Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Почвенно-климатические условия и состояние картофелеводства в Северокавказском регионе 11
1.1. Характеристика основных зон выращивания картофеля . 11
1.2. Агрометеорологические условия в годы исследований. 21
Глава 2. Методика проведения опытов. 33
Глава 3. Влияние природных стимуляторов на рост, развитие и урожайность клубней раннего картофеля . 46
3.1. Подготовка семенного материала к посадке. 46
3.2. Роль предпосадочной обработки клубней на развитие картофеля. 51
3.3. Динамика накопления урожая и показатели качества клубней в зависимости от способа предпосадочной обработки и проращивания. 53
3.4. Кулинарные качества клубней различных сортов картофеля. 59
Глава 4. Возделывание картофеля в биологическом земледелии 63
4.1. Действие сидератов на свойства почвы, качество и урожайность клубней картофеля . 63
Глава 5. Значение цеолитсодержащих глин в повышении продуктивности клубней картофеля 110
5.1 Использование цеолитосодержащих глин ирлитов при возделывании различных сортов картофеля. 110
5.2. Использование ирлитов в лесостепной зоне на выщелоченном черноземе. 136
5.3. Использование ирлитов в горной зоне на горно-луговых почвах 149
Глава 6. Методы отбора в элитном семеноводстве картофеля 162
6.1. Отбор семенных клубней по устойчивости к болезням 162
Глава 7. Совершенствование методов хранения картофеля . 191
7.1. Потери картофеля при хранении. 191
7.2. Качество клубней различных сортов картофеля в зависимости от агроприемов. 209
7.2.1. Краткие оценки качества клубней картофеля используемого для переработки 212
Глава 8. Экономические и энергетические обоснования сортовых технологий 227
Выводы и предложения 234
Список использованной литературы 237
Приложения 291
- Характеристика основных зон выращивания картофеля
- Действие сидератов на свойства почвы, качество и урожайность клубней картофеля
- Отбор семенных клубней по устойчивости к болезням
- Экономические и энергетические обоснования сортовых технологий
Введение к работе
Актуальность. Разработка научной методологии и агроэкологической оценки пригодности отдельных зон для возделывания картофеля становится критерием успешного решения продовольственной программы. Агроэкологи-ческие подходы к разработке технологических приемов возделывания картофеля вполне обоснованы, ибо каждая из многочисленных составляющих почвенного плодородия в совокупности с потенциалом сортов картофеля выявляет собой сложную систему взаимодействия экологических факторов и почв в логически закономерном ряду «почва - растения - окружающая среда».
Согласно современным теоретическим представлениям, продуктивность агроэкосистем определяется интенсивностью процессов переноса тепла, влаги и элементов минерального питания в этой трехзвенной системе, представляющей единый процесс энергомассообмена. Интенсивность энергомассооб-мена служит основой накопления в почвах органического вещества и элементов питания, напрямую определяющих уровень плодородия почв и продуктивность агроценозов (Лыков A.M.,. 1990). Многообразие вариантов эколого-функциональной зависимости продуктивности посадок картофеля от условий окружающей среды и технологии возделывания обуславливает пространственную неоднородность плодородия почв. Это является основным условием разработки эффективных малоэнергоемких зональных технологических приемов возделывания сортов картофеля, наиболее адаптивных для конкретных агроклиматических зон.
Цель и задачи исследований. Цель исследований заключается в разработке общей концепции и теоретическом обосновании агроэкологических принципов возделывания картофеля с учетом зональных особенностей почвенного покрова в горной, предгорной и степной зонах центрального Кавказа.
В задачу исследований входило:
- дать сравнительную оценку методам предпосадочной подготовки
клубней и выявить их влияние на урожай и качество;
исследовать физиологические особенности сортов в условиях вертикальной зональности Северного Кавказа;
разработать приемы управления продукционным процессом агроцено-за картофеля путем подбора сидеральных культур;
изучить влияние местных агроруд на урожай и качество клубней картофеля;
установить оптимальные параметры доз стимуляторов роста;
оценить показатели экологических факторов формирования высокого урожая клубней картофеля в агроклиматических зонах Предкавказья;
определить оптимальные схемы посадки в 3-х контрастных природно-экологических зонах;
выявить наиболее продуктивные сорта в конкретных экологических условиях;
показать изменения лёжкости клубней и как условия хранения подей-
ствовали на технические и семенные качества клубней картофеля;
- провести энергетическую и экономическую оценку изучаемых агро-приемов.
Научная новизна. В результате многолетних исследований на основе учета агроклиматических ресурсов региона и биологических особенностей районированных и перспективных сортов разработаны теоретические и практические основы формирования высокопродуктивных агрофитоценозов картофеля в условиях центрального Предкавказья.
Изучены вопросы накопления урожая сырой биомассы и сухого вещества, химического состава картофеля в зависимости от способа обработки клубней и почвы, способов посадки, использования сидератов и агроруд -ирлитов, на урожайность, сохранность и технические качества клубней.
Впервые установлена закономерность сохранности клубней при использовании ирлитов и защищена патентом на изобретение.
Изучены и установлены зонально-экологические особенности формирования, урожая клубней картофеля различных сортов по группам спелости. Обоснованы количественные показатели абиотических и эдафических факторов, влияющих на процессы роста и развития растений картофеля.
