«КОЗЛОВ ВИКТОР ВАСИЛЬЕВИЧ СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ТЕХНОЛОГИЙ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ КАРТОФЕЛЯ В УСЛОВИЯХ ВЕРХНЕВОЛЖЬЯ ...»

На правах рукописи

КОЗЛОВ ВИКТОР ВАСИЛЬЕВИЧ

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ТЕХНОЛОГИЙ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ

КАРТОФЕЛЯ В УСЛОВИЯХ ВЕРХНЕВОЛЖЬЯ

Специальность 06.01.01 – Общее земледелие, растениеводство

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата сельскохозяйственных наук

Санкт-Петербург

Работа выполнена на кафедре общего земледелия и растениеводства в

федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего образования «Тверская государственная сельскохозяйственная академия»

Научный Зоя Ивановна Усанова заслуженный деятель науки РФ, руководитель:

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Официальные Валентин Васильевич Ивенин доктор сельскохозяйственных наук, профессор, оппоненты:

заведующий кафедрой земледелия и растениеводства федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Нижегородская государственная сельскохозяйственная академия»

Андрей Николаевич Постников доктор сельскохозяйственных наук, профессор, профессор кафедры растениеводства и луговых экосистем федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Российский государственный аграрный университет – МСХА имени К.А. Тимирязева»

федеральное государственное бюджетное Ведущая научное учреждение «Всероссийский научноорганизация:

исследовательский институт картофельного хозяйства имени А.Г. Лорха»

Защита диссертации состоится 11 мая 2017 года в 13 часов 30 минут на заседании диссертационного совета Д 220.060.07 при федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего образования «Санкт-Петербургский государственный аграрный университет»

по адресу: 196601, г. Санкт-Петербург-Пушкин, Петербургское шоссе, д. 2 (СПбГАУ, 9 корпус, 3 этаж, ауд.330) .

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВО СПбГАУ Автореферат разослан 2017 года Автореферат размещён на сайтах: http://vak.ed.gov.ru, http://spbgau.ru

Ученый секретарь диссертационного совета, Орлова кандидат сельскохозяйственных наук Анна Георгиевна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Увеличение производства картофеля, повышение качества продукции и рентабельности картофелеводства, по-прежнему, остается важнейшей задачей АПК большинства регионов страны, в том числе Верхневолжья (П.А. Чекмарев, 2014, В.И. Старовойтов, 2013). Главный путь решения этой задачи – повышение урожайности и качества урожая за счет внедрения новых сортов и технологий, адаптированных к агроэкологическим условиям возделывания (С.С. Туболев, С.И. Шеломенцев, К.А. Пшеченков и др., 2010, З.И. Усанова, Н.В. Самотаева и др., 2013) .

Повышение урожайности и качества урожая картофеля имеет большое значение в жизнеобеспечении человека, так как более 60 % валовых сборов его используется для питания в свежем или переработанном виде (В.И .

Старовойтов, 2006). В формировании урожая и улучшении диетической ценности клубней существенная роль принадлежит адаптивнобиологизированному земледелию (Л.С. Федотова, Б.В. Анисимов, 2006) .

Поэтому разработка приемов возделывания картофеля по экологически безопасной технологии в настоящее время является актуальной и имеет большое практическое значение .

В последние годы все большое распространение получают технологии возделывания картофеля с междурядьями 90 см, основанные на использовании зарубежного комплекса машин с активными рабочими органами (В.И .

Старовойтов, 2013, С.С. Тубалев и др., 2007). В Госреестр селекционных достижений ежегодно вводятся новые сорта отечественной и зарубежной селекции. Все это требует разработки технологий, адаптированных к конкретным агроэкологическим условиям и выявления комплексно устойчивых сортов наиболее полно реализующих свой биологический потенциал при выращивании по разным технологиям .

Подобных исследований в условиях Верхневолжья не проводились, что явилось основанием для проведения данной работы .

Цель исследований – изучить особенности формирования урожайности новых сортов картофеля при возделывании по экологически безопасной и интенсивной технологиям с междурядьями 90 см по двум предшественникам – повторно по картофелю и горчице белой на сидерат; выявить наиболее эффективные варианты технологий и комплексно устойчивые, адаптированные к ним сорта .

Для достижения поставленной цели решали следующие задачи:

1. Изучить особенности роста и развития растений 8 сортов при выращивании по разным технологиям с размещение повторно по картофелю и по горчице белой на сидерат .

2. Выявить особенности водного режима в годы исследований и определить биологические и товарные коэффициенты водопотребления разных сортов по вариантам опыта .

