WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

 
На правах рукописи

Преймак Сергей Анатольевич

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРИЕМОВ ТЕХНОЛОГИИ

ВЫРАЩИВАНИЯ КАРТОФЕЛЯ В ЛЕСОСТЕПИ

САРАТОВСКОГО ПРАВОБЕРЕЖЬЯ

Специальность 06.01.01 – общее земледелие

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата сельскохозяйственных наук

Саратов 2012

Работа  выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном  учреждении  высшего  профессионального  образования «Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова»

Научный руководитель – доктор  сельскохозяйственных  наук,  профессор Нарушев Виктор Бисенгалиевич

Официальные оппоненты: Денисов Евгений Петрович

доктор  сельскохозяйственных  наук,  профессор, ФГБОУ ВПО «Саратовский ГАУ», заведующий  кафедрой «Земледелие и сельскохозяйственная мелиорация»

Орлов Анатолий Николаевич

доктор  сельскохозяйственных  наук,  профессор, ФГБОУ ВПО «Пензенская ГСХА», заведующий  кафедрой «Общее земледелие  и землеустройство»

Ведущая организация – Федеральное государственное бюджетное научное

  учреждение «ВолжНИИГиМ»

Защита состоится «  31  »  марта  2012 года в 10 часов на заседании диссертационного совета Д. 220.061.05 при федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова» по адресу: 410012, г. Саратов, Театральная площадь, д. 1.

E-mail: dissovet01@sgau.ru

С  диссертацией  можно  ознакомиться  в  библиотеке  ФГБОУ  ВПО «Саратовский ГАУ».

Автореферат разослан « 29 »  февраля  2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Пронько Н.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Картофель является важнейшей сельскохозяйственной культурой, ценнейшим продуктом питания человека. С полным правом в народе его называют «вторым хлебом».

Картофель широко возделывается в России, ежегодно занимая площадь 4 млн. га. Лесостепная зона Саратовского Правобережья относится к числу благоприятных по природно-климатическим условиям регионов Среднего Поволжья для возделывания картофеля.

Анализ показывает, что расходы на семенной материал составляют более 40% от общих затрат в технологии возделывания картофеля. В то же время исследования А.А. Будкевича (1983), М.Я. Молоцкого (1986), Т.Е. Марченко (2000) показывают, что крупные семенные клубни можно резать на доли в целях рационального использования посадочного материала. До настоящего времени научных исследований по механизированной резке семенных клубней и использованию посадочных долей в технологии выращивания картофеля в условиях Саратовского Правобережья не проводилось.

В мировом земледелии широко используется гребневая технология возделывания картофеля. Несмотря на то, что в исследованиях А.Н. Орлова (1999), А.Г. Пономарева (2001), А.А. Смирнова (2001) установлено положительное влияние гребневой технологии на продуктивность картофеля, в Поволжье в производстве она не применяется в связи со слабой изученностью. На тяжелых почвах Саратовского Правобережья крайне необходимо изучение влияния гребневой технологии на водно-воздушный режим, структуру и плодородие пахотного горизонта с целью повышения продуктивности картофеля и совершенствования процесса его комбайновой уборки.

Цель и задачи исследований. Целью нашей работы являлось совершенствование приемов подготовки семенных клубней картофеля к посадке и изучение особенностей применения гребневой технологии возделывания в лесостепной зоне Саратовского Правобережья.

В соответствии с этим в исследованиях решались следующие задачи:

- провести сравнительную оценку машинной и ручной резки крупных семенных клубней картофеля;

- изучить влияние посадки целыми клубнями и резаными долями различной массы, а также их предпосадочной обработки стимулятором Мивал-агро на продукционный процесс и урожайность картофеля;

- выявить оптимальные показатели структуры и плодородия почвы, роста и развития растений, фотосинтетической деятельности различных сортов картофеля при традиционной и гребневой технологиях возделывания;

- определить продуктивность и показатели хозяйственной эффективности у различных сортов картофеля при традиционной и гребневой технологиях возделывания в лесостепи Саратовского Правобережья;

- установить влияние гребневой технологии возделывания на снижение засоренности продукции, поврежденности клубней и потерь урожая при комбайновой уборке картофеля;

- рассчитать экономическую и биоэнергетическую эффективность предлагаемых приемов предпосадочной подготовки клубней и гребневой технологии возделывания картофеля.

Научная новизна. Впервые проведена сравнительная оценка машинной и ручной резки крупных семенных клубней картофеля. Установлено влияние посадки целыми клубнями и резаными долями различной массы, а также их предпосадочной обработки стимулятором Мивал-агро на продуктивность картофеля в лесостепи Саратовского Правобережья.

Исследовано влияние традиционной и гребневой технологий возделывания на показатели структуры и плодородия почвы, роста и развития растений, продуктивности фотосинтеза, урожайности, товарности и качества клубней у рекомендованных для региона сортов картофеля Жуковский ранний, Импала, Пензенская скороспелка, Волжанин, Рождественский, Свитанок Киевский, Луговской, Ресурс. Установлено, что наибольший выход ранней товарной продукции и наивысшую эффективность в лесостепи Саратовского Правобережья гребневая технология обеспечивает при выращивании раннеспелых и среднеранних сортов картофеля. Выявлено что на тяжелых почвах зоны гребневая технология возделывания в сравнении с традиционной технологией снижает в 2-3 раза засоренность продукции, поврежденность клубней и потери урожая при комбайновой уборке.

Практическая ценность работы. Разработанные автором приемы подготовки посадочного материала и гребневая технология возделывания обеспечивают стабильное получение 25-27 т/га высококачественных клубней картофеля в условиях лесостепной зоны Саратовского Правобережья.

