WWW.DISUS.RU

БЕСПЛАТНАЯ НАУЧНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 

Формирование запрограммированных урожаев разных сортов картофеля при использовании комплексонатов микроэлементов

На правах рукописи

Киселева

Галия Валерьевна

ФОРМИРОВАНИЕ ЗАПРОГРАММИРОВАННЫХ УРОЖАЕВ

РАЗНЫХ СОРТОВ КАРТОФЕЛЯ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ

КОМПЛЕКСОНАТОВ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ

Специальность 06.01.09 – растениеводство

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата сельскохозяйственных наук

Тверь 2009

Диссертационная работа выполнена на кафедре растениеводства

ФГОУ ВПО «Тверская государственная сельскохозяйственная академия»

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор, заслуженный деятель науки РФ,

Усанова Зоя Ивановна

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,

старший научный сотрудник,

Понажев Владимир Павлович

кандидат сельскохозяйственных наук,

старший научный сотрудник,

Корнеева Евгения Михайловна

Ведущее предприятие: ФГОУ ВПО «Российский государственный

аграрный университет – МСХА им. Тимирязева»

Защита диссертации состоится « 16 » апреля 2009 г. в 10 час.

на заседании диссертационного совета Д.220.063.01 при ФГОУ ВПО «Тверская государственная сельскохозяйственная академия» по адресу:

170904, г. Тверь, пос. Сахарово, ул. Василевского, 7, ТГСХА

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Тверской ГСХА

Автореферат разослан « 16 » марта 2009 г.

помещен на сайте « www. tvgsha.ru» « 13 » марта 2009 г.

Учёный секретарь диссертационного совета,

кандидат сельскохозяйственных наук,

доцент Петрова А.А.

Общая характеристика работы

Актуальность темы. Картофель является одной из ведущих культур России. Основная картофелепроизводящая зона – Нечерноземье. Здесь сосредоточено более 50 % площади, отводимой в России под картофель, с которой собирают около 55 % валовых сборов картофеля. Климат в России в целом считается благоприятным для возделывания картофеля, однако потери урожая его довольно значительны (Гордеев А.В. и др., 2006 г).

Наилучшие условия для возделывания картофеля складываются в Центральном районе России, к которому относится Верхневолжье. Здесь потери урожая составляют не более 20%. Однако урожайность значительно колеблется по областям, что зависит не только от погоды, а главным образом, от уровня проведения агротехнических мероприятий и почвенного плодородия.

Картофель может давать высокие урожаи, которые в отдельных хозяйствах достигают 500 ц/га, но, в основном, средняя урожайность остается на уровне 100 – 130 ц/га.

Повышение урожайности и качества урожая картофеля во многом зависит от внедрения новых сортов и высокоэффективных приемов технологии возделывания, а так же программирования урожайности.

Одним из важных приемов технологии возделывания является предпосадочная подготовка клубней. Разработано много разных методов такой подготовки, одним из которых является инкрустация семенного материала микроэлементами. В последнее время появились новые виды микроэлементных удобрений – комплексонаты биометаллов. В таких соединениях микроэлементы находятся в биологически активной форме, поэтому растения их легче усваивают, они длительное время не разлагаются в почве, хорошо сочетаются с различными пестицидами. Однако эти виды удобрений недостаточно изучены при подготовке к посадке семян картофеля. В условиях Верхневолжья эти исследования с разными сортами картофеля не проводились.

Цель и задачи исследований. Цель исследований – изучить особенности формирования урожайности и качества урожая 4-х сортов картофеля на двух фонах минерального питания, рассчитанных на получение урожаев разных уровней, при использовании микроэлементов для предпосадочной обработки клубней в качестве раствора солей и комплексонатов биометаллов; выявить лучшие варианты технологии возделывания разных сортов, обеспечивающие получение высоких урожаев и качества клубней с наименьшей себестоимостью продукции.

Для достижения поставленной целей решали следующие задачи:

1. Изучить особенности роста и развития 4-х сортов картофеля на 2-х фонах минерального питания в зависимости от обработки семян различными видами микроэлементных удобрений.

2. Выявить особенности формирования запрограммированных урожаев среднеранних и среднеспелых сортов картофеля на двух фонах минерального питания при обработке посадочного материала растворами солей микроэлементов и комплексонатами биометаллов.

3. Исследовать фотосинтетическую деятельность 4-х сортов картофеля при различных вариантах технологии возделывания с применением микроэлементов.

4. Изучить водный режим в разных агроценозах и особенности возделывания сортов картофеля на 2-х фонах минерального питания.

5. Определить структуру урожая, урожайность и качество урожая разных сортов картофеля на 2-х фонах удобрения при использовании солей микроэлементов и комплексонатов биометаллов для предпосадочной обработки клубней.

6. Выявить корреляционную и регрессионную зависимость показателей конечной продуктивности агроценозов картофеля от показателей фотосинтетической деятельности и элементов структуры урожая.

7. Рассчитать экономическую эффективность производства картофеля в разных вариантах технологии.

Научная новизна. Впервые в условиях региона изучены особенности формирования урожайности и фотосинтетической деятельности растений 4-х сортов картофеля на двух фонах минерального питания при применении солей микроэлементов и комплексонатов биометаллов для предпосадочной инкрустации клубней; выявлены лучшие варианты технологии возделывания разных по скороспелости сортов, обеспечивающие получение высоких урожаев лучшего качества с наименьшей себестоимостью продукции.

Практическая значимость результатов исследований. Производству рекомендованы наиболее продуктивные сорта картофеля – Елизавета и Луговской, а так же варианты интенсивной технологии с использованием для обработки семян комплексонатов биометаллов, позволяющих получать дополнительно с гектара 51 ц (14,3 %) (Луговской) – 70 ц (24,1%) (Резерв) клубней, 46,1 – 64,3 тыс. руб. УЧД и повышать рентабельность производства на 36,9 – 61,1%.

