Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор литературы 6
1.1 Ботанико-биологические особенности, пищевые и лечебные свойства лука репчатого 6
1.2. Промышленная технология возделывания лука репчатого 17
1.3. Оценка качества и диагностика лежкоспособности лука репчатого при закладке на хранение 27
1.4. Современные технологии уборки и хранения лука репчатого 40
2. Условия и методика проведения исследований 56
2.1. Цель и задачи исследований 56
2.2. Почвенные и климатические условия 57
2.3. Характеристика сортов и агротехника лука репчатого в опытах .62
2.4. Методы исследований и схемы опытов 65
3. Агротехнические приемы повышения продуктивности, качества и лежкоспособности лука репчатого 73
3.1. Сроки посева 74
3.2. Нормы и схема посева семян 88
3.3. Системы удобрения 98
3.4. Режимы орошения 130
3.5. Применение гербицидов 141
4. Совершенствование уборки лука репчатого в целях повышения урожайности, качества и сохраняемости продукции 146
4.1. Сроки уборки 146
4.2. Механизация уборки лука репчатого 157
4.3. Сохраняемость партий репчатого лука механизированной уборки с учетом их качества 168
5. Лежкоспособность районированных сортов лука репчатого при различных режимах и способах хранения 179
6. Система прогнозирования потенциальной лежкоспособности лука репчатого позднеспелых сортов с учетом условий выращивания, уборки и качества продукции 186
6.1. Исходные данные для разработки системы прогнозирования потенциальной лежкоспособности лука репчатого 187
6.2. Прогнозирование потенциальной лежкоспособности лука репчатого с помощью множественного регрессионного анализа 189
6.3. Прогнозирование потенциальной лежкоспособности лука репчатого с помощью дискриминантного анализа 200
7. Экономическая оценка эффективности систем удобрения на повышение урожайности и сохраняемости лука репчатого 210
Выводы 216
Предложения производству 221
Опубликованные работы по теме диссертации 223
Список использованной литературы
- Оценка качества и диагностика лежкоспособности лука репчатого при закладке на хранение
- Почвенные и климатические условия
- Механизация уборки лука репчатого
- Прогнозирование потенциальной лежкоспособности лука репчатого с помощью множественного регрессионного анализа
Оценка качества и диагностика лежкоспособности лука репчатого при закладке на хранение
Для прохождения каждой фазы требуются определенные условия, в зависимости от которых продолжительность отдельных фаз значительно колеблется.
1-я фаза связана с появлением на поверхности почвы петлеобразных всходов. Зародыш лука состоит из единственной семядоли, почечки и корешка, погруженных в эндосперм семени.
Через 3-4 дня после появления петлеобразных всходов у основания семядольного колена формируется почка, которая дает начало первому настоящему листу. Впоследствии из вновь закладывающихся почек развиваются новые листья, одновременно идет закладка боковых корней. Этим завершается 2-я фаза развития репчатого лука при его возделывании из семян.
Рост лука в первое время проходит очень медленно. Через месяц после появления всходов поверхность листьев составляет несколько квадратных сантиметров, т.е. первые настоящие листья очень малы и только после появления 4-5-го листа они значительно увеличиваются в размерах. Число листьев и их окончательный размер связаны с сортовыми особенностями лука, а в пределах сорта определяют величину луковицы. При благоприятных условиях роста развивается большое число листьев и увеличивается их размер, соответственно увеличивается и луковица, являющаяся запасающим органом.
При неблагоприятных условиях особенно при недостатке света рост листьев у лука приостанавливается и начинается формирование луковицы. Следует отметить, что при наступлении благоприятных условий дальнейший рост листьев не восстанавливается.
Луковица репчатого лука может сформироваться даже при наличии всего трех настоящих листьев. Первый и второй лист (по возрасту) дает начало сухим листьям будущей луковицы, а третий (самый молодой) образует единственную сочную чешую, которая прикрывает почку - зачаток будущего цветоноса. В.И. Эделыптейн (1962) отмечал, что темпы развития репчатого лука на этой стадии зависят от площади питания - с ее увеличением повышается интенсивность ростовых процессов.