Впервые проведено комплексное изучение продукционного процесса с учетом структурных характеристик фотосинтетического аппарата при разных схемах посадки и с запашкой сидеральных культур. Разработаны технологические схемы для районированных и новых сортов картофеля (патенты № 2224397; 2159028; 2242108; 2155463).
Разработаны и обоснованы оптимальные дозы агроруд при предпосевной обработке клубней и в условиях хранения, изучен механизм их действия в различных экологических условиях. Исследования являются составной частью тематического плана НИР Горского государственного аграрного университета, номера государственных регистрации 01.980003166 и 01.2.0708210.
Дана экономическая и агроэнергетическая оценка адаптивных технологий возделывания сортов картофеля различных групп спелости.
Практическая значимость и реализация результатов исследований. Разработана и апробирована в производстве адаптивная энергосберегающая технология возделывания сортов картофеля различных групп спелости - в разных экологических зонах Северного Кавказа.
Использование новых технологий, благодаря комплексному подходу от подготовки клубней к посадке до хранения, обеспечивает получение высоких урожаев картофеля.
Выявленные в процессе исследований адаптивные сорта представляют практический интерес для повышения урожая и его качества, сохранения и повышения плодородия почвы в картофельных агроценозах. Используемые агроруды и сидеральные культуры активизируют микрофлору, что способствует повышению урожая, росту содержания подвижных форм элементов питания в почве, высокой продуктивности культуры.
Полученные результаты могут быть использованы в учебном процессе в высших учебных заведениях по курсу растениеводства.
Результаты исследований апробированы в производственных условиях вертикальной зональности Северного Кавказа в республиках Северная Осетия-Алания и Кабардино-Балкария.
Совместно со специалистами Министерства сельского хозяйства республики Северная Осетия - Алания, СКНИИГПСХ и ФГОУ ВПО «Горский ГАУ» разработаны и реализуются рекомендации по повышению урожайности, семенной продуктивности и качества клубней картофеля. Основные положения, выносимые на защиту:
концепция технологии возделывания картофеля в условиях центрального Предкавказья, основанная на оценке агроэкологических, абиотических, эдафических условий;
управление продукционным процессом агроценоза картофеля путем оптимальных способов обработки почв, посадки и режима питания;
влияние запахиваемой массы сидеральных культур на биологическую активность почвы и на физиологические процессы растений картофеля;
влияние уровня питания, экологически чистых органических соединений (ирлитов), сидеральных культур, площади питания и условий выращивания на продуктивность и качество урожая различных сортов картофеля;
использование местных агроруд для улучшения лежкости клубней картофеля;
экономическая и эколого-энергетическая оценка разработанной технологии возделывания картофеля.
Апробация работы. Материалы диссертации апробированы: на Всероссийских научно-практических конференциях НПО «Горное» Биолого-экологические особенности ландшафтного земледелия в горах и предгорьях Северного Кавказа (Владикавказ, 1999); «Индикаторы устойчивого развития горных территорий» (СОГУ Владикавказ, 1999); Международные научно-практические конференции: «Продовольственная безопасность России: качество продуктов питания 99», (Воронеж, 1999); «Нетрадиционное растениеводство. Эниология. Экология и здоровье» (Алушта, 2000); «Экологически безопасные технологии в сельскохозяйственном производстве XXI века» (Владикавказ, 2000); «На чтениях посвященных 75-летию Зоофака 1929-2004» (Владикавказ, 2004); 1, 2 и 3 международные конференции (Владикавказ, 2005; 2006; 2007); «Горные и предгорные земли Северного Кавказа. Пути предотвращения деградации и восстановления их плодородия» (Владикавказ, 2006); «Проблемы землепользования в зоне рискованного земледелия» (Саратов 2007); «Агроэкологические проблемы сельскохозяйственного производства», II - международная научно-практическая конференция (Пенза 2007); «Актуальные вопросы аграрной науки и образования посвященной 65-летию Ульяновской ГСХА» (Ульяновск 2008); «Вавиловские чтения, посвященные
120 годовщине со дня рождения Н.И. Вавилова» (Саратов 2008); «Актуальные проблемы экологии и сохранения биоразнообразия» (Владикавказ, 2008);
По выступлениям на конференциях (1998, 2004, 2005 гг.) подготовлены для широкого внедрения в СОЦНТИ информационные листы. Основные положения диссертационной работы обсуждались и получили положительную оценку на ежегодных научных конференциях и ученых советах Горского ГАУ (Владикавказа, 1998-2006).
Публикации в печати. По материалам диссертации опубликовано 63 работы, в том числе 8 в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, получено 5 патентов на изобретение.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, семи глав, выводов, предложений производсгву-списка использованной литературы и приложений. Работа изложена на /отстраницах компьютерного текста, содержит 5Ц таблиц, 15 рисунков,іД^приложений. Список использованной литературы включает6В4-наименований, в т. ч. оіиностранньїх авторов.
Характеристика основных зон выращивания картофеля
Территория Северного Кавказа расположена одновременно в горной, предгорной и равнинной (лесостепная и степные зоны) части. Такое расположение определяет большое своеобразие и неоднородность природных условий и, в частности, почв.
Основной закономерностью расположения, как почв, так и всего комплекса природных условий является вертикальная зональность в равнинно-предгорной части и высотная поясность в горах. Сложность и разнообразие почвенного покрова территории краев, республик и области возрастает еще и вследствие неоднородности рельефа всей территории региона, а также гидрологических условий местности и особенностей почвообразующих пород.