Положения, выносимые на защиту:

- результаты сравнительной оценки машинной и ручной резки крупных семенных клубней картофеля на две и четыре части;

- особенности влияния посадки целыми клубнями и резаными долями различной массы, а также их предпосадочной обработки стимулятором Мивал-агро на продукционный процесс и урожайность картофеля;

- особенности влияния традиционной и гребневой технологии возделывания на плодородие почвы, рост и развитие растений, продуктивность фотосинтеза у различных сортов картофеля;

- сравнительная оценка продуктивности различных сортов картофеля при традиционной и гребневой технологии возделывания в лесостепной зоне Саратовского Правобережья;

- особенности влияния гребневой технологии возделывания на засоренность продукции, поврежденность клубней и потери урожая при механизированной комбайновой уборке картофеля.

Реализация научных исследований. Разработанные автором приемы выращивания картофеля внедрены в КФХ «Рыжов С.Н.» и КФХ «Рубин» Базарно-Карабулакского района Саратовской области на площади 120 га. Экономический эффект составил 30-50 тыс. рублей с 1 га.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на Международных научно-практических конференциях «Вавиловские чтения-2007-2011» (Саратов, 2007-2011) и «Инновационные технологии создания и возделывания сельскохозяйственных растений» (Саратов, 2011), Всероссийской научно-практической конференции «Специалисты АПК нового поколения» (Саратов, 2007), на научно-практических конференциях профессорско-препода-вательского состава, аспирантов и научных сотрудников Саратовского ГАУ им. Н.И. Вавилова (Саратов, 2005-2011).

Публикации в печати. По материалам диссертации опубликовано 14 научных работ, в т.ч. 2 работы по списку ВАК. Совместно с сотрудниками Саратовского ГАУ получено 2 авторских свидетельства на устройство для резки клубней семенного картофеля.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, выводов и предложений производству. Она изложена на 120 страницах компьютерного текста, содержит 22 таблицы, 13 рисунков и 34 приложения. Список литературы насчитывает 346 наименований, из них 31 источник на иностранных языках.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Экспериментальные исследования проводились в 2000-2009 гг. в КФХ «Рыжов С.Н.» Базарно-Карабулакского района Саратовской области. Климат района исследований – умеренно-континентальный. Среднегодовая температура воздуха + 3,5С; количество осадков – 440 мм. Почва хозяйства – чернозем выщелоченный, содержащий 6% гумуса. Обеспеченность нитратным азотом - средняя (10-18 мг/кг), подвижным фосфором – средняя (70-100 мг/кг почвы), обменным калием – высокая (260-300 мг/кг почвы).

Программа исследований включала 2 полевых опыта.

Опыт № 1. «Изучение влияния посадки целыми и резаными клубнями и обработки их стимулятором, на продуктивность картофеля».

Фактор А – вид и масса посадочных клубней. Варианты опыта: 1. Целые клубни массой 80-160 г; 2. Машинная резка на 2 части массой 40-80 г; 3. Ручная резка на 2 части массой 40-80 г; 4. Целые клубни массой 40-80 г; 5. Машинная резка на 4 части массой 20-40 г; 6. Ручная резка на 4 части массой 20-40 г; 7. Целые клубни массой 20-40 г.

Фактор В – предпосадочная обработка клубней. Варианты опыта 1. Без обработки; 2. Обработка стимулятором Мивал-агро (2 г + 10 л воды на 1 т клубней).

В опыте использовался сорт картофеля Волжанин.

Опыт № 2. «Оценка влияния различных технологий возделывания на продуктивность сортов картофеля».

Фактор А – сорта картофеля. Варианты опыта: 1. Жуковский ранний; 2. Импала; 3. Пензенская скороспелка; 4. Волжанин; 5. Рождественский; 6. Свитанок Киевский; 7. Луговской; 8. Ресурс.

Фактор В – технология возделывания. Варианты опыта: 1. Традиционная технология; 2. Гребневая технология.

Повторность опытов – четырехкратная. Размещение вариантов – рендомизированное. Площадь учетной делянки – 140 м2. На опытном участке выполнялась технология, рекомендованная в научно-обоснованной системе земледелия Поволжья. Предшественник картофеля – озимая пшеница.

Закладка и проведение опытов выполнялись в соответствии с методикой Б.А. Доспехова (1985) и Рекомендациями НИИСХ Юго-Востока (1973). Плотность и агрегатный состав почвы определялись по методу Н.А. Качинского (1958), нитратный азот – в водной вытяжке с дисульфофеноловой кислотой на колориметре; подвижный фосфор по Б.П. Мачигину; обменный калий по А.П. Масловой. (Петербургский А.В., 1988). Дыхание почвы определялось методом В.И. Штатнова (1952), разложение клетчатки – аппликационным методом Е.Н. Мишустина и А.Н. Петровой (1963).

Фенология развития растений устанавливалась методом А.И. Руденко (1950), показатели продуктивности фотосинтеза по методике А.А. Ничипоровича (1961), густота стояния, высота растений, накопление сухой массы и биологическая урожайность определялись по методике ВНИИКХ (1967). Хозяйственный урожай учитывали методом сплошной уборки: в первом опыте картофелекопателем КСТ-1,4; во втором опыте - картофелеуборочным комбайном GRIMME SE 75-20.

Статистическая обработка опытных данных методом дисперсионного анализа выполнялась по Б.А. Доспехову (1985). Биоэнергетическая и экономическая оценка рекомендуемых приемов проводились согласно методическим рекомендациям ВАСХНИЛ (1989) и РАСХН (1998).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

сравнительнАЯ оценкА машинной и ручной резки

крупных семенных клубней картофеля

Большую роль в формировании высокопродуктивных агроценозов картофеля играет качество посадочного материала. В настоящее время картофелеводческие хозяйства используют для посадки клубни массой от 25 до 160 г. Такой большой весовой диапазон посадочных клубней ведет не только к большим затратам, но и к неравномерному развитию растений. Его можно устранить калибровкой клубней на фракции: мелкую - 25-50 г; среднюю - 50-80 г; крупную - 80-160 г. У раннеспелых и среднеранних сортов картофеля очень часто, одной средней фракции клубней, полученных с семенных участков, не хватает на посадку и поэтому необходимо применять резку крупных семенных клубней перед посадкой. Для этих целей автором, совместно с сотрудниками Саратовского ГАУ была разработана и изготовлена машина для резки крупных клубней семенного картофеля на две и четыре части (А.с. 1655331, А.с. 1822637). Она может работать как автономно, так и в качестве приставки к картофелесортировальному пункту.