Реализация результатов исследований. Результаты исследований внедрены в ООО «АПК Мир» Калининского района Тверской области на площади 50 га с экономическим эффектом 950 тыс. руб.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены на 2-х Международных научно-практических конференциях, проводимых на базе Тверской ГСХА в 2007, 2008 годах, на ХIII и ХIV региональных Каргинских чтениях «Физика, химия и новые технологии», проводимых на базе Тверского государственного университета в 2006 и 2007 годах, г. Тверь.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 6 научных работ, в том числе в ж. «Картофель и овощи», 2008. - №3. – С.10.

Представленная работа является составной частью плана научно-исследовательских работ Тверской государственной сельскохозяйственной академии на 2005-2010 гг., тема 7, № гос. рег. 012007 04617.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 130 страницах, содержит 34 таблицы, 29 рисунков, состоит из введения, 6 глав, выводов, предложений производству, библиографического списка использованной литературы, который включает 170 наименований, в том числе 36 на иностранных языках; 9 приложений.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Особенности роста и развития среднеранних и среднеспелых сортов картофеля при применении в технологии возделывания микроэлементов в виде растворов солей и комплексонатов биометаллов.

2. Водопотребление разных сортов картофеля, положительное влияние на продуктивное использование воды растениями применения комплексонатов микроэлементов для обработки семян.

3. Неодинаковая роль солей и комплексонатов микроэлементов у отдельных сортов в формировании параметров агроценоза, накоплении сухой фитомассы в ходе продукционного процесса.

4. Разная реакция изучаемых сортов на применение микроэлементов в виде комплексонатов биометаллов на двух фонах минерального питания в получении запрограммированных урожаев, повышении качества продукции и росте экономической эффективности производства картофеля.

Автор выражает глубокую признательность и благодарность научному руководителю - доктору сельскохозяйственных наук, профессору, Заслуженному деятелю науки РФ, почетному работнику высшего профессионального образования России Зое Ивановне Усановой за методическую помощь и поддержку при работе над диссертацией, а также всем преподавателям, сотрудникам кафедры растениеводства и лаборатории промышленного семеноводства Тверской ГСХА за содействие в проведении научных исследований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

2. Место, условия и методика проведения исследований

Исследования проводили в 2005-2007 гг. в полевом опыте в семеноводческом севообороте кафедры растениеводства Тверской ГСХА на дерново-среднеподзолистой остаточно карбонатной глееватой почве на морене легкосуглинистой по гранулометрическому составу. Почва хорошо окультурена, осушена закрытым дренажом. До закладки опытов в почве содержалось 2,2-2,3 % гумуса (по Тюрину), 56-85 мг/кг легкогидролизуемого азота (по Корнфилду), 247-305 мг/кг Р2О5 и 107-191 мг/кг К2О (по Кирсанову); рНсол. 5,03-6,22.

В опыте изучали два фактора: А – фон минерального питания: 1-NPK на урожайность 200 ц/га, 2-NPK на урожайность 300 ц/га; В - сорта: Скарб, Луговской, Резерв, Елизавета; С – обработка клубней перед посадкой 0,05% растворами:1- водой (контроль) (В); 2- солей микроэлементов - Na2B4O7 и CuSO4+MnCl2 (С); 3- Na2B4O7 и комплексонатов меди (II) и марганца(II) c ЭДТУК (этилендиаминтетрауксусной кислотой) (К).

Учетная площадь делянки 20 м2. Повторность опыта пятикратная, размещение вариантов – расщепленными делянками в несколько ярусов. Число вариантов в опыте 24, делянок 120.Объекты исследований – среднеранние сорта Резерв и Елизавета, среднеспелые – Скарб и Луговской, рекомендованные и допущенные к использованию по Тверскому региону.

В опытах строго соблюдали интенсивную (отечественную) технологию. Предшественник – озимая пшеница. Расчетные дозы удобрений по фонам составили: 1 – N73P0K78, 2 – N144P29K165. Удобрения вносили в виде аммиачной селитры, двойного суперфосфата и хлористого калия (электролит). Схема посадки 70 х 30 см, густота стояния 50 тыс./га. Сроки посадки – 24.05-31.05, сроки уборки: 2005 – 12.09; 2006 – 08.09; 2007 – 13.09.

Погодные условия в годы исследований различались распределением тепла и влаги в течение вегетации. Сумма температур за май – август составила соответственно по годам – 2007; 1965; 2101 оС при норме 1872 оС, сумма осадков – 330; 439 и 335 мм при норме 337 мм.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3. Особенности роста и развития картофеля

Развитие растений картофеля в большей степени зависит от биологических особенностей сорта и распределения тепла и влаги в течение вегетации, чем от фона удобрения и применения микроэлементов. Продолжительность периода «посадка – всходы» у обеих групп сортов сокращается на 4 - 10 дней при посадке картофеля в спелую (сухую и теплую) почву. Уменьшение среднесуточной температуры на 1,0-3,6 оС (от 17,1 оС) увеличивает продолжительность периода «всходы – бутонизация» у среднеранних сортов на 3-4 дня. Повышение температуры воздуха на 2,3-3,3 оС ускоряет наступление фазы цветения у среднеранних сортов на 5 дней. Оптимальная температура воздуха с повышенной интенсивностью осадков в период от цветения до увядания ботвы увеличивает продолжительность этого периода на 3 дня у среднеспелых сортов и положительно влияет на урожайность.

Рост растений в высоту, побегообразование и облиственность главного побега находятся в большей зависимости от тепло- и влагообеспеченности посадок, биологических особенностей сорта и в меньшей – от фона NPK и применения микроэлементов. Более высокорослым (60,6 см в среднем) является сорт Луговской, менее – Скарб (55,1 см). Увеличение доз NPK на 2 фоне повышает высоту растений у сортов Скарб и Елизавета (на 2,2 и 2,6 см) и снижает её у сортов Луговской и Резерв (на 1,3 и 2,9 см). Применение микроэлементов в виде солей или биометаллов увеличивает высоту у сортов: Скарб на 1 фоне (на 3,8 и 6,9 см), Елизавета на 2 фоне (на 1,7 см). Сорта Луговской и Резерв, как правило, снижают высоту растений на 1-7 см от применения солей микроэлементов или биометаллов.

