с использованием программного обеспечения SNEDEСОR и ЕХСЕL.

В период исследований выполнялись следующие учёты и анализы:

1. Фенологические наблюдения за наступлением фаз развития картофеля.

2. Высота растений картофеля.

3. Размер ассимиляционной поверхности картофеля (Методика исследований по культуре картофеля, 1967).

4. Учет урожая картофеля и товарности клубней (Минеев,1985).

5. Проведение биохимического анализа клубней картофеля на содержание крахмала (по Эверсу), сухого вещества – термостатно-весовым методом, витамина С (по Мурри), нитратов по ГОСТ 13496.

6. В почве определяли: гумус по Тюрину, N общий по Къельдалю; рН солевой вытяжки – потенциометрически, подвижный фосфор и калий – по Эгнеру-Риму.

Влажность почвы определяли термостатно – весовым методом.

Анализы почвы и растений проводили в лаборатории биохимии ГНУ ЯНИИСХ.

Математическую обработку результатов исследований осуществляли по методике Б.А. Доспехова (1985).

Экономическую эффективность изучаемых приемов устанавливали по нормативным затратам труда и средств, отраженным в технологических картах.

Верхоянский район Якутии, где проводились исследования, относится к наиболее холодным в Северном полушарии (абсолютный максимум отрицательных температур Верхоянска около -70 оС). За год выпадает 154 мм осадков, из них 90 мм приходится на летний период. Продолжительность периода с температурами воздуха более +10 оС составляет 78 дней (с 4 июня по 20 августа) при сумме температур 1045-1200 градусов. Нередко в этот период наблюдаются заморозки.

За годы исследований (2000-2002 гг.) метеорологические условия приближались к среднемноголетним. Относительная влажность воздуха была несколько меньшей в 2001 году по сравнению с первым и третьим годами опыта. Сумма активных температур в среднем составляла 1060 оС, т.е. была ниже требуемой для ранних сортов картофеля (1100-1200 оС). ГТК в период вегетации колебался от 0,81 до 0,87. При сходных значениях среднемесячных температур воздуха в летний период в годы опыта в июле 2002 г. наблюдалось резкое понижение температуры: 17 июля с +32 до +6 оС, 19-20 июля – до минус 1оС, вызвавшее гибель надземной массы картофеля. И хотя в последующем с повышением температуры рост растений возобновился, это не могло не сказаться отрицательно на урожайности в 2002 г.

Результаты исследований

Развитие растений картофеля

Посадку картофеля проводили в 2000 г. 8 июня, в 2001-2002 гг. 10 июня. Почва в условиях Верхоянска достаточно хорошо прогревается в конце мая и достигает физической спелости именно в эти сроки. Вегетационный период за годы опыта составлял 84-87 дней.

Отмечены следующие даты прохождения фенологических фаз: начало всходов 2-4 июля, массовые 10 - 12 июля, начало бутонизации 24-26 июля, массовая бутонизация 30 июля -2 августа, начало цветения 3-8 августа, массовое цветение 10 августа.

Согласно биометрическим наблюдениям, представленным в таблице 1, внесение удобрений во всех вариантах опыта увеличивало высоту растений. Более высокими были растения картофеля в вариантах N180 P150 K130 + навоз 30 т/га + гумат калия 4,2 кг/га – 54 см, навоз 60 т/га+ гумат 4,2 кг/га – 53 см и навоз 30 т+ гумат 4,2 кг/га – 52 см. В ряде вариантов удобрений (вар. 5, 9, 11, 12) высота растений находилась на уровне 51 см, или на 9 см больше контрольных.

По всем вариантам опыта с удобрениями наметилась тенденция к увеличению количества стеблей.

Больше стеблей в расчете на один куст было в вариантах сочетания минеральных удобрений с навозом и гуматом (вар. 15), навоза с гуматом при внесении в высоких дозах (вар. 14), а также минеральных удобрений с навозом (вар. 5). Характерно, что при использовании навоза, независимо от его дозы, этот показатель оставался на одном и том же уровне и составлял 5,3 шт. на один куст.

Pages:     || 2 | 3 | 4 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»