3. Исследовать фотосинтетическую деятельность растений в посадках разных сортов по вариантам опыта: рост площади листьев, формирование фотосинтетического потенциала агроценоза (ФПП), накопление сухой фитомассы, изменения чистой продуктивности фотосинтеза (ЧПФ) и КХОЗ (коэффициента хозяйственной эффективности фотосинтеза), накопление урожая клубней; выявить факторы, влияющие на ход продукционного процесса .

4. Выявить устойчивость сортов к болезням растений и клубней и роль изучаемых факторов в снижении пораженности картофеля болезнями .

5. Изучить структуру урожая, урожайность и качество урожая сортов картофеля в разных вариантах опыта .

6. Выявить корреляционные связи урожайности с показателями фотосинтетической деятельности картофеля .

7. Определить экономическую эффективность производства картофеля в разных вариантах технологий возделывания .

Научная новизна. Впервые в условиях Верхневолжья в многофакторном полевом опыте проведены комплексные исследования особенностей формирования урожайности 7-ми новых сортов картофеля зарубежной селекции, в сравнении с отечественным сортом Удача, водопотребления, фотосинтетической деятельности, хода продукционного процесса при выращивании их по экологически безопасной и интенсивной технологиям с междурядьями 90 см с размещением по двум предшественникам – повторно по картофелю и по горчице белой на сидерат .

В результате исследований выявлена роль сорта, предшественника, технологии и условий возделывания в создании наиболее продуктивных посадок картофеля, в устойчивости сортов к болезням, в экономической эффективности производства картофеля при выращивании его с междурядьями 90 см и получении высококачественных клубней; определены лучшие варианты технологий и наиболее адаптированные к ним сорта; получен патент на изобретение .

Теоретическая и практическая значимость. Дано теоретическое обоснование формированию наиболее продуктивных агроценозов сортов картофеля при выращивании их по экологически безопасной и интенсивной технологиям с междурядьями 90 см .

Производству рекомендованы наиболее экономически выгодные технологии выращивания картофеля на окультуренных дерново-подзолистых легкосуглинистых почвах Верхневолжья с междурядьями 90 см с использованием комплекса зарубежных машин:

1 – интенсивная технология для получения наибольшего урожая клубней с размещением посадок по горчице белой на сидерат, обеспечивающая получение запрограммированного урожая в 40 т/га и выше, условно чистого дохода по лучшим сортам до 232,93 тыс. руб./га с уровнем рентабельности 166,8 %;

2 – экологически безопасная технология для выращивания экологически безопасной продукции с размещением картофеля по горчице белой на сидерат, без применения минеральных удобрений, с использованием для борьбы с болезнями и вредителями биопрепаратов – фитоспорин и фитоверм-М, обеспечивающая получение урожайности по лучшим сортам 30,0-34,4 т/га, условно-чистого дохода 158,07-198,32 тыс. руб./га с уровнем рентабельности производства 148,0-183,1 %, клубней высокого качества, снижение содержания нитратов в клубнях в 3 раза от ВДУ;

3 – лучшие сорта для выращивании: по интенсивной технологии – Удача, Гала, Ред Анна, Мерлот; по экологически безопасной – Удача и Ред Анна, наиболее комплексно устойчивый к биотическим и абиотическим факторам среды сорт Удача, рекомендованный к выращиванию по разным вариантам технологий .

Реализация результатов исследований. Результаты работы внедрены в ООО «Тверь Агропром» Лихославльского района Тверской области на площади 50 га с экономическим эффектом 2625 тыс. руб .

Апробация работы. Материалы диссертации доложены на Международных научно-практических конференциях, проходивших в ТГСХА в 2013, 2014, 2015 годах.

На Всероссийской научно-технической конференции:

проходившей в рамках ХХI каргинских чтений. «Физика, химия, новые технологии», Тверь, ТвГУ, 2014, получен Диплом I степени. На молодежном научно-информационном конкурсе «У.М.Н.И.К.», 2014 г., получен грант победителя .

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 9 печатных работ, в том числе 2 в журналах, рекомендованных ВАК РФ, получен 1 патент .

Представленная работа является составной частью плана научноисследовательских работ Тверской ГСХА на 2011-2015 гг., тема 5 № гос. рег .

01201155563 .

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 148 страницах, содержит 30 таблиц, 22 рисунка, состоит из введения, 7 глав, заключения, предложений производству, библиографического списка использованной литературы, который включает 179 наименование, в том числе 17 зарубежных источников .