В 2000-2003 гг. проводились сравнительные испытания машинной и ручной резки крупных семенных клубней у среднераннего сорта картофеля Волжанин. Многолетний анализ фракционного состава партий семенных клубней у данного сорта показал, что в них 67% составляют клубни массой более 80 г, что вызывает необходимость применять резку.

Важнейшим показателем качества резки является коэффициент неравномерности резания (Kн), который не должен превышать – 0,20. Изучение эффективности резки семенных клубней массой 80-160 г у сорта Волжанин показало, что Kн составил при машинной резке на 2 части – 0,15; на 4 части – 0,19; при ручной резке – соответственно 0,14 и 0,20. Результаты показывают, что по качеству машинная резка не уступает ручной резке.

В то же время большим достоинством машинной резки является высокая производительность - 12 т/ч. При ручной резке на 2 части производительность составила 0,08 т/ч, на 4 части – 0,06 т/ч.

ВЛИЯНИЕ ПОСАДКИ ЦЕЛЫМИ И РЕЗАНЫМИ КЛУБНЯМИ И ИХ

ОБРАБОТКИ СТИМУЛЯТОРОМ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ КАРТОФЕЛЯ

Рост и развитие растений картофеля. На вариантах посадки целыми клубнями продолжительность вегетации картофеля составила: без обработки стимулятором - 100 суток; при обработке – 98 суток; на вариантах посадки резаными долями клубней соответственно - 98 и 96 суток. Отмечено более быстрое прохождение начальных фаз вегетации картофеля при посадке резаными долями клубней и обработке их стимулятором.

При посадке целыми клубнями массой 80-160 г, а также целыми и разрезанными на 2 части массой 40-80 г высота растений в фазу бутонизации составила 31-32 см, в фазу цветения – 52-53 см, в фазу начала увядания ботвы – 51-52 см, в фазу созревания – 50-51 см. В то же время, при посадке целыми и клубнями разрезанными на 4 части массой 20-40 г высота растений снижалась по фазам на 4-11 см. Обработка клубней перед посадкой стимулятором Мивал-агро увеличивала высоту растений картофеля на 1-2 см, что показывает, что препарат стимулирует ростовые процессы.

Продуктивность фотосинтеза и накопление сухой биомассы. Максимальная площадь листьев сорта картофеля Волжанин была отмечена при посадке целыми клубнями массой 80-160 г, обработанными стимулятором Мивал-агро – 32,5 тыс. м2/га в среднем за три года (табл. 1).

При использовании клубней массой 40-80 г, обработанных стимулятором, площадь листьев была практически такой же высокой: при посадке целыми клубнями - 32,4 тыс. м2/га; клубнями ручной резки на 2 части – 32,1 тыс. м2/га; клубнями машинной резки на 2 части - 32,0 тыс. м2/га. При посадке, как целыми клубнями, так и разрезанными на 4 части, обработанными стимулятором, площадь листьев снизилась на 17,7-19,3%.

Таблица 1 - Влияние приемов подготовки посадочного материала на фотосинтетическую

деятельность посевов картофеля (среднее за 2004-2006 гг.)

Вид и масса

посадочных

клубней (А)

Обработка

стимулятором

(В)

Площадь листьев, тыс. м2/га

ФП, млн. м2•сутки/ га

ЧПФ,

г/м2•сут-ки

Сухая

биомасса, т/га

Целые клубни

(80-160 г)

без обработки

31,6

1296

3,50

45,4

с обработкой

32,5

1316

3,63

47,8

Машинная резка

на 2 части (40-80 г)

без обработки

31,3

1268

3,32

42,1

с обработкой

32,0

1280

3,68

47,1

Ручная резка

на 2 части (40-80 г)

без обработки

31,4

1272

3,37

42,9

с обработкой

32,1

1284

3,69

47,4

Целые клубни

(40-80 г)

без обработки

31,7

1299

3,45

44,8

с обработкой

32,4

1312

3,61

47,4

Машинная резка

на 4 части (20-40 г)

без обработки

27,0

1094

3,19

34,9

с обработкой

27,5

1100

3,42

37,6

Ручная резка

на 4 части (20-40 г)

без обработки

27,1

1098

3,25

35,7

с обработкой

27,7

1108

3,50

38,8

Целые клубни

(20-40 г)

без обработки

26,5

1087

3,12

33,9

с обработкой

27,1

1097

3,23

35,4

НСР05 фактор А (посадочные клубни)

0,9

27

0,08

1,1

НСР05 по фактору В (стимулятор)

0,7

20

0,06

0,9

НСР05 по факторам А+В

0,9

32

0,08

1,2

Наибольшие показатели фотосинтетического потенциала посевов (ФП) отмечены на вариантах посадки целыми клубнями массой 80-160 г – 1293-1316 млн. м2•сутки/га; а также целыми и разрезанными на 2 части клубнями массой 40-80 г – 1268-1312 млн. м2•сутки/га. Влияние стимулятора на ФП было незначительным – отмечено повышение на 0,5-1,5%.

Чистая продуктивность фотосинтеза (ЧПФ) была наибольшей на вариантах посадки клубнями разрезанными на 2 части при ручной и машинной резке с массой 40-80 г, обработанных стимулятором, - соответственно 3,69 и 3,68 г/м2•сутки, а также при посадке целыми клубнями массой 80-160 и 40-80 г также обработанных стимулятором, - соответственно 3,63 и 3,61 г/м2•сутки. Применение стимулятора повышало ЧПФ на 9,5-10,9%.

