Содержание к диссертации
Введение
1. Краткие сведения о культуре огурца, ботаническая характеристика биологические особенности (Обзор литературы) 6
1.1. Происхождение и хозяйственное значение огурца 6
1.2. Ботаническое описание огурца 10
1.3. Требования огурца к условиям выращивания 14
1.4 . Применение полимерных материалов для мульчирования в овощеводстве 20
1.4.1 .История применения мульчирования 20
1.4.2.Состояние и перспективы развития приемов мульчирования 25
1.4.3.Агрофизические основы мульчирования 31
1.4.4.Виды пленки и других полимерных материалов для мульчирования почвы 37
1.4.5.0собенности мульчирования посевов огурца в открытом грунте 41
2. Место, условия и методика выполнения исследований 44
2.1,Цель и задачи исследований 44
2.2. Условия и методика выполнения работы 45
2.2.1. Почвенные условия участка 46
2.2.2.Климатические условия в годы проведения опытов 48
2.3 .Характеристика сортов 52
2.4.Характеристика полимерных мульчирующих материалов 53
2.4.1 .Нетканый мульчирующий материал 53
2.4.2.Полиэтиленовая пленка 55
2.5.Технология выращивания огурца в весенне- летней культуре 56
2.6.Технология выращивания огурца в летне- осенней культуре 57
3.Влияние мульчирования на условия выращивания огурца 61
3.1 . Температура почвы при мульчировании 61
3.2.Скорость испарения влаги из почвы при мульчировании 63
3.3.Влияние мульчирования на рост и развитие сорной растительности .67
4.Влияние мульчирования полимерными материалами на рост, развитие и урожайность огурца при весеннем посеве 68
4.1 .Рост и развитие огурца 68
4.2. Влияние мульчирования на развитие корневой системы огурца 75
4.3.Урожайность и качество урожая 79
5. Влияние полимерных мульчирующих материалов на продуктивность корневой системы, рост и развитие надземной части растения в летнем посеве 86
5.1. Рост и развитие огурца 86
5.2.Влияние мульчирования на развитие корневой системы огурца 91
5.3-Урожайность и качество урожая 94
6.Экономическая эффективность возделывания огурца с использованием полимерных мульчирующих материалов при различных сроках посева 99
Общие выводы 103
Рекомендации 105
Использованная литература 106
Приложение 116
- Происхождение и хозяйственное значение огурца
- Почвенные условия участка
- Температура почвы при мульчировании
- Влияние мульчирования на развитие корневой системы огурца
- Рост и развитие огурца
Введение к работе
Актуальность темы. Огурец ведущая овощная культура в условиях Краснодарского края. Ценность огурца определяется вкусовыми и лечебными свойствами. Пищевая ценность их обусловлена наличием щелочных минеральных солей, а также ферментов, способствующих усвоению витаминов группы В и белков животного происхождения. Свежие плоды используются для лечения болезней почек и легких, являются составной частью диеты при диабете и заболеваниях желудочно - кишечного тракта. Учитывая специфичность г. Анапа, существует необходимость в обеспечении курортного комплекса экологически чистой свежей продукцией собственного производства длительное время, для организации качественного диетического питания, поэтому необходимо конвейерное выращивание огурца. При конвейерном производстве огурцов в Краснодарском крае А.В Медведевым, Г.С Фроловым, Г.СГикало и др. учеными рекомендовано производить первый посев огурца семенами в открытый грунт в первой декаде мая и последующие посевы производить при появлении на растениях предыдущего посева первого- третьего настоящего листа. Летние посевы экономически целесообразно проводить не позднее 20 июня,
В Краснодарском крае огурец выращивают в зонах недостаточного неустойчивого увлажнения, но с хорошей тешюобеспеченностью. По биологическим особенностям огурец растение длительно вегетирующее в открытом грунте (в среднем 100-120 дней). Отличается высокой требовательностью к теплу (оптимальная температура +12 С до +30 С). Предъявляет повышенные требования к постоянной влажности почвы и воздуха (оптимальная влажность почвы-80% НВ ,воздуха-90%).
