Оглы повышение эффективности высокоточного возделывания картофеля на дерново-подзолистых супесчаных почвах путём минимизации предпосадочной обработки почвы и дифференцированного дробно-локального внес

На правах рукописи

НАСИБОВ ХИКМЕТ НАСИР оглы

Повышение эффективности высокоточного возделывания картофеля на дерново-подзолистых супесчаных почвах путём минимизации предпосадочной обработки почвы и дифференцированного дробно-локального внесения удобрений

Специальность: 06.01.06 - овощеводство

Автореферат на соискание учёной степени кандидата

сельскохозяйственных наук

Москва 2013

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Исторически сложилось так, что картофель занимает большое значение в рационе питания россиян и является социально значимой культурой. и является «вторым хлебом». В последние два десятилетия промышленное производство отечественных сортов картофеля значительно сократилось. Во многих регионах в последние годы обозначалась тенденция повышения урожайности картофеля в секторе сельскохозяйственных организаций и крестьянских (фермерских) хозяйств и снижения производства в секторе хозяйств населения. Важным является сохранить общий объем производства картофеля на уровне, обеспечивающем потребности РФ. В 2011 году урожайность картофеля в сельхозпредприятиях в среднем по РФ составила 19,6 т/га, в то время как в развитых картофелеводческих странах мира средняя урожайность составила более 35 т/га (Симаков Е.А. и др., 2010, 2013).

Выявление путей снижения затрат энергоресурсов за счет уменьшения расхода семенного материала, гербицидов, ГСМ, экологической нагрузки при одновременном повышении производительности труда, урожайности и качества картофеля является одной из остро насущных задач повышения конкурентоспособности отрасли в современных условиях.

Основные нерешенные вопросы предпосадочной подготовки почвы и внесения минеральных удобрений: все еще недостаточно изучена адаптивная реакция сортов на дозы дробно-локального применения удобрений, минимизацию предпосадочной подготовки почвы и глубокое рыхление перед посадкой, с учетом целей производства картофеля.

Цель исследований: регулирование урожайности картофеля за счет повышения эффективного плодородия почвы путем минимизации предпосадоч-ной обработки почвы и высокоточной технологии дробно-локального внесения минеральных удобрений по результатам картирования поля по калию.

Задачи исследований:

1. Выявить эффективность раздельного и совместного влияния агротехнических приемов возделывания: обработки почвы перед посадкой; норм и сроков внесения (при нарезке гребней перед посадкой и при послевсходовой механической обработке посадок) минеральных удобрений на урожайность и качество ранних и среднеранних сортов картофеля.

2. Изучить динамику изменений влажности и плотности почвы, провести учёт сорной растительности; определить накопление массы ботвы и урожая клубней картофеля от сочетания приемов при высокоточной технологии возделывания;

3. Установить направленность изменений урожайности и основных показателей качества (содержание нитратов, крахмала, сухих веществ в клубнях) в зависимости от изучаемых приемов;

4. Провести экономическую и биоэнергетическую оценку агроприемов.

Научная новизна исследований: установлена зависимость урожайности и качества картофеля от предпосадочной обработки почвы, сроков и высокоточных доз вносимых удобрений; доказана эффективность нулевой обработки и глубокого рыхления почвы перед посадкой; установлено влияние дробно-локального внесения минеральных удобрений по результатам картирования поля по калию. В связи с тем, что калий осуществляет связь процессов дыхания и фосфорилирования и играет важную роль в жизни растений картофеля, предложено проводить расчёт «точных» доз локального внесения минеральных удобрений при уходе за посадками в зависимости от содержания обменного калия в почве перед посадкой.

Практическая ценность полученных результатов. Разработан комплекс агроприемов минимальной предпосадочной обработки дерново-подзолистых супесчаных почв и дифференцированного дробно-локального внесения мине-ральных удобрений по результатам картирования полей по калию, позволяю-щий повысить урожайность на вариантах раннего сорта Удача на 30%, средне-раннего сорта Невский на 28% и качество клубней картофеля; снизить объемы использования минеральных удобрений при выращивании раннего картофеля. Разработаны предложения по усовершенствованию технологии возделывания снижающие себестоимость производства раннего картофеля на 19-21% .

Положения, выносимые на защиту:

- элементы технологии возделывания раннего картофеля;

- предпосадочная обработка почвы: «нулевое» и глубокое рыхление;

-дифференцированное дробно-локальное внесение минеральных удобрений по результатам картирования поля по содержанию обменного калия.

Апробация работы. Результаты исследований доложены и обсуждены: на Всероссийской конференции (с международным участием) (СПб. - ГНУ АФИ, 2010); Международной конференции Северных стран (СПб. – СЗ НИИМЭСХ, 2010); на научно-практической конференции и координационном совещании (к 80-летию ВНИИКХ, 2011) (стендовое выступление); на заседаниях научно-методической комиссии ВНИИКХ в 2011-2012 годах.

Результаты научных исследований прошли производственную проверку с одновременным внедрением в КФХ «Рыжов С.Н.» Карабулакского р-на Саратовской обл., ООО «Редкинская АПК» Тверской обл., которые совпали с выводами диссертации.

Публикации. По результатам исследований опубликовано 9 научных статей, в том числе 2 в лицензируемых изданиях.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 109 страницах машинописного текста; состоит из введения, 6 глав, выводов и рекомендаций производству. Работа содержит 31 таблиц, 9 рисунков и 5 приложений. Список литературы включает 144 наименований, в том числе 23 - иностранных источника.

УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования по изысканию рациональных сочетаний агротехнических приемов выполнены в 2009 - 2011 гг. во Всероссийском научно-исследовательс-ком институте картофельного хозяйства имени Лорха в Красково в рамках плана НИОКР, утвержденного РАСХН (шифр 17) «04.15.03.05. Разработать технологический процесс высокоточного внесения минеральных удобрений в зависимости от биологических особенностей сорта и плодородия почвы».

Объекты исследований: картофель, дерново-подзолистые почвы.

Материалы исследований: сорта картофеля, минеральные удобрения.

Почва опытного участка дерново-подзолистая среднеокультуренная; по гранулометрическому составу – супесчаная; в пахотном слое характеризуется следующими агрохимическими показателями Апах: сумма обменных оснований – 1,5…2,4 мг–экв/100 г; содержание гумуса по методу Тюрина (ГОСТ 26213-91) – 1,99%; подвижный фосфор по Кирсанову (ГОСТ 26207-91) – 380 –653 мг/кг; обменный калий по Кирсанову (ГОСТ 26207-91) – 125 –193 мг/кг; рН КСI, по Алямовскому (ГОСТ 26483-85) – 5,04; гидролитическая кислотность (ГОСТ 26412-91) - 3,46 мг-экв; предельно-полевая влагоёмкость почвы (ППВ) –13,3%.

Схема трёхфакторного опыта (432) со следующими факторами и градациями:

Фактор А - обработка почвы перед посадкой (рыхление): 1 - глубокое, 2 - стандартное, 3 - минимальное, 4 - нулевое (весной только нарезка гребней);

Фактор В - дозы удобрения азофоска (16:16:16) при первом послевсходовом уходе, кг/га: 1 – без удобрения; 2 - нормы (N40P40K40), 3 – на основании содержания обменного калия в почве;

Фактор С – сорта: 1 - Удача (ранний) селекции ВНИИКХ районирован в Северо-Западном, Центральном, Волго-Вятском, Центрально-черноземном, Северо-Кавказском, Средневолжском, Дальневосточном регионах; 2 - Невский (среднеранний) селекции ЗАО «Всеволжская селекционная станция» районирован во всех регионах РФ.

Опыт закладывали методом систематического размещения вариантов на междурядьях 70 см.. Повторность опыта трёхкратная, общая площадь делянки составила (2,8 м 7,6 м) 21,3 м2. Посадка производилась непроращёнными клубнями массой 30-50 г.

Осенняя подготовка почвы состояла из вспашки на глубину 18-20 см (МТЗ-82+ПЛН-3-35). Весенняя предпосадочная подготовка почвы включала разные способы: 1. Основной тип обработки – стандартное рыхление на глубину 12-16 см (МТЗ-82 + КПС-4); 2. Минимальное рыхление на глубину 6-11 см (МТЗ-82 + КПС-4); 3. Глубокое рыхление на глубину 22-25 см (МТЗ-82+ КПС-4); 4. Нулевое рыхление (только нарезка гребней перед посадкой).

Удобрения: фон минерального удобрения рекомендуемой нормы азофоски (16%:16%:16%), внесенной локально перед посадкой при нарезке гребней - N40P40K40 (МТЗ-82 +КОН-2,8) – 250 кг/га..

Для борьбы с сорняками применяли гербициды «Лазурит» до всходов в дозе 1,5 кг/га и «Титус» по всходам в дозе 50 г/га. Против колорадского жука выполнено одноразовое опрыскивание инсектицидом «Актара» в дозе 60 г/га. В течение вегетации выполнены химические обработки против фитофтороза и альтернариоза: 1-3 раза (в зависимости от условий года) фунгицидом «Сектин Феномен» в дозе 1,0..1,2 кг/га, первая - в период цветения, последующие - через каждые 10-14 дней.

Закладка полевого опыта, учеты и наблюдения проведены в соответствии с требованиями методики полевого опыта (Доспехов Б.А., 1985) и «Методики исследований по культуре картофеля» (НИИКХ, 1967, 1999).

За период вегетации проводили следующие учеты и наблюдения:

1. Изучение водно-физических свойств почвы по горизонтам 0-10 и 10-20 см, в зависимости от предпосадочной подготовки почвы в сроки: после посадки, после проведения операций ухода, фаза цветения, клубнеобразование и перед уборкой: изменение влажности почвы; динамика плотности почвы;

2. Учёт сорной растительности в зависимости от обработки почвы перед первым послевсходовым уходом за посадками;

3. Измерение параметров клубневого гнезда в зависимости от предпосадочного рыхления почвы.

4. Изучение роста и развития растений картофеля при различных фонах питания и в зависимости от предпосадочной подготовки почвы включало: биометрические показатели развития растений (в фазу цветения); динамику накопления массы ботвы и клубней (начиная с фазы цветения и далее через 10-14 дней).

5. Изучение показателей качества клубней: содержание крахмала и сухого вещества (весовым методом); содержание нитратов в клубнях (ионометрически); качество варёного картофеля; структура урожая.

6. Изучение лежкости клубней при хранении, с вычленением естественной убыли, абсолютной гнили по методике ВАСХНИЛ (1977).

7. Определение экономической и биоэнергетической эффективности сочетаний технологических приемов по методике ВНИИПИ (1983) и методике биоэнергетической оценки в картофелеводстве (ВНИИКХ, 2000).

