Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы
1.1. Народно - хозяйственное значение и историческая характеристика культуры картофеля 10-13
1.2. Биологическая, морфологическая и химическая характеристики картофеля 13-22
1.3. Биологическая особенность питания картофеля 22-27
1.4. Состояние изученности минерального питания картофеля в Центрально - Азиатском регионе и в Таджикистане 27-32
Глава 2. Природные условия гиссарской долины.
2.1. Климатическая характеристика орошаемой территории Гиссарской долины 32-38
2.2. Общая характеристика основных распространенных почв Гиссарской долины 38-45
2.3. Почвенно - агрохимическая характеристика опытного участка 45-47
Глава 3. Методика исследования
3.1 Схема полевого опыта и методики его закладки 47-48
3.2 Методика взятия почвенных и растительных образцов урожая и их химических анализов 49-50
Глава 4 Результаты исследования
4.1. Биоклиматические и земельные ресурсы картофелеводческой зоны Гиссарской долины. Состояние и перспективы 50-56
4.2. Ленточное внесение и его значение в повышении эффективности фосфорных удобрений под культуру картофеля 56-62
4.2.1 Влияние различных способов внесения фосфорных удобрений и навоза на динамику содержания питательных элементов в почве 62-71
4.2.2 Влияние ленточного внесения фосфорных удобрений и навоза на ростовые процессы культуры раннего картофеля 71-77
4.2.3 Влияние ленточного внесения фосфорных удобрений и навоза на содержание общего азота и фосфора в ботве картофеля 77-81
4.2.4 Влияние ленточного внесения основного фосфорного удобрения совместно с навозом на урожайность раннего картофеля 81-90
4.2.5 Влияние удобрений и способы их внесения на содержание крахмала в клубнях и структуру урожая 90-97
4.2.6 Коэффициент использования фосфора и его изменение при ленточном внесении фосфорных удобрений и навоза под культуру картофеля 97-103
4.2.7 Экономическая эффективность ленточного внесения фосфорных удобрений и навоза под культуру раннего картофеля в условиях Гиссарской долины 103-106
5. Выводы 107-109
6. Рекомендация производству 109
7. Список использованной литературы 110-121
- Биологическая, морфологическая и химическая характеристики картофеля
- Общая характеристика основных распространенных почв Гиссарской долины
- Методика взятия почвенных и растительных образцов урожая и их химических анализов
- Ленточное внесение и его значение в повышении эффективности фосфорных удобрений под культуру картофеля
Биологическая, морфологическая и химическая характеристики картофеля
Исследованиями, Букасова -1956, Лорха - 1960, Писарева - 1975, Карманова-1978 и многих других установлено, что картофель культурного вида является растением умеренного климата, хотя при определенных условиях он может произрастать как на крайнем Юге (до 50 Ю - Ш.) так и на крайнем севере (до 70 С.Ш), от 0 до 4500 м над уровнем моря.
Однако наиболее устойчивые его урожае получают в районах средних широт, имеющих относительно невысокую температуру в период вегетации (Бацанов, 1970).
Картофель является культурой, неприспособленной к жаре, но в то же время он заметно чувствителен и к низким температурам. Ботва картофеля может погибнуть уже при температуре -1. Клубни картофеля, как правило, не выносят температуры -1,-2, что связано с высоким (до 75%) содержанием в них воды. Однако при медленном и постепенном снижении температуры растение картофеля может выдерживать морозы до 2 - 3 , а в отдельных случаях - до -4, т.к медленное снижение температуры ведет к значительному накоплению в растении Сахаров и повышению морозоустойчивости (Перлова, 1940; Букасов, 1956).
Благодаря постепенному охлаждению клубней в осенное время и накоплению в них значительного количество сахара в переделах до 8 %, клубни картофеля могут перезимовать в почве даже при температуре до -7 (Назаренко, 1962).