На протяжении 3-й фазы развития лука репчатого при благоприятных условиях происходит наращивание количества листьев и их массы, одновременно происходит закладывание большого числа корней и увеличивается их длина. Н.Ф. Коняев (1964) отмечал, что у растения репчатого лука насчитывается 4,6 тыс. корней, общая длина которых достигает 239 м. Слабоветвящиеся корни практически лишены корневых волосков (Муратова Е.В., 1959; Перегудт М.Ф., 1961, 1962; Эделыптейн В.И.,1962; Ершов И.И., Логунова В.В., 2000), основная их масса располагается в слое почвы 5-20 см, меньшая часть проникает до 40-50 см и лишь отдельные корни достигают горизонтов в 70-80 см (Алексеева М.В., 1960, 1982; Родников Н.П., Курюков И.А., 1973; Кружилин А.С.,1977).
По данным СИ. Лебедева (1988) корневая система лука репчатого выделяет в почву различные вещества, способствующие растворению труднорастворимых соединений и способствуют развитию микрофлоры, которая также играет большую роль в растворении и усвоении минеральных веществ этой культурой.
Это наиболее ответственная фаза для получения высокого урожая луковиц. Именно к ней следует приурочивать поливы и подкормки, поскольку в этот период происходит интенсивный синтез пластических веществ.
По данным A.M. Бабусенко и В.Н. Донченко (1966) в период максимального развития корневой системы лука большое значение играют азотные подкормки, которые стимулируют развитие микроорганизмов в ризосфере и на корнях. Эти авторы указывают на то, что в период наибольшей интенсивности фотосинтеза лука повышается и фитонцидная активность корней, а количество микроорганизмов на корнях и ризосферной почве повышается.
В.П. Туголуков (1975) отмечал влияние внесения минеральных удобрений на рост массы корневой системы репчатого лука. Последняя фаза развития лука в 1-й год вегетации - формирование запасающего органа - луковицы. При этом у него приостанавливается нарастание новых листьев, начинается постепенный отток из них питательных веществ через стебель (донце) и листья отмирают. После прохождения 4-й фазы наступает период покоя, длящийся от 1 до 5 месяцев в зависимости от сорта.
На 2-й год после отрастания листьев начинается формирование цветочной стрелки (5-я фаза), которая заложилась в течение осенне-зимнего или зимне-весеннего периода. У некоторых сортов репчатого лука, особенно в северной зоне, при выращивании его из рассады, или, что реже, при посеве семян непосредственно в грунт цветоносы появляются в 1-й год жизни.
Цветение начинается с вершины соцветия, постепенно переходя к экваториальной части; вторая половина соцветия начинает цвести позже и самыми поздними раскрываются цветки, прикрепленные к цветоносу.
Для репчатого лука характерна цитоплазматическая мужская стерильность, что широко используется в его селекции.
На продолжительность цветения репчатого лука оказывают влияние сортовые особенности, а также климатические и погодные условия. От момента опыления лука до созревания семян при различных условиях проходит 35-55 суток. Сокращению периода созревания способствует высокая температура воздуха при достаточной влажности почвы. По данным D. Gray и J.R. Steckel (1984) повышенная температура воздуха при выращивании семенников репчатого лука способствует повышению качества семян, но снижает урожайность.
Фаза массового созревания семян отмечается при наличии 75% зонтиков имеющих созревшие семена. Продолжительность периода от начала созревания до массового находится в прямой зависимости от условий выращивания и колеблется от 2-3 до 10 суток. Семена сохраняют всхожесть 2-3 года; вес 1000 шт. семян - 2,7-4,0 г; в 1кг - 200-275 тыс. шт.
