WWW.DISUS.RU

БЕСПЛАТНАЯ НАУЧНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 

Возделывания капустыбелокочанной и лука репчатого на дерново-подзолистойпочве

На правах рукописи

Бландинский ЕвгенийВладимирович

УДК631.82:631.816.1:(35.342+635.25)

Обоснование уровняинтенсивности химизации

возделывания капустыбелокочанной и лука репчатого

на дерново-подзолистойпочве

Специальность: 06.01.01– общееземледелие

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации насоискание ученой степени

кандидатасельскохозяйственных наук

МОСКВА-2011

Диссертационная работавыполнена в ГНУ Всероссийский НИИ селекции исеменоводства овощныхкультурРоссельхозакадемии в 2008-2011годах.

Научный руководитель:

доктор биол. наук,профессор Надежкин Сергей Михайлович

Официальныеоппоненты:

доктор с.-х. наук,профессор ЛободаБорисПавлович

доктор с.-х. наук,ст.н.с. Старцев ВикторИванович

Ведущаяорганизация: Всероссийский НИИ агрохимии им. Д.Н. Прянишникова

Защитасостоится «19» января 2012 года в 11:30 часов на заседаниисовета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 220.019.01 при ГНУ Всероссийский научно-исследовательскийинститут селекции исеменоводства овощных культур по адресу:143080, Московская область, Одинцовскийрайон, п/о Лесной городок, п. ВНИИССОК

Факс (495)599-22-77 E-mail: [email protected]

[email protected]

С диссертацией можноознакомиться в библиотеке ВНИИССОК

Автореферат разослан «02» декабря 2012года

Ученый секретарь совета позащите

докторских и кандидатских

диссертаций Д 220.019.01

доктор сельскохозяйственныхнаук,

старший научныйсотрудникПышная О.Н.

Общаяхарактеристика работы

Актуальностьисследований. Среди овощныхкультур, возделываемых в России, капустебелокочанной и луку репчатому принадлежитодно из ведущих мест. Однако их урожайностьв большинстве хозяйств остается на низкомуровне. Основная причина этого в различныхпочвенно-климатических зонах России – несовершенствоагротехнических приемов выращиванияданных культур, выражающееся в несвоевременном и (или)неэффективном применении удобрений ипестицидов, нарушении работы мелиоративных систем(Лявина, 2007).

В современных условияхудовлетворение потребностей населения вкачественнойпродукции основных потребляемых культурвозможно только при использованиивысокопродуктивных сортов, определенииоптимальных уровней интенсификациипроизводства, сохранениипараметров плодородия почвы, которыепозволяют получатьбольшие урожаи высококачественнойпродукции с наименьшими экономическими иэнергетическими затратами (Кирюшин, 2000;Иванюк, 2007; Болотских, 2008).

Цель работы –выявление оптимальной интенсивностихимизации привозделыванииотечественных и зарубежных сортов капустыбелокочанной и лука репчатого, позволяющейполучить наибольший урожайвысококачественной продукции принаименьших затратах антропогенныхресурсов.

Для решенияпоставленной цели решались следующиезадачи:

1. Изучить влияние интенсивности химизации напараметры плодородия дерново-подзолистойпочвы.

2. Определить влияние уровняинтенсивности химизации на формированиеурожайности капусты белокочанной и лукарепчатого.

3. Выявить зависимостьбиохимического состава продукции сортовизучаемыхкультур от уровня интенсивности химизации.

4. Изучить влияние различных уровнейхимизации на вариабельность и сопряженностьхозяйственно ценных признаков у сортовизучаемых культур.

5. Рассчитать экономическую иэнергетическую эффективность изучаемыхприемов.

Научная новизна. В работе изученовлияние различных уровней интенсивности химизациина параметрыформирования урожайности,биохимический состав товарной продукции,изменчивость и сопряженность основных хозяйственно ценных исортовых признаков отечественных изарубежных сортов игибридов капустыбелокочанной и лука репчатого в условиях Центрально Нечерноземного региона(ЦНР) на дерново-подзолистыхпочвах. Показано, что положительновлияя нареализацию потенциальнойпродуктивности, высокий уровень химизацииприводит к ухудшению качества товарной продукции по основным биохимическим параметрам увсех сортов лука репчатого.У капусты белокочанной выявлены общие исортоспецифические закономерностиизменения изучаемых признаков и их параметровв зависимости ототзывчивости сортов на изменениеуровня химизации. Определена степеньвлияния различных факторов (уровеньхимизации,сорт, погодные условия) на хозяйственно ценные признакиизучаемых культур. Установлено влияниеуровня химизации на изменениеагрохимических показателей плодородиядерново-подзолистой почвы ипроведена оценка энергетической иэкономической эффективности ихиспользования.

Практическаязначимость состоит в научном обоснованииоптимальных уровнейинтенсификации при возделывании различных сортовкапусты белокочанной и лука репчатогоотечественной и иностраннойселекции с точки зренияпродуктивности, качества продукции, атакже окупаемости удобренийприбавкой урожая, экономической иэнергетической эффективности средствхимизации на дерново-подзолистой почве вусловиях Центрального районаНечерноземной зоны России.

Положения, выносимые назащиту:

- изменение плодородиядерново-подзолистой почвы при различнойинтенсивности химизации;

- влияние уровняинтенсивности химизации на урожайность,биохимический состав продукции, изменчивость и сопряженностьпризнаков сортов капустыбелокочаннойи лука репчатого;

- окупаемость средствхимизации.

Апробацияработы. Основные положениядиссертации доложены на Международнойнаучно-практической конференции РГАЗУ(Москва, 2009), Международной научно-практическойконференции ВНИИССОК (Москва, 2010), наотчетныхсессиях аспирантов, а также на заседанияхнаучно-методического совета ВНИИССОК (2008-2010 годы).

Публикации. По результатамисследований опубликовано 4 печатных работы, в том числе 1– в издании, рекомендованном ВАКРФ.

Объем иструктура работы. Диссертация состоит из обзора литературы, материалов иметодов исследований, четырех главрезультатов и обсуждений, выводов, рекомендацийпроизводству, списка литературы,включающего 236 наименований, из них39 иностранных авторов. Работаизложена на 181странице, содержит 27 таблиц, 5 рисунков, 83 приложения.