С севера на юг от полупустынных степей (с абсолютной высотой 150 м над уровнем моря) до снежных вершин Бокового хребта Главного Кавказа (с абсолютной высотой 4500 м) выделяются в равнинно-предгорной части три природно-сельскохозяйственные зоны — горная, лесостепная и степная (Трофименко К.И., 1959; Трофименко К.И., Бясов К.Х., Головлев В.И., 1977).
Республика Северная Осетия-Алания расположена на северных склонах Центрального Кавказа. Несмотря на небольшую площадь (8 тыс.км ) территория республики характеризуется большим разнообразием почвенно-климати-ческих условий. В ней выделяются три природные зоны, в каждую из которых входят подзоны и микрозоны (Бясов К.Х, Олисаев В.А., Вагин B.C., 1999).
Наши исследования проводились в степной (110-200 м. н. у. м. в ОПХ «Октябрьское») Моздокского района, предгорной (590м н.у.м., с. Михай-ловское) и горной (1450м н.у.м., с. Даргавс) зонах Пригородного района.
Степная зона. В нее входят регионы и части их, в Ростовской области - Донской (Морозовско-Николаевский), Левочирский (Чернышевско-Обливский), Доно-Сало-Манычский, Восточно Верхне-Сальский (Заветинский}, а в Краснодарском крае - Темрюкский, Анапский, Туапсинский районы, большие Сочи. В Ставропольском крае - Ипатовский, Петровский, Благодарненский, Буденовский, Ольгинский районы. В Кабардино-Балкарии — Терский, Майский, Прохладненский районы. В Северной Осетии - Моздокский, без юго-восточной части и Кировский, без юго-восточной и юго-западной частей. В Чечено-Ингушетии — северная часть Надтеречного района и южные части Наурского и Шелковского районов. В Дагестане - юго-западная часть Терско-Сулакской низменности.
Равнинная зона занимает площадь 90,7 тыс га, охватывает Моздокский административный район. Зона расположена в пределах высот 110-200 м н.у.м. с общим наклоном с юга на север. Равнинность рельефа местами нарушается древними и современными террасами р. Терек. Но, несмотря на равнинность территории зоны климатические характеристики складываются из сочетания различных тепло- и влагообеспеченности. ОПХ «Октябрьское» расположено в равниной засушливой степной подзоне, что занимает правобережье р. Терек и склон Терского хребта. Здесь за год выпадает 340-450 мм осадков. Сумма среднесуточных температур выше 10 С составляет 3200-3450 С. Коэффициент увлажнения колеблется в пределах 0,22-0,27. Снежный покров по среднемноголетним данным в 50% зим неустойчив, средняя высота его не превышает 4-8 см. Абсолютный минимум воздуха может опускаться до минус 25-27С, а максимум самого теплого месяца - июля может достигать +38 С. Безморозный период длится 175-190 дней. Вегетация растений начинается в конце марта. Количество дней с суховеями и сильными ветрами здесь значительно меньше, чем в равнинной, сухой подзоне. Естественная растительность сохранилась только по склонам Терского хребта и в поймах р. Терек. По вершинам пологих склонов растительность представлена пырейно-разнотравными растительными группировками. По крутым склонам распространены ковыльно-бородавчевые растительные ассоциации.
Почвы ОПХ «Октябрьское» представлены темно-каштановыми. Мощность гумусового профиля (А+В) неэродированной темно - каштановой почвы составляет 49 см.
Природные ресурсы равнинной засушливой подзоны наиболее благоприятны для возделывания зерновых, люцерны, винограда, подсолнечника, овощных, зернобобовых и бахчевых культур. Так же, как в равнинной сухостепной подзоне, ограничивающим урожай фактором является недостаток атмосферного увлажнения при (достаточно) высокой обеспеченности теплом (3200-3450С). Даже при том условии, что различные сельскохозяйственные культуры требуют для своего роста и развития неодинаковое количество тепла, например: пшеница 1300, а картофель ранний 900-1000 С. Для картофеля эта зона считается слишком жаркой и поэтому его надо высаживать в ранние сроки и на орошаемых участках.
Почвы очень бедны подвижными формами азота.
Фосфор (Р2О5) в почвах варьирует от низкого содержания, 11-15 мг/кг, до высокого 46-60 мг/кг. По содержанию калия (К2О) пахотные земли подразделяются на; почвы с повышенным содержанием 201-300 мг/кг; с высоким содержанием 301-400; а на отдельных участках содержание калия превышает 400 мг/кг почвы.
Кислотность почвы рН = 7-7,2 (нейтральная или слабощелочная).
Почвы характеризуются удовлетворительными физическими свойствами. Средняя плотность почвы достигает 1,5-1,7 г/см . Карбонатные горизонты имеют наиболее низкую пористость.
Небольшое количество осадков, слабая оструктуренность и высокая плотность профиля каштановых почв не обеспечивают глубокого их прома-чивания. Осенние осадки обычно увлажняют профиль не глубже 70-100 см.
Общими характерными особенностями почв согласно профиля полевого наблюдения и климатических данных являются: значительная по глубине гумусовая окраска почвенного профиля, постепенно уменьшается с глубиной и переходящая от одного горизонта в другой.