На побегообразование наибольшее влияние оказывает применение солей микроэлементов, на облиственность – биометаллов. Повышенное количество побегов из одного клубня образуется у сорта Резерв – 5,5 шт./раст. (1 фон) и 5,1 шт./раст. (2 фон), наименьшее – у сорта Елизавета 3,6 и 3,9 шт./раст. Обработка семян микроэлементами повышает побегообразование у сортов Резерв на 1-ом, Луговской на 1 и 2 фонах, преимущество принадлежит раствору солей.

Наибольшей облиственностью главного побега отличается сорт Елизавета, у которого образуется на 1,3-5,0 листьев больше, чем у других сортов. Усиление фона NPK повышает число листьев (на 0,4-0,6 шт.) у сортов Скарб и Луговской, у других – снижает его (на 0,9-2,8 шт.). Большее положительное влияние на облиственность главного побега оказывает применение биометаллов, чем солей микроэлементов.

Влагообеспеченность растений в годы исследований была неодинаковой. Избыточное увлажнение почвы в первой половине вегетации создавалось в 2005 году, что ухудшило рост, развитие растений, формирование урожайности и снизило урожай клубней, по сравнению с другими годами, по сортам на 92-122 ц/га.

Применение микроэлементов как в виде раствора солей, так и в виде биометаллов способствует более экономному расходованию воды в годы с дефицитом осадков в отдельные периоды вегетации (2006, 2007). Самыми низкими биологическими (Кв биол 452,8) и товарными (Кв тов 115,2) коэффициентами водопотребления отличается сорт Елизавета, который формирует более высокие урожаи сухой фитомассы и клубней.

Применение комплексонатов биометаллов или солей микроэлементов существенно снижает Кв биол у сортов Скарб, Луговской, Резерв на 1 фоне, Елизавета – на 2 фоне, а Кв тов у сортов Скарб, Луговской на 1 фоне, Резерв и Елизавета на 1 и 2 фонах.

Самые низкие коэффициенты Кв биол – 387,2 мм/га/ц и Кв тов – 104,1 мм/га/ц обеспечивают посадки сорта Елизавета на 2 фоне в варианте с применением комплексонатов микроэлементов для обработки семенных клубней.

4. Фотосинтетическая деятельность растений

в разных агроценозах картофеля

Формирование листовой поверхности агроценозов картофеля зависит от тепло- и влагообеспеченности посадок картофеля, обеспеченности растений элементами минерального питания и обработки посадочных клубней микроэлементам (табл. 1).

Нами изучены графики роста площади листьев во все годы в изучаемых вариантах опыта. Выявлено, что комплексонаты микроэлементов улучшают графики роста листовой поверхности в более благоприятные годы (2007) на обоих фонах, в менее благоприятные (2006) – на 2 фоне. В годы с избыточным увлажнением в начале вегетации (2005) положительное действие микроэлементов, в том числе биометаллов, сказывается слабее, особенно на сортах среднеспелой группы.

Максимальная площадь листьев наибольших размеров достигает на 2 фоне минерального питания у сортов: Скарб (110,92 тыс. м2/га), Луговской (80,02), Елизавета (117,15) при обработке клубней комплексонатами, у сорта Резерв на 2 фоне от применения солей микроэлементов (88,93), на 1-ом – биометаллов (88,76 тыс. м2/га).

Средняя площадь листьев агроценоза в большой мере увеличивается от применения комплексонатов биометаллов у сортов: Скарб на 1 и 2 фонах, Луговской на 2 фоне, Резерв на 1-ом, Елизавета на 2 фоне. Наибольших размеров она достигла в этих вариантах на 2 фоне у сортов Скарб (55,48) и Елизавета (64,29 тыс. м2/га).

Фотосинтетический потенциал агроценоза (ФПП) от применения комплексонатов для обработки клубней в большей степени повышается у сортов Скарб, Луговской и Елизавета на 2 фоне.

Таблица 1 – Показатели фотосинтетической деятельности растений

разных сортов при обработке солями и комплексонатами

микроэлементов, среднее за 2005-2007 гг.

Сорт Фон Обработка клубней Площадь листьев, тыс.м2/га ФПП, тыс.м2 х сутки/га ЧПФ г/м2 х сутки Урожай сухой фитомассы, ц/га Кхоз Получено клубней на 1 тыс. ед ФПП, кг
макс. средняя
Скарб 1 В 66,90 35,55 1161,7 3,40 78,91 0,65 24,8
С 65,56 35,43 1127,8 2,80 65,63 0,71 28,8
К 71,32 37,02 1168,1 4,36 103,92 0,69 27,3
2 В 82,37 43,53 1313,6 3,31 81,85 0,72 26,0
С 84,61 45,18 1364,8 3,40 80,64 0,69 24,5
К 110,92 55,48 1700,7 2,69 87,27 0,74 20,2
Луговской 1 В 74,87 39,44 1246 3,36 82,78 0,72 25,0
С 53,07 28,29 876,59 5,23 90,77 0,73 36,4
К 53,22 29,34 872,41 5,45 85,57 0,80 37,3
2 В 73,22 38,51 1070,1 3,51 76,33 0,76 34,9
С 43,22 25,13 739,91 5,08 74,24 0,76 49,5
К 80,02 44,76 1239,7 2,97 63,80 0,75 38,3
Резерв 1 В 83,04 45,41 1410,2 3,77 96,10 0,73 20,1
С 80,95 41,87 1270,1 4,00 100,39 0,67 24,3
К 88,76 48,68 1372,9 3,64 91,93 0,78 29,3
2 В 80,61 44,76 1386,9 3,51 92,51 0,71 20,9
С 88,93 48,05 1423,4 3,03 82,78 0,75 21,0
К 70,98 38,82 1155,4 4,28 92,10 0,69 31,4
Елизавета 1 В 71,70 41,70 1477,6 3,69 105,18 0,70 24,4
С 82,33 44,89 1408,3 4,00 112,31 0,72 26,1
К 83,06 43,70 1370,1 2,94 79,62 0,73 28,1
2 В 95,03 50,59 1494,4 3,67 95,29 0,72 27,2
С 92,41 48,58 1480,3 3,69 99,35 0,74 26,6
К 117,15 64,29 1825,3 3,13 110,11 0,73 23,4

Наибольшим выходом клубней на 1 тыс. ед. ФПП отличается сорт Луговской (в среднем 34,4 кг), у других сортов он колеблется от 23,9 кг (Резерв) до 25,0 кг (Елизавета). Положительное влияние комплексонатов биометаллов проявляется у сортов: Скарб и Елизавета на 1 фоне, Луговской и Резерв на 1 и 2 фонах.