Клубни, прошедши период покоя при высаживании их в почву, начинают прорастать при температуре не ниже 3 - 5 . При такой температуре прорастание происходит медленно, и нередко вместо проростков у материнского клубня преждевременно образуются столоны с большим количеством мелких клубней и их израстание. Нормальное прорастание клубней происходит при температуре + 7 -8 и по мере дальнейшего повышения температуры активность прорастания картофеля, особенно при достаточной влажности, резко увеличивается. По данным Лорха, (1957) наименьший срок появления всходов (12 - 13 дней) обнаруживается при температуре почвы на глубине посадки 18 - 25 , при дальнейшем ее повышении до 27 - 28 этот срок увеличивается до 16-17 дней. Максимович М. М (1962) и др., показывают, что лучшей температурой для прорастания клубней является 18-20 , при которой всходы появляются на 10-12 день и при снижении температуры устойчиво до 7 и ниже, всходы появляются через 30-35 а иногда через 50 дней.
По данным Гурмаза (1949) и Бузовера (1957) у картофеля, выращенного при высоких температурах (более 25), удлиняются стебли и боковые побеги, сокращается вегетационной период, снижается урожай клубней и изменяется их форма. Исследования Балашева (1963) показали, что у большинства сортов начало клубнеобразования совпадает с фазой бутонизации и наиболее благоприятной температурой почвы в это время является температура в пределах 16 -19 , что соответствует температуре воздуха примерно 21-25.
Повышение температуры может оказать наибольшее отрицательное влияние на рост клубнеобразования и формы клубней, чем ее снижение. Температура выше +30 в течение длительного периода ведет к огрублению кожуры и в зависимости от степени огрубления кожуры клубни становятся в разной степени уродливыми.
Вышеупомянутые аспекты отношения растения картофеля к температурным условиям являются очень важными и их учет при выращивании раннего картофеля в условиях жарких климатических условий долин Таджикистана является обязательным условием получения хорошего урожая.
Учет важности этого момента в практике раннего картофелеводства в долинных условиях может выражаться прежде всего в стремлении к тому, чтобы периоды бутонизации, цветения, и соответственно клубнеобразования картофеля, не совпадали с жаркими периодами лета, т.е температура воздуха должна быть не более 20 -25 градусов и поэтому важным агротехническим моментом являются выбор наиболее оптимального срока посадки раннего картофеля (Воловник, Гусев 1975).
Ранний картофель в основном выращивают с использованием подзимней ( ноябрь - декабрь), и частично ранневесенней посадки, при которой созревание урожая происходит в период с второй половины мая до конца июня (Алиев, Каримов и Каримов, 1997).
Общая характеристика основных распространенных почв Гиссарской долины
Основными распространенными почвами на орошаемой территории Гиссарской долины являются сероземы темные (39016га или 56,%), лугово -сероземные (6797 га или 9,8%), сероземно - луговые светлые (7512га или 10,9% ), сероземно - луговые темные (3840 га или 5,5%), аллювиально -луговые (1608 га или 2,3%), лугово - болотные (135 га или 0,2%), горно -коричневые карбонатные (9602 га или 14,6%) и др. почвы, занимающие незначительную площадь (рис.2.2.1). Распределение этих почв по районам долины приведено в приложение 1. рис. 2, 3, 4 и 5. Основной зоной раннего картофелеводства в Гиссарской долине является подгорная равнина и предгорная хлмысто - адырная зона с узкими долинами боковых горных саев и рек, где основными распространенными почвами обладающими наиболее благоприятными водно - физическими свойствами для картофелеводства являются староорошаемые темные сероземы и горно-коричные карбонатные почвы.
В связи с этим ниже приводится характеристика темных сероземов и коричнево карбонатных почв, как наиболее распространенных по площади почв в зоне раннего картофелеводства в Гиссарской долине (Розанов, 1958; Кутеминский, Леонтьева, 1966).
Темные сероземы на орошаемой территории Гиссарской долины в основном распространены в подгорных наклонных пролювиальных равнинах, расположенных по бортам долины, предгорных холмистых и межгорных узких долинах, небольших возвышенных равнинах центральной пониженной части, на высоких речных терассах рек Ширкента и др. геоморфологических районах долины на высотных отметках от 700 до 850 -900 м над уровнем моря.
Темные сероземы на орошаемой территории долины в основном мощные, некаменистые и среднесуглинистые, однако встречаются и среднемощные, маломощные, слабо и средне -сильно каменистые, тяжелосуглинистые, глинистые, легкосуглинистые и другие их разновидности, которые занимают незначительную площадь.