Комковато-зернистая, пороховидная крупинчатая структура. Отмечается истощенность почвенных горизонтов червями и другими землероями. Наблюдается карбонатность почв, т.е. содержание большого количества углекислой извести в поверхностном горизонте, что связано с особенностями климата, количеством осадков, мягкими зимами и высокой годовой температурой. Почвообразующими породами являются желто-бурые карбонатные глины.
Изложенные природно-климатические условия отрицательно влияют на урожайность картофеля. Получение устойчивых высоких урожаев этой культуры возможно только при орошении с учетом подбора доз удобрений, способов их внесения и применения других агротехнических приемов.
Лесостепная зона (Предгорная). В Ростовской области в эту зону входят Северо-Задонский (Казанско-Веденский), Доно-Донецкий (Чертково-Быковско-Тарасовский) и Донецкий (Зверево-Шахтинский) районы. В Краснодарском крае — Ейский, Сущевский, Новопокровский, Каневский, Ленинградский, Тихорецкий, Павловский, Староминский, Щербиновский и Белоглинский районы. В Ставропольском крае и Карачаево-Черкессии — Предгорный, Суворовский, Усть-Джегутинский (северная часть) и северная половина Черкессии. В Кабардино-Балкарии — Баксанский, Зольский, Урванский, Чегемский районы и земли г. Нальчика. В Северной Осетии — северные части Пригородного, Дигорского, Ардонского и Ирафского районов. В Чечено-Ингушетии — центральная часть Сунженского, северные части Ачхой-Мартановского и Урус-Мартановского районов, южная часть Грозненского районов. В Дагестане — юго-западная часть Терско-Сулакской низменности.
В республике Северная Осетия - Алания площадь 256,4тыс. га, охватывает Северо-Осетинскую наклонную и Змейскую предгорные наклонные равнины, а также склоны Кабардино-Сунженской, Силтанукской и Дзагепбарзской возвышенностей, между высотами 500-926 м.н.у.м. Внутри зоны выделяются три подзоны: неустойчивого, достаточного и повышенного увлажнения. Рельеф зоны разнообразный: в подзоне повышенного увлажнения изрезана многочисленными балками и руслами горных рек, а в подзонах достаточного и неустойчивого увлажнения - выровненный, с общим наклоном с юго-востока на северо-запад. (Бясов К.Х., Дзанагов С.Х., и др. 2000).
За год выпадает в среднем 670мм осадков (прил. 1), максимум которых приходится на май — июнь. Коэффициент увлажнения составляет 0,36-0,45.
Сумма среднесуточных температур воздуха, выше 10С, составляет 2700-3000С. Безморозный период около 185 дней длится в среднем с 17 апреля по 18 октября. Средняя дата окончания весенних заморозков 5 апреля, а начало осенних 22 октября.
Действие сидератов на свойства почвы, качество и урожайность клубней картофеля
Удобрение почвы зелеными растениями было известно за много веков до нашей эры. Еще в глубокой древности римские земледельцы обратили внимание на удобрительные свойства бобовых растений. Однако родиной зеленого удобрения считают страны с древней земледельческой культурой -Китай и Индию, которые возделывают растения в качестве сидерата около 3000 лет (Алексеев Л.З., 1959; Майсурян, Атабекова, 1974).
В Вероне зеленое удобрение стало распространяться в XV веке сначала в Италии, затем во Франции и Испании. В конце XVII века - в Германии, где в качестве сидеральной культуры широко использовали многолетний люпин, который затем был завезен в Польшу.
В России первые опыты с сидератами проводились П.В. Будриным с 1881 по 1905 гг. на опытном поле в Новой Александрии и профессором СМ. Богдановым с 1888 года на почвах бывшего Родомысельского уезда. После 1917 года исследования по применению сидератов велись в Смоленской, Псковской, Новгородской опытных станциях, в Московской сельскохозяйственной академии. Этими опытами и было положено начало внедрения сидерации в России.
Впервые, термин «сидерации» предложил в XVII века французский ученый Ж. Виль, а культуру - сидератом Петербургский, (1985).
В современном определении под зеленым удобрением (сидерацией) понимают заделку в почву еще неотмерших зеленых, сочных, частично одревесневших растений, богатых сахарами, крахмалом, белком и азотом, а также корней растений, еще функционирующих ко времени обработки почвы (Кант Г., 1982). Это принципиально отличает зеленое удобрение от заделки в почву других органических удобрений, будь то сухих (солома) или частично перепревших (навоз). В настоящее время вопросами применения зеленых удобрений занимаются во многих почвенно-климатических зонах России. Научные учреждения рекомендуют для использования на сидерацию в самостоятельных и промежуточных посевах большой набор культур. Из бобовых - многолетний и однолетний люпин, сераделлу, донник, озимую и яровую вику, горох посевной и полевой, астрагал, чину, клевер, чечевицу, эспарцет, сою; из злаковых - озимую рожь, райграс однолетний и многолетний; из крестоцветных - горчицу, озимый и яровой рапс, озимую сурепицу, масличную редьку и др. (Фольмер Н.И., Пантюхова М.К., 1977; Минеев В.Г., 1984; Агеев В.В., 1986; Тамонов A.M., Лукин СМ., Новиков М.Н., 1990; Довбан К.И., 1996; Алимбегова А.В., 2006; Carlier L.A., Andrries А..Р. 1978; BoguetD., Dabney S. 1991; Bhardwaj K., DatteN. 1995).
