Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Современное состояние проблемы оптимизации минерального питания и удобрения яблони 6
1.1. Потребность яблони в основных элементах минерального питания 6
1.2. Влияние минерального питания на физиологические показатели яблони .9
1.3. Влияние почвенных условий на возделывание яблони в связи с оптимизацией минерального питания 13
1.4. Продуктивность и адаптивность сортов яблони на фоне минеральных удобрений 19
1.5. Эффективность применения минеральных удобрений в интенсивных насаждениях яблони .27
ГЛАВА 2. Объекты, методика и условия проведения исследований 31
2.1. Объекты и условия проведения исследований .31
2.2. Методика исследований 36
2.3. Агроклиматические условия зоны проведения научных исследований 40
2.4. Почвенные условия района проведения исследований 58
2.5. Краткая производственно-биологическая характеристика изучаемых сортов яблони 70 ГЛАВА 3. Результаты исследований .75
3.1. Прохождение основных фенологических фаз яблони в связи с оптимизацией питательного режима 75
3.2. Влияние различных доз минеральных удобрений на биологические особенности роста и развития сортов яблони 82
3.3. Влияние различных доз минеральных удобрений на устойчивость сортов яблони к лимитирующим факторам 91
3.4. Влияние различных доз минеральных удобрений на биологические особенности элементов урожайности 94
3.5. Влияние различных доз минеральных удобрений на качество плодов различных сортов яблони .101
3.6. Экономическая эффективность выращивания сортов яблони в интенсивных насаждениях при различных дозах минеральных удобрений 104
Заключение 108
Рекомендации производству 110
Список использованной литературы 112
- Влияние почвенных условий на возделывание яблони в связи с оптимизацией минерального питания
- Агроклиматические условия зоны проведения научных исследований
- Влияние различных доз минеральных удобрений на биологические особенности роста и развития сортов яблони
- Влияние различных доз минеральных удобрений на биологические особенности элементов урожайности
Влияние почвенных условий на возделывание яблони в связи с оптимизацией минерального питания
Роль азота в развитии земледелия глубоко и всесторонне освещена в классических трудах Д.Н. Прянишникова и его многочисленных последователей (Прянишников, 1945; Смирнов, 1970,1982; Турчин, 1972; Сапожников, 1973; Кореньков, 1976; Гамзиков, 1981; Мишустин, 1985 и др). Основу успеха земледелия Д.Н. Прянишников видел в создании рационального азотного баланса и в строгом соответствии условий минерального питания растений их физиологическим потребностям (Кораблева, Авдеева, 1991).
Азот необходим растениям на всех этапах жизненного цикла – от проростков до старых деревьев. Потребность в этом элементе тесно связана со скоростью роста различных органов (Кондратенко,1998).
Высокий уровень азотного питания в первые годы роста оправдан как средство стимулирования нарастания массы дерева, необходимой для перехода к плодоношению. В дальнейшем же следует осторожно подходить к обеспечению растений азотом , поскольку и недостаток и избыток его отрицательно сказывается на росте, плодоношении и особенно на качестве плодов (Загиров, 1992).
Многими исследованиями показано преимущество аммонийной формы азота в питании растений (Kotze, Shear, Faust, 1976; Соколов, 1991; Бобылев, 1998,2000).
Недостаток азота в почве приводит к задержке синтеза белков, вызывает ослабление роста и недоразвитость листьев (Кобель, 1957; Колесников, 1974; Фидлер, 1983). Плодовые и ягодные растения при этом активно мобилизуют запасной азот, содержание которого резко понижается, это отрицательно отражается на плодоношении, отмирают более старые органы (Спиваковский, 1962).
Азот, прежде всего, влияет на рост деревьев, их штамбов и побегов (Hirose, Katajiama, 1986; Георгиев, 1992; Чечиль, 1995).