2 Материалы и методыисследований

Место и условияпроведения исследований.Работа проводилась в2008-2011 годах в лабораторииприменения агрохимических средств всеменоводстве овощных культурВНИИССОК в условияхЦНР.

Перед закладкой полевых опытовпахотный слой (0-20 см)почвы характеризовался следующимиагрохимическими показателями: содержание гумуса по Тюрину – 1,2-1,6%, рНkcl6,1-6,4, Нг0,91-1,5 мг-экв/100г почвы, S17,2-23,2 мг-экв/100г почвы, степень насыщенности основаниями93,9-95,0%, P2O5 472-674мг/кг почвы,K2O 167-240мг/кг почвы,Nмин. 9-12 мг/кг почвы.

Объекты и материалисследований. Объекты исследований: капустабелокочанная (Brassica aleracia L.), лук репчатый (Allium cepa L.). Материал для исследований: сорта капусты белокочанной: Зимовка 1474 (селекции ВНИИССОК),F1 Снежинка (селекцииВНИИССОК), F1Краутман (Голландия),F1 Тобия (США), F1 Вестри (США); сорта лукарепчатого: Золотничок(селекции ВНИИССОК),Мячковский 300 (селекцииВНИИССОК), Штуттгартерризен (Германия).

Уровниинтенсивности химизации: экстенсивный,слабоинтенсивный, интенсивный, высокоинтенсивный.

Методы лабораторныхисследований. Агрохимический анализ почвенных образцов проводили посоответствующим методикам: рНkcl – по методу ЦИНАО (ГОСТ26483); P2O5 иK2O – по Кирсанову вмодификации ЦИНАО (ГОСТ 26207); Нг – по Каппену вмодификации ЦИНАО (ГОСТ 26212); S – по Каппену -Гильковицу;азот аммонийный – колориметрически с реактивомНесселера(ГОСТ 26107); гумус – по Тюрину вмодификации ЦИНАО (ГОСТ 26213); свинец икадмий – атомно-абсорбционным методом на спектрометре.

Биометрическиеизмерения растений капустыбелокочанной (высота растений, диаметррозетки листьев, диаметр кочана) и лука репчатого(длина и ширина листа) – проводилисогласно «Методике полевого опыта вовощеводстве и бахчеводстве» (1992).

Биохимическийанализ образцов капустыбелокочанной и лука репчатого проводился вотделе физиологии и биохимии растенийВНИИССОК по соответствующим методикам: сухое вещество– методомвысушивания до абсолютно сухой массы (Ермаков, 1972;Пешков, 1976); витамин С – по Сапожникову(1968); нитраты– с помощьюион-селективного электродарН-метр-иономера «Экотест-120»; сахара– помодифицированной методике Бьери (1972).

Расчеты экономической и энергетическойэффективности изучаемыхуровней интенсивности проводили согласно«Эколого-энерго-экономической оценке агроэкосистем»(2000).

Определение параметровадаптивности и стабильности генотипов иоценку среды проводили по методике А.В.Кильчевского и Л.В. Хотылевой (1989).

Статистическаяобработка экспериментальных данных былапроведена методами дисперсионного ирегрессионного анализа по Б.А. Доспехову(1985) с использованием пакета прикладных программMicrosoft Office Excel.

2.4 Схемыполевых опытов. Полевыеисследования проводили вдвухфакторном полевом опыте. Фактор А – сорта изучаемых культур. Фактор В – уровень интенсивности химизации под капусту белокочанную: 1) экстенсивный(контроль) – N0Р0K0; 2) слабоинтенсивный– N40Р15K50; 3)интенсивный – N200P15K190; 4) высокоинтенсивный – N280P15K250; под лук репчатый:1) экстенсивный – N0Р0K0; 2) слабоинтенсивный– N30P15K60; 3) интенсивный– N100P15K135; 4)высокоинтенсивный – N150P15K180.Двукратнаяобработка гуматом натрия (300 л/га 0,1%-горабочего раствора): под капустубелокочанную после высадки рассады в полеи в период формирования кочана; под лук репчатыйв период всходов и начала полеганиялистьев.Учетная площадь делянки под капустой белокочанной – 6,65 м2 (9,5х0,7), под луком репчатым в однолетнейкультуре – 5,74м2 (4,1х1,4).

3 Изменение агрохимических свойств почвы

приразличныхуровнях интенсивностихимизации

Изменения свойствпочвы (содержание гумуса,минерального азота, подвижного фосфора и обменногокалия, pHkcl, насыщенностьоснованиями)под воздействием агротехническихмероприятий могут оказывать влияние на продуктивность и качествоовощей.

Установлено, чтоповышение интенсивности химизации смещаетpH почвенногораствора к периоду уборкив сторону кислой реакции,увеличиваетгидролитическую кислотность почвыв среднем на0,11-0,18 мг-экв/100 г почвы(рис. 1), тогда как содержание гумуса не изменяется.

Рисунок 1 – Изменение физико-химических свойствдерново-подзолистой почвы в процессевегетации в зависимости от уровняинтенсивности химизации

Изучение динамикисодержания подвижных формэлементов питания впочве позволило установить,что содержание азота во всех вариантахбыло более высоким в середине вегетации обеих культур. Подкапустойбелокочанной достоверное увеличениеданного элемента относительно исходногосодержания отмечено ввариантах с внесением удобрений (на 6,5-16,6 мг/кг почвы); у лукарепчатого– наинтенсивном и высокоинтенсивном фонах (на18,8-34,1 мг/кг почвы).

Содержание подвижногофосфора в почве в процессе вегетациикультур снижалось (относительно исходного значения): на контроле – в среднем на 8 мг/кгпочвы под капустой белокочанной и на26 мг/кг почвыпод луком репчатым, на слабоинтенсивном фоне – в среднем на9 и 16 мг/кг почвы, на интенсивном – в среднем на12 и 19мг/кг, на высокоинтенсивном– в среднем на 13 и 19 мг/кг.

Достоверных различий визменении содержания обменного калия впочве к середине вегетациипод капустой белокочаннойотмечено не было; под лукомрепчатымтенденцияувеличениясодержания данного элемента быланаинтенсивном ивысокоинтенсивном уровнях химизации (всреднем на 7 мг/кг почвы).