Основные положения, выносимые на защиту:

- снижение расхода продуктивной влаги на создание единицы урожая сухой фитомассы и клубней при размещении картофеля по горчице белой на сидерат, при возделывании по интенсивной технологии и наиболее продуктивных сортов;

- наибольшее положительное влияние на формирование площади листьев и ФПП возделывания сортов картофеля по интенсивной технологии с размещением по горчице белой на сидерат, достижение наибольшей производительности ФПП при выращивании сортов по экологически безопасной технологии с размещением по сидеральному предшественнику .

Особенности формирования ассимиляционной поверхности разных сортов;

- особенности накопления урожая абсолютно-сухой фитомассы, хода ЧПФ и направленности продукционного процесса картофеля, в зависимости от предшественника, технологии, сорта и агроклиматических условий в годы исследований;

- повышенная устойчивость сортов к болезням растений и клубней при возделывании картофеля по интенсивной технологии, размещении по сидеральному предшественнику; комплексная устойчивость отдельных сортов;

- улучшение накопления урожая клубней, структуры урожая, урожайности при размещении картофеля по горчице белой на сидерат и выращивании по интенсивной технологии; роль сорта, агротехнических и агрометеорологических факторов в формировании урожайности, качества урожая и экономической эффективности производства картофеля .

Автор выражает искреннюю признательность и благодарность научному руководителю, заслуженному деятелю науки Российской Федерации, почетному работнику высшего профессионального образования РФ, доктору сельскохозяйственных наук, профессору Усановой Зое Ивановне за методическую помощь и поддержку при работе над диссертацией, а так же всем сотрудникам кафедры общего земледелия и растениеводства, руководству и специалистам ООО «Тверь Агропром» за содействие в проведении исследований .

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Условия и методика проведения исследований. Комплексные исследования проводили в трехфакторном полевом опыте в 2012-2014 гг. в севообороте ООО «Тверь Агропром» Лихославльского района Тверской области на дерново-среднеподзолистой почве легкосуглинистой по гранулометрическому составу. До закладки опыта в почве содержалось: гумуса (по Тюрину) 2,1 %, Р2О5 250-300 и К2О 171-250 мг/кг (по Кирсанову), рНсол. – 6,5 .

Схема опыта включала факторы: А – технологии: 1 – экологически безопасная (ЭБТ), 2 – интенсивная (ИТ); В – предшественники: 1 – повторно по картофелю, 2 – горчица белая на сидерат; С – сорта: Удача (Россия), Вега, Фиделия, Инара, Гала, Карлена, Ред Анна, Мерлот (Германия). Учетная площадь делянки третьего порядка – 10 м, второго – 80 м, первого – 160 м, повторность – четырехкратная. Размещение вариантов методом расщепленных делянок в рендомизированных блоках .

Исследования проводили по общепринятым методикам. Дозы удобрений по интенсивной технологии рассчитывали балансовым методом (М.К. Каюмов,

1989) на урожайность 40 т/га. Фенологические наблюдения, влагообеспеченность, показатели фотосинтетической деятельности растений в агроценозах картофеля – по методике И.С. Шатилова, М.К. Каюмова, 1978, З.И .

Усановой, 2013; площадь листьев – весовым методом с помощью высечек, ФПП – методом графического интегрирования, чистую продуктивность фотосинтеза (ЧПФ) – по формуле Кидда, Веста и Бриггса (А.А. Ничипорович, 1956, 1978); структуру урожая и урожайность (З.И. Усанова, 2002, 2013);

дисперсионный, корреляционный и регрессионный анализ – по методике Б.А .

Доспехова, 1985, Б.А. Кирюшина и др. 2009; распространенность болезней по методике В.И. Танского и др., 1998; содержание крахмала в клубнях по ГОСТ 7194-81, сырого протеина по ГОСТ 13496.4-93, сухого вещества по ГОСТ Р 52838-2007, нитратов по ГОСТ 13496.19-93 .

В опыте строго соблюдали запрограммированные технологии возделывания картофеля с междурядьями 90 см с использованием современных машин фирм Lemken и Grimme. Интенсивная технология включала внесение минеральных удобрений под урожай 40 т/га (N120 P144 K160), обработку семенных клубней препаратом Престиж (1 л/т) одновременно с посадкой, послепосадочное формирование гребней (Grimme GF-4), обработку гербицидом Зенкор (1 кг/га) до появления всходов (Grimme GН-4), два опрыскивания от фитофтороза препаратами Инфинито (1,5 л/га), Сектин феномен (1,25 л/га) и одну обработку от колорадского жука препаратом Актара (0,06 кг/га). В вариантах экологически безопасной технологии удобрения не вносили .