Выращивание влаголюбивых овощных культур, таких как огурец, в зоне недостаточной влагообеспеченности требует поиска агроприемов, улучшающих условия выращивания. Мульчирующий материал защищает почву от пересыханий, растрескивания, заиливания, сохраняет почвенную влагу, стабилизирует температуру почвы, подавляет сорняки, предотвращает эрозию почвы и вымывание питательных веществ, создает благоприятные условия для почвенной микрофлоры и накопления питательных веществ в почве,
В связи с этим представляется актуальным выявление оптимального способа выращивания огурца в Краснодарском крае (г. Анапа), характеризующийся в летний период высокой температурой и незначительными осадками.
Цель и задачи исследований. Цель настоящей работы- испытать полимерные мульчирующие материалы при выращивании огурца в весенне-летней и летне-осенней культуре в условиях г. Анапа.
Задачи исследований. -установить влияние полимерных мульчирующих материалов на условия выращивания огурца;
-изучить влияние мульчирующих материалов на засоренность посева огурца; -определить влияние мульчирования на рост, развитие и урожайность огурца
различных сроков сева;
-определить влияние мульчирования на биохимический состав и товарность
плодов огурца;
-разработать агроприемы выращивания огурца с использованием
полимерных мульчирующих материалов в различные сроки сева;
-определить экономическую эффективность мульчирования огурца в
различные сроки сева.
Научная новизна. Впервые в Краснодарском крае установлены закономерности развития корневой системы, ассимиляционного аппарата, формирования женских и мужских цветков, продуктивности огурца и товарные качества урожая в различных условиях выращивания огурца открытого грунта, создаваемые полимерными мульчирующими материалами- прозрачной полиэтиленовой пленкой и нетканым материалом Спанбонд марки СУФ-42 (белый), СУФ-60 (черный). Выявлены технологические приемы возделывания огурца, позволяющие повысить урожай и улучшить товарные качества его со снижением затрат на единицу продукции
Практическая ценность. На основании полученных результатов для
данной зоны разработаны научно обоснованные рекомендации по
использованию полимерных мульчирующих материалов, обеспечивающих
повышение урожая и улучшения качества плодов. Внедрение
рекомендуемого мульчирующего материала СУФ-бО(черный)
способствовало повышению урожая до 55 т/га.
Внедрение. Результаты производственной проверки, проведенной в Анапском сельскохозяйственном техникуме, подтвердили наши основные рекомендации. Внедрение их проведено на учебно-производственной базе Анапского сельскохозяйственного техникума в 2003-2005 года на площади 1,5 га и в 2004-2005 годах в крестьянском хозяйстве "Демченко Егор" на площади 5 га. Урожай составил 55 т/га- 60 т/га.
Апробация работы. Материалы диссертационной работы в виде отчетов были заслушаны на заседаниях кафедры овощеводства СПбГАУ (Пушкин, 2003-2005 Г.Г.), на заседании Методического объединения председателей цикловых комиссий агрономического цикла южного региона РФ (Краснодар, 2003 г.), на научных конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов СПбГАУ (2005-2006 г.г.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 3 научные работы.
Структура и объем работы. Диссертация изложена на 133 страницах, состоит из введения, 6 разделов, общих выводов и предложений, включает 27 таблиц, 12 рисунков. Список использованной литературы включает 124 наименований, в том числе 15 на иностранных языках.
Происхождение и хозяйственное значение огурца
Родиной огурца считается северо - запад Индии, где его начали возделывать за 3000 лет до нашей эры. Однако окаменевшие остатки огурцов были обнаружены при раскопках египетских гробниц XII династии в 2 тыс. году до н. э. Прекрасные изображения огурцов на жертвенных столах, встречающиеся на памятниках древних египтян, доказывают, что они знали и любили этот овощ (Гикало Г.С., Фролов С.А.,1997).