Однако возможности зеленого удобрения часто недооценивают, поскольку об эффективности сидерации в большей степени судят по образованной надземной растительной массы и количеству корневых остатков, тогда как культуры, выращиваемые на зеленое удобрение, обладают широким спектром целенаправленного воздействия фитосанитарного, противоэрозионного и почвоулучшающего характера (Чернеков, 1974; Карин и др., 1977; Иванова И.А., 1979; Haddon, 1953; Morrison К.J., 1981; Jiao Bin, 1983; Parsons J.W., 1984; Elers, Hartmann, 1987; Kretzschmar, 1987 Тужилин B.M. и др., 1990; Чуданов И.А. и др., 1997; Лошаков В.Г., 2001; Максютов Н.А., 2002, Нескородов В.В., Куркин A.M., 2006, Целовальников А.А., 2006; Басиев С.С. 2008).
Потребление минеральных удобрений в сельском хозяйстве нашей страны за последние 10 лет уменьшилось в 8,3 раза и остановилось на уровне 1...1,3 млн. тонн, в среднем 15 кг NPK на 1 га посевов. При этом уровень производства минеральных удобрений отечественной промышленностью сейчас даже несколько выше, чем в 1990 году. Общий баланс питательных веществ в почвах пашни отрицательный и достиг более 100 кг/га. (Базилинская М.В., 1989; Черепанов 2002;). Причина такого ненормального положения состоит в остром недостатке финансовых средств в подавляющем числе сельхозпредприятий, из-за диспаритета цен на промышленную и сельскохозяйственную продукцию (Федотова Л.С., Тимошина Н.А., Новикова М.А., 2005).
Существенное снижение урожайности сельскохозяйственных культур оказало в свою очередь негативное влияние на животноводческий комплекс — один из основных источников получения органических удобрений. Следствием чего, становится низкий уровень применения органики, который по современным оценкам составляет 70 млн. тонн, в год или 0,5т/га. Причем причиной снижения внесения органических удобрений служит не только уменьшение валового поступления от животноводческой отрасли, но и экономические доводы, которые утверждают, что внесение органических удобрений на поле, находящемся, на расстоянии более чем 5 км от животноводческих ферм, нерентабельно. (Иванюк В.Т., Сергиенко В.А., 1988; Белаус Н.М., 1996; Миркин и др. 2002).
В этих условиях зеленому удобрению должно быть уделено большое внимание, как мощному средству повышения плодородия почвы. Оно оказывает на почву и систему земледелия в целом комплексное воздействие: способствует накоплению гумуса и азота, что в значительной степени улучшает физические ее свойства (влагоемкость, связность, плотность ит. д.), а также снижает дефицит азота в системе почва-растение; значительно возрастают продуктивность севооборота и качество получаемой продукции (Минеев В.Г., 1984; Богданов СИ., 1996; Бзиков М.А. и др. 2007).
Разлагаясь и поставляя в почву негумифицированное органическое вещество, сидеральные культуры обогащают пахотный слой лабильными формами органического вещества. В исследованиях С.Н.Зудилина (1997) в Самарской ГСХА изучали влияние сидеральных паров (рапсового, горохового и сурепицы) на некоторые показатели плодородия почвы и рассчитывали баланс гумуса. В среднем за три года урожай зеленой массы гороха составил 272 ц/га, рапса 265 ц/га и сурепицы 215 ц/га. С надземной и корневой массой гороха в почву заделали 145,1 кг/га азота, 27,6 кг/га фосфора, 121,8 кг/га калия, рапса и сурепицы -170,4; 25,6; 150,8 кг/га и 154,9; 29,5; 141,3 кг/га, соответственно. Был достигнут положительный баланс гумуса во всех трех вариантах: по рапсу он составил +2,17; сурепицы + 1,24; гороху+1,55 ц/га
Запашка сидерата (донник 25т/га) увеличивала запасы гумуса в пахотном слое выщелоченного чернозема на 3,9-.4,9 т/га за ротацию севооборота (Гаврилов A.M., 1985; ДедовА.В., 2002; Захаренко В.А, Кираев, 2002; Бекузарова С.А., Фарниев А.Т., Байсангуров Э.К. и др. 2003).