8. Дисперсионный анализ полученных данных по Доспехову Б.А., 1985.

При первом послевсходовом уходе внесена азофоска в дозах: 0 кг/га – контроль при всех видах подготовки почвы перед посадкой; норма (N40P40K40) - 1/2 рекомендуемой дозы; высокоточная технология по результатам картирования от рекомендуемой нормы (N40P40K40) – точно по содержанию калия в почве перед посадкой. Анализируя данные содержания калия в почве перед посадкой можно отметить, что в 2009 году опытный участок имел более высокое содержание обменного калия, среднее значение – 192 мг/кг; в 2011 году – 153 мг/кг. А самое низкое – в 2010 году (среднее значение – 146 мг/кг). Соответственно, в 2009 году на вариантах с высокоточным внесением азофоски было внесено значительно меньше нормы (в среднем на 31 кг/га), а в 2010 году, наоборот, - значительно больше нормы (в среднем на 25 кг/га). Вносимые дозы минеральных удобрений в зависимости от содержания доступного калия в почве составляли в целом за два приема - от 410 до 830 кг/га азофоски.

Метеорологические условия в годы исследований. Вегетационный период 2009 года характеризовался более благоприятными условиями для роста и развития растений картофеля. Погода была прохладно-тёплая и дождливая, лишь в августе нестабильная. Прохладная погода в начале августа сменилась на жаркую и сухую в середине месяца, затем вновь похолодало. Вегетационный период 2010 года отличался острым дефицитом влаги в почве и чрезмерно повышенными температурами воздуха и отсутствием осадков уже с третьей декады июня вплоть до уборки. Условия роста и развития 2011 года характеризовались тёплой и сухой, временами жаркой и засушливой погодой. В августе сухие прохладные периоды сменялись жарой.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Изучение изменения влажности и плотности почвы в зоне клубневого гнезда по горизонтам 0-20 см в зависимости от рыхления почвы перед посадкой показало, что в среднем за три года значения влажности почвы в фазу клубнеобразования в зоне клубневого гнезда составили: при глубоком рыхлении почвы перед посадкой – 21,1% от ППВ, при стандартном – 19,0%, при минимальном – 20,4%, при «нулевом» - 21,2% от ППВ (рисунок 1). Оптимальная влажность почвы для картофеля – 70 – 80 % от ППВ. Во все годы исследований значения влажности почвы до фазы бутонизации были оптимальными для растений. В фазу клубнеобразования отмечены значения влажности – 36,3-41,6% от ППВ (2009 г.); - 7,0-18,2% от ППВ (2010 г.); 10,0-26,6% от ППВ (2011 г.).

Рисунок 1 - Влажность и плотность почвы в зависимости от рыхления почвы перед посадкой (2009-2011 гг.)

Анализ данных показал, что при «нулевом рыхлении» (весной только нарезка гребней) значения влажности почвы, в том числе и в засушливые годы не значительно отличаются от значений влажности почвы на вариантах с проведением рыхления перед посадкой клубней картофеля.

По полученным данным значительные различия плотности почвы от сложившихся условий года не выявлены. В целом можно отметить, что плотность почвы под картофелем в зоне клубневого гнезда за три года находилась в оптимальных пределах 1,04-1,26 г/см3.

Профиль гребня должен быть сформирован таким образом, чтобы обеспечить достаточный объем почвы для развития корневой системы и клубневого гнезда картофеля. На сорте Удача наибольший объем клубневого гнезда оказался на вариантах с нулевым рыхлением и составил в среднем 5497 см3 (таблица 1). При этом: в 2009 году наибольший объём клубневого гнезда был на вариантах с глубоким рыхлением перед посадкой – 7841 см3, в 2010 году - на вариантах с нулевым рыхлением перед посадкой – 4638 см3.

Таблица 1 - Параметры клубневого гнезда картофеля в зависимости от предпосадочного рыхления почвы.

Год	Обработка почвы перед посадкой (рыхление)	сорт Удача (ранний)				сорт Невский (среднеранний)
		Длина L, см	Ширина b, см	Высота h, см	Объем клубневого гнезда (V= L *b*h), см3	Длина L, см	Ширина b, см	Высота h, см	Объем клубневого гнезда (V= L *b*h), см3
2009	Глубокое	20,6	18,3	20,8	7841	19,1	20,2	20,4	7871
	Стандартное	17,5	18,4	16,3	5249	17,7	20,5	18,3	6640
	Минимальное	19,4	20,3	19,2	7561	18,9	21,3	19,3	7770
	Нулевое*	22,2	18,3	19,1	7760	18,6	20,8	19,0	7351
2010	Глубокое	18,8	17,5	9,0	2961	22,2	17,3	10,5	4033
	Стандартное	16,1	15,8	8,5	2162	21,8	20,2	10,5	4624
	Минимальное	23,0	16,5	9,5	3605	23,2	16,0	11,7	4343
	Нулевое*	26,5	17,5	10,0	4638	19,8	18,2	11,2	4036
2011	Глубокое	18,5	21,0	12,0	4746	19,3	18,3	13,0	4675
	Стандартное	21,0	23,5	9,7	4819	21,7	19,5	11,0	4711
	Минимальное	20,2	16,2	13,3	4422	17,7	20,0	12,3	4568
	Нулевое*	18,3	18,5	11,8	4092	23,8	17,5	11,3	4821
среднее	Глубокое	19,3	18,9	13,9	5183	20,2	18,6	14,6	5526
	Стандартное	18,2	19,2	11,5	4077	20,4	20,1	13,3	5325
	Минимальное	20,9	17,7	14,0	5196	19,9	19,1	14,4	5560
	Нулевое*	22,3	18,1	13,6	5497	20,7	18,8	13,8	5403

Нулевое*- весной только нарезка гребней

На вариантах со стандартным и глубоким рыхлением перед посадкой создались более благоприятные условия для углубленного корнеобразования в дождливый период мая - начала июня 2010 г. В 2011 году наибольший объем клубневого гнезда был на вариантах со стандартным рыхлением перед посадкой – 4819 см3.

