Совершенствование технологии возделывания капусты белокочанной и моркови столовой в лесостепи и сухой степи Забайкалья (стр. 3 )

3.4. Химический состав продукции

Химический состав продукции раннеспелых гибридов капусты белокочанной, формирующих кочаны в течение менее продолжительного времени отличается от биохимических показателей среднеспелых гибридов и зависит от гибрида, срока посадки и погодных условий (Оксененко,1987; Потапов,2007). Содержание сухого вещества в продукции раннеспелых гибридов изменялось в зависимости от срока посадки от 6,0% до 7,9% (рис.6)

Рис.6. Химический состав раннеспелой капусты белокочанной

В группе раннеспелых гибридов повышенное содержание, до 7,9% было при раннем сроке посадки у гибрида Сюрприз F1, что на 0,6% выше контроля. Сравнительно ниже было содержание сухого вещества у гибрида Артост F1-7,7%, что на 0,4% выше контроля. На количество сухого вещества, также как и на содержание общего сахара условия вегетационного периода оказали несущественное воздействие (v-7%), но слабо влияло и взаимодействие факторов сорт и условия вегетации (v-9,8)

Более продолжительный период вегетации среднеспелых гибридов положительно влиял на накопление сухого вещества в продукции. Содержание сухого вещества при раннем сроке посадки в продукции среднеспелых гибридов было выше, от 9,5% до 10,6%. Содержание данного биохимического показателя в продукции Харрикейн F1 и Краутман F1 составило соответственно 10,2% и 10,6%, что на 0,4% и 0,4% выше показателя контроля. Накопление сухого вещества было более высоким в 2006 и 2008 годах по сравнению с засушливым 2007 годом. Для химического состава раннеспелых гибридов характерно сравнительно пониженное содержание сахаров, которое составило при раннем сроке посадки у данных гибридов от 3,82% до 4,20%. Более повышенное содержание в продукции среднеспелых гибридов от 6,23%до 6,40%. Следует отметить, что в продукции среднеспелых гибридов интенсивного типа содержание сахаров сравнительно высокое, что связано с генотипом растений Содержание нитратов в продукции раннеспелых и среднеспелых гибридов существенно зависит от срока посадки. При раннем сроке посадки содержание нитратов в продукции раннеспелых гибридов Точка, Сюрприз F1, Газебо F1, Aртост F1 составило соответственно 204;242;275 и 231мг/кг, что на 16;31;29 и 36 мг/кг ниже контроля. При позднем сроке посадки уровень накопления NO3 был выше, от 261 до 352 мг/кг, что на 41;32;48 и 33мг/кг выше контроля. Такая же зависимость выявлена и у среднеспелых гибридов. Содержание нитратов составило при раннем сроке посадки у Финал, Харрикейн F1, Рамада F1 и Краутман F1 соответственно 217; 234; 253 и 248 мг/кг, что на 31; 20; 27 и 15 мг/кг ниже контроля. При позднем сроке посадки данный биохимический показатель был выше предельно-допустимой концентрации (ПДК) (рис.7).

Рис.7. Химический состав среднеспелой капусты белокочанной

В условиях сухой степи накопление нитратов в продукции зависело от факторов, влияющих на метаболизм азотсодержащих соединений и необходимых для фотосинтетической деятельности растений (температура, относительная влажность воздуха). Уровень накопления нитратов в продукции раннеспелых и среднеспелых гибридов при ранних сроках посадки был ниже ПДК (предельно-допустимой концентрации), что связано с низким содержанием нитратного азота в аллювиальной луговой почве, высокой освещенностью, влияющей на активность нитратредуктазы и, следовательно, на уровень накопления нитратов.

4. Эффективность применения минеральных удобрений

под капусту белокочанную

4.1. Влияние азотных удобрений на урожайность капусты белокочанной

По результатам исследований при сравнительном изучении влияния различных видов их (на фоне) на урожайность капусты белокочанной в условиях Сибири наиболее эффективно применение азотных удобрений в дозах 135-180 кг/га д. в. на фоне PK которые повышают урожайность капусты белокочанной на 40-45% (Алмазов,1969; Назарюк,1976; Убугунов, 1987).