Урожай сухой фитомассы в большей степени зависит от тепло- и влагообеспеченности растений, биологических особенностей сорта, в меньшей – от фона минерального питания и применения микроэлементов. Наибольший урожай сухой фитомассы формируется в более теплые годы с оптимальной влагообеспеченностью (2007 г – 102,5 ц/га), наименьший – при повышенном увлажнении в течение всего вегетационного периода (2006 – 77,3 ц/га). Более высоким урожаем сухой фитомассы отличается сорт Елизавета (в среднем 100,3 ц/га), который больше, чем у сортов Скарб, Луговской и Резерв соответственно на 20,8; 27,1 и 8,3 %.

Микроэлементы в виде солей и комплексонатов оказывают положительное влияние на накопление сухой фитомассы картофеля в течение вегетации, однако это влияние не отличается стабильностью по сортам, годам и фонам. В среднем за 3 года, применение комплексонатов способствовало наибольшему росту урожая сухой фитомассы сортов Скарб на 1 фоне (на 31,7 %) и Елизавета на 2 фоне (на 15,5 %).

Чистая продуктивность фотосинтеза как самый сложный показатель фотосинтетической деятельности растений в агроценозах наибольших значений, в среднем, достигает у сорта Луговской (4,27 г/м2 х сутки), наименьших– Скарб (3,32 г/м2 х сутки). Применение обработки семенных клубней растворами солей микроэлементов и биометаллов оказывает положительное влияние на ход ЧПФ в течение вегетации, хотя в отдельные годы на разных фонах и сортах оно не всегда одинаковое. Увеличение средней за вегетацию ЧПФ от применения комплексонатов проявляется у сортов Скарб и Луговской на 1 фоне, Резерв на 2 фоне, а от применения солей – у сортов Скарб и Луговской на 2 фоне, Резерв на 1-ом, Елизавета на 1 и 2 фонах, что оказывает положительное влияние на общую продуктивность агроценозов. Изменение тепло- и влагообеспеченности посадок картофеля сдвигает максимумы ЧПФ на периоды «бутонизация – цветение» (2005 г.), «всходы – начало бутонизации» (2006 г.) и «созревание» (2007 г.).

Коэффициент хозяйственной эффективности фотосинтеза (Кхоз) наибольших величин достигает у сорта Луговской (0,75), наименьших – у сорта Скарб (0,70). Недостаточная влагообеспеченность картофеля во время формирования и роста ботвы и повышенная – во время интенсивного роста клубней (2006) увеличивает Кхоз до 0,87, что больше, чем в другие годы, на 0,13 (2005) и 0,31 (2007).

Применение солей и комплексонатов микроэлементов улучшает направленность продукционного процесса и способствует повышению Кхоз. Положительная роль комплексонатов больше проявляется на 1 фоне у сортов Луговской, Резерв, Елизавета, а солей – на 2 фоне у сортов Резерв и Елизавета и на 1 фоне сорта Скарб.

Накопление урожая клубней в наибольшей степени зависит от распределения тепла и влаги в течение вегетации, биологических особенностей сортов и предпосадочной обработки клубней комплексонатами биометаллов. Изменение тепло- и влагообеспеченности растений в разные годы сдвигает максимум приростов урожая на II (бутонизация – цветение), III, IV или V (конец созревания – уборка) периоды (рис.).

1 фон

2 фон

Периоды: I - от всходов до начала бутонизации; II - от бутонизации до начала цветения; III - от цветения до начала увядания ботвы; IV - полное увядание ботвы; V - конец созревания

Рис. Суточный прирост клубней картофеля за время вегетации в среднем за 3 года, г/раст.

В среднем за 3 года стирается большая разница в суточных приростах по периодам. Однако максимум по среднеспелым сортам приходится на IV (Скарб, 5,75 ц/га в сутки) и V (Луговской, 6,61 ц/га) периоды, а по среднеранним – на II период (Резерв – 6,15, Елизавета – 7,33 ц/га).

В среднем за вегетацию наибольшими суточными приростами отличается сорт Елизавета (3,61 ц/га), наименьшими – Скарб (2,88 ц/га). Комплексонаты повышают суточные приросты у сортов: Скарб на 2 фоне, Луговской, Резерв и Елизавета на 1 фоне, Луговской и Резерв на 1 и 2 фонах. Прирост от солей меньше, чем от биометаллов.

5. Урожайность, структура и качество урожая картофеля

Урожайность сортов картофеля во все годы сформирована выше запрограммированных уровней, кроме менее благоприятного 2005 года, когда на 2 фоне у сортов Скарб и Резерв она была меньше ПРУ (табл.2).

Более урожайными являются сорта Луговской и Елизавета, у которых с гектара получено клубней на 25 и 65 ц/га больше, чем у сортов одноименной группы спелости – Скарб и Резерв.

Получению урожаев выше запрограммированных, в большинстве случаев, способствовала обработка посадочных клубней солями микроэлементов и биометаллами. Наибольшие прибавки от биометаллов получены у сортов: Скарб на 1 фоне (39 ц/га), Луговской на 2 фоне (51 ц/га), Резерв на 1 и 2-х фонах (77 и 70 ц/га), Елизавета на 2-м фоне (36 ц/га), а от солей - у сорта Скарб на 1-м фоне (24 ц/га) и Резерв на 1-м фоне (23 ц/га). Применение комплексонатов биометаллов более эффективно в самые благоприятные годы (2007), когда прибавки урожая получены по всем сортам, на 1-м фоне они колебались от 42 ц/га (Скарб) до 166 ц/га (Резерв), на 2-м фоне – от 74 ц/га (Резерв) до 187 ц/га (Луговской).

В среднем за 3 года наибольший урожай в этом варианте получен по сортам Луговской – 407 и Елизавета – 419 ц/га.