На сорте Невский наибольший объем клубневого гнезда оказался на вариантах с минимальным рыхлением и составил в среднем 5560 см3. В 2009 году наибольший объём клубневого гнезда оказался на вариантах глубоким рыхлением перед посадкой – 7871 см3, в 2010 году на вариантах со стандартным рыхлением – 4624 см3. В 2011 году наибольший объем клубневого гнезда был на вариантах с нулевым рыхлением перед посадкой – 4821 см3.

В таблице 2 даны результаты учета сорной растительности. Разные виды рыхления почвы перед посадкой могут создать различные предпосылки для появления и роста сорной растительности на опытных участках. Подсчет сорной растительности проведён после появления всходов растений картофеля перед первым послевсходовым уходом за посадками. Чаще замечены такие сорняки: пырей ползучий (Agropyron repens L.), лебеда (Atriplex patula L.), осот полевой (Sonchus arvtnsis L.) и аистник полевой (Erodium cicutarium). В среднем за три года на 1 м2 при глубоком рыхлении оказалось 0,91 шт. сорных растений, при стандартном рыхлении – 1,15, при минимальном рыхлении – 1,03 шт., при нулевом рыхлении – 0,88.

Таблица 2 – Сорная растительность в зависимости от предпосадочного рыхления почвы, шт./м2

Обработка почвы перед посадкой	2009 г.	2010 г.	2011 г.	Среднее
Глубокое рыхление	0,31	0,68	1,74	0,91
Стандартное рыхление	0,39	0,64	2,43	1,15
Минимальное рыхление	0,33	0,65	2,10	1,03
Нулевое рыхление (весной только нарезка гребней)	0,58	0,90	1,17	0,88

Параметры надземной массы растения во многих случаях являются решающими факторами, определяющими интенсивность накопления и величину урожая. Параметры развития куста связаны как с общими процессами обмена веществ, так и внешними почвенно-климатическими условиями. Проведен учёт биометрических показателей развития ботвы (таблица 3) в зависимости от технологических приемов (обработка почвы перед посадкой; дозы азофоски при послевсходовом уходе).

Метеорологические условия оказали влияние на параметры развития куста. В более благоприятном 2009 г. биометрические показатели развития растений картофеля были значительно выше, чем в остро засушливом 2010 г. или засушливом 2011 г.

Таблица 3 - Биометрические показатели растений картофеля в зависимости дозы азофоски (фаза цветения – первая декада июля) 2009-2011 гг.

Фон перед посадкой	Год	Доза азофоски (16:16:16)	Параметры развития куста
			сорт Удача (ранний)				сорт Невский (среднеранний)
			Стеб-ли, шт.	Высо-та, см	Масса ботвы, г/куст	Площадь листьев, м2/куст	Стеб-ли, шт.	Высо-та, см	Масса ботвы, г/куст	Площадь листьев, м2/куст
Азофоска (16%:16%:16%), N40P40K40	2009	N0P0K0	4,2	41,3	265	0,51	4,2	45,3	294	0,55
		N40P40K40	4,5	47,0	409	0,74	4,6	47,3	306	0,68
		Точно*	5,2	45,0	409	0,72	4,8	46,8	339	0,70
	2010	N0P0K0	3,5	40,6	211	0,27	4,1	40,5	264	0,43
		N40P40K40	3,8	41,6	240	0,29	3,7	40,8	282	0,43
		Точно*	3,9	41,0	238	0,29	3,9	43,3	289	0,45
	2011	N0P0K0	4,0	28,7	196	0,39	5,0	36,8	217	0,48
		N40P40K40	3,4	29,4	226	0,45	5,2	40,9	232	0,49
		Точно*	4,0	32,7	190	0,38	5,3	38,6	222	0,48
	среднее	N0P0K0	3,9	36,9	224	0,39	4,4	40,9	258	0,49
		N40P40K40	3,9	39,3	292	0,49	4,5	43,0	273	0,53
		Точно*	4,4	39,6	279	0,46	4,7	42,9	283	0,54

Точно* - точно по калию в почве

Проведение пробных копок начинали выполнять в фазу полного цветения растений (1-я декада июля). Данные по изменению накопления урожая приведены в таблице 4. Темпы клубнеобразования были разные и зависели от изучаемых приемов и метеорологических условий года.

В зависимости от питания самыми лучшими оказались варианты с дробно-локальным внесением азофоски (при посадке N40P40K40 + при послевсходовом уходе точно рассчитанной по калию в почве). Урожай клубней на этих вариантах к уборке достигал своих наибольших значений во все годы исследований.

Таблица 4 - Динамика накопления массы клубней картофеля (т/га) в зависимости от дозы азофоски при уходе 2009-2011 гг.

