Содержание к диссертации
Введение
1 Особенности возделывания земляники (обзор литературы) 9
1.1 Биологические особенности земляники 9
1.2 Удобрения 18
1.3 Укрытия 39
2 Условия, объекты и программа исследований 46
2.1 Природно-климатические особенности лесостепи Алтайского края 46
2.2 Погодные условия в годы проведения экспериментов 51
2.3 Объекты, программа и методика исследований 57
Результаты исследований 63
3 Совершенствование приемов производства посадочного материала земляники 63
3.1 Использование различных видов биопрепаратов при доращивании рассады земляники 63
3.2 Эффективность применения укрытий на участке доращивания рассады земляники 67
4 Элементы интенсивной технологии возделывания земляники 78
4.1 Комплексные биопрепараты на плодоносящей плантации земляники 78
4.2 Сроки укрытия плантации плодоносящей земляники 110
5 Экономическая эффективность возделывания земляники 124
5.1 Экономическая эффективность приемов выращивания рассады земляники 124
5.2 Экономическая эффективность приемов повышения урожайности плодоносящей земляники 128
Выводы 132
Рекомендации производству 134
Список использованной литературы 135
Приложения 159
- Погодные условия в годы проведения экспериментов
- Эффективность применения укрытий на участке доращивания рассады земляники
- Сроки укрытия плантации плодоносящей земляники
- Экономическая эффективность приемов повышения урожайности плодоносящей земляники
Введение к работе
В России выращивают не более 40-50 кг плодов и ягод на душу населения в год. По медицинским обоснованным нормам человеку в год требуется минимум 100 кг плодов и ягод, на долю земляники приходится около 5% (Потапов, Фаустов, Пильщиков и др., 2000).
Земляника - одна из самых ценных ягодных культур. Она обладает пластичностью, чта позволяет выращивать ее повсеместно. Отличается скороспелостью, скороплодностью, высокой урожайностью, десертным вкусом, содержит полезные минеральные и органические соединения, витамины.
В ягодах земляники содержатся: сухих веществ 7,6-12,0%, моносахаров 4,6-10,0%, сахарозы 0,6-1,4%, органических кислот 1,15-1,57%, пектинов 1,0-1,6%(Ярославцев, 1988).
Помимо этих веществ, ягоды земляники содержат эфирные масла,
дубильные и красящие вещества, соли железа, фосфора, кальция,
микроэлементы и биоактивные вещества. По содержанию витаминов они
уступают лишь смородине и облепихе, стоят в одном ряду с лимоном:
аскорбиновой кислоты - от 40 до 80 г/цюг ; Р-активных веществ - от 250 до
м^іоог Ї фолиевой кислоты (В9) - от 0,25 до 0,50 мг/ю^., то есть больше, чем
у винограда и малины; а также витамина К - 0,1 мг/joor, витамина В2 -
0,3 мг/100г , кумарина - 8 мг/юо,., йода - 2-8 мг/юог (Верещагин, 1975; Белов,
Чухляев, 1983; Бурмистров, 1985).
Среди Р-активных соединений преобладают красно-оранжевые
антоцианы. Чем окраска мякоти темнее, тем выше Р-витаминная ценность ягод.
Кроме антоцианов присутствуют катехины, лейкоантоцианы, флавонолы и
фенокислоты. Провитамины и витамины (A, Bt , Е, РР, Kj) содержатся в
небольших количествах (Вигоров, 1971).
Актуальность темы. В Сибири разработана технология возделывания маточников, участков доращивания рассады в теплицах, плантаций плодоносящей земляники. Отдельные приемы технологий разрабатывались в Новосибирской области (Мочалов, 1961, 1972; Соловьева, 1996, 1997, 1999, 2000; Белых, Гончарова, 1992; Белых, 2000), в Омской области (Седых, 1985, 1989; Карташов, 1992), в Иркутской (Леонтьев, 1972) и Томской областях (Михайлова, 1977, 1979), в Алтайском крае (Забелина, 1976, 1980, 1985; Стольникова, 1979, 1985, 1989; Баранова, Стольникова, 1985; Стольникова, Хабаров, 1991,1992, 1996) и в других.