Формирование элементов продуктивности в посевах различных сортов картофеля. Наибольшее количество клубней в одном кусте картофеля сформировалось на варианте посадки целыми клубнями массой 80-160 г – 6,6 шт. При посадке разрезанными на 2 части клубнями количество клубней в кусте уменьшилось до 6,2 шт.; при посадке разрезанными на 4 части клубнями – до 4,8 шт. Обработка клубней стимулятором не влияла на количество сформировавшихся клубней в кусте картофеля.

Влияние резки семенных клубней и обработки их стимулятором на урожайность картофеля. Наибольшая урожайность без обработки стимулятором Мивал-агро была получена на вариантах посадки целыми клубнями массой 80-160 и 40-80 г – соответственно 26,4 и 26,1 т/га. Высокую урожайность обеспечивала посадка клубнями, разрезанными на 2 части – 24,4 т/га при машинной и 24,9 т/га при ручной резке. При посадке клубнями, разрезанными на 4 части урожайность уменьшалась до 20,2 т/га при машинной и до 20,7 т/га при ручной резке. Обработка стимулятором больше всего повысила урожайность на разрезанных на 2 части семенных клубнях - достигла 26,8 т/га при машинной и 26,9 т/га при ручной резке (табл. 2).

Таблица 2 - Влияние подготовки посадочного материала на урожайность картофеля

Вид и масса

посадочных

клубней (А)

Обработка

стимулятором

(В)

Годы исследований

2004 г

2005 г

2006 г

среднее

из 3 года

Целые клубни

(80-160 г)

без обработки

31,3

21,7

26,2

26,4

с обработкой

31,5

22,7

27,4

27,2

Машинная резка

на 2 части (40-80 г)

без обработки

28,8

20,2

24,2

24,4

с обработкой

30,7

22,5

27,2

26,8

Ручная резка

на 2 части (40-80 г)

без обработки

29,4

20,6

24,7

24,9

с обработкой

30,6

22,8

27,3

26,9

Целые клубни

(40-80 г)

без обработки

30,8

21,8

25,7

26,1

с обработкой

31,3

22,7

27,0

27,0

Машинная резка

на 4 части (20-40 г)

без обработки

25,4

15,4

19,8

20,2

с обработкой

26,7

17,3

22,3

22,1

Ручная резка

на 4 части (20-40 г)

без обработки

26,0

15,8

20,3

20,7

с обработкой

27,3

17,9

23,2

22,8

Целые клубни

(20-40 г)

без обработки

25,4

14,8

19,5

19,9

с обработкой

25,5

15,7

20,6

20,6

НСР05 фактор А (посадочные клубни)

0,8

0,6

0,7

0,9

НСР05 по фактору В (стимулятор)

0,6

0,5

0,6

0,8

НСР05 по факторам А+В

0,8

0,6

0,7

1,0

Для производства особенно ценным является то, что при посадке, клубнями, разрезанными на 2 части и обработанными стимулятором в выращенных посевах получена наивысшая товарность клубней – 20,5 т/га (76,5%) при машинной и 20,7 т/га (77,0%) при ручной резке (рис. 1).

Рисунок 1. Влияние подготовки посадочного материала на товарность клубней

картофеля (среднее за 2004-2006 гг.)

В то же время даже при посадке целыми крупными семенными клубнями массой 80-160 г товарность составила всего 19,3 т/га (71,0%).

влияние традиционной и гребневой технологий возделывания на структуру и плодородие почвы, рост и развитие растениЙ у различных сортов картофеля

Влияние технологий возделывания на водно-физические свойства почвы. Лучшее влагообеспечение наблюдалось в посевах раннеспелых и среднеранних сортов картофеля, где запасы доступной влаги в пахотном слое почвы в период от всходов до увядания ботвы не опускалась ниже 15,2 и 12,7 мм. У среднеспелых сортов содержание влаги в пахотном слое, начиная с конца цветения, опустилось ниже 10 мм. Технологии возделывания не оказали влияния на динамику запасов доступной влаги в почве.

Положительное влияние гребневой технологии проявилось в снижении плотности пахотного горизонта почвы по сравнению с традиционной технологией – соответственно с 1,23-1,25 до 1,19-1,21 г/см3 в фазу цветения, в которую начинается интенсивное формирование клубней (табл. 3).

Содержание агрономически ценных агрегатов в пахотном горизонте почвы при гребневой технологии было выше, чем на вариантах традиционной технологии – соответственно 64,3-66,6 против 59,8-61,8%

Таблица 3 - Влияние технологий возделывания на водно-физические свойства пахотного

слоя чернозема выщелоченного у различных сортов картофеля (среднее за 2007-2009 гг.)

Сорт

(А)

Технология возделывания

(В)

Плотность почвы,

г/см3

Содержание почвенной

фракции 0,25-10 мм, %

всходы

цветение

созревание

всходы

цветение

созревание

Раннеспелые сорта

Жуковский
ранний

традиционная

1,20

1,23

1,27

65,2

61,7

56,7

гребневая

1,17

1,19

1,20

68,6

66,4

61,6

Импала

традиционная

1,20

1,23

1,28

65,0

61,8

56,2

гребневая

1,18

1,19

1,21

68,1

66,6

60,7

Пензенская
скороспелка

традиционная

1,20

1,24

1,28

64,7

61,2

56,1

гребневая

1,17

1,19

1,20

68,9

66,5

61,5

Среднеранние сорта

Волжанин

традиционная

1,20

1,24

1,28

65,4

60,7

55,6

гребневая

1,17

1,20

1,22

68,7

65,4

59,7

Рождественский

традиционная

1,21

1,24

1,29

64,5

60,9

55,1

гребневая

1,17

1,19

1,22

68,6

66,0

59,9

Свитанок

Киевский

традиционная

1,20

1,25

1,29

65,3

60,4

55,0

гребневая

1,18

1,19

1,22

68,0

66,2

59,8

Среднеспелые сорта

Луговской

традиционная

1,20

1,24

1,29

65,1

60,4

54,7

гребневая

1,17

1,21

1,22

68,5

64,4

59,1

Ресурс

традиционная

1,21

1,25

1,30

64,6

59,8

54,2

гребневая

1,17

1,21

1,23

68,7

64,3

58,8

НСР05 фактор А (сорт)