Растения использовали питательные вещества, образующие при минерализации органической массы сидерата или последействия удобрений, вносимых под предшественник картофель. Горчицу белую высевали с нормой 20 кг/га за год до посадки картофеля (12-29 июля). В фазе ее цветения (середина августа) проводили дискование (агрегат Deutz-Fahr + Lemken Rubin 9/300), затем – через 10-12 дней запашку органической массы (агрегат Deutz-Fahr + Lemken ЕвроОпал 7 4+1). Урожайность горчицы белой в среднем за 3 года составила 35 т/га. По данной технологии не применяли синтетические гербициды, фунгициды и инсектициды. Перед посадкой клубни обрабатывали биопрепаратом Фитоспорин (50 г/т в 10 л воды). Против колорадского жука при массовом появлении личинок растения опрыскивали препаратом Фитоверм М (0,4 л/га с расходом жидкости 500 л/га). Густота посадки по обеим технологиям

– 50 тыс. шт./га (90 х 22 см). Сроки посадки 3 июня, 24 мая, 22 мая, уборки – 21, 8 и 14 сентября .

Погодные условия в годы исследований различались. Гидротермический коэффициент (ГТК по Селянинову) за вегетацию в 2012, 2013, 2014 гг. составил 1,95; 1,08; 1,21 (при норме 1,61), а суммарное водопотребление (W) 602, 402, 401 мм продуктивной влаги. Дефицит влаги растения испытывали в июле и августе 2013 и 2014 гг. В 2012 г. в отдельные периоды вегетации создавалось избыточное увлажнение .

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

–  –  –

Особенности прохождения фаз развития. Наблюдениями за ростом и развитием растений в разных вариантах опыта выявлено наибольшее влияние на прохождение фенологических фаз технологии возделывания и сорта .

Улучшение минерального питания растений при выращивании картофеля по интенсивной технологии увеличивает продолжительность вегетационного периода у отдельных сортов на 2-4 дня. У среднеспелого сорта Ред Анна и позднеспелого – Мерлот длина вегетационного периода на 6-8 дней больше,

–  –  –

Фотосинтетическая деятельность картофеля в разных посевах Формирование площади листьев и листового фотосинтетического потенциала (ФПП). Наилучший ход роста площади листьев и наибольшее время работы фотосинтетического аппарата в течение суток и вегетационного периода в целом, является одним из главных условий усвоения наибольшего количества солнечной энергии посевом (А.А. Ничипорович, 1956) .

Нами выявлено, что оптимальная площадь листьев (макс. 42,6, средн. 19,0 тыс. м/га) и ФПП (1391 тыс. м х сутки/га) формируются, в среднем по факторам А, В, С и за 3 года, при возделывании картофеля по интенсивной

–  –  –

Дефицит влаги в наиболее засушливый 2013 г. уменьшает максимальную и среднюю площадь листьев, в сравнении с другими годами, при выращивании сортов по экологически безопасной технологии: по картофелю в 1,6-1,7, по горчице в 1,2-1,3 раза и наоборот, увеличивает их при возделывании по интенсивной технологии в 1,6-2,2 раза по картофелю и в 1,2-1,4 раза по горчице белой на сидерат, что объясняется более экономным расходованием влаги на создание более высокого урожая .

Нами изучены графики роста площади листьев посева у разных сортов по факторам А и В. Выявлено, что ближе к оптимальному графику идет формирование площади листьев агроценоза у сорта Удача при возделывании по ИТ с размещением по горчице белой (рисунок 1). Максимальной величины – 56,28 тыс. м/га она достигла на 46 день от всходов, на 14 дней позднее, чем у сорта Фиделия, на уровне 40 тыс. м/га она удерживалась 22 дня, 30-35 тыс .

м/га – 30-35 дней, почти до самой уборки. Урожайность сорта Удача составила 43,9 т/га, Фиделия – 41,8 т/га .

Формирование ФПП проходит по тем же закономерностям как максимальная и средняя площади листьев аграценоза. Самый мощный ФПП, в среднем за 3 года создают сорта: при возделывании по ЭБТ по картофелю – Мерлот (920 тыс. м/га), по горчице – Удача (1114 тыс. м/га), при возделывании по ИТ по картофелю – Удача (1404 тыс. м/га), по горчице – Мерлот (1732 тыс. м/га). Однако у позднеспелого сорта Мерлот он не реализуется полностью из-за позднего его формирования, поэтому по урожайности он уступает сорту Удача. Наименее мощный ФПП (566-1125) формирует сорт Гала, в связи самый меньшей площадью листьев агроценоза .

