Введение к работе
Актуальность исследований определяется необходимостью решения круга задач для обеспечения потребности населения в раннем картофеле путем развития производства ранних сортов в сухостепной зоне светло-каштановых почв Нижнего Поволжья с использованием систем капельного орошения и фертигации.
В современной России менее 15 % всего картофеля производится в промышленных условиях и свыше 85 % приходится на сектор хозяйств населения, где преобладает преимущественно мелкотоварные тип производства с ограниченными возможностями механизации и значительной долей ручного труда. При этом импорт картофеля за последние 10 лет вырос на 25 % и составляет в настоящем 107 млн. долларов. Торможение развития возделывания картофеля в крупных фермерских, коллективных хозяйствах и агрохолдингах в Нижнем Поволжье объясняется необходимостью снижения ресурсоемкости и повышения ресурсоэффективности производства этой культуры в промышленных условиях.
Перспективным направлением решения этой проблемы является создание естественных стимулов для расширения посевных площадей под картофелем за счет повышения ресурсоэффективности технологии возделывания его ранних сортов, с возможностью получения в регионе до 30 т/га молодых и до 50 т/га зрелых клубней. С расширением масштабов использования капельного способа орошения в регионе, задача совершенствования технологии регулирования водного и минерального режимов почвы при возделывании картофеля приобретает особую актуальность.
Цель исследований – повышение эффективности производства раннего картофеля за счет оптимизации режимов обеспечения растений водой и элементами минерального питания, обеспечивающих при капельном орошении получение до 30 т/га молодых и до 50 т/га зрелых клубней при минимизации затрат воды на формирование урожая.
В задачи исследований входило:
– провести информационно-аналитический поиск путей совершенствования технологического процесса возделывания раннего картофеля при орошении с оценкой перспектив использования капельного способа полива и фертигации;
– определить нормы физиологических реакций и закономерностей роста, развития картофеля на изменение условий водного и минерального питания;
– оценить и количественно охарактеризовать изменение структуры и модели растения с учетом биологических особенностей ранних сортов при различных сочетаниях регулируемых в опыте факторов;
– определить оптимальные условия для формирования урожая при возделывании картофеля на молодые и зрелые клубни;
– определить особенности формирования водного режима почвы и разработать методику учета трансформации контура увлажнения при капельном орошении картофеля разными поливными нормами;
– установить закономерности водопотребления картофеля в основные фазы онтогенеза и уточнить значения биоклиматических коэффициентов при капельном способе орошения в регионе;
– определить параметры инвестиционной привлекательности потенциальных проектов возделывания картофеля в ранней культуре.
Объект исследований – посадки скороспелых сортов картофеля на орошаемых землях сухостепной зоны светло-каштановых почв Нижнего Поволжья.
Предмет исследований – элементы технологии орошения и удобрения картофеля с использованием систем капельного орошения.
Научная новизна. Впервые в регионе получен экспериментальный материал и установлены закономерности формирования агроэкологических условий выращивания, расходования водных ресурсов, удобрений, продукционного процесса картофеля с целевой функцией производства продукции в ранние сроки с использованием систем капельного орошения. Разработана методика учета трансформации зоны увлажнения почвы при капельном орошении в результате дифференцирования уровней водообеспечения.
Основные положения, выносимые на защиту:
– результаты оптимизации регулируемых урожаеобразующих факторов – водного и минерального питания, обеспечивающих формирование до 30 т/га молодых и до 50 т/га зрелых клубней картофеля;
– закономерности формирования продуктивности картофеля в зависимости от уровня водоподачи и минерального питания при капельном орошении;
– закономерности водопотребления и формирования водного режима почвы при капельном орошении картофеля в сухостепной зоне светло-каштановых почв Нижнего Поволжья;
– методика учета трансформации зоны увлажнения почвы при капельном орошении в результате дифференцирования уровней водообеспечения.
Достоверность результатов. Исследованиями использованы современные апробированные методики, получен достаточный объем экспериментальных данных, которые в целом не противоречат общим представлениям в данной области научных знаний, применены стандартные методы математического анализа и обработки экспериментальных данных.
Практическая значимость результатов исследований определяется возможностью применения в регионе оптимальных режимов водообеспечения и минерального питания, обеспечивающих при капельном орошении формирование до 30 т/га молодых и до 50 т/га зрелых клубней картофеля. Использование в формуле расчета поливной нормы установленного коэффициента позволяет формировать контур увлажнения почвы без трансформации в течение вегетационного периода.
Реализация результатов исследований. Практическая реализация результатов исследований в КФХ «В.Д. Выборнов» Ленинского района Волгоградской области подтвердило возможность получения до 30 т/га клубней картофеля в ранние сроки и обеспечения рентабельности производства на уровне185 %.
Апробация работы. Результаты исследований и основные положения диссертационной работы докладывались на международных научно-практических конференциях «Современные энерго- и ресурсосберегающие, экологически устойчивые технологии и системы сельскохозяйственного производства» (Рязань, 9 декабря 2011 г.), «Проблемы развития мелиорации и водного хозяйства и пути их решения» (Москва, 11-14 апреля 2011 г.), «Инновационные технологии в мелиорации» (Костяковские чтения, ГНУ ВНИИГиМ, Москва, 12-13 апреля 2011г.), «Новые инновационные технологии и экологическая безопасность в мелиорации» (ФГНУ ВНИИ «Радуга», 11.10.2010г.), «Мелиорация и водное хозяйство ХХI века. Наука и образование (Посвященная 170-летию Белорусской государственной сельскохозяйственной академии, 3-4 июня 2010 г., Горки), «Научные основы современного овощеводства» (Посвященная 80-летию создания ГНУ ВНИИО, 18-20 октября 2010 г., Москва), «Новые направления в решении проблем АПК на основе современных ресурсосберегающих, инновационных технологий» (ВГСХА, 26-28 января 2010 г., Волгоград).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 работ, в том числе 3- в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов, предложения производству, списка использованной литературы и приложений. Содержание работы изложено на 226 страницах, в том числе основного текста 112 страницы. Работа содержит 35 таблиц, 21 рисунок, 49 приложений. Список использованной литературы включает 168 источника, в том числе 10 иностранных.