В последнее время по всей стране урожайность земляники снизилась до 2-3 т/га (Айтжанова, 2002) из-за ухудшения агротехники, в то время как потенциальная урожайность 60 - 80 т/га. В связи с этим в новых экономических условиях актуальной остается проблема повышения урожайности, для достижения которой важное место отводится высококачественному посадочному материалу.
Важным агротехническим приемом, повышающим урожайность земляники, является ранневесенняя посадка ее высококачественным посадочным материалом. Однако, по данным H.IX Стольниковой (1992), весной доля нестандартного посадочного материала, получаемого с маточников, часто превышает 30-40% от общего количества рассады, что вызывает необходимость усовершенствования приемов ее доращивания. Решение этой проблемы может быть достигнуто путем использования на пикировочном участке земляники различных укрывных материалов, способствующих забегу роста, а также различных видов биопрепаратов (биогумус, Теллура-М и хитозан).
На плантациях плодоносящей земляники, также как и на пикировочном участке, применяли подкормки биопрепаратами, устанавливали эффективные сроки укрытия плантаций нетканым укрывным материалом спанбонд с целью ускорения созревания и повышения урожайности.
Весной, в условиях лесостепи Алтайского края, нередко наблюдается недостаток тепла и влаги, что отрицательно сказывается на развитии цветоносов, завязывании ягод, при этом урожай снижается на 25-30% (Мочалов, 1961). Укрытие позволяет улучшить микроклимат, то есть повысить влажность и температуру, вследствие этого ускоряется период вступления земляники в фазу плодоношения и увеличивается урожайность. Поэтому необходимо установить эффективные сроки и время использования укрытия на плантации.
Целью исследований являлось усовершенствование приемов выращивания рассады и повышения урожайности земляники, в связи с этим ставились следующие задачи:
Установить эффективность применения новых видов биопрепаратов и типов укрытий на участке доращивания рассады земляники.
Изучить действие различных гуминовых удобрений и хитозана на плодоносящей плантации земляники.
Определить оптимальные сроки укрытия спанбондом плодоносящей земляники в условиях лесостепи.
Оценить экономическую эффективность изучаемых приемов возделывания земляники.
Новизна исследований. Впервые в условиях лесостепи Алтайского края изучено действие новых биопрепаратов (биогумус, Теллура-М и хитозан) на сортах земляники Фестивальная, Фестивальная Ромашка, а также на новых сортах - Анастасия и Первоклассница, выведенных в ПИИСС имени М.А. Лисавенко.
Впервые проведено испытание и показана высокая эффективность применения нового нетканого укрывного материала спанбонд на участке доращивания рассады, установлены оптимальные сроки укрытия спанбондом плодоносящей земляники.
Практическая ценность. Усовершенствованы приемы технологии
производства посадочного материала, позволяющие увеличить выход высококачественной рассады в ранние сроки. Исследованиями доказано, что гуминовые биопрепараты способствуют улучшению биометрических показателей растений и повышению урожайности. Укрытие плантаций плодоносящей земляники спанбондом позволяет ускорить начало созревания на 4-6 дней и увеличить урожайность на 27,5-58,8%. Полученные результаты исследований внедрены в ОПХ «Барнаульское» (ныне Опытное поле). На защиту выносятся следующие положения:
Доказательство эффективности применения биогумуса, Теллуры-М, хитозана в производстве посадочного материала и в плодоносящих насаждениях земляники.
Высокая результативность использования нового укрывного материала спанбонд при выращивании рассады и на плантации
ПЛОДОНОСЯЩеЙ ЗЄхМЛЯНИКИ.
3. Уровень отзывчивости разных сортов земляники на применяемые
биопрепараты.
Апробация работы. Материалы диссертации доложены на научно-практических конференциях «Молодые ученые — садоводству Сибири» (2000 г.), «Состояние и перспективы питомниководства в Сибири» (2000 г.), «Основные направления повышения эффективности регионального садоводства» (2002 г.), на заседаниях ученого совета в НИИСС имени М.А. Лисавенко, на межрегиональной научно-практической конференции «Гуминовые удобрения и стимуляторы роста в сельском хозяйстве» (2002 г.).