Огурец из Индии стал распространяться по восточному побережью Азиатского материка в Китай и Японию, а также через Персию и Афганистан в Малую Азию, Египет, Древнюю Грецию и оттуда по всей Европе. Из Индии и Непала произошли короткоплодные пчелоопыляемые сорта, ставшие родоначальниками многих русских сортов с хорошими засолочными качествами. Длинноплодные огурцы возникли в Китае. Отсюда берут начало сорта, обладающие партенокарпией. (Даскалов X., Ковалев И. 1958).
Первые сведения о возделывании огурца в Европе относятся к 3 - 4 веку нашей эры. В 8 веке огурец был известен во Франции. Однако первое достоверное упоминание об огурцах относится к 1528 г.
А.С. Болотских (2002г) указывает, что огурец был известен в России еще до 9 века. На славянскую землю огурец завезен предположительно из Византии. На Руси самым древним очагом выращивания огурца был Суздальский, где зародились в 9-Ю в. старейшие местные сорта Муромский и Вязниковский. При раскопках в Новгороде археологи нашли оболочки трех семян огурца в слое, отнесенном к 10 веку.
Широкое распространение огурец получил в России и Украине только в 16-17 вв. Петр I издал в 80-е годы 17 в. указ, в котором отмечалась необходимость создания двух крупных овощеводческих хозяйств в подмосковном селе Измайлово. В этих царских садах выращивали преимущественно капусту (Б хозяйстве «Виноградном»), а также огурец и дыню (в хозяйстве «Просяном»). С этого времени огурец в Подмосковье выращивается в большом количестве (Болотских А.С.Д985).
В настоящее время огурец, как овощное растение, довольно широко распространен в мире. Северная граница выращивания огурца в открытом фунте достигает средней часта Швеции и Норвегии, южных районов Канады. Тепличная же культура огурца практически развита всюду (Корх, Х.,1995).
Больше всего в мире огурец выращивают в России и Украине. Под его посевы отводится около 120 тыс. га земли (10-12% общей площади посева овощных). В защищенном фунте он занимает 70% площади. Крупными и традиционными центрами выращивания огурца являются Центральные области Российской Федерации, Поволжье, Северный Кавказ, Украина, Беларусь, Казахстан и Молдова (Петрова А.МД992,Болотских А.С.,2002).
Почвенные условия участка
Анапский район находится в восточной оконечности Таманского полуострова, входит в Северо-Черноморскую провинцию области Большого Кавказа и представляет собой холмистую равнину с высотой над уровнем моря 25-100 метров.
Почва на опытном участке представлена чернозёмом каштановым карбонатным среднемощным. Эта почва сформировалась на делювиальном облесованном тяжелом суглинке. Для этой почвы характерны следующие признаки: -механический состав почвы - средне- и легкоглинистый; -темно-серая окраска с буроватым оттенком- горизонт А, серая с бурым оттенком- горизонт АВ, неоднородная палево-бурая с серыми гумусовыми пятнами- окраска переходного горизонта ВС и чисто бурая окраска в почвообразующей породе; -структура пахотного горизонта комковато-порошистая, горизонта А комковатая, АВ- комковато- зернистая, ВС- комковатая; -переходы генетических горизонтов постепенные; -вскипание от 10% соляной кислоты наблюдается с поверхности; -карбонаты в виде «плесени» встречаются в горизонте АВ, в виде «белоглазки»- в горизонте ВС и почвообразующей породе; -сложение почвенного профиля слабоуплотненное и уплотненное, объемная масса в гумусовом горизонте 1,12-1,39г/см3.