Почвенные и климатические условия
Экспериментальные исследования по теме диссертации были выполнены в 1990-2000 годах путем проведения полевых опытов по выращиванию и уборке лука репчатого, а также опытов по его хранению в стационарных хранилищах. Полевые опыты были проведены в Опытно-производственном хозяйстве «Джавони» Гиссарского района (1990-1993 гг.), центральном экспериментальном хозяйстве НПО земледелия Гиссарского района, (1998-2000 гг.), хозяйстве им. Бегова Колхозобадского района (Вахшская долина, 1993-1995 гг., 1997-1998 гг.). Опыты по хранению лука репчатого проводились в производственно-торгово-сельскохозяйственной фирме «Нури-Нав».
Гиссарская долина (Центральный Таджикистан) представляет собой обширную горную котловину, территория которой с трех сторон окружена горами. Этот оазис имеет длину 70, а наибольшую ширину 28-30 км. Общая посевная площадь - 197, в том числе орошаемая - 90 тыс. га. Долина представлена сравнительно плодородными землями и орошается рекой Кафирни-ган и ее притоками Варзоб, Ханаках и Каратог.
Климат характеризуется большими амплитудами колебания температур с общей суммой 5130-5260 С и суммой активных температур (выше 10С) около 2500 С. Среднемноголетняя температура воздуха равна 13,5С с коле банием от 7,4 С до 21,8 С. Холодными месяцами считаются декабрь (3,]С) и январь (2,5 С) наиболее жаркими - июль (28,4С) и август (28,9С). Макси мальная температура воздуха в декабре и январе достигает соответственно 9,4 и 3,6иС, минимальная - от 1,2 до 2,31С, . . В июле и августе минимальная температура воздуха - 17,3 и 15,6С, максимальная - 35,4 и 33,9С.
Гиссарская долина отличается от других районов значительно большим количеством выпадающих осадков. Однако их распределение весьма неравномерно. Основное количество осадков выпадает в осенне-зимне-весенний период. Поэтому для поддержания необходимых условий роста и развития растений основным агромероприятием является проведение искусственного орошения в период вегетации,
По средним многолетним данным в Гиссарской долине безморозный период длится от 220 до 230 дней. Холодный период короткий - 55-60 дней. Наибольшая относительная влажность воздуха наблюдается в прохладное время года (51-85%).
Почвы Гиссарской долины, используемые под сельскохозяйственные культуры, представлены луговыми сероземами и темными сероземами, близкими между собой по физическим свойствам и химическому составу. Общими характерными свойствами сероземов являются малая гумусность, слабая структурированность, карбонатность и хорошая пористость, обусловливающая их высокую влагоемкость (Панков М.А., 1935; Кутеминский В.А., Леонтьева Р.С., 1966; Джуманкулов Х.Д., Рахматджанов У.Р., Сушеница Б.А., 1981).
Гумуса в верхнем слоеПсодержится в пределах 1,2-2,1% с уменьшением книзу, общего азота 0,05-0,06%, подвижного фосфора 0,1-0,16%, обменного калия 1,5-2,5%. Ввиду слабого накопления гумуса невелик и валовой азот. Нитратов в этих почвах в условиях орошения мало. Небольшое их накопление наблюдается на хорошо удобренных полях и в первый год после распашки люцерны (Джуманкулов Х.Д., Рахматджанов У.Р., Сушеница Б.А., 1981).
Грунтов вод наход тся на глубине 2-3 м. Метеорологические условия в годы проведения полевых опытов в Гис-сарском районе Таджикистана представлены в табл. 1. Таблица 1 Отличительной особенностью климата Вахшской долины (Южный Таджикистан) является жаркое засушливое лето, непродолжительная теплая зима с неустойчивой погодой и незначительное годовое количество осадков. Зима часто сопровождается ненастьем и похолоданием, иногда со снегопадами при значительном понижении температуры.
Максимальная отрицательная температура составляет 27С, чаще минимальные температуры воздуха наблюдаются в пределах 10-20С, отрицательные - ночью и утром, положительные - днем. Первые заморозки отмечаются в конце октября - начале ноября, последние - в середине марта.