Производительность ФПП оценивается по выходу клубней на 1 тыс. ед .

Наибольшим этот показатель (34 кг) был при возделывании сортов по интенсивной технологии с размещением по горчице. Преимущество имеет сорт Гала, у которого в среднем по факторам А и В он составил 31,42 кг и был выше, чем у других сортов на 2,64-8,57 кг (11,6-37,5 %) .

Площадь листьев, тыс.м2/га

–  –  –

Накопление сухой фитомассы, чистая продуктивность и хозяйственная эффективность фотосинтеза. Урожай абсолютно-сухой фитомассы является общим показателем продуктивности посева (агроценоза), по которому определяется КПД ФАР. Картофель в Верхневолжье может создать высокопродуктивные агроценозы с урожаем сухой фитомассы до 100 и более центнеров с гектара. Так, сорт Удача при возделывании по интенсивной технологии по картофелю, в среднем за 3 года, накопил урожай 100,21 ц/га, а с размещением по горчице белой на сидерат – 94,55 ц/га (рисунок 2). КПД ФАР такого агроценоза при приходе ФАР 95,57 кДж/см составил 1,8-1,9 % .

Возделывание картофеля по интенсивной технологии повышает урожай абсолютно-сухой фитомассы в среднем по сортам, по картофелю на 32,3, по горчице на 23,3 %. Размещение по горчице белой увеличивает этот показатель на 37,8 % по ЭБТ и на 28,5 % по ИТ. Максимальные колебания урожая сухой фитомассы по годам наблюдается при возделывании картофеля по ЭБТ: по картофелю (по отношению к минимальному) – 65,4 %, по горчице на сидерат а минимальные – по ИТ с размещение по горчице на сидерат – 8,6 % .

Более высокий урожай сухой фитомассы накапливает сорт Удача, в среднем по А и В, за 3года 79,45 ц/га, наименьший – сорт Вега – 57,89 ц/га и Мерлот – 58,46 ц/га за счет более низкого урожая клубней .

Урожай сухой фитомассы, ц/га

–  –  –

Чистая продуктивность фотосинтеза картофеля в годы исследований, как правило превышала 5 г/м х сутки, в среднем по опыту составила 6,53 г/м х сутки (таблица 3), это характеризует агроценозы картофеля как высокопродуктивные (А.А. Ничипорович, 1956). Она находится в зависимости от изучаемых агротехнических и агрометеорологических факторов. Так, размещение сортов по горчице белой увеличило ЧПФ на 1,56 по ЭБТ и на 0,3 г/м х сутки по ИТ, что подтверждает большую роль этого предшественника в усилении продукционного процесса. Возделывание по интенсивной технологии по большинству сортов снижает ЧПФ, в среднем на 0,55 по картофелю и 1,81 г/м х сутки по горчице белой, что объясняется формированием более мощного ФПП. В среднем по факторам А, В и за 3 года, наибольшей ЧПФ (7,48 г/м х сутки) отличается сорт Гала, который формирует менее мощный ФПП .

Большинство сортов более интенсивным накоплением сухого вещества на 1 м площади листьев в сутки отличались в годы с дефицитом влаги (2013,

2014) в отдельные периоды вегетации, когда они формировали меньше по размерам параметры агроценоза .

Коэффициент хозяйственной эффективности (Кхоз) характеризует направленность продукционного процесса. Выявлено, что в большей мере он зависит от биологических особенностей сорта, тепло- и влагообеспеченности растений в течение вегетации и в меньшей мере – от технологии возделывания и предшественника. Более высоким Кхоз отличаются сорта Гала и Удача. У сорта Удача высокий Кхоз сочетается с более высоким урожаем клубней .

–  –  –

Накопление урожая клубней. Улучшение фотосинтетической деятельности растений в агроценозах картофеля при размещении его по сидеральному предшественнику и возделывании по интенсивной технологии обеспечивает более высокие суточные приросты клубней как в г/раст., так и в ц/га. Так, в среднем по сортам и за 3 года, они составили в III периоде (обр .

столонов – обр. клубней) – 5,22, в IV (образ. клубней – начало созревания) – 5,86, в V (начало – полное созревание) – 6,20 ц/га. Отдельные сорта накапливают значительно большую массу клубней в сутки, соответственно по периодам: Удача 6,31-7,01-5,63, Ред Анна 7,40-7,25-5,79 ц/га, за счет этого они формируют более высокую, чем у других сортов, урожайность – 42,5 (Удача) и 43,0 т/га (Ред Анна) .