Общая порозность в гумусовом горизонте -52-58%,довольно высокая, что свидетельствует о высокой водо- и воздухопроницаемости почв; - мощность гумусового горизонта 50-60см, гумуса в пахотном слое содержится 2,93-3,53%, вниз по профилю его количество постепенно снижается и в горизонте АВ составляет всего 1,02-2,04%. Следовательно валовые запасы гумуса в почвах не велики, потенциальное плодородие почв низкое. Они нуждаются во внесении высоких доз органических удобрений, подвижным фосфором обеспечены низко- в пахотном слое 0,81-1,5 мг/ЮОг почвы; -обеспечение обменным калием в пахотном слое не высокое и составляет-14,3-19,3 мг/ЮОг почвы; -сумма поглощенных оснований в гумусовом слое -31,3-44,6 мг-экв/100г почвы, на долю поглощенного кальция приходится 74,36-85,75%, поглощенного магния 13,96-25,74%, поглощенного натрия 0,12-0,34%. Наибольшее содержание натрия и магния в почвенно-поглощающем комплексе свидетельствует об отсутствии солонцеватости почвы реакция среды по всему профилю колеблется от слабощелочная до среднещелочной - рН водной суспензии -7,8-8,6;
Температура почвы при мульчировании
Для исследования были взяты полимерный нетканый материал Спанбонд марки СУФ-42(белый) и СУФ-бО(черный) и прозрачная полиэтиленовая пленка.
На 30 день после покрытия температура почвы на глубине 10-20см была максимальной в июле и составила на контрольной делянке- 31,6 С и при мульчировании прозрачной полиэтиленовой пленкой составила- 30,4 С.
На глубине 25-30 см. на контрольной делянке температура почвы в июле составила 29,1С - 29,2 С. На делянках мульчированных прозрачной полиэтиленовой пленкой составила- 30,3 С, так как основная часть солнечной радиации поглощается конденсатом, находящимся на нижней поверхности мульчи, воздушная прослойка препятствует конвекторному выхолаживанию почвы, что приводит к увеличению более глубокого ее прогревания.
При мульчировании СУФ-42 почва на поверхности нагревается в среднем до 29,5С- это всего на 0,5 С меньше ,чем на делянках без мульчирования. На глубине 25-30 см. на делянках мульчированных СУФ-42 температура почвы в среднем составила 28,7С, на делянках без мульчирования составила 26,8С. Интенсивная лучистая энергия солнца в значительной степени проникала сквозь рыхлую пленку и поглощалась поверхностью почвы, а воздушная прослойка препятствовала обратному излучению тепла, что привело к более глубокому прогреванию сухой почвы.
Через месяц после мульчирования на делянке мульчированной СУФ-60 температура почвы на глубине 10-20см в среднем составила 27,5С, что на 2,5 С ниже чем на делянках без мульчирования 30,0С. На глубине 25-30 см. на делянках мульчированных СУФ-60 температура почвы в среднем составила 25,5С, на делянках без мульчирования составила 26,8С.Это можно объяснить тем, что поверхность почвы без мульчирования поглощает солнечную радиацию,а почва под черной пленкой СУФ-60 остается более холодной, так как при использовании ее солнечная энергия поглощается поверхностью пленки, а воздушная прослойка значительно снижает тепловой поток, направленный к почве.
Почва без мульчирования и мульчированная СУФ-42 и прозрачной полиэтиленовой пленкой, нагревалась и прогревалась в большей степени, чем почва мульчированная СУФ-60.
Влияние мульчирования на развитие корневой системы огурца
Несмотря на многочисленные функции корневой системы огурца до настоящего времени влияние внешних и внутренних факторов на подземные части растений изучено еще недостаточно.
Почва под мульчой из СУФ-60 долго сохраняла свою первоначальную рыхлость, не заплывала, на ее поверхности не образовывалась корка. В такой почве проходили процессы естественного сохранения и восстановления водопрочных почвенных агрегатов, что способствовало сохранению почвенной структуры и повышению аэрации почвы.