Безморозный период длится 230-250 суток в воздухе и 200-235 суток -на поверхности почвы. Летом средняя температура составляет +29-30 С, максимальная +44-46 С. Температура воздуха отмечается резкими суточными колебаниями, достигающими летом 20-25иС, зимой 10-15 С. По многолетним данным осадков за год выпадает в среднем в Курган-Тюбе до 230 мм. В течение года они распределяются неравномерно: летом отсутствуют и в основном выпадают весной.
Для Вахшской долины характерны сильные ветры. Наибольшее число и наибольшая сила их наблюдается с февраля по июль. Летом южные ветры сопровождаются повышением температуры и понижением относительной влажности воздуха, поднимают пылевые бури, называемые «афганцами».
Среднемесячная температура почвы на глубине 10 см в январе отрицательная (-1,1...-4,8иС), в остальные месяцы - положительные. Самая низкая температура наблюдалась с января до конца февраля и в среднем составила +1,4...+1,0иС. Высокая температура воздуха отмечалась с конца мая до конца августа, а начиная с сентября - снижалась. Максимальная положительная температура почвы наблюдалась в летние месяцы +33...39С, теплая, самая низкая - в январе и феврале.
Почва Вахшской долины представлена светлыми сероземами. Основная масса светлого серозема состоит из минералов размером от 0,05 до 0,01 (до 85%). Мелких и коллоидных минералов (меньше 0,001 мм) содержится от 5 до 10%. Светлые сероземы содержат карбонаты кальция. Гумуса в верхнем слое содержится от 0,8 до 1,0%, общего азота - до 0,005%, подвижного фосфора - от 0,10 до 0,16%, обменного калия - от 1,5 до 2,6%.
Механизация уборки лука репчатого
Независимо от сроков посева содержание сухого вещества и Сахаров у сортов лука репчатого Пешпазак и Дусти было несколько ниже, чем у двух других изучаемых сортов. При осеннем сроке посева содержание сухого вещества у этих сортов составляло 10,6 и 11,0% против 11,6% на контроле, а общих Сахаров - 5,26 и 5,31% против 5,58% соответственно. Более выражены эти различия при ранневесеннем сроке посева. Содержание сухого вещества в луковицах сорта Дусти составляло 10,8% против 12,6 и Сахаров -5,53% против 6,35 соответственно.
Практически отсутствовали различия между сортами при разных сроках посева по величине отношения дисахара/моносахара, составившей в целом по опыту 2,02-2,24.
Содержание в продукции нитратов было ниже предельно допустимой концентрации и определялось главным образом сроком посева. При осеннем сроке в луковицах накапливалось больше нитратов - 58-64 мг/кг; при ранне-весеннем - 44 - 46 мг/кг. На основании проведенных исследований по влиянию сроков посева на сохраняемость лука репчатого различных сортов можно утверждать, что при ранне-весеннем сроке посева возможно получить более лежкоспособную продукцию, чем при осеннем (табл. 5).
При осеннем сроке посева наилучшую лежкоспособность проявил сорт Ле-нинабадский кульча, выход продукции после хранения составлял 81,1%. Немного ему уступал контрольный сорт Испанский 313 - 76,3%. Значительно ниже была сохраняемость лука сортов Пешпазак и Дусти - 71,0 и 65,8% соответственно, потери от болезней которых достигали 16,5 и 13,7%, а от прорастания - 4,2 и 4,8%.
Однако при расчете сохраняемости лука репчатого с учетом урожайности, отмечалась несколько иная зависимость. Наибольший выход товарной продукции после хранения, несмотря на низкую по сравнению с другими сортами сохраняемость, отмечался у высокоурожайного сорта Пешпазак - 18,35 т/га. Все изучаемые сорта по этому показателю превосходили контроль (15Д9т/га).