Устойчивость сортов картофеля к болезням

Нами выявлено, что на пораженность растений картофеля фитофторозом и альтернариозом (таблица 4) наибольшее влияние оказывает технология выращивания, затем сорт и предшественник .

Возделывание по интенсивной технологии снижает пораженность фитофторозом почти в 2 раза, альтернариозом в 1,6-1,7 раза. Размещение по горчице на сидерат увеличивает устойчивость растений к этим болезням. Более устойчивыми к фитофторозу и альтернариозу являются сорта Мерлот и Ред Анна, при возделывании по интенсивной технологии еще сорт Удача .

Пораженность болезнями клубней уменьшается при возделывании картофеля по интенсивной технологии почти в 2 раза по обоим предшественникам (в 1,9 и 2,0 раза), в том числе фитофторозом в 1,6 и 1,5 раза .

Более, чем в 2 раза снижается пораженность другими болезнями клубней:

паршой (в 2,6 и 2,2 раза), сухой гнилью (в 1,7 и 1,6 раза), ризоктониозом (в 1,8 и 2,2 раза) .

Наиболее устойчивыми к болезням клубней являются сорта Удача, Мерлот и Вега .

–  –  –

Структура урожая. Усиление фотосинтетической деятельности растений, хода продукционного процесса, накопления урожая клубней и снижение пораженности сортов картофеля болезнями при выращивании по интенсивной технологии с размещением по горчице белой способствует улучшению показателей структуры урожая .

Так, при возделывании по ЭБТ по предшественнику картофель сформировано, в среднем по сортам и за 3 года, 8,0 шт. клубней на 1 растение, по горчице – 9,4 шт., а по ИТ соответственно 10,5 и 11,2 шт./раст. Другие показатели – масса клубней с 1 растения и масса одного клубня, так же возрастали при возделывании по ИТ (на 52,5 % - по горчице и 39,2 % - по картофелю) и размещении по горчице на сидерат (на 69,2 % по ЭБТ и 54,5 % по ИТ) .

Из сортов более высокой клубневой продуктивностью отличается Удача, хотя при размещении картофеля по горчице на сидерат разница между сортами менее выражена, в результате улучшения условий выращивания .

Крупность клубней, выход крупной и товарной фракции из урожая возрастают при возделывании по интенсивной технологии. Так, крупность клубней по картофельному предшественнику увеличилась на 30,4 %, по горчице на 26,2 %; при выращивании по горчице белой – на 33,6 % (по ЭБТ) и на 29,2 % (по ИТ). Наиболее крупно-клубневым является сорт Удача .

Максимальный выход крупной (60,0 %) и товарной (78,4 %) фракцией обеспечивает возделывание сорта Фиделия по интенсивной технологии с размещением по горчице белой, а минимальный (17,8 и 61,6 %) – сорт Гала при выращивании его по экологически безопасной технологии по картофельному предшественнику .

Урожайность. Анализ урожайности как интегрированного показателя структуры урожая выявил существенную положительную роль в ее формировании размещения по горчице белой, выращивания по интенсивной технологии, использование высокопродуктивных комплексно устойчивых сортов (типа Удача), а так же оптимальный тепло- и влагообеспеченности посадок (таблица 5) .

Так, в среднем по опыту и за 3 года, посадка по горчице белой на сидерат повысила урожайность картофеля при возделывании по ЭБТ на 11,9 т/га (69,6 %), по ИТ на 14,1 т/га (53,8 %) по сравнению с размещением по картофелю .

Выращивание по интенсивной технологии увеличило урожайность в сравнении с ЭБТ при размещении по картофелю на 9,1 т/га (53,2 %), по горчице на 11,3 т/га (39,0 %) .

Реакция сортов на засуху или переувлажнение зависит от предшественника и технологии возделывания. Наиболее пластичным является сорт Удача. Наиболее сильно реагируют на засуху сорта при повторном размещении по картофелю: Фиделия, Гала, Ред Анна, у которых снижение урожайности водным дефицитом в 2013 г. в сравнении с избыточным увлажнением в 2012 г составило: Фиделия – 5,0 т/га (30,9 %), Гала – 7,7 т/га (42,3 %), Ред Анна – 14,0 т/га (57,8 %), а по сравнению с близким к норме 2014 г. соответственно – 10,5 т/га (48,4 %); 7,9 т/га (42,9 %) и 14,2 т/га (58,2 %) .