0,01

0,01

0,02

1,5

1,4

1,4

НСР05 по фактору В (технология)

0,02

0,02

0,03

1,7

1,5

1,6

НСР05 по факторам А+В

0,02

0,02

0,03

1,9

1,7

1,8

Влияние технологий возделывания картофеля на агрохимические и биологические свойства почвы. Содержание нитратного азота в пахотном горизонте почвы при гребневой технологии было выше, чем на вариантах традиционной технологии – соответственно 17,6-17,9 против 14,3-14,6 мг/кг у раннеспелых сортов; 16,7-17,1 против 13,4-13,7 мг/кг у среднеранних сортов и 13,4-13,5 против 10,3-10,4 мг/кг у среднеспелых сортов. Аналогичные закономерности отмечены и в отношении фосфора и калия.

Применение гребневой технологии повысило интенсивность дыхания почвы на 7,1-10,8%. Так, в период наибольшего дыхания чернозема выщелоченного в фазу цветения картофеля показатели составили: на вариантах гребневой технологии – 804-855 мг СО2/час с 1 м2; при применении традиционной технологии – 742-785 мг СО2/час с 1 м2.

Наибольшая интенсивность разложения клетчатки в пахотном горизонте чернозема выщелоченного отмечена при применении гребневой технологии – 47,1-47,5% под посевами раннеспелых сортов; 44,8-45,1% у среднеранних сортов; 37,9-38,2% у среднеспелых сортов в фазу цветения.

Особенности роста и развития растений картофеля при различных технологиях возделывания. Продолжительность периода всходы-созревание при традиционной технологии изменялась у изучаемых сортов от 70 до 86 суток. При гребневой технологии вследствие лучшего прогревания пахотного слоя почвы созревание наступало раньше на 3-7 дней.

Улучшение условий питания и повышение биологической активности почвы при применении гребневой технологии возделывания увеличило площадь листьев в посевах картофеля - на 6,7-11,1%; фотосинтетический потенциал - на 0,4-3,9%; чистую продуктивность фотосинтеза - на 0,8-9,8%; накопление сухой биомассы - на 5,2-10,1%.

ПРОДУКтивностЬ различных сортов картофеля при

традиционной и гребневой технологиях возделывания

Влияние технологий возделывания на формирование элементов продуктивности в посевах различных сортов картофеля. Густота стояния растений к уборке была практически равной по изучаемым сортам и технологиям возделывания – 51,6 - 52,2 тыс. шт./га.

Число клубней в 1 кусте увеличивалось с 5,1 шт. у раннеспелого сорта Жуковский ранний до 7,4 шт. у среднеспелого сорта Ресурс. Наибольшая масса клубней с 1 куста отмечена при гребневой технологии у среднераннего сорта Рождественский - 654 г, наибольшая масса 1 клубня также при гребневой технологии у раннеспелого сорта Жуковский ранний – 123 г.

Влияние технологий возделывания на продуктивность различных сортов картофеля. Наибольший эффект от гребневой технологии отмечен на раннеспелых и среднеранних сортах. Так у раннеспелых сортов урожайность повысилась: Жуковский ранний – до 28,3 т/га; Пензенская скороспелка – до 27,7 т/га; Импала – до 25,8 т/га в среднем за три года. Прибавка урожайности у раннеспелых сортов составила 1,9-2,6 т/га или 8,0-10,1%.

По среднеранним сортам при применении гребневой технологии возделывания урожайность повысилась следующим образом – у сорта Рождественский – до 29,5 т/га; Волжанин – до 29,1 т/га; Свитанок Киевский – до 27,6 т/га в среднем за 2007-2009 гг. (табл. 4). Полученная прибавка урожайности у среднеранних сортов составила 1,6-2,1 т/га или 6,2-7,8%.

Таблица 4 - Влияние различных технологий возделывания на урожайность сортов

картофеля в лесостепной зоне Саратовского Правобережья, т/га

Сорта

Технология возделывания

2007 г

2008 г

2009 г.

Среднее

за 3 года

Раннеспелые сорта

Жуковский

ранний

традиционная

26,4

29,6

21,1

25,7

гребневая

29,1

33,8

21,9

28,3

Импала

традиционная

24,7

27,7

19,3

23,9

гребневая

27,3

30,6

19,5

25,8

Пензенская

скороспелка

традиционная

25,9

28,1

21,6

25,2

гребневая

28,9

32,4

21,8

27,7

Среднеранние сорта

Волжанин

традиционная

27,4

34,7

19,8

27,3

гребневая

30,1

37,1

20,1

29,1

Рождественский

традиционная

27,0

35,7

19,5

27,4

гребневая

29,5

39,3

19,7

29,5

Свитанок

Киевский

традиционная

25,7

33,5

18,8

26,0

гребневая

28,4

35,7

18,7

27,6

Среднеспелые сорта

Луговской

традиционная

20,0

33,0

13,3

22,1

гребневая

21,8

35,3

12,8

23,3

Ресурс

традиционная

19,2

31,8

12,9

21,3

гребневая

21,6

33,2

12,5

22,4

НСР05 фактор А (сорт)

0,7

0,8

0,5

0,8

НСР05 по фактору В (технология)

0,8

0,9

0,6

0,9

НСР05 по факторам А+В

0,9

1,1

0,7

1,1

По группе среднеспелых сортов прибавка урожайности была меньше, чем у раннеспелых и среднеранних сортов - 1,1-1,2 т/га или 5,2-5,4%.