Публикации. Опубликовано 7 статей, в том числе по теме диссертации — 5 статей общим объемом 1,12 п.л.
Объем диссертации. Диссертация изложена на 196 страницах машинописного текста и состоит из введения, 5 разделов, выводов, рекомендаций производству, списка использованной литературы из
260 наименований, в том числе 15 иностранных. Содержит 51 таблицу» 14 рисунков и 20 приложений.
Автор выражает благодарность и признательность научному
руководителю академику РАСХН СИ. Хабарову. Глубокую благодарность автор выносит канд. с.-х. наук Н.П. Стольниковой и всем содействующим.
Погодные условия в годы проведения экспериментов
Территория НИИ садоводства Сибири им. М.А. Лисавенко находится в лесостепи Алтайского края. Погодные условия (по данным метеопоста НИИСС им. М.А. Лисавенко) в период с 1998 по 2002 гг. сильно отличались от среднемноголетних (по данным метеопоста г. Барнаула) (приложение 1, рис. 1-3). Для перезимовки земляники важными факторами являются температура и высота снежного покрова в ноябре-декабре, то есть в период когда чаще всего насаждения повреждаются. В последние годы сплошной снежный покров устанавливался поздно - в конце ноября. Земляника — растение невысокое, его листья расположены в приземном слое воздуха, поэтому для нее важна не только температура воздуха, но и температура на поверхности почвы.
В ноябре 1998 г. температура на поверхности почвы снижалась до - 32С при несплошном снежном покрове. Это также способствовало плохой перезимовке земляники. Высота снега в марте достигала 61,4 см. В 1999 г. температура воздуха снижалась до -28С, на поверхности почвы до - 39С, растения земляники были укрыты слоем снега 12-15 см, поэтому перезимовали хорошо. Наибольшая высота снега в феврале достигала 64,7 см. Зима в 2000 г. наступила рано, снег выпал в третьей декаде октября, установился сплошной его покров высотой 6 см. Ко времени наступления сильных морозов (- 28С) снега выпало достаточно и земляника не была повреждена. В этот год с октября по апрель выпало наибольшее количество снега по сравнению со среднемноголетними данными и с другими годами исследований (рис. 3). Наибольшей высоты он достиг в феврале (120 см). Снег выпал на талую почву, растения выпрели в местах глубоких заносов, что оказало отрицательное влияние на перезимовку земляники. Низкие отрицательные температуры до -22,0...-22,5С на поверхности почвы наблюдались в конце ноября 2001 г., когда установился сплошной снежный покров до 3,5 см. На четырехлетнем участке земляника вышла из-под снега полностью с бурыми листьями, на трехлетнем - зелеными были единичные листья, на двухлетнем — зеленую окраску сохранили меньше половины листьев. Подмерзание рожков на всех плантациях было незначительным, земляника восстановилась хорошо. Наибольшей высоты (74,2 см) снег достигал в феврале 2002 г.
Среднемесячная температура воздуха в зимние месяцы 1999 г. оказалась выше на 1,7 С, в 2000 г. - на 4,0С, в 2001 г. - на 1,5С, в 2002 г. - на 6,5С по сравнению со среднемноголетней. Весной 1999 г. наблюдалось резкое таяние снега, он сошел к 16 апреля, в 2001 г. к 7-8 апреля, в 2002 г. во II декаде апреля. В мае 1999 г. возвратных весенних заморозков не наблюдалось, а в 2000 г. температура воздуха снижалась во время цветения до -5С, в 2001 г. до -2С в воздухе, до -3С на почве, в 2002 г. до -1,0С и это отрицательно сказалось на урожайности земляники. В августе 1998 г. температура (20,1 С) была выше среднемноголетней на 2,8С, осадков выпало (68,8 мм) на 10,8 мм больше, чем по среднемноголетним данным. С 1999 по 2001 тт. летние температуры оказались выше среднемноголетних на 0,2...5,9С. Вегетационные периоды были жаркие и засушливые (ГТК = 0,6 — 1,0). Особенно, засушливым был 1999 г. Осадков в период с мая по август выпало в 1999 г. 48,7%, в 2000 г. - 84,2% от среднемноголетних, а в 2002 г. - в пределах нормы. Но в 2001 г. в мае-июне выпало осадков на 43,2% выше нормы, поэтому этот год отнесен к относительно влажным, а в 2002 г. в июне выпала двойная норма (104,5 мм), это и повлияло на увеличение заболеваемости ягод серой гнилью. Важным фактором для растений является относительная влажность воздуха. Летом при сильном снижении влажности воздуха (ниже 30%) транспирация растений увеличивается и иногда настолько, что поступление воды через корни не покрывает расхода воды на транспирацию. Это влечет за собой снижение тургора тканей и увядание растений (временное или устойчивое). Во многих случаях отрицательное действие на растения оказывает не только недостаточная влажность воздуха, но и избыточно высокая, которая препятствует лету насекомых и переносу ими пыльцы. Повышенная влажность воздуха имеет также отрицательное косвенное значение, вызывая распространение грибных заболеваний растений. Однако в отдельных случаях повышенная влажность воздуха предотвращает наступление заморозка (Венцкевич, 1958).