Фон перед посадкой	Год	Доза азофоски (16:16:16)	сорт Удача (ранний)			сорт Невский (среднеранний)
			Цве-тение (1 декада июля)	Через 10-14 дней	Перед уборкой (1 декада августа)	Цве-тение (1 декада июля)	Через 10-14 дней	Перед уборкой (1 декада августа)
Азофоска (16%:16%:16%), N40P40K40	2009	N0P0K0	12,3	32,4	35,0	7,4	20,8	41,3
		N40P40K40	19,9	35,5	39,3	6,4	21,2	39,2
		Точно*	16,1	36,7	40,1	8,4	24,8	42,0
	2010	N0P0K0	9,0	13,0	12,7	9,4	13,2	16,9
		N40P40K40	9,8	11,6	14,9	10,2	12,5	15,1
		Точно*	10,1	13,3	15,9	10,5	13,8	16,8
	2011	N0P0K0	10,5	11,7	13,2	11,4	12,4	13,5
		N40P40K40	11,8	12,0	13,8	14,0	15,6	16,1
		Точно*	12,2	13,0	14,6	13,9	17,1	17,6
	среднее	N0P0K0	10,6	19,0	20,3	9,4	15,5	23,9
		N40P40K40	13,8	19,7	22,7	10,2	16,4	23,5
		Точно*	12,8	21,0	23,5	10,9	18,6	25,5

Точно* - точно по калию в почве

Урожайность зависела от сортовых особенностей, изучаемых приемов и метеорологических условий года. В таблице 5 показаны значения урожайности клубней картофеля по сорту Удача. Наиболее высокая урожайность отмечена в более прохладном и влагообеспеченном 2009 году, средний показатель составил 45,8 т/га. Особенно неблагоприятными для роста и развития растений были условия 2010 года. Средняя урожайность составила всего лишь 13,1 т/га. В 2011 году средняя урожайность составила всего лишь 13,3 т/га.

Таблица 5 - Урожайность картофеля, т/га, сорт Удача

№ вар.	Обработка почвы перед посадкой	Локальное внесение удобрения азофоска		2009 г.	2010 г.	2011 г.	Сред-нее	к конт-ролю, %
		при по-садке	при первом послевсходовом уходе
1	Стандартное рыхление (12-16 см)	Фон: Азофоска, нормы, N40P40K40	0	39,4	12,1	11,9	21,1	100
2			нормы, N40P40K40	41,2	14,4	12,9	22,8	108
3			Точно по калию в почве	41,8	14,5	12,8	23,0	109
4	Глубокое рыхление (22-25 см)		0	41,6	14,1	14,0	23,2	110
5			нормы, N40P40K40	46,0	14,1	13,3	24,5	116
6			Точно по калию в почве	47,1	14,4	14,9	25,5	121
7	Минималь-ное рыхление (6-11 см)		0	44,8	10,9	9,9	21,9	103
8			нормы, N40P40K40	45,7	10,3	12,9	23,0	109
9			Точно по калию в почве	48,6	11,9	14,8	25,1	119
10	Нулевое рыхление (весной только нарезка гребней)		0	47,0	12,0	14,5	24,5	116
11			нормы, N40P40K40	51,5	14,1	14,3	26,6	126
12			Точно по калию в почве	54,9	13,8	13,8	27,5	130
Среднее				45,8	13,1	13,3	-	-
НСР05, т/га				4,31	1,45	1,36	-	-
НСР05, т/га для обработки почвы				3,69	1,21	0,80	-	-
НСР05, т/га для доз азофоски				2,01	0,57	0,61	-	-

В среднем за три года на сорте Удача лучшим оказался вариант с нулевым рыхлением почвы перед посадкой и дробно-локальным внесением минеральных удобрений азофоска нормы перед посадкой и «точно по калию в почве» при послевсходовом уходе, где получена прибавка урожая 6,4 т/га (+30%). При этом в зависимости от применения азофоски лучшими оказались варианты с высокоточным дробно-локальным внесением точно рассчитанных доз при уходе, получена прибавка 2,6 т/га (+11%), а дробно-локальное внесение рекомендованных доз азофоски при уходе дало прибавку 1,6 т/га (+7%). В среднем по обработке почвы перед посадкой лучшими оказались варианты с Нулевым рыхлением, там получена прибавка по сравнению со Стандартным рыхлением в среднем 3,9 т/га (17%).

Таблица 6 - Урожайность картофеля, т/га, сорт Невский

№ вар.	Обработка почвы перед посадкой	Локальное внесение удобрения азофоска		2009 г.	2010 г.	2011 г.	Сред-нее	к конт-ролю, %
		при по-садке	при первом послевсходовом уходе
1	Стандартное рыхление (12-16 см)	Фон: Азофоска, нормы, N40P40K40	0	44,5	13,4	11,6	23,2	100
2			нормы, N40P40K40	49,1	14,0	16,1	26,4	114
3			Точно по калию в почве	50,4	17,0	19,4	28,9	125
4	Глубокое рыхление (22-25 см)		0	44,9	16,7	13,9	25,2	109
5			нормы, N40P40K40	48,3	16,2	14,5	26,3	114
6			Точно по калию в почве	50,3	17,3	15,8	27,8	120
7	Минималь-ное рыхление (6-11 см)		0	46,1	12,7	13,4	24,1	104
8			нормы, N40P40K40	50,1	13,0	14,0	25,7	111
9			Точно по калию в почве	51,8	13,4	14,1	26,4	114
10	Нулевое рыхление (весной только нарезка гребней)		0	44,9	15,0	15,8	25,2	109
11			нормы, N40P40K40	51,2	17,1	16,4	28,2	122
12			Точно по калию в почве	53,3	17,5	17,9	29,6	128
Среднее				48,7	15,3	15,2	-	-
НСР05, т/га				2,86	1,80	2,02	-	-
НСР05, т/га для обработки почвы				0,84	1,50	1,07	-	-
НСР05, т/га для доз азофоски				2,68	0,77	1,28	-	-