Структура урожая подтверждает полученные прибавки урожая клубней. Они получены как за счет увеличения числа клубней на растении (на 1-2 шт.), так и за счет увеличения массы клубней с 1 растения, например по сорту Резерв на 168 (1 фон) – 140 г (2 фон). Обработка клубней комплексонатами микроэлементов увеличивает выход урожая клубней крупной фракции у сортов: Скарб на 1 и 2 фонах (на 24,1 и 24,8 ц/га), Луговской на 2 фоне (на 41,1 ц/га), Резерв на 1 и 2 фонах (на 34 и 62,9 ц/га), Елизавета на 2 фоне (44,9 ц/га).

Таблица 2 - Урожайность картофеля в 2005 – 2007 гг., ц/га

Вариант Урожайность, ц/га В среднем с одного растения Выход крупной фракции, ц/га
сорт фон обработка семян 2005 г. 2006 г. 2007 г. в среднем за 3 года масса клубней, г число клубней, шт. масса 1 клубня, г
Скарб 1 В 215 296 343 284 569 9 78,4 145
С 276 345 304 308 617 9 73,1 153
К 194 391 385 323 646 10 73,0 169
2 В 252 387 369 336 672 10 75,8 184
С 217 346 366 310 620 9 74,3 191
К 217 366 444 342 684 9 79,2 209
Среднее по сорту 227 355 368 317 634 9,3 75,6 175
Луговской 1 В 319 360 258 312 624 8 85,6 204
С 303 331 315 316 632 8 97,2 199
К 280 344 347 324 648 8 84,0 202
2 В 306 448 315 356 712 9 89,9 218
С 300 411 288 333 666 9 86,9 217
К 325 394 502 407 814 9 94,3 259
Среднее по сорту 306 382 338 342 684 8,5 89,7 217
Резерв 1 В 245 309 284 279 544 11 62,3 118
С 275 354 279 303 606 10 82,3 162
К 271 347 450 356 712 12 67,8 152
2 В 210 332 327 290 580 9 69,3 156
С 229 364 303 299 598 10 69,1 152
К 252 427 401 360 720 11 70,2 209
Среднее по сорту 247 356 341 315 630 10,5 70,2 150
Елизавета 1 В 331 402 324 352 704 9 100,4 235
С 284 436 375 365 730 8 93,3 247
К 287 412 409 369 738 8 101,8 206
2 В 347 465 336 383 766 9 93,4 241
С 313 483 327 374 748 8 94,9 244
К 323 469 463 419 838 9 99,6 286
Среднее по сорту 314 450 377 380 754 8,5 97,2 243

НСР 05:

частных различий 42,40 47,13 51,60

главных эффектов 14,42 17,38 18,25

парных взаимодействий 21,09 24,57 25,80

Качество урожая, оцениваемое по содержанию в клубнях сухого вещества, сырого протеина и крахмала, свидетельствует о большой роли микроэлементов в его улучшении (табл.3). Содержание сухого вещества в большей степени увеличивается от применения комплексонатов на 1 фоне у сортов Скарб (на 3,04 %), Луговской (на 3,08 %) и Резерв (на 2,6 %); сырого протеина – от обработки клубней солями микроэлементов на 2 фоне у сортов Скарб, Луговской, Резерв, Елизавета (на 0,10-0,27 %) и на 1 фоне сорта Елизавета (на 0,65 %); крахмала – от использования комплексонатов у всех сортов: Скарб и Луговской на 1 фоне (на 0,96-1,25 %), Резерв и Елизавета на 1 и 2 фонах (на 1,05 – 2,44 %).

Таблица 3 – Содержание в клубнях и выход с урожаем картофеля сухого

вещества, протеина и крахмала, среднее за 3 года

Сорт Фон Обработка клубней Сухое вещество Протеин в абсолютно сухом веществе Крахмал
содержание, % выход, ц/га содержание, % выход, ц/га содержание, % выход, ц/га
Скарб 1 В 15,85 45,01 9,99 4,50 12,65 35,93
С 18,40 56,67 9,67 5,48 13,46 41,46
К 18,99 61,34 10,15 6,23 13,90 44,90
2 В 17,47 58,70 9,40 5,52 12,59 42,30
С 15,27 47,34 9,86 4,67 11,88 36,83
К 16,17 55,30 9,47 5,24 12,99 44,43
Луговской 1 В 16,20 50,54 9,89 5,00 12,92 40,31
С 17,56 55,49 9,13 5,07 14,17 44,78
К 19,28 62,47 9,28 5,80 13,88 44,97
2 В 17,16 61,09 10,09 6,16 13,45 47,88
С 18,94 63,07 10,19 6,43 12,84 42,76
К 16,93 68,91 9,37 6,46 12,91 52,54
Резерв 1 В 19,08 53,23 10,03 5,34 12,17 33,95
С 20,46 61,99 9,83 6,09 13,85 41,97
К 21,68 77,18 9,62 7,42 13,22 47,06
2 В 17,27 50,08 9,99 5,00 12,65 36,69
С 17,95 53,67 10,38 5,57 13,34 39,89
К 19,32 69,55 9,18 6,38 13,70 49,32
Елизавета 1 В 17,22 60,61 8,81 5,34 13,20 46,46
С 17,40 63,51 9,46 6,01 13,66 49,86
К 16,57 61,14 8,84 5,41 15,64 57,71
2 В 16,10 61,66 9,72 5,99 12,35 47,30
С 16,57 61,97 10,09 6,25 12,34 46,15
К 15,61 65,41 9,58 6,27 13,20 55,31

Применение микроэлементов увеличивает выход с гектара сухого вещества, сырого протеина, крахмала, в большей мере: сухого вещества от комплексонатов по сорту Резерв (на 19,5-24,0 ц/га); сырого протеина от солей на 1 фоне сортов Скарб (на 1,73 ц/га) и Резерв (на 2,08 ц/га); крахмала от комплексонатов у сортов Резерв и Елизавета на обоих фонах (на 8,01-13,11 ц/га или 16,9-38,6 %).