Эффективность применения укрытий на участке доращивания рассады земляники
Для получения рассады земляники в ранние сроки использовали бескаркасные укрытия. Проведенная сравнительная оценка эффективности укрывных материалов показала, что наиболее благоприятно складывался микроклимат на пикировочном участке при использовании спанбонда (Колесникова, 2000).
Под весенними укрытиями дневная температура на поверхности почвы в среднем за 3 года была выше на 3,0...5,8С (табл.3.3, рис. 4); на глубине почвы 5 см-на2,7...3,8С;на 10 см-на 1,1...3,0С по сравнению с контролем.
Под сплошной и перфорированной полиэтиленовой пленкой среднесуточная температура в 1999 и 2000 гг. была в пределах оптимума (табл.3.4, рис. 5), но в течение суток, особенно в 2001 г., часто достигала +52...+54С, что угнетало растения, приводило к ожогам листьев. Под укрытием спанбондом среднесуточная температура была 13,3...25,3С, что выше контроля только на 1,6...2,9С, но колебания температур под укрытием в течение суток сглаживались, что благотворно сказывалось на растениях.
Сумма активных и эффективных температур под весенними укрытиями превышала контроль (табл. 3.5). Наибольшее количество тепла получали растения, развивавшиеся под сплошной пленкой, в среднем за 3 года сумма активных температур за время укрытия равнялась 446,3 С, а сумма эффективных температур -369,5С. Немного меньше тепла получали растения под перфорированной пленкой - на 118,8С активных и 103,6С эффективных температур. Наименьшее количество тепла доставалось растениям при укрытии спанбондом, где сумма активных и эффективных температур выше контроля лишь на 51,5 и 41,6С соответственно.
Для развития растений важна не только температура, но и влажность воздуха. По данным В.И. Копылова, Л.Н. Пуповой, В.Н. Шалимова и В.М. Горб (1987) оптимум с момента посадки и до цветения составляет 75-85% НВ. Следовательно, в наших исследованиях влажность воздуха под укрытиями оптимальная, так как под сплошной пленкой она была 80,8%, под перфорированной - 79,8%, под спанбондом - 74,9%, в то время как на открытом участке значительно ниже оптимума - 59,7%. Оводненность тканей листьев у растений на контроле 66,5 - 67,6%, под спанбондом несколько выше 73,6 -74,1%, но эта оводненность не приводила к изнеженности растений. При применении сплошной и перфорированной пленки наблюдалась излишняя оводненность рассады 77,3 - 80,0% и 77,1 - 77,3% соответственно, растения были изнеженные. Под сплошной пленкой они деформировались под воздействием накапливающейся воды во время дождей, что затрудняло использование рассады при посадке.