В профиле темных староорошаемых сероземов выделяются пахотный (30 -40см) и подпахотные (10-20см) слои серого, и темно- серого цвета с коричневым оттенком в нижележащих слоях. Переход между пахотным и подпахотными слоями по цвету и механическому составу нечеткий. С соляной кислотой вскипают с поверхности по всему профилю, реже слабо вскипают, по механическому составу чаще средне и тяжелосуглинистые.
Грунтовые воды находятся на различной глубине от 2,5 до более 4х метров, в основном более 4х м. Содержание гумуса в пахотном слое этих почв меняется от 0,9 до 2%, в подпахотном от 0,5 до 1,5 и в ниже следующих горизонтах по профилю постепенно уменьшается до 0,4-1,5 %.
Распределения карбонатов по профилю отличается некоторой выщелоченностью верхних горизонтов, где их содержание колеблется от 1 до 10%, а в низ по профилю возрастает от 5 до 17%, а иногда до 20%.
Реакция почвенного раствора щелочная, величина рН в полуметровом и метровом слое варьирует в пределах 7,8 -8,3, почвы не загипсованы. Содержание валового фосфора в верхнем полуметровом слое сверху вниз колеблется от 0,302 до 0,155%, валового азота от 0,160 до 0,047%.
Соотношение C:N в основном характеризует обогощеность гумуса азотом и является одним из показателей потенциального плодородия почвы. В этих почвах это соотношении изменяется от 3 до 9. Содержание подвижного фосфора в пахотном слое колеблется от 16 до 24 мг/кг, в подпахотном слое от 4 до 10 мг/кг почвы.
Обменного калия в пахотном слое содержится 16 -33 мг, в подпахотном - от 13 до 22 мг/ЮОг почвы. Почвы в Гиссарской долине не засолены и содержание CI - иона составляет 0,007 - 0,017% при сухом остатке 0,015 -0,3%.
Сумма поглощенных оснований в верхнем полуметровом слое варьирует в пределах 10 -21 мг.- экв/ЮОг почвы. В составе поглощенных основанный преобладают ионы кальция и составляют 50 -88%, а поглощенный магний 16 -21% от суммы поглощенных оснований (таблица 2.2.1).
Водно-физические свойства пахотного и подпахотного слоев орошаемых темных сероземов характеризуются средней оптимальностью, для нормального развития корневой системы (табл. 2.2.2.).
Методика взятия почвенных и растительных образцов урожая и их химических анализов
Для агрохимической оценки почв опытного участка перед закладкой опыта в зависимости от физического состояния почвы были взяты десять смещанных образцов на глубину 0-30 см. и десяти образцов из подпахотного слоя 30-50см. Для определения динамики изменения содержания подвижных питательных элементов в период вегетации растения картофеля по фазам развития после внесения удобрений в вариантах со сплошным внесением, взяты смешанны из 10 прокопок агрохимические образцы обычным способом из пахотного слоя по методике ЦИНАО, (1976), а в вариантах с ленточным внесением в образцах, взятых из 5-6 сантиметровой прослойки почвы в зоне расположения ленты удобрений.
В целях характеристики и оценки динамики содержания питательных элементов в растении и динамики роста картофеля по фазам вегетации в делянках каждого повторения по всем вариантам опыта были отмечены по 10 учетных растений, из которых по фазам развития были взяты растительные образцы для химического анализа и определение роста биомассы опытной культуры.
Определение динамики роста биомассы растений проводилось путем измерения высоты растений, количества стеблей в кусте, толщина стеблей штангенциркулем, площадь листовой поверхности методом вырезки проекции листа на бумаге, с последующим взвешиванием (1990), и др. параметров роста.
Учет урожая проводился в период его полного созревания, соответствующий 10-15 июля сплошным взвешиванием урожая из всей площади делянки по повторностям с последующим переводом в ц/га.
При уборке и учете урожая одновременно проводилось определение относительной оценки структуры урожая по размерам клубней на крупные, средние и мелкие.
