Введение к работе
Актуальность. Картофель – широко распространенная культура, которая определяет высокую доходность в АПК РФ и занимает важное место в структуре питания. В России его справедливо называют «вторым хлебом», потребление на душу населения составляет 133 кг, в Республике Татарстан – до 200 кг.
В рыночных условиях перед отраслью картофелеводства поставлена задача получать программированные урожаи с хорошим качеством клубней при высокой рентабельности за счет рационального использования удобрений с учетом особенностей новых сортов, в комплексе с другими агротехническими приемами.
По данным Росстата РФ наивысшая рентабельность применения минеральных удобрений отмечается на картофеле и овощах (84,4 % и 70,9 %).
Совершенствование агротехнических приемов как элементов технологий – процесс постоянный. Единых рекомендаций быть не может, они должны соответствовать конкретным условиям региона и уровню развития производительных сил.
Для переходной зоны с неустойчивым увлажнением актуальны вопросы способов и сроков внесения удобрений. Важной является проблема использования микроэлементов (Сu, В, Мо), так как применяемые десятилетиями минеральные удобрения их не содержали, что и усилило дефицит в почве. В связи с этим востребованными являются доступные технологии и способы внесения микроудобрений, в особенности с появлением на рынке хелатсодержащих соединений микроэлементов в очень активной форме.
Формирование более продуктивных агрофитоценозов картофеля, безусловно, связано с густотой и глубиной посадки. Изыскание наилучших способов отбора семенных клубней, как по массе, так и через сортирование по плотности в солевых растворах также актуально.
Теоретической основой выполненных нами исследований являются разработки классиков отечественной и зарубежной агрономии. Глубокое понимание и использование законов природы и земледелия, правильное их использование, как метода познания, так и в повседневной практической деятельности земледельца лежит в основе успеха. Требование закона минимума-оптимума-максимума предполагает поиск оптимальных уровней и сбалансированных доз N:Р2О5:К2О. Закон возврата питательных веществ предполагает возврат их в почву. Исключительно важно соблюдать закон совокупного действия факторов роста и развития растений. Применительно к данной работе это относилось к связкам: удобрение-освещенность через густоту посадки; удобрение влагообеспеченность; удобрение-физические свойства почвы; комплексные макро- и микроудобрения.
Цель и задачи исследований. Цель исследований заключалась в научно-теоретическом обосновании комплекса элементов адаптивной, ресурсосберегающей технологии возделывания, обеспечивающей получение высокой урожайности клубней хорошего качества путем максимального удовлетворения биологических требований культуры картофеля.
В соответствии с поставленной целью определены следующие задачи:
изучить особенности формирования продукционного процесса, урожайности и качества картофеля под влиянием расчетных доз удобрений на планируемый урожай, хелатных микроудобрений в комплексе с другими агротехническими приемами;
дать сравнительную оценку различным технологиям возделывания картофеля, включающих в себя сроки нарезки гребней (осенний, весенний), способы посадки (гладкий, гребневой, по предварительно нарезанным гребням) в сочетании со способами (вразброс, локально) и сроками внесения минеральных удобрений (осенью, весной), способами и густотой посадки;
выявить эффективность расчетных доз минеральных удобрений на запрограммированную урожайность 25 т/га, 30, 35 и 45 т/га в естественных условиях увлажнения Средне-Волжского региона;
определить влияние некорневой подкормки хелатными формами микроудобрений ЖУСС на фоне расчетных доз удобрений на урожайность, качество, проявление патогенов картофеля и сохранность продукции;
для реализации потенциала новых сортов картофеля уточнить элементы сортовой агротехники (густота и глубина посадки клубней);
совершенствование системы семеноводства путем отбора клубней по массе и плотности в солевом растворе, использования биогумуса и акварина для оздоровления семенного картофеля;
определить влияние способов посадки картофеля на агрофизические свойства почвы;
определить коэффициенты водопотребления (эвапотранспирация) на образование 1 т клубней в зависимости от приемов использования минеральных удобрений;
для практики расчета доз удобрений на запрограммированный урожай обосновать дифференцированные для серых лесных почв коэффициенты использования N, Р2О5, К2О и величины выносов Сu, В, Мо;
дать экономическую и энергетическую оценку технологии возделывания картофеля.
Научная новизна. В результате многолетних исследований и производственной проверки на основе учета агроклиматических ресурсов и биологических особенностей сортов разработаны теоретические и практические основы формирования высокопродуктивных агрофитоценозов картофеля в Средне-Волжском регионе Российской Федерации.