Дозы азота 60;90;120;150 кг/га д. в. дали достоверные прибавки урожайности в среднем за 3 года соответственно 1,4; 4,6; 7,3; 9,0 и 13,3 т/га при урожайности в контроле (без удобрений) 31,7 т/га. Максимальная прибавка получена в варианте N180Р90К90 – 13,3 т/га или 61,3% к контролю (без удобрений). В варианте N210Р90К90 (доза азота 210 кг/га д. в.) отмечается снижение урожайности на 2,8 т/га. Урожайность кочанов капусты белокочанной составила в годах в контроле (без удобрений) в среднем за 3 года исследований 21,7 т/га, что связано с практикуемой в то время схемой посадки 70×50, отсутствием средств защиты от болезней и вредителей, низкой потенциальной продуктивностью возделываемых сортов. Низкая урожайность белокочанной капусты получена и в варианте без внесения азота, Р90К90 22,0 т/га, что доказывает, что азот - основной элемент, определяющий продуктивность культуры с высоким выносом азота в условиях менее интенсивного процесса нитрификации из-за слабой деятельности почвенных микроорганизмов, преобразующих аммонийные соли в нитриты и нитраты, так как микробная биомасса в сухой степи значительно ниже по сравнению с запасами микроорганизмов в европейских аналогах из-за экстремального климата региона. Капуста белокочанная овощная культура, формирующая большое количество листьев розетки и кочана и важно чтобы и не было оттока азота из надземной части растения в корневую систему в условиях длинного дня - периоде формирования розетки листьев. Ассимиляционный аппарат существенно определяет продуктивность культуры. Эффективность азотных удобрений находится в тесной корреляционной зависимости от количества осадков (рис.8).

Рис. 8 Зависимость урожайности капусты белокочанной от доз азотного удобрения и осадков

4.2. Урожайность капусты белокочанной при использовании фосфорных удобрений

Аллювиальные луговые почвы отличаются повышенным содержанием подвижного фосфора, что связано с влиянием подстилающей породы, обогащенной фосфатсодержащими минералами типа апатитов и фосфоритов. Применение их под капусту белокочанную неэффективно как на фоне азотных, так и азотно-калийных удобрений.

Внесение фосфорных удобрений не влияло на урожайность капусты белокочанной. Урожайность капусты белокочанной повышалась в вариантах с дозой фосфора 60,90 кг/га д. в. на фоне N90K90 кг/га д. в. в среднем за 3 года на 3,7; 4,9 т/га по сравнению с контролем (без удобрений). Тогда как в варианте Р90К90 отмечено незначительное повышение урожайности, то есть повышение урожайности зависит от азота. С дозы Р120 отмечается снижение урожайности кочанов капусты из-за ухудшения хозяйственно-ценных признаков продукции. Максимальная прибавка – 4,9 т/га (22,5%) получена в варианте №90Р90К90. Оптимальной дозой для белокочанной капусты является Р90 на азотно-калийном фоне.

4.3. Влияние калийных удобрений на урожайность капусты белокочанной

Валовое содержание калия в аллювиальных луговых почвах высокое, что связано с минералогическим составом почвообразующих пород, калийсодержащего минерала - полевого шпата. Особенностью данных почв является то, что содержание обменной формы калия низкое.

По мнению (1989), главная роль в обеспечении растений калием в почвах Сибири принадлежит водорастворимой и обменной его формам. Однако в связи с тем, что водорастворимая часть калия составляет незначительную долю от общего его содержания (1,0-1,5%) и существенного значения как фактор, характеризующий эффективное плодородие почв не имеет, основное значение в питании растений принадлежит обменному калию, который накапливается в почвенном поглощающем комплексе.

Почвы Забайкалья обладают высокой фиксирующей способностью по отношению к внесенному калию, 30-50% (Назарюк, 1989). По результатам исследований (1983) в год внесения калийных удобрений фиксирующая способность калия достигала 40-60% от внесенного. Известно, что фиксированный калий по мере истощения подвижной формы в почве способен переходить в обменную форму. За счет пополнения калия из необменных форм почвы республики достаточно обеспечены этим элементом ( Ишигенов, Фомин, 1978).

На высокообеспеченных обменным калием аллювиальных луговых почвах внесение калийных удобрений не влияло на урожайность капусты белокочанной. Внесение умеренных доз калия 60, 90 кг/га д. в. дало в среднем за 3 года прибавку урожая 0,2; 0,5 т/га по сравнению с фоном, т. е. прибавка получена от фона N90Р90. С дозы калия выше 90 кг/га д. в. урожайность белокочанной капусты снижалась и была ниже урожайности контроля (без удобрений).

4.4 Вынос, коэффициенты использования и баланс элементов

питания

При разработке научно-обоснованной системы удобрений следует учитывать вынос, коэффициенты использования питательных элементов из почвы и минеральных удобрений и баланс элементов питания.

Установлено, что в условиях аллювиальной луговой почвы капуста белокочанная на формирование урожая, больше всего выносит азота и калия, меньше фосфора. При увеличении доз азотного удобрения вынос элементов питания капустой белокочанной по сравнению с неудобренным вариантом повышается. Так, при внесении дозы азота 210 кг/га д. в. вынос азота был равен 42,5 кг/га, а в контроле 37,6 кг/га. Величина выноса с повышением дозы азота от 150 кг/га до 210 кг/га д. в. изменяется незначительно, от 39,2 до 42,5 кг/га. При создании оптимальных условий для роста и развития растений вынос изменяется незначительно, так вынос азота составил с варианта N180Р90К90 142,3 кг, а с варианта N210Р90К90 139,5 кг.