В таблице 6 показаны значения урожайности клубней картофеля по сорту Невский. Наиболее высокая урожайность отмечена в более благоприятном 2009 году, средняя урожайность составила 48,7 т/га. В среднем за три года на сорте Невский лучшим оказался также, как и на вариантах сорта Удача, вариант с нулевым рыхлением почвы перед посадкой и дробно-локальным внесением минеральных удобрений азофоска нормы перед посадкой и «точно по калию в почве» при послевсходовом уходе, где получена прибавка урожая 6,4 т/га (+28%). При этом в зависимости от применения азофоски лучшими оказались варианты с высокоточным дробно-локальным внесением точно рассчитанных доз при уходе, получена прибавка 3,8 т/га (+15%), а дробно-локальное внесение рекомендованных доз азофоски при уходе дало прибавку 2,2 т/га (+9%).

В среднем по обработке почвы перед посадкой лучшими также оказались варианты с «нулевым рыхлением», там получена прибавка 1,5 (6%) т/га.

На рисунке 2 представлены данные по структуре урожая. Размер клубней по наибольшему поперечному диаметру согласно стандарту (ГОСР Р 51808-2001) должен быть не менее 30 мм – для округло-овальных клубней. Фракционный состав клубней различался в зависимости от условий выращивания.

Рисунок 2 - Структура урожая (%), среднее за три года (2009-2011 гг.)

В таблице 7 представлены данные по качеству клубней картофеля в зависимости от доз азофоски при уходе: содержание нитратов, крахмала, сухих веществ в клубнях и качество вареного картофеля.

Содержание нитратов в клубнях в среднем за 3 года оказалось в пределах ПДК. Среднее содержание крахмала в клубнях сорта Удача составило 14,5%, сорта Невский – 14,8%, среднее содержание сухих веществ в клубнях сорта Удача составило 23,0%, сорта Невский – 22,0%. Качество вареного картофеля оценивали по вкусу, цвету (потемнение) и разваримости. Средний балл по девятибалльной системе качества варёного картофеля за три года на сорте Удача составил 5,3 балла; а на сорте Невский – 5,5 балла.

Таблица 7 – Качество клубней картофеля в зависимости от доз азофоски при уходе

Фон перед посадкой	Доза Азофоски (16:16:16)	сорт Удача				сорт Невский
		Содержание в клубнях			Качество варё-ного картофеля, балл	Содержание в клубнях			Качество варё-ного картофеля, балл
		Нитра-тов, мг/кг	Крах-мала, %	Сухих ве-ществ, %		Нитра-тов, мг/кг	Крах-мала, %	Сухих ве-ществ, %
Азофоска, N40P40K40	N0P0K0	155	14,6	23,4	5,2	170	14,9	21,1	5,5
	N40P40K40	169	14,3	22,9	5,3	184	14,6	22,4	5,6
	Точно*	168	14,6	22,8	5,3	183	14,8	22,5	5,3
	Среднее	-	14,5	23,0	-	-	14,8	22,0	-

Точно* - точно по калию в почве

Таблица 8 - Лёжкость клубней картофеля в зависимости от предпосадочной обработки почвы и от доз азофоски при уходе (среднее за два периода 2009-2010 гг. и 2010-2011 гг.), %.

Фон перед посадкой	Наименование показателей		сорт Удача			сорт Невский
			Общие потери	В том числе		Общие потери	В том числе
				Естест-венная убыль	Отходы		Естест-венная убыль	Отходы
Азофоска, N40P40K40	Среднее по обработке почвы	Стандартное рыхление (12-16 см)	9,1	8,2	0,9	7,0	6,0	1,0
		Глубокое рыхление (22-25 см)	8,4	7,6	0,8	7,6	6,7	0,9
		Минимальное рыхление (6-11 см)	8,5	7,3	1,2	7,3	6,3	1,0
		Нулевое рыхление (весной только нарезка гребней)	8,3	7,3	1,0	6,7	5,8	0,9
	Среднее по удобрениям	Азофоска, 0 кг/га	8,8	7,7	1,1	7,2	6,2	1,0
		Азофоска, (норма) кг/га	8,7	7,5	1,2	7,6	6,5	1,1
		Азофоска, «точно по калию» в почве	8,5	7,4	1,1	7,3	6,2	1,1

В таблице 8 представлены данные потерь картофеля при хранении в течение 2-х осенне-зимних периодов в зависимости от предпосадочной обработки почвы и от доз азофоски при уходе. В среднем общие потери составили: по сорту Удача – 8,8%; по сорту Невский – 7,1%.

В таблице 9 представлены данные экономической и биоэнергетической эффективности приемов возделывания картофеля на продовольственные цели.