В опытах Е.Н. Кузина, Г.Е. Гришина, Ю.А. Ильвечева (1999) и И.В.Кузнецова (1977) одна тонна органической массы сидерата способствовала накоплению в пахотном слое дерновоподзолистой почвы от 20,6 до 64,7-153,3 кг гумуса на гектаре в зависимости от вида севооборота. Поступление в почву около 7,0 т/га абсолютно сухого вещества с навозом и растительными остатками обеспечивало в севооборотах положительный баланс гумуса (Довбан К.И., 1986; Зезюков Н.И., 1986; Казанцев В.П., Неворотова Л.И., 1998; Звездычев В.В., Шерстнев С.С., 2002)
Запахивание 111-140 ц/га зеленой массы гороха в пахотный горизонт обыкновенного чернозема в Республике Башкортостан (Науметов Р.В. 1993; Млащенко Н.З., 1999; Середа, Лукьянов 1998) привело к увеличению содержания гумуса на 0,27-0,33% что способствовало повышению урожая зерновых культур в среднем на 12,4% (Каращук И.М., Омаров И.И., 1981; Колбасов И.Д., Курочкин A.M., 1997; Лысенко Ю.И., Смирнов А.А., 1998)
Положительное влияние применения сидерации в стабилизации и увеличении гумуса в почве отмечает Р.С.Шакиров (1999). Так, при запашке зеленой массы донника содержание лабильных гумусовых веществ в выщелоченном черноземе Красноярской лесостепи увеличивается в 1,1-1,2 раза (Карамацев Л.Г., Тарасова Л.С., 1982; Голубев Д.В., Кормилицын В.Ф., 1986)
Отбор семенных клубней по устойчивости к болезням
Наиболее важным и ответственным в элитном семеноводстве является первый этап, предусматривающий непрерывное воспроизводство и улучшение исходного материала путем ежегодного отбора исходных растений (клонов) с дальнейшим испытанием и размножением их в питомниках первичного семеноводства с использованием полевых и лабораторных методов оценок (Максимович М.М., 1951; Чесноков П.Г., 1961; Балашев В.Б.., 1963; Букасов СМ., 1964; Адамов И.И., 1967; Адамов И.И., Пузанков О.П., 1972; Huddema J., 1972; Vogt G., 1972; Карманов C.H., Кирюхин В.П., 1973; Ященко Н.П., Гребенщикова С, 1974; Коршунов А.В., 1977; Анисимов Б.В., 1980; Симаков Е.А., Анисимов Б.В., и др. 2005; Осипов А.И, Шелабина ТА. и др. 2007; Анисимов Б.В., Усков А.И. и др. 2007).
Преимущество клонового отбора перед применяемыми ранее клубневым и покустовомассовым отборами доказано рядом авторов, которые указывают, что в процессе выращивания элитного картофеля он значительно снижает количество пораженных растений и увеличивает урожай до 50% (Терещенко А.И., 1959; Камераз А.Я., 1960; Максимович М.М., 1962; Филиппов Д.И. и др. 1963; Дацюк В.П., 1966; Комар Н.М., 1966; Садовникова В.И., 1966; Сидорова Л., 1965; Чавдаров Ч., 1973; Щербинин А.Ы., Катаев В.А., 1992; Албегов Р.Б., Шорин П.М., Щербинин А.Н. и др, 1998).
В настоящее время отбор исходных растений проводится по комплексу признаков, что позволяет оценить эти растения всесторонне, как по «здоровью», так и по продуктивности.
Исходные растения, отобранные по внешним признакам, могут содержать вирусную инфекцию в скрытом состоянии, поэтому для их оценки в сочетании с визуальным осмотром применяют серологический и индикаторный методы, а в зимне-весенний период метод индексации (Букасов СМ., 1964; Кустарева Н.В., 1966; Сухов К.С, 1960; Сухов К.С, 1967; Дуда Г.Я., 1968; Шмыгля В.А., Филиппов Ц.И., 1969; Щмыгля В.А., 1970; Заец А.И., 1971; 1973; Шмыгля В.А., Черепанова Р.В., Герасимова К.Ф., 1972; Зыкин А.Г., 1974; Чапиевская А., 1975; Карманов С.Н., 1976; Писарев Б.А., Трофимец Л.Н., 1976; Амбросов А.Л., Соколова Л.А., 1976; Игонтов В.Г., 1977; Албегов Х.К., Сорокин И.А., 1982; Черепанова Р.В., 1986; Лапшинов Н.А, Куликова В.И., Антошкина Л.С., 2007).
Рядом авторов (Садовникова В.И., 1966; Писарев Б.А., Трофимец Л.Н., 1976) показано, что между количеством клубней у отбираемых растений и зараженностью их клубневого потомства существует положительная корреляция: зараженность в клонах отобранных многоклубневых растений наблюдается ниже, чем в клонах малоклубневых исходных растений (Садовникова В.И., 1966; 1968; Остапенко Д.П., 1975; Писарев Б.А., Гончаров Н.И., 1977).
Первичное семеноводство картофеля на современном этапе представляет собой не простой отбор растений, случайно уцелевших от заражения, а планомерную работу по созданию безвирусного исходного материала, получаемого путем выращивания здоровых растений из верхушечной меристемы в сочетании с термо-и хемотерапией, и включающую тщательную первоначальную проверку современными методами и предварительное размножение в лабораторно - тепличных условиях. В последние годы в странах с развитым картофелеводством метод верхушечной меристемы широко используется для оздоровления сортов картофеля от вирусных и других болезней с целью использования исходного материала в первичном семеноводстве (Амбросов А.Л., 1964; Миглавс У.Я., 1971; 1971; Московец С.Н., Горбатенко Н.И., Жук И.П., 1973; Кучумов А.П., Анисимов Б.В., 1974; Трофимец Л.Н., 1974; Шелудько Ю.М., Рыбалко А.Е. и др. 1974; Остапенко Д.П., 1975; Рейфман В.Г., Крылова Н.В. и др. 1975; Старцева Л.И., 1975; Трускинов Э., 1975; Трофимец Л.Н., 1975; 1977; Витенко В.А., 1977; Витенко В.А., Остапенко Д.П., Трофимец Л.Н., 1977; Шелудько Ю.М., Рыбалко А.Е., Харута Л.Г., 1977; Трофимец Л.Н., Анисимов Б.В., Литун Б.П., 1978; Степанова Г., 1978; Сердюков Д., Старцева Л., 1980; Николаевская Л.Д., 1990; Замалиева Ф.Ф. и др. 2007; Hiruki С, 1970; Wright N., 1972; Magkinnos J., 1972; Galvert E., 1973; Magdonald D., 1973; Leach S., Hudson D., Hutnter J., 1975; Gucnthuier J., Greer R., 1976; Florian D., Lauer N., 1977; Tanaca S., 1978; Grison G.5 1979).
