Эффективность возделывания картофеля на светло-серой лесной почве с использованием элементов биологической системы земледелия в Волго-вятском регионе (стр. 1 )

На правах рукописи

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ КАРТОФЕЛЯ

НА СВЕТЛО-СЕРОЙ ЛЕСНОЙ ПОЧВЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ

ЭЛЕМЕНТОВ БИОЛОГИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ

В ВОЛГО-ВЯТСКОМ РЕГИОНЕ

06.01.01 - общее земледелие

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата сельскохозяйственных наук

Йошкар-Ола - 2010

Работа выполнена на кафедре общего земледелия ФГОУ ВПО «Нижегородская государственная сельскохозяйственная академия» в гг.

Научный руководитель:	Доктор сельскохозяйственных наук, профессор
Официальные оппоненты:	Доктор сельскохозяйственных наук, профессор кандидат сельскохозяйственных наук, доцент
Ведущая организация:	ГНУ «Нижегородский научно-исследовательский проектно-технологический институт АПК»

Защита состоится « 12 » ноября 2010 г. в 13 часов на заседании диссертационного совета ДМ 212.116.02 в ГОУ ВПО «Марийский государственный университет» по адресу: 424002 г. Йошкар-Ола, , ауд. 320.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Марийский государственный университет».

Факс: 8(83, е-mail: а*****@***ru

Автореферат разослан « 02 » октября 2010 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В агропромышленном комплексе Российской Федерации в связи с увеличением на рынке страны удельного веса картофеля значимость его постоянно возрастает. Это вызывает необходимость увеличения урожайности картофеля, главным образом, за счет более полного использования факторов роста и развития, внедрения сортов интенсивного типа и совершенствования технологии возделывания культуры. Не менее важным в условиях ограниченного наличия энергоресурсов является сохранение и повышение плодородия почвы. Особую актуальность эта проблема приобретает в картофелеводстве, характеризующегося энергоемкой технологией с высоким выносом из почвы питательных веществ, повышенной минерализацией органического вещества почвы. Возникает необходимость поиска ресурсо - и энергосберегающих технологий возделывания картофеля, обеспечивающих получение запланированной урожайности с высокими показателями экономической эффективности.

Цель исследований. Изучение влияния традиционной и голландской технологий возделывания на урожайность картофеля и плодородие светло-серой лесной почвы в условиях биологической системы земледелия в Волго-Вятском регионе.

Задачи исследований:

– изучить влияние технологий возделывания на урожайность картофеля;

– провести сравнительную оценку влияния технологий возделывания картофеля на плодородие светло-серой лесной почвы;

– определить влияние технологий возделывания и элементов биологизации на засоренность посадок картофеля;

– изучить влияние предпосадочной обработки клубней картофеля биологическими препаратами Псевдобактерин и Байкал ЭМ-1 на урожайность картофеля и плодородие светло-серой лесной почвы;

– определить эффективность использования навоза, биологического препарата Байкал ЭМ-1, промежуточного сидерата (горчицы, озимой ржи) при возделывании картофеля;

– дать энергетическую и экономическую оценку возделывания картофеля.

Научная новизна. Впервые в условиях Нижегородской области проведена сравнительная оценка влияния традиционной и голландской технологий возделывания на урожайность картофеля и плодородие светло-серой лесной почвы с использованием элементов биологической системы земледелия (применение органических удобрений, сидератов, биологических препаратов). Впервые проведен сравнительный анализ способов применения биологических препаратов (обработка клубней перед посадкой и заделка их в почву) при возделывании картофеля, и влияния их на урожайность и плодородие светло-серой лесной почвы.

Практическая значимость работы. На основании результатов проведенных исследований даны рекомендации производству по возделыванию картофеля по голландской технологии с использованием промежуточных сидератов.

Основные положения, выносимые на защиту:

– значение технологий возделывания, предпосадочной обработки клубней биопрепаратами и применения биологических удобрений в повышении продуктивности картофеля;

– влияние технологий возделывания картофеля и биологических удобрений на плодородие светло-серой лесной почвы;

– энергетическая и экономическая оценка технологий возделывания картофеля.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены в гг. на научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава, научных работников и молодых ученых Нижегородской ГСХА, посвященных профессору .

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 6 научных работах, в том числе 3 – в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Структура и объем диссертации. Материал диссертации изложен на 143 страницах печатного текста и состоит из введения, 4 глав, выводов и рекомендаций производству. Работа содержит 33 таблицы, 16 рисунков и 42 приложений. Список литературы включает 184 источников, в том числе 11 на иностранных языках.

УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

Экспериментальная работа проведена в гг. на производственных посадках картофеля, размещенных в звене севооборота после озимой пшеницы, в Богородского района Нижегородской области.

Трехфакторный полевой опыт был заложен по следующей схеме:

Фактор А – технология возделывания картофеля:

1.  традиционная;

2.  голландская.

Фактор В – предпосадочная обработка клубней картофеля биологическими препаратами:

1.  Псевдобактерин (1:100);

2.  Байкал ЭМ-1» (1:100).

Фактор С – биологическое удобрение:

1.  внесение навоза (60 т/га) + Байкал ЭМ-1 (1:500)1;

2.  внесение Байкала ЭМ-1 (1:500);

3.  внесение навоза (60 т/га);

4.  посев горчицы на сидерат с запашкой весной;

5.  посев горчицы на сидерат с запашкой осенью;

6.  посев озимой ржи на сидерат с запашкой весной;

7.  контроль (без удобрений).

Размещение опытных делянок рендомизированное, повторность вариантов четырёхкратная. Площадь под опытами составила 19488 м². Общая площадь делянки при традиционной технологии 168 м²; голландской – 180 м². Учётная площадь делянок – соответственно 142,8 и 154 м². Для исследований при проведении полевых опытов использовали картофель сорта Удача. Норма посадки 55 тыс. шт./га.

Почва опытного участка светло-серая лесная остаточно-карбанатная легко- и среднесуглинистая на меловых отложениях. Содержание гумуса по Тюрину среднее (табл. 1).

Таблица 1 – Агрохимическая характеристика почвы опытных участков

Год	Гумус, %	pH сол.	Hг	S	T	V, %	P2O5, мг/кг почвы	K2O, мг/кг почвы
мг-экв./100 г почвы
2005	2,25	6,00	2,25	17,34	19,59	88,51	330,9	183,6
2006	2,27	6,03	2,31	19,21	21,52	89,27	201,5	286,9
2007	2,01	5,72	3,14	15,76	18,90	83,39	332,2	208,7

Емкость поглощения катионов составила 18,90-21,52 мг-экв./100 г почвы, согласно Суркова – высокая. Почвы характеризуются высокой степенью насыщенности основаниями, невысокой гидролитической и близкой к нейтральной обменной кислотностью. Содержание подвижного фосфора и обменного калия по Кирсанову характеризуется как высокое и очень высокое.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

ВЛИЯНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ НА УРОЖАЙНОСТЬ КАРТОФЕЛЯ И ПЛОДОРОДИЕ СВЕТЛО-СЕРОЙ ЛЕСНОЙ ПОЧВЫ

Рост и развитие растений. Установлено, что продолжительность вегетационного периода картофеля сорта Удача, выращиваемого по голландской технологии, составляла 101-103, а по традиционной – 97-98 дней.

1 – вариант с внесением навоза (60 т/га) + Байкал ЭМ-1 (1:500) введен в схему опыта с 2006 года.

Удлинение вегетационного периода картофеля по голландской технологии возделывания связано с растягиванием периодов всходы и стеблевания. При предпосадочной обработке клубней биопрепаратами и применении биологических удобрений продолжительность вегетационного периода картофеля изменялась незначительно и в большей степени зависела от погодных условий.

Технология возделывания картофеля и предпосадочная обработка клубней существенно не влияют на изменение густоты всходов и полевую всхожесть картофеля. Густота стояния картофеля в вариантах с биологическими удобрениями – навозом и сидератами (горчица, озимая рожь) находилась в пределах от 51 до 52 тыс. шт./га, а полевая всхожесть составила более 92 %. При внесении в почву Байкала ЭМ-1 густота стояния (49,7-50,2 тыс. шт./га) и полевая всхожесть картофеля (90,4-91,3 %) были на уровне контрольного варианта.

Плотность сложения пахотного слоя почвы. Голландская технология способствует снижению плотности почвы пахотного слоя в среднем на 0,01-0,03 г/см3, по сравнению с традиционной. При предпосадочной обработке клубней картофеля биологическими препаратами и внесении в почву Байкала ЭМ-1 плотность 0-30 см слоя почвы по сравнению с контрольным вариантом практически не изменялась. Внесение навоза (в том числе совместно с Байкалом ЭМ-1) и использование промежуточных сидератов (озимой ржи и горчицы с разным временем запашки) уменьшают плотность пахотного слоя почвы. Наибольшее влияние на плотность пахотного слоя почвы оказывает навоз (как в чистом виде, так и совместно с Байкалом ЭМ-1). Так, наибольшее (на 0,09 г/см3) снижение плотности почвы слоя 10-20 см наблюдалось при внесении навоза при традиционной технологии возделывания картофеля и обработке клубней Байкалом ЭМ-1.