При мульчировании почвы СУФ-60 образуется более мощная корневая система. Через 2,5 месяца после появления всходов (табл. 4.2.1.) корни достигают глубины 45,58 см. у сорта Феникс плюс и РіГолубчик Основная их масса располагается в слое 0-30 см в диаметре 1,2-1,5 см., сырая масса 20-32 гр. На делянках мульчированных СУФ-42 у растений огурца РіГолубчик в диаметре 1,0м сформировалась более слабая корневая система сырой массой всего 20гр.. Наименьшая глубина проникновения корней наблюдается у сорта Феникс 640 под прозрачной полиэтиленовой пленкой- 0,43 см., диаметр распространения корней 1,6 м. и сырая масса 32,0гр.
Мульчирование СУФ-60 способствовало повышению работоспособности корневой системы огурца сорт Феникс 640-адсорбирующая поверхность корней выше, чем в других вариантах и в контроле и составила 12,85м , рабочая поглощающая поверхность составила 6,91м2- это 59,3% от общей адсорбирующей поверхности корня (табл. 4.2.2.)
На делянках мульчированных СУФ-42 и на делянках без мульчирования у огурца сорт Феникс 640 и Феникс плюс почва покрывалась коркой и растрескивалась, что приводило к снижению содержания кислорода в почве и разрыву корней. На этих участках общая адсорбирующая поверхность корней составляла от 8,36м2 до наименьшей 7,42м2 ,на долю рабочей поглощающей поверхности приходится- 33,9%-36,5%.
Рост и развитие огурца
Массовое цветение женских цветков растений огурца сорт Феникс 640 и Феникс плюс на делянках мульчированных СУФ-42 в сравнении с контролем наблюдалось позднее на 6-7 дней, потому, что растения здесь находились в условиях недостатка влаги и повышенной температуры почвы. В 2004 году эта фаза наступила на 10 дней позднее, так как температура воздуха поднималась до 30,0С. Плодоношение наступало позднее чем в других вариантах на 3-7 дней и период плодоношения был коротким, всего 25-28 дней. В 2004 году период плодоношения был самым коротким и составил 20 дней.
На делянках мульчированных СУФ-60 сорта Феникс 640 и Феникс плюс на 1-3 дня раньше зацветают, чем в контроле, период плодоношения наиболее длительный -50- 53 дня, в контроле- 43-44 дня, а на делянках мульчированных полиэтиленовой пленкой плодоношение продолжалось 42- 45 дней. Число дней от всходов до первого сбора плодов на делянках мульчированных СУФ-42 составило 37дней, в 2004 году- 32 дня, СУФ-60- 33 дня и прозрачной полиэтиленовой пленкой- 37 день, 2003 году- 30 дней, в контроле- 38 дней, в 2004 году- 31 день и в 2005 году 35 дней. Средняя продолжительность плодоношения по вариантам: СУФ-60- 50 дней, СУФ-42-21 день, прозрачная полиэтиленовая пленка- 42 дня и на делянке без мульчирования (контроль)-37 дней.
Массовое цветение женских цветков растений огурца Fi Голубчик на делянке мульчированной СУФ-42 в сравнении с контролем наблюдается позднее на 2 дня. На делянке мульчированной прозрачной полиэтиленовой пленкой в сравнении с контролем наблюдается позднее на 1 день из-за высокой температуры воздуха. В 2004 году эта фаза наступила на 7 дней позднее на делянках мульчированных СУФ-42, так как температура воздуха в июле поднималась до 30,0 С. Плодоношение наступает позднее чем в других вариантах на 7 дней и период плодоношения короткий всего 21 день. В 2004 году период плодоношения был самым коротким 18 дней. Ft Голубчик обладает меньшей устойчивостью к перегревам почвы в летнем посеве, поэтому период плодоношения короче, чем у сорта Феникс640 и Феникс на 5 и 8 дней в варианте СУФ-60, на 6 дней в варианте прозрачной полиэтиленовой пленкой, в контроле на 2-3 дня соответственно.