Такимобразом, существенные изменения агрохимических свойств почвы былиотмечены только при использованииповышенных доз минеральных удобрений, что выражалось в подкислениипочвенного раствора, ростегидролитическойкислотностииувеличениисодержанияэлементов питания.

4 Формирование урожая икачествакапусты белокочанноЙприразличных уровняхинтенсификации

Биометрические иморфологические признаки сортов капустыбелокочанной. Продолжительностьотдельных фенофаз развитиясортов капусты белокочанной в основном определяетсяпогодными условиями и в меньшей степенизависит отинтенсивности химизации, в отличие отпризнаков листовой розетки и кочана (табл.1). Установлено наличие устойчивых корреляционныхсвязей признака «уровень химизации» с диаметром розеткилистьев и высотой растения (Cr=0,76…0,99); массой и диаметром кочана (Cr=0,66…0,93 и Cr=0,76…0,99 соответственно).

Наибольшейизменчивостью изученных признаков приразличных уровнях интенсивности химизациив годы исследований характеризуетсязарубежный гибрид F1Краутман (Cv=10-39%), а наименьшей вариабельностьотличался отечественный гибридF1 Снежинка(3-16%), что говорит о большем соответствииего генотипасреде при выращивании в условиях ЦНР.

Корреляционный анализпоказал, что на всех изученных уровняххимизации убольшинства сортов, как и в контроле,сохранялась высокая положительнаякорреляционная связь между диаметроми массой кочана (Cr=0,90…1,00); высокая и средняяположительная связь между высотойрастения и диаметром кочана (Cr=0,72…0,98), диаметромрозетки листьев и диаметром кочана (Cr=0,63…0,88).

Максимальныезначения высоты растения идиаметра листовой розетки были зафиксированына высокоинтенсивном уровне химизации увсех сортов. Диаметр кочана у сорта Зимовка 1474 игибрида F1Вестри был наибольшим на интенсивном вариантеопыта, у остальных – на высокоинтенсивном. По массекочана былоустановлено, что наибольший его размер уотечественных сортов отмечается наинтенсивном уровне химизации, у зарубежных– навысокоинтенсивном.

Таблица 1 – Влияние уровняинтенсивности химизации на биометрическиехарактеристики капусты белокочанной(2008-2010 годы)

Сорт (А) Уровень интенсивности(В) Высота растений, см Диаметр розетки листьев, см Диаметр кочана, см Масса кочана, кг
F1 Снежинка 1 22,0 51,7 14,8 0,6
2 23,8 48,7 15,6 0,7
3 24,5 51,1 15,0 0,8
4 22,6 58,9 15,5 0,7
F1 Краутман 1 26,9 50,6 16,5 1,1
2 36,6 63,0 18,6 1,8
3 37,0 61,8 20,3 2,0
4 35,4 67,4 20,8 2,1
Зимовка 1474 1 20,6 59,7 13,7 0,9
2 27,0 60,8 17,2 1,1
3 29,5 66,6 22,0 1,3
4 31,3 72,6 20,5 1,2
F1 Вестри 1 28,7 77,8 20,5 0,9
2 30,2 79,7 21,2 1,1
3 31,8 79,9 21,6 1,2
4 31,1 83,6 21,5 1,4
F1 Тобия 1 26,9 72,0 17,2 1,2
2 27,2 66,0 16,0 1,4
3 27,7 60,8 16,3 1,6
НСР05частных различий 5,0 11,6 3,1 0,3
НСР05фактора А 2,5 5,8 1,6 0,2
НСР05фактора В 2,2 5,2 1,4 0,15


Таким образом, повышение уровняхимизации положительно сказывается набиометрических характеристиках сортовкапусты белокочанной. При этом у всехсортов капусты белокочанной по всемвариантам опыта отмечена стабильновысокая положительная связь междуурожайностью и средней массой кочана(Cr=0,98… 1,00),урожайностью и высотой растения (Cr=0,66…0,92) исоответственно между массой кочана ивысотой растения (Cr=0,66…0,92), что характерно длякультуры в целом (Бондарева, 2009).

Урожайность капустыбелокочанной. Наиболееблагоприятным по погодным условиям для выращиванияданной культуры был 2008 год,в котором урожайность быланаибольшей (табл. 2).

Аномально высокаятемпература вегетационного периода 2010года привела к снижению урожайности по сравнению спредыдущими годами исследований. У гибридов зарубежной селекцииснижение урожайности было наиболее высоким вконтрольном варианте: F1 Краутман (в 2,5раза); у F1Вестри и F1Тобия – в 1,4 раза; тогдакак на высоких уровнях интенсификации– в 2,1 и в 1,2 раз соответственно. Уотечественного гибрида F1 Снежинка отмечалидругую тенденцию: минимальное снижение – в контроле (в 1,5раза) и более высокое – на повышенныхуровнях химизации (в 1,8 раза). У сортаЗимовка 1474, в отличие от гибридов,урожайность была практически на одномуровне по всем вариантам опыта в разные годыисследований.

Таблица 2 –Влияние уровня интенсивности химизации наурожайность капусты белокочанной (2008-2010 годы)

Сорт (А) Уровень интенсивности (В) Годы исследований Среднее по годам, т/га   Среднее отклонение
2008 2009 2010 т/га %
F1 Снежинка 1 27,7 23,8 19,0 23,5 -
2 31,8 27,3 19,5 26,2 2,7 11,5
3 37,3 32,1 21,0 30,1 6,6 28,2
4 35,9 30,9 20,0 28,9 5,4 23,1
F1 Краутман 1 72,1 58,0 28,6 52,9 -  -
2 82,9 71,3 38,6 64,3 11,4 21,5
3 93,7 80,6 42,9 72,4 19,5 36,9
4 97,3 83,7 47,1 76,0 23,1 43,7
Зимовка1474 1 36,6 29,5 37,1 34,4 -  -
2 42,1 36,2 38,6 39,0 4,6 13,3
3 49,4 42,5 50,0 47,3 12,9 37,5
4 47,6 40,9 45,0 44,5 10,1 29,4

F1 Вестри 1 39,8 30,2 27,9 32,6 -  -

2 45,7 39,3 31,8 38,9 6,3 19,3

3 51,7 44,5 39,3 45,2 12,5 38,4

4 53,7 46,2 44,6 48,2 15,5 47,6

F1 Тобия 1 49,9 37,9 37,9 41,9 -  -

2 57,4 49,4 45,7 50,8 8,9 21,3

3 64,9 55,8 47,1 55,9 14,0 33,5

4 67,4 58,0 55,0 60,1 18,2 43,5

НСР05частных различий 15,1 12,8 10,1 9,0

НСР05фактора А 7,6 6,4 5,0 4,9

НСР05фактора В 6,8 5,7 4,5 4,1

Вариабельностьпризнака «урожайность» при различныхуровнях интенсивности химизации носиласортовую специфику. У большинстваизученных образцов увеличение уровняхимизации (кроме гибрида F1Снежинка) способствовало снижениювариабельности признака «урожайность».