Позднеспелый сорт Мерлот значительно сильнее снижает урожайность в холодные, избыточно влажные года (2012) .

Наибольшую и близкую к запланированной урожайность (40,3 т/га, в среднем) сорта формируют при возделывании их по интенсивной технологии с размещением по горчице белой, а наименьшую (17,1 т/га) – по экологически безопасной технологии повторно по картофелю .

–  –  –

Возделывание по интенсивной технологии по обоим предшественникам уменьшает содержание сухого вещества на 08-0,9 %, крахмала на 0,8-0,9 %, но повышает количество сырого протеина на 3,31-1,88 % .

Выращивание картофеля по экологически безопасной технологии по обоим предшественникам обеспечивает получение клубней с низким содержанием нитратов (в среднем 91 и 88 мг/кг). Количество нитратов выше ВДУ (250 мг/кг) накапливается в клубнях при выращивании сортов по интенсивной технологии повторно по картофелю (276 мг/кг, в среднем) .

Наибольшее количество нитратов накапливают сорта Вега (479 мг/кг), Мерлот (316 мг/кг), Гала (297 мг/кг). Размещение по горчице нивелирует отрицательное влияние интенсивной технологии на накопление нитратов в клубнях, их количество снижается в 2 раза (с 276 до 132 мг/кг) .

Корреляционный и регрессионный анализы выявили сильную прямую положительную связь урожайности (клубней и сухой фитомассы) картофеля с показателями фотосинтетической деятельности растений. Наиболее значительная она в сухие годы (2013). Так, коэффициент корреляции „r” связи урожая клубней с максимальной, средней площадью листьев агроценоза и ФПП равен 0,82-0,83 при высоких показателях коэффициента Стьюдента (t), равных 7,87-8,21 при t05=2,05. Получены надежные уравнения регрессии, так как фактический коэффициент Фишера (F), равный 61,42-67,38, значительно превышает F05=4,26 .

В такой же сильной связи с этими параметрами агроценоза находится урожай сухой фитомассы „r”=0,80-0,84 при tфакт=7,29-8,63, Fфакт=53,14-74,42 .

Урожай сухой фитомассы находится в средней прямой положительной связи с ЧПФ „r”=0,39, tфакт=2,33 (t05=2,05), Fфакт=5,42 (F05=4,26) .

Уравнение регрессии связи урожайности клубней с максимальной площадью листьев можно использовать для прогноза урожайности, а со средней площадью листьев и ФПП – для программирования .

Экономическая эффективность производства картофеля при выращивании сортов по разным предшественникам и технологиям

–  –  –

Использование в качестве предшественника горчицы белой с запашкой на сидерат, практически, выравнивает уровень рентабельности производства картофеля по ЭБТ и ИТ, несмотря на превышение УЧД на 38,5 % (в среднем по сортам) .

Наиболее экономически выгодно при размещении по горчице на сидерат по интенсивной технологии выращивать сорта: Удача, Ред Анна, Фиделия, Мерлот (разница в уровне рентабельности 3,5-13,5 %), а по экологически безопасной - сорт Удача (разница в уровне рентабельности с другими сортами более 35 %). Закономерность по эффективности возделывания сортов сохраняется при размещении их по предшественнику – картофель .

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. В условиях Верхневолжья картофель при возделывании его с междурядьями 90 см с использованием современного зарубежного комплекса машин наиболее высокую урожайность формирует при выращивании по интенсивной технологии с размещением посадок в севообороте по горчице белой на сидерат, которая в среднем за годы и по 8 сортам составляет 40,3 т/га, в отдельные годы по лучшим сортам достигает 50-51 т/га, и обеспечивает получение с гектара 202,56 тыс. руб. условно чистого дохода с уровнем рентабельности 147,9 % .

2. В условиях разной обеспеченности влагой в годы исследований (суммарное водопотребление – 401-602 мм продукт. влаги) размещение картофеля по горчице белой на сидерат позволяет более экономично расходовать влагу и снижает коэффициент водопотребления биологический по обеим технологиям в 1,4 раза, товарный в 1,7-1,8 раза. Выращивание картофеля по интенсивной технологии уменьшает расход воды на единицу сухой фитомассы в 1,3 раза, а на единицу урожая клубней в 1,5 раза. Наименьшими коэффициентами водопотребления отличаются сорта Ред Анна и Удача при размещении по горчице белой и возделывании по интенсивной технологии .