Повышение доз NPK в большей мере увеличивает выход с гектара у сортов: Луговской – сухого вещества на 14 %, сухого протеина на 20,0 %, крахмала на 10,1 %.

Наибольший выход сухого вещества с гектара обеспечивает сорт Елизавета (62,38 ц), сырого протеина – Резерв (5,97 ц), крахмала – Елизавета (50,47 ц).

Корреляционный анализ выявил наиболее сильную связь урожая клубней с параметрами агроценоза у сорта Елизавета (ґ = 0,62-0,76), при анализе выборок всех сортов она средняя (ґ = 0,41-0,48). У всех изучаемых сортов отмечается сильная связь урожая сухой фитомассы с ЧПФ, наиболее значительная она у сорта Резерв (ґ = 0,92). Уравнение регрессии зависимости урожая клубней (У1) от максимальной площади листьев (Х1) имеет вид:

У1 = 1,07 Х1 + 280,34, при ґ = 0,76, d = 58 %, t05 = 2,95, F05 = 4,08, tфакт = 4,75, Fфакт = 22,56, а зависимости урожая сухой фитомассы (У2) от ЧПФ (Х4): У2 = 17,81 Х4 + 26,59, при ґ = 0,92, d = 85 %, t05 = 2,95, F05 = 4,08, tфакт = 9,46, Fфакт = 89,58.

Эти уравнения можно использовать при программировании.

6. Экономическая эффективность производства картофеля

В условиях Верхневолжья возделывание изучаемых сортов рентабельно. При реализационной цене 1 т картофеля в 10 тыс. руб., рыночной стоимости ГСМ, удобрений и других средств защиты растений (2005-2007 гг.) и урожайности на уровне 279-418 ц/га возделывание по интенсивной (отечественной) технологии обеспечивает получение 213,6 – 339,8 тыс. руб. с гектара условно-чистого дохода с рентабельностью производства 325,5-430,9 % и себестоимостью клубней 235,0-188,4 руб./ц (табл.4).

Применение комплексонатов микроэлементов в большей степени увеличивает УЧД с гектара у сортов: Скарб на 1 фоне (на 36,8 тыс. руб.), Луговской на 2 фоне (на 46,1 тыс. руб.), Резерв на 1 и 2 фонах (на 71,9 и 64,3 тыс. руб.), Елизавета на 2 фоне (на 32,4 тыс. руб.). В этих вариантах уровень рентабельности повышается соответственно на 43,2 %; 36,9 %; 80,3; 61,1 и 22,9 %, а себестоимость снижается – на 21,1; 14,6; 37,3; 80,3 и 8,5 руб./ц.

Таблица 4 – Экономическая эффективность производства картофеля,

в расчете на 1 га

Сорт Фон Обработка клубней Урожайность, ц/га Стоимость валовой продукции, тыс. руб. Производственные затраты, тыс. руб. Условно чистый доход, тыс.руб. Уровень рентабельности, % Себестоимость, руб./ц
Скарб 1 В 284,4 28,4 65,9 218,4 330,99 232,0
С 308,4 30,8 66,6 241,8 363,21 215,9
К 323,4 32,3 68,2 255,2 374,21 210,9
2 В 335,8 33,6 72,2 263,6 365,18 215,0
С 309,6 30,9 70,9 238,7 336,59 229,0
К 342,1 34,2 73,7 268,4 364,13 215,5
Луговской 1 В 312,3 31,2 67,9 244,4 360,20 217,3
С 316,2 31,6 67,1 249,1 371,22 212,2
К 323,8 32,4 68,2 255,6 374,60 210,7
2 В 356,4 35,6 73,6 282,8 384,43 206,4
С 332,7 33,3 72,5 260,2 359,12 217,8
К 407,0 40,7 78,1 328,9 421,36 191,8
Резерв 1 В 279,3 27,9 65,6 213,7 325,47 235,0
С 302,7 30,3 66,2 236,5 357,28 218,7
К 356,0 35,6 70,4 285,6 405,78 197,7
2 В 289,7 28,9 69,1 220,6 319,29 288,5
С 298,9 29,9 70,2 228,7 325,82 234,8
К 359,8 35,9 74,9 284,9 380,40 208,2
Елизавета 1 В 352,3 35,2 70,5 281,7 399,39 200,2
С 364,8 36,5 70,4 294,4 418,44 192,9
К 369,2 36,9 71,3 297,9 418,01 193,0
2 В 382,7 38,3 75,3 307,4 407,99 196,9
С 374,4 37,4 75,3 299,1 397,45 201,0
К 418,6 41,9 78,8 339,8 430,92 188,4

Более высокие экономические показатели получены у сортов Луговской и Елизавета на 2 фоне минерального питания при обработке посадочных клубней комплексонатами микроэлементов.

Основные выводы

1. В условиях Верхневолжья на окультуренных дерново-подзолистых почвах возделывание наиболее адаптивных сортов картофеля, программирование урожайности и применение комплексонатов биометаллов для обработки посадочного материала позволяет получать урожайность 400-420 ц/га с уровнем рентабельности производства 420-430 %.

2. Развитие растений картофеля в большей степени зависит от сорта и распределения тепла и влаги в течение вегетации, чем от фона удобрения и применения микроэлементов.

Среднеранние сорта сильнее реагируют на изменение тепло- и влагообеспеченности растений в период «бутонизация – цветение», чем среднеспелые. Повышение среднесуточной температуры в этот период на 2,3-3,3 оС ускоряет наступление фазы цветения этих сортов на 5 дней.

3. Рост растений в высоту, побегообразование и облиственность главного побега в большей мере зависят от сорта, тепло- и влагообеспеченности растений, чем от фона минерального питания и применения микроэлементов. Более высокорослым является сорт Луговской (60,6 см), менее – Скарб (55,1 см). Большим побегообразованием отличается Резерв (5,1-5,5 шт./раст.), наименьшим – Елизавета (3,6-3,9 шт./раст.). Наибольшей облиственностью главного побега характеризуется сорт Елизавета, у которого образуется на 2-5 листьев больше, чем у других сортов.

На побегообразование бльшее влияние оказывает применение солей микроэлементов, на облиственность главного побега – комплексонатов биометаллов.