Влияние гребневой технологии возделывания на

засоренность продукции, поврежденность клубней и

потери урожая при комбайновой уборке картофеля

Значительное влияние использование гребневой технологии оказывает на механизированную уборку урожая картофеля. В связи с тем, что почва рыхлая и структурная при гребневой технологии степень механического повреждение клубней при работе комбайна по сравнению с традиционной технологией снижалась с 4,2-4,6 до 1,6-2,2%; засоренность вороха почвенными комками уменьшалась с 7,0-10,1 до 3,2-5,6%; потери клубней снижались с 7,4-8,5 до 3,9-4,5% в среднем за три года (табл. 5).

Таблица 5 - Влияние технологий возделывания на показатели хозяйственной

эффективности выращивания различных сортов картофеля (среднее за 2007-2009 гг.)

Сорт

Технология возделывания
Биологическая урожайность, т/га

Засоренность вороха,

%

Поврежденные при уборке клубни, %
Потери клубней при уборке, %
Хозяйственная урожайность, т/га

Раннеспелые сорта

Жуковский

ранний

традиционная

25,7

7,0

4,2

7,4

23,8

гребневая

28,3

3,2

1,7

3,9

27,2

Импала

традиционная

23,9

7,5

4,5

8,0

22,0

гребневая

25,8

3,5

1,9

3,9

24,8

Пензенская

скороспелка

традиционная

25,2

7,3

4,6

7,6

23,3

гребневая

27,7

3,4

1,6

4,0

26,6

Среднеранние сорта

Волжанин

традиционная

27,3

8,6

4,4

7,7

25,2

гребневая

29,1

3,7

2,0

4,1

27,9

Рождественский

традиционная

27,4

8,9

4,3

8,0

25,2

гребневая

29,5

3,6

1,8

4,1

28,3

Свитанок

Киевский

традиционная

26,0

9,1

4,5

8,1

23,9

гребневая

27,6

4,5

2,1

4,3

26,4

Среднеспелые сорта

Луговской

традиционная

22,1

9,7

4,5

8,2

20,3

гребневая

23,3

5,3

2,0

4,3

22,3

Ресурс

традиционная

21,3

10,1

4,6

8,5

19,5

гребневая

22,4

5,6

2,2

4,5

21,4

НСР05 фактор А (сорт)

0,7

0,15

0,05

0,16

0,6

НСР05 по фактору В (технология)

0,8

0,17

0,06

0,18

0,7

НСР05 по факторам А+В

0,9

0,18

0,07

0,20

0,8

Различие в потерях клубней при уборке сказалось на величине хозяйственной урожайности при различных технологиях возделывания. Так если прибавка биологической урожайности клубней от гребневой технологии у раннеспелых сортов составила 1,9-2,6 т/га или 8,0-10,1%, то прибавка хозяйственной урожайности была уже 2,8-3,4 т/га или 12,7-14,3%.

У среднеранних сортов прибавка биологической урожайности клубней от гребневой технологии составляла 1,6-2,1 т/га или 6,2-7,8%, а прибавка хозяйственной урожайности - уже 2,5-3,1 т/га или 10,5-12,3%.

У среднеспелых сортов прибавка биологической урожайности клубней от гребневой технологии составляла 1,1-1,2 т/га или 5,2-5,4%, а прибавка хозяйственной урожайности - 1,9-2,0 т/га или 9,7-9,9%.

У раннеспелых сортов Жуковский ранний и Пензенская скороспелка при применении гребневой технологии получен наибольший сбор ранней продукции - выход товарных клубней на 50-сутки составил 20,2-21,4 т/га (88,2-89,5%), на 60-е сутки – 22,4-23,6 т/га (97,8-98,7%) (рис. 2).

Рисунок 2. Влияние технологий возделывания на выход товарных клубней на 50-е

сутки при выращивании различных сортов картофеля (среднее за 2007-2009 гг.)

Высокий выход ранней продукции обеспечивают и среднеранние сорта, среди которых выделялись Волжанин и Рождественский, давшие при традиционной технологии возделывания на 50-сутки - 70,1-71,3% и на 60-е сутки – 80,2-81,5% товарных клубней. Применение гребневой технологии увеличило у них выход ранней товарной продукции - на 50-сутки до 75,4-76,7% и на 60-е сутки до 84,4-85,9%, т.е. соответственно на 4,3-5,4 и 4,2-4,4%.

БИОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА

РЕКОМЕНДУЕМЫХ ПРИЕМОВ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ КАРТОФЕЛЯ

Биоэнергетическая оценка показала преимущество выращивания картофеля при использовании для посадки механически разрезанных на 2 части клубней, обработанных стимулятором Мивал-агро: чистый энергетический доход – 61,0 ГДж/га, коэффициент энергетической эффективности – 1,73. При применении гребневой технологии наивысшую энергетическую эффективность обеспечивает выращивание раннеспелых и среднеранних сортов: чистый энергетический доход – 61,37-74,24 ГДж/га и коэффициент энергетической эффективности – 1,62-1,95.

Экономическая эффективность. Наилучшие экономические показатели обеспечило выращивание картофеля при использовании для посадки разрезанных механизировано на 2 части клубней, обработанных стимулятором - получен наибольший условный чистый доход – 74,73 тыс. рублей с 1 га и наивысший уровень рентабельности – 155%.

Применение гребневой технологии показало наивысшую экономическую эффективность при выращивании раннеспелых и среднеранних сортов картофеля Жуковский ранний, Пензенская скороспелка, Рождественский и Волжанин: наибольший условный чистый доход – 72,88-89,39 тыс. рублей с 1 га; наивысший уровень рентабельности – 136-166%.