Использование исходного меристемного материала в первичном семеноводстве предусматривает первоначальное размножение оздоровленных растений в условиях закрытого грунта для сохранения его от повторного заражения вирусной инфекцией (Зыкин А.Г., 1974; 1976; 1978; Трофимец Л.Н., 1977; Гончаров И.Д., Кононученко М.В., Попов С.Н., 1979; Анисимов Б.В., 1980; Жукова М.И., 1998; Кулаков Н.П. и др. 1999; Демидова А.А., 2000).
Выращивание оздоровленного материала в полевых условиях требует быстрейшего его размножения в первичных питомниках с соблюдением комплекса защитных мероприятий (Кучумов А.П., 1962; 1966; Дорожкин Н.А., Амбросов А.Л., 1966; Кучумов А.П., Таранец М.П., 1967; Зыкин А.Г., 1967; 1970; Зыкин А.Г., Шмыгля В.А., 1976; Елисеева З.Н., Гольдин М.И. Гусейнов И.Н., 1971; Онищенко А.И., 1972; Писарев Б.А., Воловик А.С., 1978; Pinkau Н., 1968; Macdonald D., 1973; Paszkowski W., 1973; Максимович М.М., 1982; Ермишин А.П., 1994; Шмыгля В.А., 1986; Усков А.И. и др. 2000)
Влияние комплекса природных и хозяйственных условий на распространение и проявление вирусных болезней картофеля настолько велико и многообразно, что это давало повод считать в течение длительного времени эти условия непосредственными причинами «болезней вырождения» - тяжелых вирусных заболеваний. Эта проблема прошла сложный и длительный путь развития от полного отрицания роли вирусных инфекций в вырождении картофеля до современного взгляда, учитывающего биологические взаимосвязи между картофельным растением, возбудителями болезней, их переносчиками и окружающей средой. Имеющиеся сведения об этих взаимосвязях (Попкова К.В. и др. 1986) сводят к следующим основным положениям:
1. Комплекс природных условий (климат, почва, растительность, высота над уровнем моря, энтомофаги) определяют видовой состав, динамику и численность популяций переносчиков вирусов. Хозяйственные условия (культурная растительность, агротехника, сорта картофеля, применение химических средств и т. д.) влияют на заселенность посадок картофеля переносчиками.
2. Условия вегетации картофеля (схема и густота посадки, развитие ботвы, количество, сроки и способы междурядных обработок, сроки прочисток от больных растений, минеральное питание) оказывают большое влияние на скорость распространения вирусных инфекций.
3. Характер и степень проявления признаков вирусных болезней определяется видом возбудителя, особенностями сортообразца и комплексом условий вегетации в данной и предшествующей репродукциях, хранения клубней и подготовки их к посадке.
Природно - хозяйственные условия влияют на видовой состав и численность важнейших систематических групп переносчиков вирусов. Так, например, видовой состав и плотность популяций тлей на посадках картофеля весьма различны в разных зонах нашей страны. Они не имеют практического значения в самых северных районах возделывания этих культур. В южных районах страны количество и активность тлей на картофеле настолько велики, что заражение здорового материала афидофильными вирусами происходит за 1-2 репродукции (Корсакова Э.А., 1973; Амбросов А.Л., Соколова Л.А., 1976; Шкаликов В.А и др., 2003; Сидоренко О.Д. и др. 2006).
На численность тлей влияет не только географическая широта местности, но и весь комплекс климатических условий: максимальные и минимальные температуры, влажность и количество осадков весной и летом, длительность безморозного периода, а также состав растительности, то есть наличие зимних (основных) и летних растений - хозяев.
Экономические и энергетические обоснования сортовых технологий
По сравнению с другими сельскохозяйственными культурами картофель требует значительных затрат на возделывание и имеет некоторые особенности. На воспроизводство его расходуется большая часть урожая. Формируется урожай картофеля в почве, поэтому возникает множество проблем, связанных с его уборкой, а, следовательно, и с затратами.
Для клубней картофеля, заложенных на хранение, необходимы особые условия. То же самое относится и к транспортировке продукции.
Особенностью развития картофелеводства в нашей стране является то, что значительная часть картофеля производится в индивидуальном секторе (личные подсобные хозяйства колхозников, рабочих и служащих).
На эту категорию хозяйств приходится свыше половины посевной площади картофеля и составляет около 60%.
Все достижения советской власти в области картофелеводства за годы перестройки пришли в упадок, урожаи не превышали 10-15т/га, семеноводство потеряло свои позиции. Цены на сельхоз-продукцию снизились, а на энергоносители резко возросли, себестоимость продукции повысилась, что поставило в кабальную зависимость частного сельхоз -товаропроизводителя. В настоящее время наблюдается некоторый подъем отрасли и, на наш взгляд, это связано с переходом картофелеводства в руки крестьянско-фермерских хозяйств.
Широкое распространение культуры картофеля не исключает экономической целесообразности концентрации его в районах с наиболее благоприятными условиями для производства.