Таблица 9 - Экономическая и биоэнергетическая эффективность приемов возделывания картофеля на продовольственные цели

Обработка почвы перед посадкой	Локальное внесение, азофоска		Показатели
	при посадке	при 1-ом послевсходовом уходе	Урожайность, т/га	Затраты труда, чел.-час/га	Затраты средств, тыс. руб./га	Себестоимость, тыс.руб./т	Уровень рентабельности, %	Затраты энергии, тыс. МДж/га	Получено энергии, тыс. МДж/га	Коэф. энерг. эффективности
Стандартное рыхление(12-16 см)	Фон: азофоска, нормы, N40P40K40	Сорт Удача
		0	21,1	82	124	5,86	28,8	44	77	1,8
		нормы, N40P40K40	22,8	87	131	5,73	31,8	46	83	1,8
Глубокое рыхление (22-25 см)		Точно по калию	25,5	95	133	5,23	39,0	50	93	1,9
Нулевое рыхление		Точно по калию	27,5	100	133	4,83	45,6	48	101	2,1
Стандартное рыхление (12-16 см)		Сорт Невский
		0	23,2	88	125	5,38	34,5	46	89	2,0
		нормы, N40P40K40	26,4	97	133	5,02	42,1	48	101	2,1
Глубокое рыхление (22-25 см)		Точно по калию	27,8	102	135	4,85	45,9	51	107	2,1
Нулевое рыхление		Точно по калию	29,6	106	134	4,52	52,4	50	114	2,3

При применении «нулевого рыхления» почвы перед посадкой (весной только нарезка гребней) на супесчаных дерново-подзолистых почвах значительно повысилась эффективность производства картофеля: увеличилась урожайность, снизились себестоимость продукции, возросла рентабельность на обоих изучаемых сортах.

Применение дробно-локального внесения точных доз азофоски позволило также увеличить урожайность, снизить себестоимость продукции, повысить рентабельность на обоих изучаемых сортах.

Проведенная биоэнергетическая оценка позволила определить затраты совокупной энергии и их окупаемость. По затратам энергии преимущество также имеют агроприемы с применением «нулевого рыхления» почвы перед посадкой. Несмотря на более высокий уровень затрат энергии и труда на 1 га, за счет большей урожайности получены максимальные значения коэффициента энергетической эффективности (по сорту Удача – 2,1, по сорту Невский – 2,3).

ВЫВОДЫ

1. Проведенные исследования показали, что в среднем за три года исследований запасы влаги, аккумулированные за счёт осенне-весенних осадков, дольше удерживались на вариантах с «нулевым рыхлением» перед посадкой. На сорте картофеля Удача при использовании данного приёма ботва увядала значительно медленнее, чем на других вариантах. При наличии плужной подошвы перед посадкой эффективно глубокое рыхление.

2. Плотность почвы под картофелем в слоях 0-10 и 10-20 см составляла 1,04-1,26 г/см3 за три года и находилась в оптимальных пределах на всех вариантах за счет своевременных и качественно проводимых междурядных механических обработок.

3. При глубоком рыхлении на окультуренных супесчаных дерново-подзолистых почвах количество сорняков составляло: в 2009 году 0,31 шт. сорных растений/1 м2, в 2010 году - 0,68, в 2011 году - 1,74 шт.; при стандартном рыхлении - 0,39, 0,64 и 2,43 шт., при минимальном рыхлении - 0,33, 0,65 и 2,10 шт., при нулевом рыхлении – 0,58, 0,90 и 1,17 шт., соответственно, что укладывается в агротехнологические требования на всех изучаемых вариантах технологий.

4. Наибольшая высота клубневого гнезда отмечена при использовании глубокого рыхления 20-21 см, максимальный объем клубневого гнезда за годы исследований (7871 см3) выявлен при использовании глубокого рыхления, минимальный - на стандартном рыхлении (2160 см3), что необходимо учитывать при механизированной уборке картофеля.

5. Наиболее отзывчивым на применяемые агроприемы оказался ранний сорт Удача картофеля: максимальная урожайность достигала 54,9 т/га, на среднераннем сорте картофеля Невский урожайность достигала 53,3 т/га.

6. Высокоточное дробно-локальное внесение рассчитанных (по результатам картирования поля по калию) доз удобрений, позволило получить прибавку урожая +11,1…11,5%. и сэкономить в засушливые годы до 50% удобрений.

7. Проведенные исследования показали, что на дерново-подзолистых супесчаных подготовленных с осени почвах возможна посадка картофеля без предварительной весенней обработки почвы, что позволяет сохранить более высокую влажность почвы, в особенности в засушливых погодных условиях и получить достоверную прибавку урожая (+5,1…20,1%).

8. За годы исследований по сочетанию факторов: обработка почвы и внесение минеральных удобрений лучшим по урожайности оказался вариант - высокоточное дробно-локальное внесение рассчитанных доз минеральных удобрений по результатам картирования поля по калию, при «нулевом рыхлении» перед посадкой, что дало прибавку на сорте картофеля Удача 6,4 т/га 28%. На сорте картофеля Невский прибавка составила 30%.

9. Содержание нитратов, крахмала, сухих веществ в клубнях и качество вареного картофеля по вариантам исследований существенно не отличались.

10. Потери картофеля при хранении сорта Удача составили 8,3 - 9,1%, сор-та Невский 6,7 – 7,6% и имели тенденцию к снижению на вариантах с дробно-локальным внесением минеральных удобрений рассчитанных «точно по калию».