ВЫВОДЫ

1. Изучение фракционного состава партий семенных клубней среднеспелого сорта Волжанин показало, что в них 67% составляют клубни массой более 80 г. Использовать такие клубни на посадку экономически не выгодно и поэтому, целесообразно резать их на посадочные доли, используя машину, разработанную учеными Саратовского ГАУ.

2. Резка семенных клубней и обработка их стимулятором оказали положительное влияние на ростовые процессы. По сравнению с необработанными вариантами применение стимулятора сокращало продолжительность вегетационного периода на 2-4 суток, увеличивало высоту растений картофеля на 1-2 см, а также повышало чистую продуктивность фотосинтеза при посадке целыми клубнями - с 3,50 до 3,63 г/м2•сутки; разрезанными на 2 доли клубнями – с 3,32-3,37 до 3,68-3,69 г/м2•сутки.

3. При посадке разрезанными долями семенных клубней, обработанными стимулятором, в выращенных посевах показатели массы клубней с 1 куста практически не уступали показателям, полученным при посадке целыми клубнями массой 80-160 и 40-80 г – соответственно 594-595 против 598-607 г. В то же время при посадке разрезанными на 2 части клубнями возрастала средняя масса 1 клубня – до 96 г.

4. Наибольшая урожайность без обработки стимулятором была получена при посадке целых клубней массой 80-160 г – 26,4 т/га. При посадке клубнями, разрезанными на 2 части урожайность была близкой – 24,4 т/га при машинной и 24,9 т/га при ручной резке. При посадке клубнями, разрезанными на 4 части урожайность уменьшалась – до 20,2 т/га при машинной и до 20,7 при ручной резке. Обработка стимулятором особенно благоприятно сказалась на разрезанных на 2 части семенных клубнях - урожайность достигла 26,8 т/га при машинной резке и 26,9 т/га при ручной резке.

5. При посадке, клубнями, разрезанными на 2 части и обработанными стимулятором в выращенных посевах получена наивысшая товарность клубней – 20,5 т/га (76,5%) при машинной резке и 20,7 т/га (77,0%) при ручной резке. В то же время даже при посадке целыми крупными семенными клубнями массой 80-160 г товарность составила всего 19,3 т/га (71,0%).

6. Лучшее влагообеспечение наблюдалось в посевах раннеспелых и среднеранних сортов картофеля, где запасы доступной влаги в слое почвы 0-30 см в период от всходов до увядания ботвы не опускалась ниже 15,2 и 12,7 мм. У среднеспелых сортов в связи с большим расходом влаги на формирование надземной массы содержание доступной влаги в пахотном слое начиная с конца цветения опустилось ниже 10 мм.

7. Применение гребневой технологии по сравнению с традиционной технологией позволило снизить плотность пахотного горизонта почвы с 1,23-1,25 до 1,19-1,21 г/см3, а содержание агрономически ценных агрегатов, напротив, увеличить с 59,8-61,8 до 64,3-66,6%.

8. Содержание нитратного азота в почве при гребневой технологии было выше, чем при традиционной технологии – соответственно 17,6-17,9 против 14,3-14,6 мг/кг у раннеспелых сортов; 16,7-17,1 против 13,4-13,7 мг/кг у среднеранних сортов и 13,4-13,5 против 10,3-10,4 мг/кг у среднеспелых сортов. Аналогичными были закономерности изменения фосфора и калия.

9. Улучшение структуры почвы и режима питания при применении гребневой технологии положительно сказалось на продукционном процессе агроценозов картофеля: увеличилась площадь листьев - на 6,7-11,1%; фотосинтетический потенциал - на 0,4-3,9%; чистая продуктивность фотосинтеза - на 0,8-9,8%; накопление сухой биомассы - на 5,2-10,1% по сравнению с традиционной технологией.

10. Число клубней в кусте не зависело от технологии возделывания, но изменялось по изучаемым сортам: увеличивалось с 5,1 шт. у раннеспелого сорта Жуковский ранний до 7,4 шт. у среднеспелого сорта Ресурс. Наибольшая масса клубней с 1 куста отмечена при гребневой технологии у среднераннего сорта Рождественский - 654 г, наибольшая масса 1 клубня при гребневой технологии у раннеспелого сорта Жуковский ранний – 123 г.

11. Наибольший эффект от гребневой технологии отмечался на раннеспелых и среднеранних сортах картофеля. Прибавка урожайности клубней по гребневой технологии у раннеспелых сортов составила 1,9-2,6 т/га, у среднеранних сортов – 1,6-2,1 т/га. При этом у лучших сортов урожайность при гребневой технологии повысилась: Жуковский ранний – до 28,3 т/га; Пензенская скороспелка – до 27,7 т/га; Рождественский – до 29,5 т/га; Волжанин – до 29,1 т/га; Свитанок Киевский – до 27,6 т/га.

12. В связи с тем, что почва рыхлая и структурная при гребневой технологии степень механического повреждение клубней при работе комбайна по сравнению с традиционной технологией снижалась с 4,2-4,6 до 1,6-2,2%; засоренность вороха почвенными комками уменьшалась с 7,0-10,1 до 3,2-5,6%; потери клубней снижались с 7,4-8,5 до 3,9-4,5%.

13. У раннеспелых сортов Жуковский ранний и Пензенская скороспелка при применении гребневой технологии получен наибольший сбор ранней продукции - выход товарных клубней от общего урожая на 50-сутки составил 20,2-21,4 т/га (88,2-89,5%), на 60-е сутки – 22,4-23,6 т/га (97,8-98,7%).

