Введение к работе
Актуальность темы. Рациональное развитие картофелеводства требует новых научных решений для обеспечения населения важнейшим, незаменимым продуктом питания - «вторым хлебом», и перерабатывающей промышленности сырьем. Мировая площадь под картофелем составляет более 18,0, в России - 3,3 млн. га. Средняя урожайность клубней в последние годы в Российской Федерации составляет 10,1-10,6, а в мире - 14,6 т/га. Потребление картофеля на душу населения в России - одно из самых высоких в мире - 120 кг.
Лесостепь Поволжья относится к числу благоприятных по природно-климатическим условиям районов России для возделывания картофеля, что определяет его важное народно-хозяйственное значение в регионе. Вместе с тем в картофелеводстве России, в том числе в лесостепи Поволжья в последние годы произошли значительные изменения. Применение энергоемких технологий и ограниченность энергоресурсов привели к удорожанию производства картофеля. Посевные площади под картофелем значительно сократились и, особенно, в общественном секторе производства. Так, в Республике Татарстан за последние 10 лет посевная площадь в общественном секторе сократилась с 31,6 до 14,3 тыс. га. Сокращение посевных площадей произошло в результате высокой трудоемкости возделывания культуры, из-за высокоі затратных операций (внесение органических и минеральных удобрений и пестицидов, механизация уборки и сортировки клубней), а также отсутствия у производителей своевременной сортосмены и научно-обоснованной технологии возделывания культуры.
Как следствие, валовой сбор картофеля в сельскохозяйственных предприятиях уменьшился на 37,2%. Если в 1994 г. он составлял 332,0 тыс., то в 2004 г. - 208,6 тыс. т. Остается низкой и урожайность клубней, несмотря на то, что потенциал высокопродуктивных отечественных сортов картофеля высок - 40-45 т/га. За последние годы средняя урожайность картофеля в хозяйствах была в пределах 10,5-12,5, а в 2004 г.- 14,9 т/га. Вместе с тем для удовлетворения потребностей населения в картофеле и перерабатывающей промышленности в сырье необходимо довести урожайность клубней до 25-35 т/га.
В современных условиях особое значение приобретает разработка и внедрение экологически безопасной, ресурсосберегающей технологии возделывания картофеля. Она предполагает полное удовлетво-
рение потребностей растений в элементах питания на основе комплексной оценки содержания их в почве и потребления растениями. При этом важнейшей задачей при разработке зональной технологии возделывания культуры является поиск лучшего предшественника в научно-обоснованном севообороте, оптимальных способов подготовки семенных клубней, сроков, глубины, способов посадки, площади питания растений и доведение ее до производителя.
Не менее важно при ограниченном наличии энергоресурсов сокращать расходы при возделывании культур, сохранять и повышать почвенное плодородие. Особую актуальность это приобретает в картофелеводстве - отрасли, основанной на энергоемкой технологии с большим выносом из почвы питательных веществ. В перспективе основным направлением развития этой отрасли является разработка оптимальной высокопродуктивной ресурсе- и энергосберегающей тех-. пологий возделывания картофеля, обеспечивающей высокую эффективность и экологичность применительно к условиям лесостепи Поволжья.
Исследования проводили в соответствии с тематическим планом НИР кафедры ресурсосберегающих технологий производства продукции сельского хозяйства ФГОУ ВПО «Татарский институт переподготовки кадров агробизнеса» в 1994-2004 гг.
Цель и задачи исследований. Целью исследований явилось теоретическое обоснование и разработка наиболее эффективных приемов регулирования продуктивности картофеля различных групп скороспелости на основе оценки потенциала агроклиматических и почвенных ресурсов лесостепи Поволжья, энергоресурсосбережения, оптимизации минерального питания и совершенствования элементов агротехники возделывания культуры, обеспечивающих повышение урожайности и качества клубней.
Для достижения цели необходимо было решить следующие задачи:
выявить роль основных экологических факторов в формировании урожаев картофеля и способы повышения эффективности в адаптивных технологиях возделывания культуры;
обосновать возможность получения урожая, формирующегося за счет эффективного плодородия почвы, установить оптимальные нормы удобрений под запланированные урожаи с учетом биологических возможностей сортов картофеля различных групп спелости;
определить оптимальный способ подготовки семян, срок, глубину, способ посадки и оптимальную площадь питания растений, обеспечивающие лучшие условия для роста, развития растений, повышения урожайности и качества клубней;
дать экономическую и энергетическую оценку возделывания картофеля в зависимости от изучаемых приемов агротехники.