Влажность почвы. Влажность почвы в слое 0-20 см при голландской технологии возделывания картофеля выше на 0,3-0,4 %, чем при традиционной (табл. 2). Предпосадочная обработка клубней биопрепаратами и внесение в почву Байкала ЭМ-1 не влияли на влажность почвы. Запашка горчицы весной увеличивает влажность пахотного слоя почвы (0-30 см) с 0,6 до 2,1 %. В засушливые годы запашка горчицы весной способствует наибольшему накоплению почвенной влаги. Лучшими по накоплению влаги в подпахотном (30-50 см) слое почвы были вариантами с использованием горчицы на сидераты с весенней запашкой и внесение навоза (как в чистом виде, так и совместно с Байкалом ЭМ-1).

Таблица 2 – Содержание продуктивной влаги, мм (в среднем за гг.)

Биологическое удобрение	Слой почвы, см	Традиционная Технология	Голландская Технология
в начале вегетации	в конце вегетации	в начале вегетации	в конце вегетации
Обработка клубней Псевдобактерином
Навоз + Байкал ЭМ-1	0-30	70,7	58,9	72,6	60,7
0-100	178,1	166,0	179,8	168,1
Байкал ЭМ-1	0-30	67,0	53,1	66,7	55,8
0-100	173,9	160,4	174,0	163,0
Навоз	0-30	69,3	57,4	69,0	57,9
0-100	176,7	164,6	176,4	165,0
Горчица-сидерат (весна)	0-30	73,3	61,8	73,5	62,6
0-100	180,6	168,8	180,8	169,6
Горчица-сидерат (осень)	0-30	69,5	58,0	71,1	57,4
0-100	176,9	165,2	178,5	164,5
Озимая рожь-сидерат	0-30	72,8	59,8	71,4	59,0
0-100	180,0	166,9	178,7	166,2
Контроль	0-30	64,8	52,8	66,9	55,2
0-100	172,0	159,7	174,1	162,1
Среднее	0-30	69,6	57,4	70,2	58,4
0-100	176,9	164,5	177,5	165,5
Обработка клубней Байкалом ЭМ-1
Навоз + Байкал ЭМ-1	0-30	70,4	58,4	69,9	58,3
0-100	177,8	165,7	177,3	165,6
Байкал ЭМ-1	0-30	65,2	53,6	66,1	53,2
0-100	172,6	160,7	173,5	160,3
Навоз	0-30	68,8	57,0	67,9	58,2
0-100	176,2	164,1	175,2	165,3
Горчица-сидерат (весна)	0-30	71,7	62,4	70,3	61,1
0-100	179,0	169,2	177,6	168,1
Горчица-сидерат (осень)	0-30	68,7	57,2	66,8	56,8
0-100	176,1	164,2	174,1	163,8
Озимая рожь-сидерат	0-30	70,5	60,9	69,0	60,4
0-100	177,9	167,8	176,4	167,5
Контроль	0-30	65,0	52,5	64,8	56,3
0-100	172,3	159,5	172,1	163,3
Среднее	0-30	68,6	57,4	67,8	57,8
0-100	176,9	164,5	175,2	164,8
НСР05 фактор С	0-30	2,9	3,7	2,9	3,7
В течение вегетации НСР05 факторов А, B, С (в слое 0-100 см), взаимодействия
­факторов AB, AC, ВС, ABC – Fф<Fтабл – в среднем за три года влияние
данных факторов несущественно (недостоверно)

Наибольшее содержание продуктивной влаги в слое почвы 0-30 см наблюдалось при запашке горчицы на сидерат весной, как в начале вегетации – 73,55, так и в конце – 62,6 мм. Технологии возделывания картофеля и предпосадочная обработка клубней существенно не повлияли на содержание продуктивной влаги в пахотном слое почвы. В метровом слое почвы продуктивной влаги также было больше при запашке горчицы весной на сидерат: в начале вегетации – 180,8, в конце – 169,6 мм. Существенных различий в содержании продуктивной влаги метрового слоя почвы между вариантами ни по одному фактору и взаимодействиям факторов как в начале, так и в конце вегетации не выявлено (табл. 2).