У всехизучаемых сортов капустыбелокочанной, вне зависимости от погодных условий, была характернавысокая сопряженность признаков «уровеньхимизации» и«урожайность» (Cr=0,74…0,97). Однако,сравниваяэффективность действия уровня химизации (прибавка урожайностиотносительно контроля) наурожайность(относительно контроля) в разные годыисследований, отмечены следующиеособенности: у гибрида F1Снежинка максимальная эффективность проявилась наинтенсивном уровне химизации вблагоприятных условиях (30%), а в 2010 годуэффективность составила 10%. Максимальнаяприбавкаурожайности сорта Зимовка 1474 быластабильно высокой на интенсивном уровнехимизации (30-36%), в отличие от другихвариантов опыта. Максимальнаяэффективность иностранных сортов была навысокоинтенсивном уровне химизации,причем наиболее высокая в условиях 2010 года (36-43%).

Таким образом,максимальная реализация потенциальнойпродуктивности (прибавкаурожая относительно контроля) сортов отечественной селекции(F1 Снежинка и Зимовка1474)наблюдается на интенсивном уровне химизации(22-27%), тогда как у сортовзарубежной селекции (F1Краутман, F1 Вестри, F1Тобия)при высокоинтенсивном– 30-32%. Наиболееотзывчивыми на интенсификацию оказалисьиностранные гибриды (коэффициент регрессии – bi=1,04-1,54), тогда как уотечественных сортов данной зависимостиустановлено не было (bi=0,43-0,83). Экологическаяоценка изучаемых фоновпоказала,что наиболее высокая относительная дифференцирующаяспособность (Sek,%)отзывчивости сортов (по урожайности)отмечена при высоком уровне интенсивностихимизации (Sek=34,2%) инесколько ниже при экстенсивном(Sek=22,7%).

Биохимическиепоказатели капусты белокочанной. Всреднем за три года гибрид F1 Снежинка и сортЗимовка 1474 в контрольном варианте посравнению состальными образцами характеризовалисьнаибольшим содержанием сухого вещества(9,9-8,8% соответственно), сахаров (7,5-7,2%), витамина С (36,4-37,4мг%), калия (329-296мг/кг) и наименьшимнакоплением нитратов (242мг/кг и 239мг/кг) в продукции(табл. 3).Минимальноесодержаниесухого вещества и максимальное накопление нитратов было угибридаF1 Тобия (7,8% и 302 мг/кг, соответственно),минимальноенакопление суммы сахаров и витамина С – угибридаF1 Краутман (6,4% и 27мг%,соответственно), минимальное содержание калия – угибридаF1 Вестри (236 мг/кг). При этом вариабельность основных биохимическихпоказателей (кроме содержаниянитратов) у сортовизменялась от незначительнойдо средней, в зависимости отгода исследований ибыла наибольшейв благоприятных условиях:по«сухомувеществу»,«суммесахаров» и «содержаниюкалия» – 2008год (Cv=8-14%, 6-19%и 3-19%); по «витамину С» – в2009 году(Cv=3-19%). Варьирование показателя«содержание нитратов» независимо от года исследований было высоким Cv=50-52%.

Таблица 3 – Влияние уровня интенсивностихимизации на основные биохимическиепоказатели капусты белокочанной(2008-2010 годы)

Сорт(А) Уровень интенсивности (В) Сухое вещество, % Сумма сахаров, % Витамин С, мг% Калий, мг/кг Нитраты, мг/кг
Зимовка 1474 1 9,6 7,2 35,7 273 117
2 8,9 7,5 40,2 298 201
3 8,2 7,3 36,5 292 233
4 8,4 6,8 37,2 321 408
F1 Снежинка 1 10,9 7,4 37,2 282 106
2 9,8 7,9 38,5 307 190
3 9,5 8,1 35,5 354 284
4 9,3 6,7 34,5 373 388
F1 Вестри 1 9,0 7,2 28,1 211 112
2 9,0 7,3 28,2 218 233
3 8,5 7,2 30,5 264 364
4 8,0 6,1 25,3 252 445
F1 Краутман 1 8,5 6,2 28,4 216 114
2 8,7 6,8 28,4 275 241
3 8,1 6,9 26,6 238 379
4 7,1 5,6 24,4 304 464
F1 Тобия 1 7,8 6,7 31,3 238 120
2 8,3 7,5 32,6 255 241
3 7,6 6,7 32,5 261 388
4 7,4 6,4 29,7 281 460
НСР05частных различий 1,8 1,6 4,3 61 49
НСР05фактора А 0,9 0,7 2,2 28 24
НСР05фактора В 0,8 0,5 1,8 25 22

При высокоинтенсивномуровне химизации, по сравнению с вариантом безудобрений, усорта Зимовка 1474, гибридов F1 Снежинка, F1 Вестри и F1 Краутман отмеченодостоверное снижение содержания сухоговещества в кочанах капусты белокочанной на1,2-1,6%, у гибрида F1 Тобия существенных различий междуданными вариантами выявлено не было.Повышение доз удобрений увеличивалосодержание сахаров в продукции: у гибрида F1Вестри, сорта Зимовка 1474 и гибрида F1Тобия на слабоинтенсивномуровне химизации - на 0,1, 0,3,0,8% соответственно, у гибридов F1Снежинка и F1 Краутман наинтенсивном – на 0,7%. Однако дальнейшее повышениеинтенсивности питания достоверно снижалоданныйпоказатель на 0,3-0,7% в зависимости от сорта,за исключением сорта Зимовка 1474, у которогодостоверных различий в накоплении суммысахаров в зависимости от варианта опыта отмечено небыло. Слабоинтенсивный уровень питанияспособствовал большему накоплениювитамина С у сорта Зимовка 1474 (на 4,5мг%), по сравнению сэкстенсивным уровнем; интенсивный уровень– угибридаF1 Вестри (на 2,4мг%). У гибридов F1 Снежинка и F1 Краутманмаксимальное накопление аскорбиновойкислоты было на экстенсивном ислабоинтенсивном уровнях химизации.