Под действием азотных удобрений увеличивается площадь и толщина листовой пластинки, изменяется ее морфологическое и анатомическое строение, в основном за счет измерений в ассимиляционной ткани (Кошер, 1970; Tpomp, 1971; Майдебура, Дунинский, 1977), увеличивается число устьиц и усиливается транспирация, усиливается синтетическая активность и дыхание растений (Natr,1975). При избытке азота задерживается созревание яблок, ухудшается их окраска, вкус и лежкость, увеличивается восприимчивость к физиологическим и инфекционным заболеваниям в период хранения (Шумахер, 1979; Lewis et al, 1977; Perring, 1968; Stoll, 1974; Tracinski, 1976; Miller, 1983; Nosal et al, 1986; Крамер, Козловский,1983). Фосфор–один из необходимых для растений элементов. Он содержится в цитоплазме, органоидах клетки, хромосомах. Фосфор входит в состав сложных белков, которые участвуют в процессах деления ядра. В органической форме содержится в некоторых витаминах, фосфатидах, сахарофосфатах, фитине, липоидах ферментах, участвует в образовании белковых веществ, нуклеиновых кислот (Трунов, 2003, 2004, 2010).
Для оптимального роста и плодоношения растений требуется сравнительно немного фосфора. В тех случаях когда наблюдается явный дефицит фосфора, у растений задерживается распускание почек, ослабляется ветвление побегов, листья быстро стареют, корневая система слабо развивается, а интенсивность и продуктивность фотосинтеза снижается на 15-20 % (Кудрявец, 1987).
Фосфор имеет большое значение для растений в начале вегетации, так как ускоряет рост корневой системы, способствует лучшему усвоению питательных веществ, поглощению влаги (Лебедев, 1969, 1988; Свиридова, 1981).
Больше фосфора содержится в корнях, меньше – в побегах, листьях. Корни служат «резервуаром» для накопления фосфора при избытке фосфорного питания (Лебедев, 1985).
Недостаток фосфора задерживает распускание почек, ослабляет рост и ветвление побегов, угнетает синтез белка, развитие листового аппарата, его активность, нарушает функциональную связь между корневой системой и листьями, что отрицательно сказывается на фотосинтезе и снижает продуктивность растений, растения накапливают антоцианы (Кобель, 1957; Язвицкий, 1972; Лебедев, 1983, 1985; Фидлер, 1983; Муромцев, Стаханова, 1985; Кудрявцев, 1987), у растений плохо развиваются мелкие корешки (Wallace, 1994).
При избытке фосфора тормозится поступление фосфора в листья и угнетается процесс фотосинтеза (Лебедев, 1969) и рост растений, нарушается азотный обмен (Язвитский, 1972; Фидлер, 1983), увеличивается содержание кальция, магния и железа в тканях растения (Крамер, Козловский, 1983), в то же время наблюдаются симптомы недостатка цинка(Кобель,, 1957), что усиливает поражаемость растений розеточностью (Козыр, 1987).
Калий участвует в углеводном обмене, его повышенное содержание наблюдается в клетках палисадной паренхимы листа – пункте первичного синтеза углеводов. Поглощение калия ускоряется при провышенной концентрации CO2 в атмосфере (Трунов, 1998).
Важным элементом для плодовых культур является калий. Более высокая потребность в калии появляется у яблони со времени вступления ее в плодоношение, так как значительная его часть отчуждается с урожаем. В.М. Лебедев отмечает, что при низком калийном питании (1 мг/л) сильно снижается интенсивность поглощения этого элемента, резко возрастает способность корней извлекать дефицитный элемент из внешнего раствора и повышается эффективность его использования при формировании биологического урожая.
Калий влияет на поступление других элементов в растение: фосфора (Кондаков, 1999), кальция и магния (Кобель, 1957; Fiedler et al, 1974; Шумахер, 1979).
Недостаток калия вызывает слабое утолщение штамба, ветвей и побегов (Спиваковский, 1962; Будаговский, 1976), низкую урожайность (Будаговский, 1976), устойчивость к инфекционным заболеваниям (Панников, Минеев, 1977), затухание корнелистовой функциональной корреляции (Муромцев, Страхова, 1985; Лебедев, 1985).
Острый недостаток калия вызывает ожоги и усыхание листовых пластинок, отмирание верхушек побегов и целых ветвей (Brawlage, Drake, Lord, 1980; Фидлер, 1983).
Избыток калия более опасен, чем его недостаток, особенно для завязывания плодов и формирования их качества (Фидлер, 1983). При этом происходит ослабление поглощения кальция и магния, что повышает восприимчивость яблок к физиологическим заболеваниям при хранении, в том числе к горькой ямчатости, побурению мякоти и т.д. (Fiedler et al., 1974; Шумахер, 1979; Воробьев, 1996).