Под укрытиями быстрее создавались благоприятные условия для развития земляники, она раньше трогалась в рост. Укрытие спанбондом весной способствовало увеличению количества стандартной рассады в 1999 г. на 27,6 шт./м2, в 2000 г. на 42,7 шт./м2, в 2001 г. на 30,7 шт./м2 по сравнению с открытым участком (табл.3.6). При укрытии спанбондом в августе 1999 г. стандартной рассады получили на 95,4 шт./м больше, чем без укрытий, при этом увеличился общий выход рассады на 23,0 шт./м , так как растения лучше перезимовали (табл.3.7). Это можно объяснить тем, что укрытие в момент пикировки способствовало лучшей приживаемости розеток, забегу в росте и развитии. Они получали больше тепла, чем растения на открытом воздухе, так как температура в августе снижалась, особенно, ночью. При этом среднесуточная температура (22,4С) превышала контроль на 4,9С (рис. 6), сумма активных
Сроки укрытия плантации плодоносящей земляники
Укрытие спанбондом способствовало прогреванию почвы, увеличению тепла, улучшению микроклимата, а следовательно, лучшему развитию земляники. Землянику 1999 г. посадки укрывали спанбондом (рис. 10) в три срока: первый - после схода снега, второй - начало вегетации, третий -массовое образование листьев. Сняли укрытия когда началось цветение.
Под укрытием повысилась температура воздуха. В среднем за 2 года сумма активных температур под укрытиями превышала контроль на 112,0...165,9С (табл.4.27). Сумма эффективных температур на открытом и укрытых участках существенно отличалась друг от друга (табл.4.28). Сумма эффективных температур при первом сроке укрытия составила в 2000 г. 683,7С и в 2001 г. - 541,6С, что выше контроля на 225,9 и 119,2С соответственно. Дополнительная сумма тепла при втором сроке была на 60,6...210,6С, при третьем сроке - на 33,4...189,2С выше, чем на открытом участке. Более высокая разница в дополнительном тепле наблюдалась в 2000 г., так как земляника была укрыта более длительное время. В 2001 г. весна была теплее и все фазы развития проходили быстрее.
В вегетационный период 2001 г. было теплее и поэтому среднесуточная температура на контроле и под укрытием спанбондом выше, чем в 2000 г. (табл. 4.29). В вариантах с укрытиями среднесуточная температура в среднем за 2 года выше, чем на контроле на 1,1...3,3С, что положительно повлияло на растения. Самая высокая температура наблюдалась при Ш сроке укрытия 18,4С в 2000 г. и 21,2С в 2001 г.
В солнечную погоду температура под укрытиями нередко превышала контроль на 3,6...7,5С, иногда максимальная температура в такие дни превышала контроль на 15,0С, но она не поднималась выше 43,0С, и поэтому растения не получали ожогов. В пасмурные дни разница температур между открытым и закрытым грунтом была меньшей - 1,6...5,2С.
При понижении температуры на открытом участке в ночные часы до -5,0...-4,5С, под укрытиями температура опускалась только до 0...+1 С, т.е. заморозков не было. Это объясняется тем, что разница температур под укрытием и над укрытием способствовала образованию конденсата на спанбонде, что препятствовало проникновению холодного воздуха под укрытия. На укрытых участках температура на поверхности почвы выше, чем на открытом участке на 1,4...3,0С в 2000 г. и на 5,7...6,2С в 2001 г. (табл. 4.30). Укрытия способствовали более сильному прогреванию почвы (табл. 4.31 и 4.32). На глубине почвы 5 см при укрытии температура превышала контроль в среднем на 0,9... 1,1 С, на глубине 10 см - на 1,1..Л,2С.
На контроле освещенность на уровне листьев составила 89 тысяч люксов, под спанбондом она была ниже из-за пыли и конденсата в 1,3 раз по сравнению с открытым участком. По данным А.Г. Резниченко (1961 г.), освещенность на открытой поверхности выше оптимума и ближе к максимуму, и поэтому при укрытии освещенность ближе к оптимальной. Такая освещенность не угнетает растения, так как при укрытии улучшается микроклимат через повышенную температуру и влажность, то растения развиваются лучше и дают более высокий урожай. Укрытия препятствовали испарению влаги с растений и из почвы. Влажность в оба года исследований в слое почвы 0-10 см выше контроля на 0,3-1,1% в 2000 г., на 0,8-1,5% к абсолютно-сухой массе в 2001 г. (прил. 12). Под укрытиями наблюдалось не только увеличение влажности почвы, но и увеличение относительной влажности воздуха (табл. 4.33).