Увеличение содержаниякалия в продукции прямопропорционально интенсивности питания(Cr=0,67…1,00). Наповышенном уровне интенсивностиразница сконтролем составила 18-41%. При этомнаибольшим накоплением калия в зависимости от уровня минеральногопитания отличались гибриды F1Краутман (40,7%) и F1 Снежинка (32,3%) по сравнению сконтрольным вариантом.

Повышенные дозы минеральныхудобрений увеличивали содержание нитратного азота вкочанах капусты белокочанной (Cr=0,91…0,99) посравнению с контролем в 2,5-3,1 раза. Однако количество нитратногоазота во всех вариантах опыта было в пределах ПДК (500 мг/кг).

Наибольшим накоплением сухоговещества, сахаров и витамина С отличаются сортаотечественной селекции, по сравнению синостранными. Усиление степени химизации у всех сортовприводит кснижению содержанияхозяйственно ценных биохимическихпоказателей,увеличиваяконцентрацию нитратного азота в продукции. Снижение нитратовв процессе хранения в продукции,выращенной на интенсивном ивысокоинтенсивном уровнях минеральногопитания, происходило интенсивнее (в среднем на 41-51%),чем на фоне без внесения удобрений (всреднем на 17-20%), относительно исходногосодержания при закладке на хранение.

Дисперсионный анализ показал, чтоуровень интенсивности химизации наибольшеевлияние (50-90%)оказывает наизменчивость «суммы сахаров», «содержание витамина С»,«содержание нитратов», тогда как на изменчивость сухоговещества и калия большую долю влияния имеют погодныеусловия (35% и 50%)и сортовые признаки (32% и 33%соответственно). Урожайность, восновном,определяется сортовымипризнаками,доля влияния которых уотечественных сортов составляла 58%, узарубежных – 34%, при схожемвкладе уровня химизации визменчивостьэтогопризнака – 17%. При этом доля влияния погодныхусловий уотечественных сортовсоставлялавсего 8%, тогда как уиностранных – более 30%.

Таким образом, отечественныесорта капусты белокочанной нельзя рекомендовать для включения в высокозатратныетехнологии из-за их низкой отзывчивости на повышенныйуровеньминерального питания, тогдакак иностранные гибриды относятсяквысокоинтенсивным сортамс высокой отзывчивостью навнесение повышенных доз минеральных удобрений ивысокой восприимчивостью к погоднымусловиям привозделывании в условиях ЦНР надерново-подзолистых почвах. Впервую очередь, это,по-видимому, связано с тем,что выведение зарубежныхсортов,как правило, проводится навысокоинтенсивных агрофонах.

5 Формирование урожая икачества лукарепчатого

приразличных уровнях интенсификации

Урожайность и биометрические признаки сортов лука репчатого. В отличие от капустыбелокочанной, у лукарепчатого было отмеченонегативное влияние усиления степенихимизации на развитие ассимиляционногоаппарата вначальный период развития растений, чтопривело к достоверному снижению площадилистьев относительно контроля привысокоинтенсивном уровне химизации (на 3-16 см2/растение, в зависимости отсорта). Однако к фазе начала формирования луковицыотмечался положительный эффект действия минеральныхудобрений и на конецвегетации у сорта Штуттгартер ризенплощадь листьев на высокоинтенсивномуровне химизации была больше в среднемна 102 см2,у сортаМячковский 300 – на 82см2, у сортаЗолотничок – на 68см2, посравнению с контролем (112,134 и 125 см2соответственно). При этом вариабельностьпризнака была максимальной у сортаШтуттгартер ризен (Cv>30%), минимальная усорта Золотничок (Cv=17%).

С повышением уровняинтенсивности питания урожайность лукаувеличивалась на 11,8-56,8%при тесной корреляцииCr=0,82...0,98. Максимальная эффективностьудобрений (56,8%) была на сортезарубежной селекции Штуттгартер ризен навысокоинтенсивном фоне – 20,7 т/га; наотечественных сортах – при интенсивном (всреднем 38%).При дальнейшем повышении уровня химизацииэффективность удобрений незначительноснижалась (табл. 4). Существенных различийв урожайности всех сортов в зависимости отгода исследований отмечено небыло.

Увеличение общейплощади ассимиляционного аппарата навысоких фонах минерального питанияспособствовало увеличению средней массылуковицы и,соответственно, урожайности; при этом была отмечена высокаясопряженность междуданными признаками и уровнемхимизации (Cr=0,83…0,89 и Cr=0,82…0,98, соответственно).

Таблица 4 – Влияние уровняинтенсивности химизации на урожайностьлукарепчатого(2008, 2010годы)

Сорт (А) Уровень интенсивности (В) Масса одной луковицы, г Урожайность, т/га Отклонение от контроля, т/га
т/га %
Штуттгартер ризен 1 36,0 13,2 - -
2 40,7 15,2 2,0 14,8
3 45,8 18,0 4,8 36,4
4 47,8 20,7 7,5 56,8
Мячковский 300 1 37,6 14,0 - -
2 42,3 15,6 1,7 11,8
3 46,2 19,4 5,4 38,7
4 43,9 17,6 3,6 25,8
Золотничок 1 38,5 15,3 - -
2 43,9 17,4 2,1 13,7
3 49,0 21,0 5,7 37,3
4 46,0 20,4 5,1 33,3
НСР05частных различий 6,3 1,0
НСР05фактора А 3,2 0,5

НСР05фактора Б 3,7 0,6

Масса луковицы посравнению с фоном без удобренийувеличивалась в среднем на 4,7-11,8 г,максимально - у сорта Штуттгартер ризен на32,9% на высокоинтенсивном уровне химизации, а усортовЗолотничок и Мячковский 300 – в среднем на 25% -на интенсивном. При этом сорт Золотничок воднолетней культуре, по сравнению с другими образцами,характеризовался наибольшей массой (49,0 г) ивариабельностью (Cv=12-13%) признака «массалуковицы» при различных уровнях химизации. Более полная реализацияпотенциальной продуктивности отечественныхсортов Мячковский 300 и Золотничок отмеченанаинтенсивномуровне химизации, тогда как у сортазарубежной селекции Штуттгартерризен – привысокоинтенсивном.