Агроклиматические условия зоны проведения научных исследований
Учет урожая проводили путем взвешивания плодов с каждого учетного дерева. Одновременно учитывались подручная падалица. Среднюю массу плода определяли отдельно по вариантам путем деления урожая каждого учетного дерева на количество плодов.
Поскольку до настоящего времени в Чеченской Республике система удобрения для интенсивных сортов яблони не была разработана, при изыскании оптимальных доз руководствовались методическими указаниями по закладке и проведению полевых опытов с удобрениями плодовых и ягодных культур ВНИИС имени И.В. Мичурина (Кондаков, 1978).
При закладке опыта придерживались Программы и методики исследований по орошению плодовых и ягодных культур (Марков, 1985), Программы и методики сортаизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур (Мичуринск; Орел: ВНИИСПК, 1999).
Математическую обработку экспериментальных данных проводили общепринятыми методами вариационной статистики по Доспехову (1985); Потапову,Завражному, Бобрович, Петрушину (2004); Волкову (2005).
Определение экономической эффективности изучаемых сортов яблони и доз минеральных удобрений велось по методике ВНИИС имени И.В. Мичурина (Дубрава, 1974); Куликов, Косякин и другие (2005).
Общая площадь Чеченской Республики (ЧР) составляет 17 тыс. км2 (Байрамов, Болатханов Авторханов, Таймасханов, Шахтамиров). По площади она занимает второе место на Северном Кавказе, уступая только Дагестану.
Климат формируется под воздействием трех основных факторов: солнечной радиации, циркуляции воздушных масс и подстилающей поверхности. Его в Чеченской Республике можно характеризовать как умеренно-континентальный с непродолжительной, мягкой и малоснежной зимой и сравнительно длинным, жарким летом (Федина, 1963; Сафронов, 1969). Самые высокие температуры наблюдаются в Затеречной низменности. Средняя температура воздуха в июле здесь достигает 25С, а в отдельные дни она поднимается до 43 С. При движении с севера на юг с увеличением высоты средняя июльская температура постепенно понижается (табл. 2).
Наиболее холодный месяц в республике – январь, самый жаркий - июль. Амплитуда средних температур самого холодного и самого теплого месяцев в Затеречной низменности составляет 28-29 С, а в предгорной и горной части - 25 С, что указывает на значительное смягчение континентальности климата в направлении от равнины к горам. На Чеченской равнине она колеблется в интервале 22-24С, а в предгорьях, на высоте 700 метров, снижается до 21-20С. На равнинах среднюю температуру воздуха выше 20С имеют три летних месяца, а в предгорьях – два. В горах, на высоте 1500-1600 метров, средняя температура июля 15С, на высоте 3000 метров она не превышает 7-8С, а у снежных вершин Бокового хребта опускается до 1С. Среднемесячные температуры воздуха в Курчалоевском районе за 2009-2011 годы приведены в таблице 3.
Однако суровые морозы в республике бывают на равнинах сильнее, чем в горах. Например, температура на Затеречной низменности может снижаться до -35С, в то время как в горах она не бывает ниже -27С.
Осадки, выпадающие в различных районах республики, отличаются большой неравномерностью (рис.5, табл. 4-6). На режим и их количество влияют в основном два фактора: атмосферная циркуляция и наличие высоких горных хребтов усиливающих выпадение осадков в южной части республики (Иванченко, 1980).
При этом имеет место резкое их уменьшение в направлении с юга на север - от гор к равнине. Предгорные и горные районы с годовым количеством осадков от 500 до 800 мм относятся к зоне повышенного увлажнения.
Влияние различных доз минеральных удобрений на биологические особенности роста и развития сортов яблони
Ренет Симиренко (Ренет П.Ф. Симиренко, зеленый Ренет Симиренко) Зимний сорт распространился с Платонова хутора из сада П. Ф. Симиренко (близ г. Млиев Черкасской области Украины). Происхождение неизвестно; («...старый ли это сорт, забытый на Западе, ... быть может, это яблоко родилось от случайного посева зерна в садах «Платонова хутора», - пишет выдающийся отечественный садовод начала XX века Лев Платонович Симиренко - сын хозяина хутора, «страстного любителя садоводства» Платона Федоровича Симиренко, образованного человека своего времени. Сорт распространен по всему югу России и южным областям ЦЧО, по всей Украине (Помология, 2005).