Экономическая эффективность приемов повышения урожайности плодоносящей земляники
Земляника 1999 и 2000 гт. посадки находилась на близких по своему составу почвах, поэтому данные экономики рассчитаны в среднем по двум участкам (по каждому участку - прил. 15-16).
Применение биопрепаратов на плантации плодоносящей земляники сорта Фестивальная увеличило количество затрат на 1,5-5,3 тысяч рублей/га (табл. 5.3), но эти затраты покрывались за счет получения в этих вариантах дополнительной продукции, а следовательно, и дополнительной прибыли, которая составила 33,5-129,7 тысяч рублей на 1 гектар.
Из всех биопрепаратов наибольшим уровнем рентабельности отличался вариант с однократным опрыскиванием 0,1% Теллурой-М, который составил 175,5%, что выше контрольного фона на 131,2%. При этом себестоимость полученной продукции была наименьшей 9,1 тысяч рублей за 1 т ягод. Несколько меньший уровень рентабельности (160,8%) оказался у варианта с применением хитозана.
На сорте Первоклассница, также как и на сорте Фестивальная применение биопрепаратов способствовало увеличению экономической эффективности. Себестоимость 1 т ягод в этих вариантах снизилась на 2,2-3,8 тысяч рублей по сравнению с неудобренным фоном. Прибыль возросла в вариантах с применением двукратной обработки 0,05% и однократной обработки 0,1% растворами Теллурой-М и составила 404,2 и 394,7 тысяч рублей/га, что превышало контроль на 230,5 и 221,0 тысяч рублей. Эти же варианты отличались наибольшей экономической эффективностью, где уровень рентабельности составил 373,2% и 366,1%.
Укрытие плантации плодоносящей земляники спанбондом экономически эффективно (табл. 5.4). Укрытия способствовали забегу в плодоношении на 4-6 дней. Цена на раннюю продукцию (40 руб./кг) была в 1,5 раза выше, чем в обычные сроки (25 руб./кг). Несмотря на дополнительные затраты на покупку спанбонда и его применение, получено прибыли на 46,8-92,7 тысячи рублей больше, чем с открытого участка (35,9 тысяч рублей/га). Наибольшая прибыль (128,6 тысяч рублей), наименьшая себестоимость 1 т ягод (13,6 тысяч рублей) получены при I сроке укрытия. Уровень рентабельности при этом составил 117,0%, что на 77,8% выше по сравнению с открытым участком. Таким образом, применение стимуляторов роста и укрытий на плантации плодоносящей земляники показывали высокую экономическую эффективность.
Применение биогумуса на пикировочном участке земляники сортов Фестивальная и Анастасия позволило увеличить выход стандартной рассады на 22,8 и 36,0% по сравнению с неудобренным фоном. Па сорте Фестивальная Ромашка самое большое количество стандартной рассады 158,4 штУм получено при двукратной обработке 0,05% раствором Теллуры-М, что составило 120,9% к контролю.
Из изученных типов укрывных материалов при использовании весной лучший эффект получен при укрытии участка доращивания рассады спанбондом. Повышенная температура, влажность воздуха и почвы способствовали увеличению выхода стандартной рассады на 27,8% по сравнению с открытым участком. Укрытие пикировочного участка спанбондом в августе обеспечивало забег в развитии и увеличивало выход стандартной рассады на 75,5% по сравнению с открытым участком.
Наиболее эффективно применение однократного опрыскивания 0,1% Теллурой-М проявилось на плодоносящей землянике сорта Фестивальная, прибавка к контролю составила 89,1-118,0%. Па сорте Первоклассница наилучший эффект получен при применении биогумуса и двукратном опрыскивании 0,05% Теллурой-М, обработка которыми повысила урожайность на 172,0% (1999 г. посадки) и 56,5% (2000 г. посадки) по сравнению с неудобренным фоном. Благоприятный температурный и водный режим складывался при первом сроке укрытия (после схода снега), в результате чего продуктивность земляники в целом за 2 года увеличилась в 1,6 раз по сравнению с открытым участком.