Наибольшаяотзывчивость на усиление степенихимизации была отмечена усорта Штуттгартер ризен(bi=1,14), тогда как усортов Мячковский 300 и Золотничок она была незначительна (bi=0,85 и bi=1,01). Комплекснаяоценка изучаемых сред за периодисследований показала, что лучший фон для сравнительного анализа отзывчивости сортовна повышенные дозыминерального питаниясоздается при использовании высокоинтенсивногоуровня химизации за счет оптимальногосочетания типичности (tk=0,87) спродуктивностью среды (dk=2,18)и относительной дифференцирующей способностью (Sек=12,7).

Биохимическиепоказатели лука репчатого.Средиизучаемых образцов большим содержанием сухого вещества в продукции характеризовался сорт Штуттгартерризен (всреднем 14,7%),меньшим –Золотничок (в среднем 13,5%), при этом у него отмечалосьбольшее накопление сахаров (в среднем 12,7%) иаскорбиновой кислоты (в среднем 12,4мг%).

Изменениебиохимических показателей лука репчатогов зависимости от уровня интенсивностихимизации имело сортовую специфику (табл. 5). Достоверные различия по признаку«содержание сухого вещества» взависимости от варианта опыта были отмечены у сортовШтуттгартер ризен и Золотничок,вариабельность которого в зависимости от годаизменялась от 10% до 13%. Более высокоенакопление сухого вещества(по сравнению с другимивариантами)у сорта Штуттгартер ризен (на 3,1%, по сравнению сфоном без удобрений) и сорта Золотничок (на1,8%) отмеченона слабоинтенсивномуровне химизации. СортМячковский300 характеризовался отсутствиемдостоверных различий в накоплении сухоговещества исамой низкой вариабельностью данногопризнака (Cv=1-7%), при более высоком егонакоплениина интенсивном фоне минерального питания– 14,7%.Дальнейшее усиление уровня минерального питания приводило к уменьшению содержаниясухого вещества на высокоинтенсивном фоне:на 3,2% у сортаШтуттгартер ризен, на 1,1% Мячковский 300 и3,4% у сортаЗолотничок.

Таблица 5 – Влияние уровняинтенсивности химизации на основныебиохимические показатели лукарепчатого (2008, 2010 годы)

Сорт(А) Уровень интенсивности (В) Сухое вещество, % Суммасахаров,% Витамин С, мг% Нитраты мг/кг (ПДК =80 мг/кг)
Штуттгартер ризен 1 13,6 12,9 12,5 24,1
2 16,7 12,8 12,9 44,4
3 15,0 11,4 12,4 61,7
4 13,5 11,0 11,3 82,7
Мячковский 300 1 14,5 12,8 11,2 25,3
2 14,2 12,5 12,3 40,4
3 14,7 11,2 11,2 63,4
4 13,6 11,0 9,7 76,2
Золотничок 1 13,2 13,4 12,5 24,4
2 15,0 12,9 13,3 46,7
3 14,2 12,5 12,6 55,1
4 11,6 11,9 11,1 74,5
НСР05частных различий 1,3 1,1 1,1 6,4
НСР05фактора А 0,7 0,6 0,6 3,2
НСР05фактора В 0,8 0,7 0,7 3,7

Подобная тенденция выявленаи для витамина С: наслабоинтенсивном фоне его содержание увеличивалось на0,4-1,1мг% по сравнению с контролем взависимостиот сорта (достоверно только у сортаМячковский 300), а с усилением интенсивностипитания снижалось на 1,6-2,6мг%, по сравнению сконтролем (достоверно у сорта Штуттгартер ризен иу сортаЗолотничок). Более вариабельным этотпризнак был у сорта Мячковский 300 (Cv=8-13%), удругих сортов – был стабильно незначительным (Cv=4-9%).

Сумма сахаров у сортов лукаснижаласьсувеличениемдоз удобрений (Cr=-0,64…-0,99): у сортовШтуттгартер ризен и Мячковский 300достоверно на интенсивном и высокоинтенсивном фоне(на 1,5-1,9%), а усорта Золотничок – на высокоинтенсивном фоне (на 1,5%). Данныйпоказатель у всех сортов изменялся незначительно (Cv<10%)во все годы исследований и имел высокуюстепень сопряженности с урожайностью (Cr=-0,77…-0,93), а у сорта Штуттгартерризен –с содержанием витамина С (Cr=0,77…0,86).

Усиление уровня интенсивностихимизации достоверноувеличивало содержание нитратного азота влуковицах (Cr=0,95…1,00) и приводилок увеличениювариабельности данного показателя (Cv=38-50%).Минимальным содержанием NO3 характеризовалсясорт Золотничок (в среднем по всемвариантам 50,2 мг/кг), максимальным – Штуттгартерризен (в среднем 53,2 мг/кг).

В характеренакопления основных биохимическихпоказателей качества лука репчатого быливыявлены сортоспецифические различия взависимости от уровня химизации. Так, сорт Мячковский 300характеризовался отсутствием негативных влиянийна содержание сухоговещества при увеличенииминерального питания. У сорта Штуттгартерризен и Золотничок усиление химизации вышеслабоинтенсивного уровня достоверноснижало накопление сухого вещества. Схожийхарактер накоплениясахаров отмечался усортовШтуттгартер ризен и Мячковский 300. У нихдостоверно снижалосьсодержание сахаров сусилением степени химизации вышеслабоинтенсивного уровня. Достоверныеразличия в накоплении витамина С у сортаШтуттгартер ризен и Золотничок быливыявленытолько при применении высокоинтенсивногоуровня химизации. У сорта Мячковский 300максимальное накопление аскорбиновойкислоты было достоверно наслабоинтенсивном уровне. По накоплениюнитратов было установлено их достоверное увеличениепропорционально усилению степенихимизации.