Уточнены сроки, дозы и способы внесения удобрений в сочетании со способами посадки и сроками нарезки гребней. Выявлены оптимальные способы и густота посадки, обеспечивающие получение наибольшей урожайности и высокую эффективность возделывания различных сортов картофеля. Установлены особенности фотосинтетической деятельности и агроценоза картофеля в зависимости от изучаемых приемов.
Установлены способы повышения продуктивности и качества клубней, сочетающие высокую товарность, крахмалистость, снижение содержания нитратов и пораженность болезнями.
Дано теоретическое обоснование выноса Си, В, Мо клубнями картофеля и выявлен синергизм действия хелатных соединений микроэлементов на повышение коэффициентов использования N, Р2О5 и К2О из минеральных удобрений.
Усовершенствована нормативная база расчета доз удобрений на программированный урожай картофеля для серых лесных почв Средне-Волжского региона (вынос N, Р2О5 и К2О на 1 т клубней, коэффициенты использования элементов питания из минеральных удобрений, вынос Сu, В, Мо с единицы площади).
Определена величина водопотребления (эвапотранспирация) на образование 1 т клубней при различных уровнях запрограммированных урожаев.
Уточнены вопросы сортовой агротехники (густота, глубина посадки в сочетании с удобрениями) с целью реализации потенциала новых сортов картофеля.
Усовершенствована система семеноводства картофеля: отбор семенных клубней по массе и плотности в солевом растворе; использование биогумуса и акварина для оздоровления и размножения семенного картофеля.
Дана экономическая и агроэнергетическая оценка технологии возделывания сортов картофеля различных групп скороспелости.
Практическая значимость и реализация результатов исследований. Разработана и апробирована в производстве адаптивная ресурсосберегающая технология возделывания картофеля для сортов различной скороспелости при гребневом способе посадки, оптимальной густоте посадки в сочетании с минеральными удобрениями, рассчитанными на планируемый урожай, который обеспечивает получение 30-35 т/га товарных клубней и высококачественных семян.
Усовершенствована система семеноводства картофеля. Рекомендуется посадка семенными клубнями, отсортированными по массе и плотности в солевом растворе.
Предложено для расчета доз удобрений на планируемый уровень урожайности 30 т/га применять дифференцированные коэффициенты использования элементов питания из минеральных удобрений: по азоту – 34,6 %, фосфору – 16,8, калию – 50,7 %.
Разработаны и предложены приемы использования хелатных форм микроудобрений ЖУСС при совместном применении с минеральными удобрениями, что увеличивает коэффициент их использования по азоту с 16,5 до 20,0 %, фосфору с 3,5 до 4,4 %, калию с 20,9 до 28,6 %.
Разработанная ресурсосберегающая технология возделывания картофеля внедрена в хозяйствах Республики Татарстан на площади более 5 тыс. га. Экономический эффект от внедрения составляет 1,3 млн. рублей ежегодно. Результаты исследований используются в учебном процессе при подготовке и повышении квалификации специалистов сельского хозяйства.
Положения, выносимые на защиту:
энергосберегающая, адаптивная технология возделывания картофеля: сроки, дозы и способы внесения удобрений в сочетании со способами посадки и сроками нарезки гребней; оптимальные способы и густота посадки картофеля;
управление продукционным процессом агрофитоценозов картофеля путем оптимальных способов посадки и режимов питания;
влияние сорта, минеральных удобрений, микроудобрений, площади питания и условий выращивания на устойчивость картофеля к грибным болезням, продуктивность, качество урожая и сохранность продукции;
дифференцированные для серых лесных почв коэффициенты использования N, Р2О5, К2О и величины выносов Сu, В, Мо;
усовершенствованная система семеноводства картофеля: посадка семенными клубнями, отсортированными по массе и плотности солевого раствора; применение биогумуса и акварина для оздоровления и размножения семенного картофеля;
экономическая и энергетическая оценка технологии возделывания картофеля.
Апробация работы. Материалы диссертации доложены на ежегодных научных конференциях Казанского ГАУ; на международных (Москва, 1999), Всероссийских (Казань, 2002), региональных (Йошкар-Ола, 1999; Казань, 2000), на научно-практических конференциях ТИПКА (2001-2007); на конференции молодых ученых АН РТ (2000), на Всероссийских научно-практических конференциях (Казань, 2005; Йошкар-Ола, 2007); Минск (БНИИ картофеля, 2009); Москва (ВНИИКХ, 2009).
Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 50 работах, в том числе 17 – в изданиях, по перечню, рекомендованному ВАК РФ.
Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 286 страницах компьютерного текста, состоит из введения, 8 глав, выводов и рекомендаций производству, содержит 90 таблиц, 11 рисунков, 65 приложений. Список литературы включает 411 источников, в том числе 40 зарубежных авторов.