В почвенных, растительных образцах и образцах урожая проводились лабораторные химические анализы по следующим методам: а) анализ почвы: Содержание гумуса по методу Тюрина; механический состав (полный) - по Брачевой (гексо метофосфатный); карбонаты газоволюнометрический; валовой азот и фосфор - по Гинзбургу в модификации Мещерякова колориметрический; подвижный фосфор - по Мачигину; обменный калий - плалиннофотометрический; аммиачный азот - из вытяжки 1% раствора K2SO4 с реактивом Неслера колориметрически; нитратный азот из этой же вытяжки дисульфафеноловой кислотой по Грандвальд -Ляжу; б) анализ растений: общий азот и фосфор - мокрое озоление по Мещерякову колориметрический; содержание крахмала - полярометрически по Эверсу. Математическая обработка результатов опыта проводилась по Доспехову. Биометрические измерения и учеты - по общепринятой методике. Корреляционный и регрессионный анализ проводился на компютере.
Ленточное внесение и его значение в повышении эффективности фосфорных удобрений под культуру картофеля
Сельскохозяйственная практика последних десятилетий и анализ состояния картофелеводства в республике за этот период (раздел 4.1) показывают, что одной из основных причин столь низкой урожайности картофеля, все же является низкая обеспеченность посевов минеральными удобрениями с одной стороны, и весьма низкая эффективность отдельных их видов, в частности фосфорных, с другой. По данным госкомитете Статистики Республики, 2004 г в среднем за пять последних лет (2000-2004гг) под посевы картофеля внесены всего 33,5 к/га питательных веществ, (NPK), а в 2003г. - 38,6 кг/га и на долю фосфора приходится приблизительно 8 кг/га. Разумеется это является весьма низким показателем и, естественно, не может способствовать заметному повышению урожая этой культуры. Следовательно, проблема фосфора и обеспечение им земледелия при нынешних рыночных условиях и экономического кризиса является одной из основных проблем сельскохозяйственного производства в республике. В последние годы в земледелии республики господствует постоянное одностороннее применение только одних азотных удобрений при постоянном отчуждении фосфора урожаем, способствующем фосфорному истощению почв, что является крайне нежелательным явлением. В настоящее время земледелие Республики обеспечивается фосфором всего на 20-25%, (Джуманкулов, 1993) причиной этого, конечно же, является дефицит и дороговизна фосфорных удобрений, которые завозятся из других республик постсоветского пространства. Удобрение - один из важнейших факторов повышения урожайности сельскохозяйственных культур, особенно в условиях орошаемого земледелия. Однако, при сложившихся в настоящее время экономических условиях, о повышении урожайности сельскохозяйственных культур путем применения больших количеств минеральных удобрений, в частности, фосфорных, как это было в недалеком прошлом, разумеется говорить не приходится.
Поэтому одной из основных задач, которую практика выдвигает перед наукой, является повышение эффективности удобрений, особенно их малых количеств. Эффективность применяемых удобрений, особенно фосфорных, зависит не только от недостатка фосфора в почве и потребности растения в нем, но также и от нормы, времени внесения и многих других прямых и косвенных факторов. Одним из существенных факторов повышения эффективности фосфорных удобрений является способ их внесения в почву. Такое мнение высказывают Тамман (1963), Стенфорд (1965), Рахматджонов (1967), Мещеряков (1968, 1972, 1973), Писарев (1970), Чумаченко, Сущеница, Рахматджонов, (1971), Сухаиванов (1972), Гилис (1975), Ильин (1975), Балашев (1976), Holms (1978), Булаев (1981), Балашев (1981), Паников (1981), Вельский (1986), Никитин (1986), Стефанов (1986) и многие другие отечественные и зарубежные исследователи. Фактор способа и глубины заделки удобрений оказывает значительное влияние на доступность фосфора в почве, воздействуя на скорость и степень фиксации внесенного фосфора. Однако, эффект получаемый от способа внесения, может сильно зависеть от времени внесения и наоборот. Многочисленные научные исследования и практика применения удобрений показывают, что максимальная эффективность удобрений достигается, тогда когда соблюдаются определенные общеизвестные требования к технике их применения, равномернее распределение удобрений по всей поверхности поля, сокращение продолжительности срока от внесения удобрений в почву до начала использования их растениями; ограничение степени перемешивания труднорастворимых форм удобрений с почвой; оптимальная глубина заделки удобрения в почву и их сочетание с органическим удобрением; оптимальное пространственное размещение удобрений относительно посевных рядков и корневой системы растений, и др.