Дерево сильнорослое, выше средних размеров, с широкоокруглой раскидистой, зачастую котлообразной, густой кроной. Кора штамба и ветвей темно-серая с коричневатым, на солнечной стороне - с оранжевым оттенком. Тип плодоношения - смешанный. Плодоносит в южных садах нередко на прошлогодних приростах.
Побеги средней толщины, заметно коленчатые, прямые или несколько изогнутые, зеленовато-бурые, сильноопушенные, с очень мелкими, но редкими чечевичками. Листья удлиненные, яйцевидные, с округлым, в ряде случаев суженным основанием и удлиненной верхушкой, с вытянутым, скрученным кончиком; сильно изогнутые и сильно сложенные в виде лодочки, слабоморщинистые в средней части, с мелкими одно -двоякозубчатыми краями. Листовая пластинка образует со стеблем угол 90 или несколько больше. Опущение среднее, светлое. Окраска светло-зеленая, поверхность слабо блестящая, черешок средних размеров, прилистники ланцетные или узкоовальные. Побеги в питомнике явно коленчатые, хорошо разветвленные. Цветки средние, блюдцевидные, белые, с неопушенной колонкой пестиков средней длины, рыльца которых на уровне тычиночных пыльников. Цветение среднепозднее. Плоды средней или вышесредней и даже крупной величины, по форме от уплощенной округло-конической до плоско-округлой, несколько асимметричные по форме; поверхность ровная, гладкая. Основная окраска при съеме светло- зеленая или ярко-зеленая, с беловатой побежалостью и многочисленными светлыми округлыми крупными подкожными точками. Особым признаком сорта является наличие бородавчатых образований до 7 мм в диаметре с оржавленностыо по поверхности, иногда до 2-3 на одном плоде. В южных садах для сорта характерно наличие тускло-малинового на солнечном боку румянца, особенно при позднем съеме.
Мякоть белая, нежная, очень сочная, винносладкая, с приятным пряным привкусом. Химический состав плодов: сумма Сахаров - 7,5-12,0%, титруемых кислот - 0,4-0,7%, аскорбиновой кислоты - 7-9 мг/100 г, сумма Р-активных веществ - 97-110 мг/100 г.
Обычный срок съема плодов - конец сентября - начало октября. Плоды хорошо удерживаются к съему. Продолжительность хранения - до июня, а для садов с залужением - и более, вкус плодов гармонично насыщен. Товарность плодов - 90%. Плоды потребляются в свежем виде.
Сорт самобесплодный. Лучшие опылители: Айдоред, Корей, Голден Делишес, Кубань спур, Память Сергееву.
Деревья начинают плодоносить на сильнорослых подвоях на 6-й год, на слаборослых клоновых - на 4-5-й год после посадки, лучшие урожаи на Кубани в Прикубанской зоне 250-400 ц/га. В молодом возрасте деревья плодоносят ежегодно, с возрастом переходят на периодичное плодоношение.
Зимостойкость Ренета Симиренко слабая: на юге повреждается даже древесина штамбов, но благодаря хорошей побегообразовательной способности крона к плодоношению восстанавливается уже на третий год. Необходимо отметить высокую засухо- и жароустойчивость сорта. К парше восприимчив. Достоинства сорта: засухоустойчивость, высокая урожайность, раннее вступление в плодоношение, длительная лежкость плодов, ветроустойчивость, отличные качества плодов. Недостатки сорта: пониженная зимостойкость, периодичность плодоношения деревьев, восприимчивость к парше и мучнистой росе, сильная загущенность кроны.
Флорина. Является сложным гибридом с участием М. Floribunda 821 и сортов: Ром Бьюти, Голден Делишес, Джонатан. Получен во Франции в 1977 году. Позднезимнего срока потребления, плоды хранятся до мая. Зимостойкость средняя. Иммунный к парше (ген устойчивости Vf). Слабо поражается мучнистой росой, устойчив к монилиозу и тле. Урожайность высокая, не резко периодичная. Столовый.