14. Наилучшие биоэнергетические и экономические показатели обеспечило использование для посадки механически разрезанных на 2 части клубней, обработанных стимулятором Мивал-агро: чистый энергетический доход – 61,0 ГДж/га; коэффициент энергетической эффективности – 1,73; условный чистый доход – 74,73 тыс. руб./га; уровень рентабельности – 155%.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

В целях повышения продуктивности посевов картофеля в лесостепной зоне Саратовского Правобережья рекомендуется:

- использовать для резки семенных клубней машину, разработанную с участием автора;

- проводить посадку разрезанными на 2 части долями семенных клубней массой 40-80 г;

- использовать стимулятор Мивал-агро для предпосадочной обработки семенных клубней (2 г + 10 л воды на 1 т клубней);

- применять гребневую технологию при возделывании раннеспелых и среднеранних сортов.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

Статьи в изданиях, рекомендованных ВАК

1. Иванов Ю.А., Преймак С.А. Оптимизация режимных параметров питателя машины для резки клубней семенного картофеля // Вестник Саратовского госагроуниверситета. - № 2 - 2009. – С.50-54 (0,25 п.л.; авт. – 0,15)

2. Преймак С.А., Нарушев В.Б., Иванов Ю.А. Совершенствование технологии подготовки семенных клубней и посадки картофеля в лесостепной зоне Среднего Поволжья // Вестник Саратовского госагроуниверситета. - № 12 - 2011. – С.35-39 (0,3 п.л.; авт. – 0,15).

Статьи в других изданиях

3. Преймак С.А. Исследование размерно-массовых характеристик крупных семенных клубней картофеля // Экономические проблемы АПК. - Сб. науч. статей. - ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ», Саратов, 2004. – С.61-66 (0,2 п.л.; авт. – 0,2)

4. Преймак С.А., Иванов Ю.А. Исследование процесса резки крупных клубней семенного картофеля // Экологические проблемы АПК. - Сб. науч. работ. - ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ», Саратов, 2006. – С.183-186 (0,2 п.л.; авт. – 0,1)

5. Преймак С.А., Иванов Ю.А. Механизированная резка клубней семенного картофеля // Материалы Межд. конф. посвящен. 75-летию со дня рожден. проф. В.Г. Кобы 19-26 марта 2006 г. - Т. III. - ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ», Саратов, 2006. – С.107-111 (0,25 п.л.; авт. – 0,15)

6. Преймак С.А., Иванов Ю.А. Качественные показатели работы машины для резки клубней семенного картофеля // Вавиловские чтения – 2008: Материалы Межд. науч.-практ. конф. - Часть 3. - Саратов: Научная книга, 2008. – С.187-190 (0,25 п.л.; авт. – 0,15)

7. Иванов Ю.А., Преймак С.А. Работа сажалок на посадке картофеля // Вавиловские чтения – 2009: Материалы Межд. науч.-практ. конф. - Саратов: Изд-во «КУБиК», 2009. – С.72-74 (0,25 п.л.; авт. – 0,15)

8. Нарушев В.Б., Иванов Ю.А., Преймак С.А., Рыжов С.Н. Прогрессивная технология возделывания картофеля в Саратовской области: Практические рекомендации. - ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ», Саратов, 2010. – 48 с. (3,0 п.л.; авт. – 0,75)

9. Нарушев В.Б., Нарушева Е.А., Преймак С.А., Лаврик Л.Ю. Совершенствование технологии возделывания картофеля в лесостепи Саратовского Правобережья // Современные тенденции и перспективы инновационного развития картофелеводства: Сб. материалов Регион. науч.-практ. конф. 17-19 февр., Чебоксары, 2011. – С.154-156 (0,3 п.л.; авт. – 0,10)

10. Преймак С.А., Иванов Ю.А., Нарушев В.Б. Влияние технологии возделывания на продуктивность картофеля в лесостепи Саратовского Правобережья // Инновационные технологии в Агрономии: Матер. межд. науч.-практ. конф. в рамках Фестиваля аграрной науки 14-18 марта 2011 г. - ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ», Саратов, 2011. – С.150-152 (0,25 п.л.; авт. – 0,10)

11. Преймак С.А., Нарушев В.Б., Иванов Ю.А. Совершенствование технологии возделывания картофеля в Саратовском Правобережье // Инновационные технологии создания и возделывания сельскохозяйственных растений: Матер. межд. науч.-практ. конф. - Саратов: Изд-во «КУБиК», 2011. – С.111-113 (0,25 п.л.; авт. – 0,1).

12. Преймак С.А., Нарушев В.Б., Иванов Ю.А. Эффективность гребневой технологии возделывания картофеля в лесостепи Саратовского Правобережья // Вавиловские чтения – 2011: Материалы межд. науч.-практ. конф. - Саратов: Изд-во «КУБиК», 2011. – С.58-59 (0,25 п.л.; авт. – 0,10)

13. Нарушев В.Б., Преймак С.А., Губашева Б.Е. Совершенствование технологии возделывания картофеля в засушливой зоне // Инновационные технологии создания и возделывания сельскохозяйственных растений: Материалы межд. науч.-практ. конф. - Саратов: Изд-во «КУБиК», 2011. – С.92-94 (0,25 п.л.; авт. – 0,10)

14. Нарушев В.Б., Иванов Ю.А., Преймак С.А. Технологии получения высоких урожаев картофеля в Саратовской области: Практические рекомендации. - ФГБОУ ВПО "Саратовский ГАУ" им. Н.И. Вавилова, Саратов, 2011. – 48 с. (3,0 п.л.; авт. – 1,0)

Авторские свидетельства

15. А.с. 1655331 А1 (СССР). Устройство для резки клубней семенного картофеля. / Авторы изобретения Ю.А. Иванов, С.А. Преймак, Л.Н. Рамазанов и Н.П. Волосевич. - Заявл. 13.03.89, № 4661376/15; Опубл. в бюл. №22, 15.06.91.

16. А.с. 1822637 А1 (СССР). Устройство для резки клубней семенного картофеля. / Авторы изобретения Ю.А. Иванов, Л.Н. Рамазанов и С.А. Преймак. - Заявл. 02.04.91, № 4924018/15; Опубл. в бюл. № 23, 23.06.93.

 





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

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.