Повышенные дозы фосфора (Р180) и калия (К180) незначительно увеличивали величину выноса этих элементов. На варианте N90Р180К90 вынос фосфора был равен 18,0 кг/га, на контроле ( без удобрений) 14,1 кг/га. В варианте N90Р90К180 вынос калия был равен 43,0 кг/га, на неудобренном варианте 38,1 кг/га. Таким образом, вынос элементов питания капустой белокочанной на аллювиальной луговой почве при оптимальной дозе минеральных удобрений обеспечивающей максимальную прибавку урожайности составил: азота – 40,3 кг/га, фосфора – 14,7 кг/га, калия – 39,1 кг/га.

Соотношение элементов питания N: Р2О5 : К2О составило на лучшем по урожайности варианте № 000Р90К90 – 42,3 : 15,6 : 41,6. Найденные величины выноса могут служить для расчетов доз минеральных удобрений под капусту белокочанную на аллювиальных луговых почвах.

На образование 10 т капустой белокочанной было использовано в среднем за 3 года 33,5% от внесенной дозы азота N180 на фоне Р90К90, 12,3% от дозы фосфора Р90 на фоне N90К90 и 19,1% от дозы калия К90 на фоне N90Р90

Растения больше всего потребляли азот из-за биологических особенностей, а также из-за низкого содержания минерального азота в почве. С увеличением дозы азота от N90 до N180 кг/га д. в. коэффициент использования азота повышался с 24,3 до 33, 5%. В благоприятные по условиям увлажнения годы данный показатель был равен 36,7% и 44,0%

При повышенном и высоком содержании в почве подвижного фосфора и обменного калия потребление этих питательных элементов было ниже, чем азота. Увеличение дозы фосфора и калия вело к снижению или не использованию элементов. Так, при внесении Р90 на фоне N90К90 КИУ фосфора был равен 12,3%, а при внесении Р180 на фоне N90К90 – 7,4%; ...калия при внесении К90 на фоне N90Р90 – 19,1%, при дозе К180 на фоне N90Р90, данный элемент не использовался. Коэффициенты использования фосфора и калия из почвы были низкими – соответственно 2,7 и 9,0%.

Аллювиальная луговая почва отличается низким содержанием минерального азота и высоким – подвижного фосфора и обменного калия, что подтверждается данными по балансу питательных элементов. Положительный баланс по азоту получен на вариантах с повышенными дозами азотного удобрения (N150Р90К90, N180Р90К90), в остальных вариантах опыта преобладал вынос азота урожаем, так как капуста белокочанная овощная культура, потребляющая много азота. Максимальный урожай ее совпадает с выровненным азотным балансом.

Во всех вариантах опыта с внесением умеренных, повышенных доз фосфора был получен положительный баланс фосфора. Отрицательным он был в варианте без внесения фосфорных удобрений, N90К90 и в контроле. Отрицательный баланс калия в почве отмечался при внесении умеренных доз калия, так как растения выносят много данного элемента.

Расчет баланса питательных элементов показал, что для получения высоких урожаев и повышения плодородия аллювиальной луговой почвы необходимо вносить повышенные дозы азотного удобрения на фосфорно-калийном фоне.

5. Оптимизация сроков посева моркови столовой в лесостепи

Забайкалья

5.1 Особенности роста и развития моркови столовой

При разработке агротехнологической системы повышения урожайности моркови столовой в лесостепи следует учитывать особенности морфогенеза растений. Прорастание семян было замедленным, всходы появились через 18 дней после посева. Ускоренное прорастание отмечалось у сортов Витаминная 6, НИИОХ 336 и Шантенэ 2461. В течение 30 дней после появления всходов растения росли медленно, первый, второй настоящий лист образуется во второй-третьей декаде июня. Замедленный рост вегетативной массы в условиях короткого вегетационного периода основная сложность возделывания длиннодневных столовых корнеплодов, так как с третьей декады июня световой день сокращается. Образование корнеплодов происходит только с первой декады июля, с образованием трех-четырех настоящих листьев (пучковая спелость).

Особенностью формирования корнеплодов является интенсивное нарастание их в течение августа и сентября. Среднеспелые сорта Витаминная 6, НИИОХ 336 и Шантенэ 2461 отличались более ранним, на 3-6 дней, началом образования корнеплодов (начало пучковой спелости) и, следовательно, фаза наступления технической зрелости наступала раньше, что дает возможность получать товарную продукцию с оптимальным химическим составом продукции, особенно каротина и общего сахара (табл.9).