Аналогичная закономерность проявлялась и при весеннем сроке посева. Высокой сохраняемостью характеризовались сорта Испанский 313 (92,3%) и Ленинабадский кульча (90,6%); более низкой - Дусти (82,3%). За счет увеличения потерь от болезней - 11,2% против 4,1 и 4,5%. Учитывая высокую урожайность преимущество имел сорт Дусти - 25,79 т/га против 23,88 т/га (Испанский 313) и 24,15 т/га (Ленинабадский кульча).
Характеризуя сохраняемость лука репчатого, можно отметить, что основное влияние на выход товарной продукции оказывает величина потерь от болезней, затем идет величина убыли массы и потери, вызванные прорастанием луковиц. Все эти три показателя находятся в тесной корреляционной связи - коэффициент корреляции между величиной общих потерь и убылью массы составляет 0,92; потерями от болезней - 0,91 и потерями от прорастания - 0,98. В свою очередь, величина убыли массы связана с величиной потерь от болезней (г=0,68).
В целом сохраняемость лука репчатого определяется его физиологическими особенностями, а именно продолжительностью периода глубокого (физиологического) покоя (Широков Е.П, 1989). Сорта лука Дусти и Пешпа-зак характеризуются непродолжительным периодом глубокого покоя, к концу которого снижается устойчивость к болезням и активизируется прорастание луковиц. Значительное увеличение потерь от болезней и прорастания луковиц у этих двух сортов начало проявляться на 4-5-м месяце хранения, до наступления этого срока их лежкоспособность не уступала двум другим изучаемым сортам (приложение 1).
Динамика общих потерь при хранении лука рЄПЧеіТСТО раННЄБЄ-сеннего срока посева Таким образом, срок посева является существенным фактором, оказывающим влияние на урожайность, качество и лежкоспособность продукции. При подборе срока посева следует руководствоваться биологическими особенностями сорта в зависимости от его принадлежности к той или иной эколого-географической группе и назначением продукции.
Урожай лука репчатого, полученный при осеннем посеве, ввиду недостаточной лежкоспособности, не предназначен для длительного хранения, но может быть использован для краткосрочного хранения (до 3 месяцев).
В процессе хранения в луковицах отмечалось снижение содержания сухого вещества и Сахаров (Табл. 6). Говоря об изменении содержания Сахаров за период хранения можно отметить, что в их сумме заметно возрастала доля моносахаров, являющихся источником энергии для метаболических процессов, что отражает показатель отношения дисахаров к моносахарам.
Прогнозирование потенциальной лежкоспособности лука репчатого с помощью множественного регрессионного анализа
Отзывчивость лука репчатого позднеспелых сортов на применение минеральных удобрений подтверждается прежде всего повышением урожайности на вариантах 1/2 NPK, NPK и 2NPK (35,9; 39,1; 42,8 т/га сорт Испанский 313 и 33,0; 34,2; 38,1 т/га - сорт Самаркандский красный 172) по сравнению с контролем без удобрений (32,0 т/га и 27,3 т/га соответственно сортам) (табл. 15, 16), что графически представлено на рис. 3 и 4.
Последовательный рост урожайности лука сорта Испанский 313 отмечался на вариантах увеличения доз азотных удобрений от 90 до 150 кг/га д.в. При этом в среднем за 3 года урожайность лука соответственно дозам азотных удобрений 90, 120, 150 кг/га д.в. увеличивалась от 39,1 до 43,0 и 45,8 т/га. В сравнении с контролем прибавка урожайности по данным вариантам составляла 7,1; 11,0 и 13,8 т/га или в процентном отношении 22,2; 34,4; 43,1%. Возрастающие дозы азотных удобрений были эффективны и в сравнении с вариантом РэдКбо, на котором урожайность лука была в среднем за 3 года исследований 34,4 т/га.