Научная новизна. Впервые в условиях лесостепи Поволжья применен комплексный системный подход к разработке энергосберегающей адаптивной технологии возделывания картофеля. Проведены комплексные исследования физиологических параметров с учетом характеристик фотосинтетического аппарата, определяющих продуктивность сортов картофеля и зависимость их от климатических факторов, способа подготовки семенных клубней, срока, глубины, густоты, способа посадки и фона питания. Установлено влияние данных приемов на формирование урожая и показатели качества клубней изучаемых сортов картофеля. Получены новые экспериментальные данные по эффективности использования разных сортов картофеля для условий зоны.
Основные положения, выносимые на защиту:
внесение удобрений в нормах, рассчитанных балансовым методом на запланированную урожайность, исходя из агрохимических показателей почвы участка и коэффициентов использования питательных веществ из почвы и удобрений;
оптимизация условий фотосинтезирующей деятельности посевов картофеля путем проращивания семенных клубней, сдвига сроков посадки в период интенсивного поступления ФАР и тепла (более ранние сроки посадки, уменьшение глубины посадки, оптимальная площадь питания и способ посадки);
оптимизация агрохимических параметров минерального питания растений с помощью внесения органических удобрений и расчетных норм туков, формирование заданных урожаев картофеля сортов различной спелости с хорошими показателями качества клубней. Применение для некорневого внесения молибденово-кислого аммония значительно снижает содержание нитратов в клубнях;
посадка картофеля в оптимально ранние сроки: ранние сорта в первую декаду, а остальные группы спелости — не позднее второй декады мая, чтобы возможно большая часть вегетации совпала с периодом наибольшего прихода ФАР и тепла;
лучшая глубина посадки для картофеля сорта Гатчинский- 8-10 см;
оптимальная норма посадки картофеля сортов Невский и Романе на черноземных почвах - 56,8 тыс., сорта Сантэ на серой лесной почве - 57,1 тыс. шт./га;
некорневая обработка (в фазу бутонизации и через две недели) 0,1% раствором молибденово-кислого аммония при густоте посадки 57,1 тыс. клубней на 1 га на 10% повышает урожайность и в 2,06 раза снижает содержание нитратов в клубнях картофеля сорта Сантэ;
грядово-ленточный способ посадки картофеля на черноземных почвах создает лучшие условия для более длительной работы листового аппарата, повышает фотосинтетический потенциал посевов, накопление сухой массы растений, снижает заболеваемость растений фитофторозом, повышает урожайность и качество клубней по сравнению с гребневой посадкой.
Практическая значимость заключается в разработке научно обоснованной технологии выращивания запланированных урожаев картофеля с хорошими качественными характеристиками, направленная на решение важной народнохозяйственной проблемы обеспечения населения высококачественными лежкоспособными клубнями. Она обеспечивает возможность хозяйствам разных форм собственности и населению использовать при выращивании картофеля разработанные рекомендации. Это позволяет в условиях лесостепи Поволжья получать стабильные урожаи картофеля с высоким качеством клубней.
Реализация результатов исследований. Основные результаты исследований опубликованы в научных статьях, центральных журналах, в сборниках научных трудов, изложены в книге «Эффективность возделывания картофеля в Поволжском регионе», которые используются в практической работе специалистов при выращивании картофеля. Научные разработки внедряются в хозяйствах Республики Татарстан и используются в учебном процессе Татарского института переподготовки кадров агробизнеса и Казанского ГАУ при чтении курсов «Растениеводство» и «Земледелие» студентам и слушателям ФПК, отражены в учебных пособиях и рекомендациях.
Публикации. По теме диссертации опубликованы 29 научных статей. В изданиях, рекомендованных ВАК для докторских диссертаций, опубликовано 4 работы. Материалы диссертации отражены в 3-х монографиях объемом 23,0 п. л. Общий объем изданий 34,8 п. л.
Апробация работы. Основные положения диссертации были доложены и получили положительную оценку на научных конференциях профессорско-преподавательского состава, аспирантов и научных сотрудников Казанской ГСХА (1994-2004 гг.), на научно-практических конференциях ТИПКА (1994-2004 гг.), а также на Всероссийской научно-практической конференции (Казань, 2004 г.).
Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 426 страницах, состоит из введения, 8 глав, выводов и рекомендаций производству. Работа содержит 174 таблицы, 68 приложений. Список литературы включает работы 569 наименований, из них 70 -на иностранных языках.