Размещение посевов технического картофеля связано со сложившимся размещением картофелеперерабатывающей промышленности. В тоже время новое строительство картофелеперерабатывающих предприятий должно осуществляться там, где, во-первых, производство картофеля ведется с наименьшими издержками, во-вторых, где оно наиболее выгодно по сравнению с другими сырьевыми культурами и, в-третьих, где картофель мало используется на продовольственные нужды.
Резервы повышения экономической эффективности картофелеводства условно можно разделить на две группы: повышающие урожайность и понижающие производственные затраты в расчете на 1 га посевов. Рост урожайности при неизменном уровне затрат и даже при некотором их увеличении на 1 га посевов ведет к снижению себестоимости 1 ц клубней. При последовательной интенсификации, как правило, возникают дополнительные затраты, однако они окупаются стоимостью прибавок урожая.
Важнейшими путями повышения урожайности являются; внедрение и освоение рациональных севооборотов; применение органических и минеральных удобрений; переход к сплошным сортовым посевам с обеспечением необходимого сортообновления и сортосмены; эффективные меры борьбы с вредителями, болезнями и сорняками; применение мелиорации и орошения с учетом их экономической целесообразности; соблюдение правил агротехники (например, своевременная посадка с применением оптимальной нормы высева и качественного материала и др.) ликвидация потерь при уборке и хранении.
Для получения высоких и устойчивых урожаев картофеля требуются повышенные нормы удобрений по сравнению со многими другими культурами. Но в то же время, картофель относится к небольшому числу культур, высоко оплачивающих удобрения. Все это и определяет практическую необходимость и экономическую целесообразность применения в картофелеводстве минеральных удобрений, гербицидов, ядохимикатов, препаратов для задержания прорастания клубней во время хранения и т. д. (Бацанов Н.С., 1970; Дмитриева З.А., Колин А.Р., 1969; Мусатов В., 1987; Шпар Д., Дрегер Д., Иванюк В., 1999).
Повышение экономической эффективности картофелеводства зависит не только от правильного размещения, углубления специализации и усиления концентрации производства. Чтобы увеличить рентабельность производства картофеля, необходимо повысить его урожайность и снизить себестоимость. В условиях, когда нет возможности воздействия на ценообразование, необходимо повышать качество и урожайность получаемой продукции. А для того, чтобы осуществить поставленную цель необходимо исследовать всевозможные средства в получении высоких урожаев с необходимым качеством. В связи с этим нами в разных экологических зонах закладывались опыты с влиянием предпосадочной обработки семенных клубней, действием сидеральных культур, использование цеолитоподобных глин и стимуляторов роста, методов отбора семенных клубней и методов хранения на урожай и качественные показатели клубней картофеля.
Цель производства картофеля при рыночных условиях- прибыль от его реализации. Она определяется как разница между денежной выручкой и затратами на производство и реализацию продукции. Из этого вытекает, что на экономические результаты выращивания картофеля влияют, с одной стороны, достигаемые при данных природно-климатических условиях урожайности и реализуемые цены на продукцию, с другой — структура технологии и выращивания. Каждое изменение, например, числа рабочих проходов или мощности машин, существенным образом сказывается на эффективности выращивания картофеля.
Наши исследования по предпосадочной обработке клубней с целью получения ранней продукции выявили, что совместное применение ирлитов и ПАБК показали высокий урожай по всем сортам. Но как видим из таблицы 8.1., максимальный урожай отмечен у сортов Жуковский ранний, Адретта, Юбилейный Осетии, - 214; 216; 216 ц/га, соответственно. Сорт Волжанин на контрольном варианте не превышал 140 ц/га., и себестоимость продукции составила 405,3 руб., а на варианте с совместным применением ирлитов и ПАБК тот же сорт достигал урожая в 181 ц/га., и превысил контроль на 37 ц/га., при снижении себестоимости на 76,34 руб/ц.
Снижение себестоимости по сортам Жуковский ранний, Адретта и Юбилейный Осетии к контрольному варианту составило 114,37; 115,76 и 115,76 руб/ц., соответственно. Рентабельность у этих сортов была также на одном уровне и составила: 80,6; 80,7 и 80,7 по сортам, что превысило контрольный вариант на 7,6; 7,7% и 7,7% соответственно.
Расчет экономической эффективности, представленный в таблице 8.2., показывает положительный эффект от применения сидеральных культур, а прибавка урожая от запашки люпина на сидерат по отдельным сортам достигала - 74,7 ц/га, что превысило стандарт Волжанин на 6,6 ц/га. Сорта Владикавказский, Предгорный и Удача прибавили в урожае от заделки люпина - 70,7; 70,5 и 69,3 ц/га. соответственно. Как показывают полученные нами данные, все сорта дают прибавку от применения сидеральных культур. Однако сорта Невский, Сантэ и Романо уступали стандартному сорту Волжанин на 26,9; 22,3 и 8,7 ц/га соответственно.
Затраты на дополнительную продукцию с учетом ее уборки составили 38,7 тыс. руб., по сорту Жуковский ранний. Однако за счет снижения урожайности по сортам отмечается тенденция к снижению, стоимости дополнительной продукции. Отсюда вытекает, что чистый доход от дополнительной продукции в зависимости от заделки сидеральной культуры в почву (в данном случае люпина) наблюдается по всем сортам. Максимальный доход получен по сорту Жуковский ранний и составил 28,53 тыс. руб./га, что выше стандартного сорта Волжанин на 4,14 тыс. руб./га.