11. Предлагаемые элементы технологии возделывания картофеля позволяют снизить себестоимость продукции на 0,86 - 1,03 тыс. руб./т и повысить максимальные значения коэффициента энергетической эффективности до 2,1 (сорт Удача) и до 2,3 (сорт Невский).

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

На дерново-подзолистых супесчаных подготовленных с осени почвах возможна посадка картофеля без предварительной весенней обработки почвы, что позволяет производить более раннюю посадку. При наличии плужной подошвы перед посадкой рекомендуется глубокое рыхление.

Минеральные удобрения целесообразно вносить дробно-локально: 50% во время посадки (перед посадкой) и 50% перед первой послевсходовой междурядной обработкой.

Норму внесения необходимо рассчитывать точно по содержанию обмен-ного калия в почве до внесения удобрений, что позволяет в сочетании с «нуле-вой» обработкой почвы перед посадкой получить прибавку урожая на 28-30%.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

Публикации в изданиях, указанных в «Перечне рекомендуемых … ВАК РФ»

1. Насибов Х.Н. Влияние предпосадочной обработки почвы на урожайность картофеля [текст] / Старовойтов В.И., Старовойтова О.А., Насибов Х.Н. // Вестник ФГОУ ВПО «Московский государствен. агроинженерн. университет им. В. П. Горячкина». – Вып. № 2 (53) 2012 Агроинженерия. – с. 47-50 (0,36 п.л./0,12 п.л.) – ISBN 1728-7936

2. Насибов Х.Н. Оценка эффективности предпосадочной обработки почвы при возделывании картофеля [текст] / Фирсов И.П., Старовойтов В.И., Старовойтова О.А., Насибов Х.Н. // Международный технико-экономический журнал. – Вып. № 4 2012. – с. 82-87 (0,46 п.л./0,12 п.л.) – ISBN 1995-4646

Публикации в других изданиях

3. Насибов Х.Н. Обоснование параметров внесения удобрений на урожайность в высокоточном возделывании картофеля [текст] / Старовойтов В.И., Воронов Н.В., Старовойтова О.А., Гаврилов А.Н., Насибов Х.Н. // Мат-лы Всеросс. конф. «Математич. модели и информацион. технологии в с.-х. биологии: итоги и перспективы». – СПб. – ГНУ АФИ. – 2010. – с. 139-145 (0,86 п.л./0,17 п.л.) – ISBN 978-5-9900138-4-1

4. Насибов Х.Н. Урожайность картофеля в зависимости от предпосадочной обработки почвы, дозы и сроков внесения минеральных удобрений на легких супесчаных почвах [текст] / Старовойтов В.И., Старовойтова О.А., Насибов Х.Н. // Сборник материалов научно-практической конференции 19-20 февраля 2010 года в г. Чебоксары. г. Чебоксары. - КУП ЧР Агро-Инновации.- НН ПРЕСС. – 2010. – с. 135-138 (0,25 п.л./0,08 п.л.)

5. Насибов Х.Н. К методологии управления продукционным процессом в высокоточных технологиях возделывания картофеля [текст] / Старовойтова О.А., Старовойтов В.И., Воронов Н.В., Насибов Х.Н. // Мат-лы конф. Северных стран «От полевого эксперимента – к созданию устойчивых агроэкосистем в изменяющемся мире: методология, инструментарий, реализация». – СПб.: IAMFЕ, изд. СЗ НИИМЭСХ. – 2010. – с. 36-38 (0,43 п.л./0,11 п.л.)

6. Насибов Х.Н. Технологический регламент высокоточного внесения удобрений [текст] / В.И. Старовойтов, О.А. Старовойтова, А.Н. Гаврилов, А.А. Манохина, Х.Н. Насибов, Отв. за выпуск В.И. Старовойтов // М.: Россельхозакадемия, ВНИИКХ. – 2010. - 21 с. (1,3 п.л./0,26 п.л.)

7. Насибов Х.Н. Эффективность дифференцированного дробно-локального внесения удобрений под картофель по картированию полей [текст] / Старовойтов В.И., Старовойтова О.А., Насибов Х.Н. // Сб. мат-лов науч.-практ. конф. Современные тенденции и перспективы инновационного картофелеводства. – Чебоксары: КУП Чувашской Республики «Агро-Инновации». – 2011. – с. 116-119 (0,25 п.л./0,08 п.л.)

8. Насибов Х.Н. Урожайность картофеля в зависимости от приёмов подготовки почвы перед посадкой [текст] / Старовойтов В.И., Старовойтова О.А., Насибов Х.Н. // Картофелеводство. Сб. науч. тр. // мат-лы науч.-практич. конференц. и координационн. совещан. Современные тенденции и перспек-тивы развития селекции и семеноводства картофеля (к 80-летию ВНИИКХ). – Россельхозакадемия Всерос. НИИ картоф. хоз-ва. под ред. Е. А. Симакова. М. – 2011.– с. 358 – 361 (0,19 п.л./0,06 п.л.) – ISBN 5-901282-16-7(978-5-901282-16-8)

9. Насибов Х.Н. Урожайность картофеля в зависимости от приёмов под-готовки почвы перед посадкой [текст] / Старовойтов В.И., Старовойтова О.А., Насибов Х.Н. // Современное состояние и перспективы развития картофеле-водства //Сб. материалов IV науч. практич. конференции. – Чебоксары. – КУП ЧР «Агроинновации». – 2012. – с. 176-178 (0,25 п.л./0,08 п.л.)