Дерево среднерослое. Крона округлая или плоскоокруглая, плакучая или средней густоты. Плодоносит преимущественно на простых и сложных кольчатках. Плоды средней и выше средней величины, 140 г, максимум 160 г, выравненные, округлой и плоскоокруглой правильной формы, гладкие. Плодоножка средней длины и толщины, плотно прикреплена к ветке. Кожица средней толщины, нежная, с заметным восковым налетом, желтовато-зеленая. Покровная окраска сизовато-красная, размыто-крапчатая, с заметными темными штрихами на большей части поверхности плода. Подкожные точки крупные, беловато - серые, хорошо заметные. Мякоть зеленовато - белая, плотная, не грубая, сочная, ароматная. Вкус кисловато-сладкий.
Влияние различных доз минеральных удобрений на биологические особенности элементов урожайности
В нашем опыте под влиянием доз минеральных удобрений, нитратный азот в плодах варьировал от 29,3 до 30,0 мг, что значительно меньше, чем предельно допустимая доза (50-60 мг/кг сырой массы).
Таким образом, обобщая результаты исследований, следует отметить, что среди изучавшихся вариантов опыта наиболее эффективными оказались дозы удобрений N120P120R120. При сочетании с орошением создаются более благоприятные условия для роста и плодоношения яблони, что и обеспечивает получение более высокого урожая с хорошим качеством плодов.
С переводом садоводства на современные интенсивные методы производства возрастают требования и к сортам. Сорта, привитые на подвой М9 с экономической точки зрения представляют несомненный интерес для интенсивного садоводства. Расчет экономической эффективности выращивания сортов - важный этап в проведении сортоизучения и внедрения результатов исследований. Основные показатели экономической эффективности сортов - чистый доход с 1 га насаждений и рентабельность их производства. Они отражают основные показатели: урожайность и качество продукции, себестоимость плодов, их реализационную цену. Разница между стоимостью реализованной продукции каждого сорта и производственными затратами всех видов определяет чистый доход, а соотношение чистого дохода и затрат, выраженное в процентах, - уровень рентабельности.
Главной особенностью садоводства является то, что многолетние насаждения представляют собой основные средства производства, участвуют в производственном процессе длительное время, сохраняя при этом свою натуральную форму, но период применения капитальных вложений не совпадает с периодом получения продукции. Длительность времени от посадки до начала плодоношения зависит от биологических особенностей породных групп и сортов.
Для многочисленных насаждений характерна строгая целенаправленность хозяйственного использования. Они ничем не заменимы в процессе производства, не могут применяться ни в какой другой отрасли, в то время как иные средства производства могут принимать участие в получении разнообразных видов продукции.
Спецификой плодовых насаждений является постоянство места произрастания и невозможность произвольного передвижения по территории хозяйства. В связи с этим эффективность их эксплуатации в значительной мере зависит от правильности выбора участка, определения породно-сортового состава. Исправление допущенных ошибок требует больших дополнительных затрат.
При сравнительно небольшой земельной площади плодовые насаждения отвлекают на себя значительные денежные и трудовые ресурсы хозяйства. Особенности производственной эксплуатации требуют соответствующей специализации людей для выполнения сложных работ по прививке, формированию кроны и опрыскиванию.
В нашей работе для установления экономической эффективности применения минеральных удобрений в каждом варианте из расчета на 1 га проведен учет урожая и сумма всех прямых затрат труда и средства производства (табл. 48), выручка от реализации продукции, прибыль (размер чистого дохода), себестоимость, уровень рентабельности. Расчет экономической эффективности доз минеральных удобрений показывают, что чистый доход (прибыль) с 1 га насаждений яблони увеличивается с повышением доз минеральных удобрений. Наибольшая прибыль с одного гектара (345,0 – 352,1 тыс.руб.) получена от применения дозы минеральных удобрений N120P120К120 и N180P180К180 у сорта Грани Смит. Создание и использование многолетних насаждений, кроме экономических, подчинены биологическим законам. Породно-сортовые и технологические различия многолетних насаждений обуславливают неодинаковые сроки их эксплуатации и разную балансовую стоимость, от которых зависит размер амортизационных отчислений. На фоне оптимальной дозы минеральных удобрений (N120P120К120) сорт Флорина имеет лучший экономический эффект по сравнению с другими сортами и дозами минеральных удобрений. Так себестоимость продукции составила – 221,8 руб./га, уровень рентабельности – 150 %.
Таким образом, в условиях Чеченской Республики оптимальные дозы минеральных удобрений, при правильных соотношениях и сочетаниях с другими факторами, не только повышают урожайность, но и обуславливают высокую рентабельность производства продукции интенсивных сортов яблони.