Рис.9. Рост и развитие моркови столовой

5.2 Площадь листьев, фотосинтетический потенциал и

фотосинтетическая продуктивность моркови столовой

При раннем сроке посадки, I декаде мая, средняя площадь листьев существенно не отличалась у районированных среднеспелых сортов Нантская 4, Витаминная 6 и НИИОХ 336 и составляла соответственно 20,2; 21,3;22,7 тыс. м2/га. Средняя площадь листьев Шантенэ 2461 была сравнительно выше контроля и составила 23,5 тыс. м2/га так как растения имеют более развитую розетку листьев. Средняя площадь листьев и длительный период вегетации влияли на ФП, значения которых составили при раннем сроке посева 2,42; 2,56; 2,72 и 2,82 млн. м2 сут./га (табл.4).

Таблица 4.-Площадь листьев и продуктивность моркови столовой

(среднее за гг.)

Сорт	Средняя площадь листьев, тыс. м2/га	ФП, млн. м2 сут./га	Продуктивность, г/м2 сутки
по ФП	по сухому веществу	по средней площади листьев
Нантская 4 (st.)	20,2	2,42	17,8	1,68	16,4
Витаминная 6	21,3	2,56	18,5	1,79	17,4
НИИОХ 336	22,7	2,72	18,7	1,82	16,8
Шантенэ 2461	23,5	2,82	19,0	1,84	16,8
НСРг.	0,85	0,12	0,33	0,45	0,63
НСРг.	1,12	0,08	0,78	0,12	0,32
НСРг.	0,67	0,18	0,42	0,32	0,24

В межгорных котловинах с высоким приходом прямой и рассеянной солнечной энергии эффективность реализации световых ресурсов на формирование биомассы моркови столовой в течение периода вегетации сравнительно высокая.

5.3 Влияние сроков посева на урожайность моркови столовой

В условиях Сибири оптимальный срок посева являются основными элементами технологии возделывания столовых корнеплодов (Еременко, 1997; Тулупов,1981; Коняев, 1983; Вышегуров,2006).

Урожайность корнеплодов моркови столовой в Забайкалье низкая из-за экстремальных условий зоны рискованного земледелия, короткого периода вегетации и существенно зависит от влагообеспеченности посевов. Испарение конвекционно-диффузным путем в мае интенсивное, почва быстро иссушается, а для прорастания семян «тугорослой» культуры и появления всходов требуется достаточный уровень запаса влаги, поэтому ранние сроки посева при благоприятном гидротермическом режиме воздуха и почвы позволяют повысить урожайность корнеплодов. По климатическим условиям лесостепь относится к увлажненной подзоне. На территории подзоны выпадает значительно больше осадков, чем в сухой степи. Годовое количество составляет 300-420 мм, за май, июнь выпадает около 100 мм, тогда как в сухой степи осадков в это время практически нет, что влияет на всхожесть семян и позволяет растениям формировать вегетативную массу в условиях длинного дня.

Из изученных нами среднеспелых сортов более высокой урожайностью корнеплодов при раннем сроке посева отличались сорта Витаминная 6, НИИОХ 336, Шантенэ 2461. Урожайность корнеплодов составила в среднем за 3 года 44,6 т/га, 45,6 т/га и 47,4 т/га, прибавка к контролю соответственно 5,6 т/га или 14,3%, 5,9 т/га или 14,9% и 7,1 т/га или 17,6%. Максимальная урожайность 47,4 т/га получена у сорта Шантенэ 2461 при раннем сроке посева. Прибавка урожайности составила в среднем за три года 7,1 т/га или 17,6 % к контролю. Урожайность корнеплодов сорта Шантенэ 2461 была выше по сравнению с другими сортами, так как растения лучше адаптированы к условиям региона, имеют более высокую и более развитую розетку листьев и большую массу корнеплодов, что влияет на урожайность. При среднем сроке посева урожайность снижается и при позднем сроке посева урожайность резко снижается, до 15,7-16,5 т/га.

Оптимальным сроком посева моркови столовой является ранний, при котором формируется урожай на уровне 47 т/га, так как условия гидротермического режима воздуха и почвы более благоприятны для роста и развития корнеплодных растений на первом (прорастание семян) и втором этапе органогенеза. Культура холодостойкая и незначительные понижения температуры воздуха не влияют на всхожесть семян и рост и развитие растений.

5.4. Химический состав корнеплодов

Содержание сухого вещества составило 12,1%; 12,3% и 12,5%, каротина-8,6, 8,4 и 7,2 мг/100 г. Содержание нитратов в корнеплодах составило 50,0-80,0 мг/кг, что ниже ПДК для культуры-250 мг/кг, так как биологической особенностью культуры является низкое содержание нитратов в товарной продукции (рис.10).

Рис.10. Химический состав моркови столовой