Фосфорные удобрения в дозах 90, 120 и 150 кг/га д.в. вносились по фону NgoP6o- В отношении достоверного повышения урожайности лука по мере увеличения доз вносимых фосфорных удобрений наблюдалась та же зависимость, что и на вариантах с азотными удобрениями. Математически достоверное повышение урожайности лука отмечено на вариантах с дозами фосфорных удобрений Р90 и Ріго - 39,1 и 42,0 т/га соответственно; прибавка урожайности по сравнению с контролем составляла 7,1 и 10,0 т/га или на 22,2 и 31,3%. Дальнейшее повышение дозы фосфорных удобрений до 150 кг/га д.в. не обеспечивало статистически доказуемого повышения урожайности лука по сравнению с дозой 120 кг/га д.в.
Меньшей прибавкой урожайности лук реагировал на изменение доз калийных удобрений на фоне N90P90 - 6,9, 7,5 и 7,3 т/га (или на 22,2; 20,9 и 19,1% выше контроля) соответственно дозам 60, 90 и 120 кг/га д.в. Высокую урожайность лука сорта Испанский 313 обеспечивали повышенные дозы минеральных удобрений N150P150K210 - 42,8 т/га; прибавка 10,8 т/га или на 33,8%.
В отношении влияния парных сочетаний элементов питания на урожайность репчатого лука данные проведенных опытов подтвердили ранее отмеченные в научной литературе сообщения P.M. Мовсумова (1966), Л.А. Алиева (1975), A.M. Мустафы (1982), В.В. Панкова, В.П. Павловой (1984) об их неэффективности по сравнению с полным минеральным удобрением. В среднем за три года урожайность лука на вариантах РэдКбо и N9oK6o составляла 34,4 и 37,6 т/га, прибавка по сравнению с контролем была 2,4 и 5,6 т/га или на 7,5 и 17,4% соответственно, что значительно ниже варианта внесения полного минерального удобрения в расчетной дозе NgcJVjKeo Исключение составляют азотно-фосфорные удобрения в дозах N90P90, на фоне которых урожайность лука намного превышала контрольный показатель - 41,5 т/га, прибавка при этом была 9,5 т/га или на 29,7%. Это подтверждает повышенную потребность лука в азотно-фосфорных удобрениях при выращивании его на луговых сероземах Гиссарского района, где проводились полевые опыты.
Лук сорта Самаркандский красный 172 отличался меньшей урожайностью, чем Испанский 313. Общие закономерности влияния удобрений на урожайность лука, которые отмечены на сорте Испанский 313 можно было проследить и на данном сорте.
Внесение азотных удобрений в дозах 90, 120 и 150 кг/га д.в. на фоне РдоКбо повышало урожайность лука до 34,2, 36,0 и 37,1 т/га соответственно, что значительно превышало контроль без удобрений (27,3 т/га). Но существенной разницы между вариантами NPK с различными дозами азотных удобрений не обнаружено. Можно лишь говорить в данном случае о тенденции повышения урожайности лука репчатого сорта Самаркандский красный 172 с увеличением доз азотных удобрений. Относительно фона РбоКео достоверное повышение урожайности отмечено в вариантах с дозами азотных удобрений Фосфорные удобрения были эффективны на данном сорте лука во все
годы исследований. Наибольшая математически достоверная прибавка урожайности лука получена при внесении фосфорных удобрений в дозах 120 и 150 кг/га д.в. - 9,6 и 10,9 т/га или на 35,2и 39,9% соответственно. Меньшая потребность лука репчатого в калийных удобрениях подтверждена и на сорте Самаркандский красный 172. Различные дозы калия на фоне N90P90 не давали существенных прибавок урожайности (6,9; 7,5; 7,3 т/га соответственно дозам 60, 90 и 120 кг/га д.в.), что составляло 125,3; 127,5; 126,7% к контролю. Это возможно объяснить высоким обеспечением луговых сероземов обменным калием.
Из парных комбинаций элементов питания азотно-фосфорные удобрения N90P90 наравне с N90Pi5oK6o и Ni5oPi5oKi20 обеспечивали значительное повышение урожайности до 37,8 т/га, прибавка при этом составляла 10,5 т/га или на 38,5%.
