Введение к работе
Актуальность темы. Современные технологии производства картофеля направлены на решение важнейшей задачи – обеспечение населения страны продовольствием, а промышленность – сырьем. Решение этой задачи невозможно без повышения урожайности. Так в 2010-2011 гг. сельские товаропроизводители с одного гектара посева собрали в среднем по стране 10-14,8 т клубней с 1га (Росстат, 2012), в то время как в странах ЕС – 27-41т с1га, возрос импорт с 0,9 % в 2007году до 3% в 2010 году от потребности в продовольственном картофеле (по оценкам Intesco Research Group, 2012).
Особая роль в повышении продуктивности картофеля принадлежит удобрениям, применение которых, нередко, ограничено финансовыми возможностями производителей (Смирнов А.А., 2002; Лысенко Ю.Н.,2006; Федотова Л. С., 2009; Коршунов А.В. и др., 2010). В этих условиях внимание должно быть обращено на использование местных органических удобрений, в том числе птичьего помета и удобрений на его основе.
Развитие птицеводства в последние годы приводит к скоплению большого количества органических отходов (Лысенко В.П., 2002). Крупные птицеводческие хозяйства не имеют площадей для внесения помета, и накопление его часто становится источником загрязнения окружающей среды. В связи с этим возникает потребность утилизации отходов птицеводства, в том числе и с применением сушки, что, в свою очередь, обусловливает необходимость изучения использования сухого помета и удобрений на его основе в конкретных почвенно - климатических условиях.
Вместе с тем, постоянный рост продуктивности ведёт к увеличению химической нагрузки на агроценоз. Удобрения и средства защиты часто угнетающе действуют на культурное растение (Зуза В.С., 2006; Злотников А.К. и др., 2009). В связи с этим требуется разработка агротехнических, мало затратных приемов, повышающих продуктивность и качество картофеля, а также снижающих химическую нагрузку на агроценоз и окружающую среду, особенно в условиях орошения. Эти вопросы в условиях лесостепи Среднего Поволжья для аллювиальных дерновых почв остаются мало изученными.
Цель и задачи исследования.
Цель работы – обосновать особенности формирования урожайности и качества продукции на аллювиальной дерновой почве при орошении, возможность применения гуминовых препаратов и органоминерального удобрения на основе птичьего помета для снижения химической нагрузки на агроценоз при интенсивной технологии возделывания картофеля в условиях лесостепного Поволжья.
В задачи исследования входило:
– определить изменения ростовых и биохимических процессов в растениях картофеля под влиянием гуминовых препаратов и пестицидов;
– выяснить особенности ростовых и фотосинтетических процессов, происходящих в агрофитоценозе картофеля под влиянием удобрений и гуминовых препаратов при интенсивном использовании средств защиты растений;
– изучить формирование урожайности и качества картофеля в зависимости от содержания подвижных форм элементов минерального питания в почве, удобрений, гуминовых веществ и средств защиты растений;
– определить экономическую эффективность применения удобрений и гуминовых препаратов в интенсивной технологии выращивания картофеля.
Научная новизна заключается в том, что изучено действие гуминовых препаратов, органоминерального удобрения (на основе куриного помета), полного минерального удобрения на урожайность и качество картофеля при интенсивной технологии возделывания в условиях лесостепного Среднего Поволжья на аллювиальной дерновой почве при орошении. Выявлено, что ксенобиотики, применяемые в современных интенсивных технологиях, вызывают стресс у картофеля, что отражается на формировании урожая, особенно на начальном этапе онтогенеза. Использование гуминовых препаратов на основе гуминовых кислот способствует повышению адаптации картофеля, нивелируя действие химических средств защиты растений. Наиболее эффективными способами являются применение Гуми-М и Гумифилда в смеси с пестицидами при подготовке клубней к посадке и дважды за вегетацию – при протравливании семян и обработке посадок картофеля.
Органоминеральное удобрение по действию незначительно уступает минеральным удобрениям, внесенным в эквивалентных дозах питательных веществ. На высоком фоне удобрений и использовании гуминовых препаратов в сочетании с регулируемой влажностью почвы путем орошения на аллювиальной дерновой почве возможно получение 45-50т с1га картофеля с хорошим качеством клубней.
Комплексное использование удобрений и гуминовых препаратов экономически выгодно при интенсивном применении средств защиты растений.
Основные положения, выносимые на защиту:
– современные интенсивные технологии в картофелеводстве требуют использования химических средств защиты растений, которые наряду с положительным действием вызывают стресс у растений. Снижение негативного действия ксенобиотиков на растения картофеля возможно при использовании ростостимулирующих, антистрессовых препаратов на основе гуминовых кислот;
– закономерности формирования продукционного процесса агроценоза картофеля в зависимости от удобрений, гуминовых препаратов и средств защиты растений;
– роль пищевого режима аллювиальной дерновой почвы, удобрений, гуминовых препаратов и средств защиты растений на формирование урожайности и качества клубней в условиях орошения;
– обоснование экономической эффективности разных агротехнических приемов возделывания картофеля.
Практическая значимость результатов исследований. Установлено, что препараты Гуми-М и Гумифилд обладают полифункциональной физиологической активностью, повышают продуктивность, снижая стрессовые явления от действия химических средств защиты растений, способствуют формированию экологически чистого картофеля. Экспериментально определено, что наиболее эффективным способом применения гуминовых препаратов является использование их в смеси «инсектицид + фунгицид» при подготовке клубней к посадке и дважды за вегетацию при протравливании семян и обработке посадок в смеси с гербицидом.
Агрономическая эффективность органоминерального удобрения – Пудрет ДМ. 03 незначительно уступает минеральным удобрениям, внесенным в эквивалентных дозах по содержанию питательных веществ.
Предложенные агротехнические приёмы в интенсивной технологии выращивания картофеля с минимальным фитотоксическим действием позволяют обеспечивать создание формирования урожайности картофеля сорта Удача на уровне 40-50 т с 1га при орошении с накоплением нитратов, тяжелых металлов в клубнях ниже ПДК и имеющих высокую рентабельность на уровне 30-40%.
Производственная проверка результатов исследований проведена в ООО «Пензовощпром» Лопатинского района Пензенской области.
Полученные результаты исследований могут быть использованы в учебном процессе средних и высших сельскохозяйственных учебных заведениях при чтении лекций по агрохимии, экологии, защите растений.
Апробация результатов исследования. Результаты исследований ежегодно рассматривались и обсуждались на заседаниях кафедры почвоведения и агрохимии, конференциях профессорско-преподавательского состава ПГСХА в 2011 – 2013 гг., а также на Всероссийских научно-практических конференциях (г. Москва, 2012г; г. Ижевск, 2013г).
Публикации результатов исследования. По материалам исследования опубликовано 5 печатных работ, из них одна в научном журнале, входящем в перечень ВАК.
Структура и объем работы. Диссертация изложена на 130 страницах компьютерного текста, включает 25 таблиц, 12 рисунков, 11 приложений. Работа состоит из введения, обзора литературы, условий и методики исследований, результатов, выводов, рекомендаций производству, приложений. Список использованной литературы содержит 169 наименований, из них 16 зарубежных авторов.