Наибольшая убыль сухого вещества впроцессе хранения отмечалась в вариантах сослабоинтенсивным и высокоинтенсивнымуровнем химизации –2,7-2,8%, в зависимости от сорта (наконтроле –1,2-2,3%). Наибольшее снижение содержания сахаров инитратов наблюдается при выращивании лука репчатогона интенсивных фонах (в среднем на 3,0-3,4% и на19,1-19,3 мг/кг % соответственно). Наибольшееуменьшение содержания витамина С было наслабоинтенсивном и интенсивном уровняххимизации (в среднем на 2,0мг%), на контролебыло отмечено минимальное снижение данногопоказателя(в среднем на 0,9-1,6мг%).

На формирование всех изучаемых показателейнаибольшее влияние оказывает уровеньхимизации: урожайность – 77,1%, масса однойлуковицы– 86,6%,содержание суммы сахаров – 62,0%, содержаниесухого вещества – 52,5%, содержание витамина С – 53,8%, содержаниенитратного азота – 96,8%. Причем, при накоплении нитратов остальные факторыбыли выражены незначительно. Доля сортаоказывает значительное влияние только нанакопление витамина С (30,%), тогда каквлияние его на другие показатели непревышает 15,0%. Эффект от взаимодействия уровняхимизации и конкретного сорта лукарепчатого проявляетсятолько при накоплении сухого вещества – 20,0%, у другихпоказателей – 2,1-7,3%. Влияниепогодных условий оказывает незначительноевоздействие на формирование изучаемыхпоказателей(не более 16,8%).

Таким образом, в ходе проведенныхисследований было установлено, что с точки зренияреализации потенциальной продуктивностисорт Мячковский 300 и сорт Золотничокне рекомендуетсяиспользовать в высокозатратныхтехнологиях,из-за низкой отзывчивости на повышенныйуровень химизации, тогда как сортШтуттгартер ризен относится к группесортов интенсивного типа пригодных киспользованию на повышенных уровняхминерального питания. Однако выращивание навысокоинтенсивном фоне приводит кухудшению качества товарной продукции побиохимическому составу, всвязи с чем,наиболее оптимальным длякультуры лука репчатого в условиях ЦНР надерново-подзолистых почвах можно считатьинтенсивный уровень химизации.

6Эффективностьприменения средств химизации

Окупаемость удобрений. Наибольшейокупаемостью 1 кг NPK по всем сортам капустыбелокочаннойхарактеризовался слабоинтенсивныйуровень химизации (от 25,7 кг/кг до 108,6кг/кг), сувеличением доз минеральных удобренийданный показатель снижался ипри высокоинтенсивном уровне составил 9,6-40,9 кг на 1 кг NPK.Среди изучаемыхсортов наибольшие значения окупаемостибыли у F1 Краутман – в среднем 71,1 кг на1 кг NPK, наименьшие – у F1Снежинка– 19,1 кг на 1кг NPK.

В отличие от капустына лукерепчатом сусилением степени химизации было отмечено увеличениеокупаемости1 кг NPK относительно прибавки урожая. Окупаемость 1 кг NPKтоварной продукцией у сорта Штуттгартерризен была наибольшей при высокоинтенсивном уровнехимизации –21,7 кг на 1 кг NPK, у сортов Золотничок иМячковский 300 - при интенсивном – 22,8 и 21,6 кг на 1 кгNPK, соответственно.

Экономическаяэффективность. Анализ экономическойэффективности возделывания капусты белокочанной при различных уровняхинтенсификации показал, что усилениестепени химизации в целом способствовалоповышению условно чистого дохода с единицыплощади, при сохранении высокого уровнярентабельности. Наиболее рентабельным по всемсортам является слабоинтенсивный уровень. Рентабельностьпроизводства при этом составила минимально – 63,0% у гибрида F1 Снежинка,максимально – 448% угибрида F1Краутман. Сусилениеминтенсивности химизации показатель рентабельностиснижался, но увеличивался условно чистыйдоход с единицы площади.Наибольшийэкономический эффект(условно чистый доход)получен на интенсивномуровне химизации у гибрида F1 Снежинка (14,0 тыс.руб.) и сорта Зимовка 1474(62,0 тыс.руб.), навысокоинтенсивном – у гибридов F1 Краутман (124 тыс.руб.), F1 Вестри (66,9 тыс.руб.) и F1 Тобия (86,7 тыс.руб.).

Экономическаяэффективность возделывания сортов лука репчатого навыбранныхфонах также была различной. Наибольшаярентабельность была отмечена у сорта Золотничок и сорта Мячковский 300 при интенсивном уровнехимизации– 180% и 165% соответственно, при этом условно чистый доходсоставил 36,6 тыс. рублей и 33,6тыс.руб.с единицы площади соответственно.Дальнейшее усилениеинтенсивности питания приводило к резкомуснижению данных показателей у этих образцов.У сорта Штуттгартер ризенвысокую рентабельностьпроизводства (174%) иусловно чистый доход (47,7 тыс. рублей сединицы площади) обеспечивал высокоинтенсивныйуровень химизации.

Энергетическаяэффективность. Анализ энергетическойэффективности возделывания капустыбелокочанной и лука репчатого при разныхуровнях интенсивности химизации показалобратную зависимость(Cr=-0,81…-0,99 и Cr=-0,71…-0,96) между уровнем интенсивности икоэффициентом энергетической эффективности (КЭЭ).

Наиболее высокаяэнергетическая эффективность накапусте белокочаннойпо всем образцам былаполучена при слабоинтенсивном уровнехимизации (КЭЭ, в среднем 2,46 ед.), котораяснижалась при высокоинтенсивном уровне в3 раза. Среди сортовнаибольший КЭЭ отмечен у гибрида F1Краутман – всреднем 2,19ед., наименьший у гибрида F1Снежинка – всреднем 0,66 ед. Затраты энергии насредства химизации под капустубелокочанную составили от 4,1 до 26,4 ГДж/га,в зависимости от варианта опыта.

У сортов лука репчатого затраты энергии на средствахимизации составили от 3,6 до 16,2 ГДж/га. Энергетическаяэффективность возделывания лукарепчатогона различныхвариантах опыта также показала снижение КЭЭ приусилении степени химизации, отслабоинтенсивной (в среднем 1,14 ед.) довысокоинтенсивной (в среднем 0,64 ед.). Среди сортов КЭЭнесколько выше был у сорта Золотничок и Штуттгартерризен –1,01 ед. и 0,97 ед. соответственно, по сравнению ссортом Мячковский 300– 0,76 ед.