4. Применение микроэлементов для обработки семян картофеля как в виде раствора солей, так и комплексонатов способствует более экономному расходованию воды в годы с дефицитом осадков в отдельные периоды вегетации.

Самыми низкими коэффициентами водопотребления отличается сорт Елизавета (Кв биол 453, Кв тов 115). Внесение расчетных доз NPK на урожай 300 ц/га и применение комплексонатов микроэлементов снижает Кв биол. у данного сорта до 387, Кв тов до 104 мм/га/ц.

5. Применение микроэлементов в виде раствора солей и комплексонатов биометаллов способствует формированию бльших по размерам максимальной и средней площади листьев агроценозов картофеля.

Наибольшую по размерам как среднюю (64,29 тыс. м2/га), так и максимальную (117,15 тыс. м2/га) площадь листьев формирует среднеранний сорт Елизавета на повышенном фоне NPK в варианте с обработкой клубней комплексонатами микроэлементов.

6. Более мощный ФП агроценоза в среднем, за три года, формируют сорта Елизавета и Скарб (1825,3 и 1700,7 тыс. м2/га) в вариантах с обработкой клубней комплексонатами микроэлементов на повышенном фоне минерального питания.

Наибольший выход клубней на 1 тыс. ед. ФПП обеспечивает сорт Луговской (в среднем 34,4 кг). Обработка клубней комплексонатами микроэлементов увеличивает выход клубней на 1 тыс. ед. ФПП на 1 фоне у сортов Луговской, Скарб, Елизавета и на обоих фонах у сорта Резерв.

7. Наибольший урожай сухой фитомассы у среднеранних сортов накапливает Елизавета (100,3 ц/га), который больше, чем у сортов: Резерв на 8,3 %, Луговской на 27,1 %, Скарб на 20,8 %.

Микроэлементы в виде солей и комплексонатов оказывают положительное влияние на накопление сухой фитомассы картофеля, однако это влияние не отличается стабильностью по сортам, годам и фонам. Наибольший рост урожайности сухой фитомассы от применения комплексонатов отмечается у сортов Скарб (на 31,7 %) на 1 фоне и Елизавета (на 15,5 %) на 2 фоне минерального питания.

8. Сорт Луговской отличается более высокой чистой продуктивностью фотосинтеза (4,27 г/м2 х сутки), наименьшей – Скарб (3,32 г/м2 х сутки).

Увеличение средней за вегетацию ЧПФ от применения комплексонатов существенно проявляется у сортов Скарб и Луговской на 1 фоне, у сорта Резерв на 2 фоне; от применения солей микроэлементов – у сортов Скарб и Луговской на 2, Резерв на 1, Елизавета на 1 и 2 фонах и существенно влияет на общую продуктивность агроценозов.

9. Применение солей и комплексонатов микроэлементов улучшает направленность продукционного процесса и способствует повышению Кхоз. Роль комплексонатов в большей мере проявляется на 1 фоне у сортов Луговской, Резерв, Елизавета, а солей – на 2 фоне у сортов Резерв и Елизавета и на 1 фоне сорта Скарб.

В среднем более высоким Кхоз отличается сорт Луговской (0,75), самым низким – Скарб (0,70).

10. Накопление урожая клубней в значительной степени зависит от распределения тепла и влаги в течение вегетации, биологических особенностей сортов и обработки посадочного материала комплексонатами биометаллов. Изменение тепло- и влагообеспеченности картофеля сдвигает максимумы прироста урожая от II (бутонизация – цветение) до V (конец созревания – уборка) периодов.

В среднем за 3 года максимумы приростов отмечены у среднеспелых сортов Скарб (5,75 ц/га) в IV, Луговской (6,61 ц/га) в V периодах, среднеранних – во II периоде (Резерв – 6,15, Елизавета – 7,33 ц/га).

Комплексонаты повышают суточные приросты у сортов: Скарб на 2 фоне, Луговской, Резерв, Елизавета на 1 и 2 фонах, соли микроэлементов – у сортов Скарб и Елизавета на 1, Луговской и Резерв на 1 и 2 фонах.

11. В условиях Верхневолжья из изучаемых сортов наиболее продуктивным является среднеранний сорт Елизавета, который накопил урожай в среднем 380 ц/га и обеспечил прибавку к сортам: Скарб 63 ц/га (19,9 %), Луговской 3 ц/га (11,3 %), Резерв 66 ц/га (20,8 %). Наибольшая прибавка от увеличения доз NPK (2 фон) получена у сорта Луговской – 48 ц/га (15,0 %).

Наиболее эффективным применение комплексонатов было у сортов: Резерв на 1 и 2 фонах, прибавки урожая – 77 ц/га (27,5 %) и 70 ц/га (24,2 %), Скарб на 1 фоне прибавка – 39 ц/га (13,7 %), Луговской и Елизавета на 2 фоне, соответственно прибавки 51 и 36 ц/га (14,2 и 9,4 %).

12. Применение комплексонатов биометаллов способствует увеличению числа клубней на растении (на 1-2 шт.) у всех сортов, а на 2 фоне - одновременно повышению крупности клубней, а также увеличивает выход из урожая клубней крупной фракции, у разных сортов на разных фонах на 24,1-62,9 ц/га, что повышает продовольственную ценность урожая. Усиление фона минерального питания существенно увеличивает выход крупной фракции из урожая (на 12,3-25,1 %).

13. Применение микроэлементов в виде солей или комплексонатов биометаллов повышает качество урожая: увеличивает содержание в клубнях сухого вещества (на 2,6-3,08 %), сырого протеина (на 0,10-0,65 %), крахмала (на 0,96-2,44 %). Выход сухого вещества с гектара в большей степени повышается от применения комплексонатов у сорта Резерв (на 19,5-24,0 ц/га),сырого протеина от применения солей у сортов Скарб и Резерв на 1 фоне (на 1,73-2,18 ц/га), крахмала у сортов Резерв и Елизавета на 1 и 2 фонах (на 8,01-13,11 ц/га или 16,9-38,6 %). Наибольший выход сухого вещества обеспечивает сорт Елизавета (62,38 ц/га), сырого протеина – Резерв (5,97 ц/га), крахмала – Елизавета (50,47 ц/га).