ВЫВОДЫ

1. Рост интенсивностихимизации при возделывания капустыбелокочанной илука репчатого на конец вегетации приводитк снижению pHkclпочвы (c 6,3 до 6,05 ед.), росту содержания минеральногоазота и обменного калия в среднем на 3,95мг/кг почвы и 15 мг/кг почвы под капустойбелокочанной и 4,85 мг/кг почвы и 12 мг/кгпочвы под луком репчатым,соответственно.

2. Для изучаемых культур характерна высокаясопряженность признаков «уровеньхимизации» и «урожайность» (Cr=0,74…0,98). Максимальная урожайность отечественных сортовкапустыбелокочанной и лука репчатогоотмеченанаинтенсивномуровне химизации (капуста - F1Снежинка – 30,1т/га, Зимовка 1474 – 47,3т/га, лук - Золотничок –21,0 т/га, Мячковский 300– 19,4т/га). Иностранные сорта дают максимальнуюурожайность на высокоинтенсивном фоне (капуста: F1Краутман – 76,0т/га, F1Тобия – 60,1т/га, F1Вестри – 48,2т/га;лук: Штуттгартер ризен –20,7 т/га).

3. У культуры лукарепчатого по мере усиления степенихимизации происходит снижение основныхбиохимических показателей, максимально – на высокоинтенсивном фоне: сухое вещество снижаетсяна 3,0%, суммасахаров – на2,3%, витамин С– на 1,7мг%, асодержаниенитратов– возрастает на 39 мг/кг. Укапусты белокочанной влияние различных уровнейхимизации на биохимические показателисортоспецифично; усиление степени химизации довысокоинтенсивного уровня у большинствасортов приводит к достоверному снижениютолькосодержания сухоговещества (всреднем на 1,12%);увеличениюкалия(в среднем на 62 мг/кг) и нитратного азота (319 мг/кг) втоварной продукции.

4. В процессе храненияу капустыбелокочанной наибольшее снижение витамина С и нитратов происходит на высокоинтенсивномуровне химизации (в среднем на 10,3% и178мг/кг,соответственно),сухоговещества - наинтенсивном (на0,85%), сахаров – на экстенсивном и слабоинтенсивном (на 1,05%). Улука репчатогонаибольшие потери сухоговеществапроисходят наслабоинтенсивном и высокоинтенсивном фоне (на2,58%),суммысахаров (на 3,03%) инитратов (на19,2мг/кг)– на высокоинтенсивномуровне химизации, витамина С – на слабоинтенсивном и интенсивном (на 1,98мг%).

5. У лука репчатогоуровеньинтенсивности химизации оказываетсущественное влияние на варьирование основных изученных признаков (53-97%), тогда как укапустыбелокочаннойданный фактор оказывает существенноевлияние на накопление суммы сахаров(50%), витамина С (73%) и нитратного азота (90%) в товарной продукции; доляего влияния на накопление сухого вещества и урожайностькапусты белокочанной составляет всего 12% и 17%соответственно.

6. Окупаемость 1 кгNPK иэнергетическая эффективность средствхимизациина капустебелокочанной снижаетсяпропорционально усилению степени химизации всреднем от 64,6кг/кг на слабоинтенсивном уровне химизации до 25,6 кг/кг навысокоинтенсивном иот 2,46 еддо 0,72ед. У лука репчатого максимальная окупаемость достигается на интенсивном фоне(в среднем22,0 кг/кг), уиностранного сорта– на высокоинтенсивном (21,7кг/кг).Энергетическая эффективность средств химизации у лукарепчатого снижается с усилением степенихимизации от 1,14еддо 0,64 ед.

7. По показателю условночистого дохода с 1 га экономическицелесообразновозделывание капусты белокочанной сортаЗимовка 1474 (62,0тыс. руб) игибридаF1 Снежинка (14,0тыс. руб) при интенсивном уровне химизации,гибридов F1Краутман (124 тыс.руб), F1Вестри (66,9тыс. руб) и F1Тобия (86,7тыс.руб.) – привысокоинтенсивном; лука репчатого сортовЗолотничок (36,6тыс.руб.) и Мячковский300 (33,6тыс.руб.)– при интенсивном уровне,Штуттгартер ризен(47,7 тыс.руб.) – привысокоинтенсивном.

предложенияпроизводству

Для получения наибольшегоурожая высококачественной продукцииотечественных и зарубежных сортов капусты белокочанной и лука репчатого надерново-подзолистой почве в условияхЦНР экономическицелесообразно использовать интенсивный уровеньхимизации с внесением доз минеральныхудобрений под капусту белокочанную – N200P15K190, под лукрепчатый– N100P15K135.

Возделывание привысокоинтенсивном уровне химизации с внесениемповышенныхдоз минеральных удобрений (капуста белокочанная – N280P15K250;лук репчатый – N150P15K180)целесообразно вести только на сортах зарубежной селекции для получения максимальногочистогодохода.

СПИСОК РАБОТ,ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Бландинский, Е.В. Изменениебиохимического состава капустыбелокочанной в процессе хранения приразличной степени химизации / Е.В.Бландинский,С.М. Надежкин, А.В. Молчанова, М.Е.Кудинова // Материалы Международнойнаучно-практической конференции«Актуальные проблемы овощеводства икартофелеводства». – М.: РГАЗУ, 2009. – С. 8-12

2. Бландинский, Е.В. Параметры адаптивности сортови гибридов F1 капустыбелокочанной / Е.В. Бландинский, С.М.Надежкин, Е.Г. Добруцкая //Международная научно-практическаяконференция:Современные тенденции в селекции исеменоводстве овощных культур. – М.: ВНИИССОК, 2010. – Т.2. – С. 108-111

3. Бландинский, Е.В. Урожайность и качествокапусты белокочанной при разных уровняхминерального питания /Е.В. Бландинский, С.М. Надежкин // Картофель и овощи. – 2011. № 3.– С. 18

4. Бландинский, Е.В. Изменениеосновных показателей биохимическогосоставакапусты белокочанной в процессе хранения /Е.В. Бландинский, С.М. Надежкин, В.К. Гинс //Материалы Международнойнаучно-практической конференции: Селекция исеменоводство овощных культур. – М.: Изд-во ВНИИССОК,2011. – Вып. 44.– С.43-48



 



<
 
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.