14. Корреляционный анализ выявил среднюю зависимость урожая клубней от Lмакс, Lсредн, ФПП (ґ = 0,41-0,48, при tфакт и Fфакт > t05 и F05) и урожая сухой фитомассы от ЧПФ (ґ = 0,68), при высоких показателях tфакт и Fфакт

Из изучаемых сортов наиболее сильная связь урожая клубней с параметрами агроценоза выявлена у сорта Елизавета (ґ = 0,62 – 0,76), а урожая сухой фитомассы с ЧПФ у сорта Резерв (ґ = 0,92).

Уравнения регрессии зависимости урожая клубней от Lмакс. и урожая сухой фитомассы от ЧПФ можно использовать при программировании и в качестве прогноза урожайности. Более сильная связь урожая клубней с параметрами агроценоза выявлена в вариантах с применением солей микроэлементов, чем комплексонатов.

15. Возделывание изучаемых сортов картофеля в Тверской области при получении урожайности на уровне 279-419 ц/га высоко рентабельно, обеспечивает получение условно чистого дохода – 213,6-339,8 тыс. руб. с гектара с уровнем рентабельности 325,5-430,9 и себестоимостью продукции 235,0-188,4 руб./ц.

Обработка семенных клубней солями и комплексонатами микроэлементов наиболее эффективна при возделывании среднераннего сорта Резерв, которая повышает уровень рентабельности от солей микроэлементов на 31,81 (1 фон) и 6,53 % (2 фон), а от комплексонатов соответственно на 80,31 и 61,11 %.

Наиболее высокий условно-чистый доход (339,7 тыс. руб./га), уровень рентабельности (430,92 %) и низкую себестоимость продукции (188,4 руб./ц) обеспечивает возделывание сорта Елизавета на повышенном фоне минерального питания в варианте с обработкой клубней комплексонатами микроэлементов.

Предложения производству

1. В условиях Верхневолжья из изучаемых сортов наиболее выгодно возделывать среднеспелый - Луговской и среднеранний – Елизавета, которые при применении комплексонатов микроэлементов и внесении расчетных доз NPK на урожай 300 ц/га обеспечивают получение с гектара 400-420 центнеров клубней высокого качества с уровнем рентабельности производства 420-430 %.

2. Для получения более высокой урожайности целесообразно проводить обработку семенных клубней перед посадкой комплексонатами микроэлементов (Na2B4O7 и комплексонатов меди (II) и марганца (II) с ЭДТУК) сортов Резерв при выращивании на умеренном и повышенном фонах NPK, Скарб – на умеренном, Луговской и Елизавета – на повышенном фоне, что обеспечивает получение дополнительно с гектара от 36 до 77 ц (10,0-27,2 %) клубней высокого качества, от 32 до 72 тыс. руб. УЧД и снижает себестоимость клубней на 13,0-37,3 руб./ц; увеличивает выход с гектара сухого вещества на 3,8-24,0 ц/га, крахмала – на 8,01-13,11 га (16,9-38,6 %).

3. Сорта Луговской и Елизавета рекомендуется выращивать по интенсивной (отечественной) технологии с внесением расчетных доз NPK на урожайность в 300 ц/га с густотой 50 тыс./га и применением предпосадочной обработки семенных клубней средней фракции 0,05 % раствором комплексонатов микроэлементов (Na2B4O7 + комплексонаты меди (II) и марганца (II) с ЭДТУК), что позволяет получать в разные годы урожаи выше запрограммированных уровней – от 323 до 502 ц/га с высоким качеством продукции.

Список опубликованных работ

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК РФ:

1. Усанова, З.И. Комплексонаты микроэлементов повышают урожай картофеля / З.И. Усанова, Г.В. Киселева, Т.М. Смирнова // Картофель и овощи. – 2008. - № 3. - С. 10.

Публикации в сборниках научных трудов и материалах конференций:

2. Киселева, Г. В. Влияние солей и комплексонатов микроэлементов на продуктивность разных сортов картофеля / З.И. Усанова, Г.В. Киселева // XIII региональные Каргинские чтения/ Тезисы докл. Областной науч.-техн. конф. молодых ученых «Физика, химия и новые технологии». – Тверь: ТГУ – 2006. – С. 32.

3. Усанова, З.И. Применение обработки клубней солями и комплексонатами микроэлементов в технологии возделывания картофеля /З.И. Усанова, Г.В. Киселева // Стабилизация производства и развития агропромышленного комплекса региона на основе внедрения инновационных технологий / Сб. науч. тр. по матер. международной науч.-практ. конф. 13-15 июня 2007 г. – Тверь: ТГСХА, 2007. - С. 43-47.

4. Киселева, Г. В. Влияние солей и комплексонатов микроэлементов на продуктивность картофеля / З.И. Усанова, Г.В. Киселева // XIY региональные Каргинские чтения/ Тезисы докл. Областной науч.-техн. конф. молодых ученых «Физика, химия и новые технологии». – Тверь: ТГУ. – 2007. – С.25.

5. Усанова, З.И. Влияние комплексонатов микроэлементов на урожай и качество урожая картофеля/ З.И. Усанова, Г.В. Киселева, // Главный агроном. – 2008. – № 3. - С. 37-38.

6. Усанова, З.И. Влияние комплексонатов микроэлементов на урожайность и качество урожая картофеля /З.И. Усанова, Г.В. Киселева // Проблемы аграрной науки и образования / Сб. науч. тр. по матер. международной науч.-практ. конф. 3-5 июня 2008 г. Ч. 1 – Тверь: ТГСХА, 2008. - С. 11-15.

Подписано в печать 10.03.09 г.

Формат 60х48 1/16. Бумага типографская.

Гарнитура шрифта «Times». Печать ризографическая.

Ус.печ.л. 1,31. Тираж 100 экз. Заказ № 274

Издательство ТвГСХА «АгросферА»

Россия, 170904, г. Тверь, п. Сахарово, ул. Василевского, 7

Тел. (4822) 53-12-36



 




<
 
2013 www.disus.ru - «Бесплатная научная 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.