3. Оптимальная площадь листьев (макс. 42,66, средняя 19,0 тыс. м/га) и ФПП (1391 тыс. м х сутки/га) формируются при возделывании картофеля по интенсивной технологии, а наибольшая производительность ФПП (34 кг/1 тыс .

ед.) достигается - по экологически безопасной технологии также с размещением по горчице белой на сидерат .

4. Урожай абсолютно сухой фитомассы картофеля почти в равной степени зависит от предшественника, технологии возделывания, сорта и агрометеорологических условий. Размещение по горчице белой повышает его на 37,8 % (по ЭБТ) и 28,5 % (по ИТ), возделывание по интенсивной технологии

– на 32,3 % (по картофелю) и 23,3 % (по горчице). Максимальные колебания урожайности по годам наблюдаются при возделывании по ЭБТ: по картофельному предшественнику 65,4 %, по горчице 54,1 % (к макс.). Сорт Удача формирует наибольший урожай абсолютно сухой фитомассы (средней по вариантам 79,45 ц/га), больше других сортов на 12,2-23,8 % .

5. Коэффициент хозяйственной эффективности фотосинтеза (Кхоз) в большей мере зависит от биологических особенностей сорта, тепло- и влагообеспеченности растений и в меньшей – от технологии возделывания и предшественника. Лучшей направленностью продукционного процесса отличаются сорта Гала и Удача, у которых более высокий, чем у других сортов, Кхоз (0,786 и 0,746). У сорта Удача высокий Кхоз сочетается с более высоким урожаем клубней .

6. Размещение картофеля по горчице белой на сидерат и возделывание по интенсивной технологии способствуют более интенсивному росту урожая клубней во все 3 периода их формирования, когда суточный прирост превышает 5 ц/га (5,22-5,86-6,20 ц/га) .

Максимальными суточными приростами урожая клубней отличаются сорта Удача (6,31-7,01-5,63 ц/га) и Ред Анна (7,40-7,25-5,79 ц/га) за счет этого они формируют более высокую урожайность .

7. В условиях Верхневолжья все изучаемые сорта картофеля характеризуются сравнительно высокой устойчивостью к наиболее распространенным болезням картофеля. Возделывание по интенсивной технологии почти в 2 раза снижает пораженность растений фитофторозом, альтернариозом и общую пораженность болезнями клубней в результате применения химических средств защиты растений. Более устойчивые к фитофторозу и болезням клубней является позднеспелый сорт Мерлот и раннеспелый – Удача, менее устойчивым - раннеспелый сорт Фиделия .

8. В условиях региона наибольшая урожайность сортов картофеля (в среднем 40,3 т/га) формируется при возделывании его по интенсивной технологии с размещением посадок по горчице белой на сидерат, а наименьшая (14,1 т/га) – по экологически безопасной технологии с посадкой повторно по картофелю. Размещение по горчице на сидерат повышает урожайность в сравнении с посадкой по картофелю, на 69,6 % (по ЭБТ) и 53,8 % (по ИТ), а возделывание по интенсивной технологии по сравнению с ЭБТ, - на 53,2 % (по картофелю) и 32,0 % (по горчице). Наиболее продуктивным и устойчивым к абиотическим факторам среды является сорт Удача. Все зарубежные сорта, кроме Мерлот, сильно реагируют на дефицит влаги в отдельные периоды вегетации, сорт Мерлот не устойчив к повышенному увлажнению .

9. Качество урожая картофеля зависит от сорта, предшественника и технологии возделывания. Размещение его по горчице на сидерат увеличивает по обеим технологиям содержание в клубнях сухого вещества на 1,9-2,1 % крахмала на 1,6-1,7 %, но по большинству сортов снижает количество сырого протеина, в среднем, на 1,34-2,80 %. Возделывание по интенсивной технологии по обоим предшественникам снижает содержание сухого вещества и крахмала на 0,8-0,9 %, но повышает белковость клубней на 1,85-3,31 %. Наибольшим содержанием сухого вещества и крахмала отличаются сорта Карлена и Мерлот, сырого протеина – Гала .

10. Наиболее высокий условно чистый доход (в среднем 202,56 тыс .

руб./га) и уровень рентабельности (147,9 %) обеспечивает возделывание сортов картофеля по интенсивной технологии с размещением посадок по сидеральному предшественнику .

Возделывание по экологически безопасной технологии с размещением по горчице на сидерат снижает в среднем, условно чистый доход на 49,71 тыс .

руб./га (на 24,5 %) с сохранением уровня рентабельности (143,5 %) на уровне интенсивной технологии .

По всем вариантам технологии и обоим предшественникам наиболее экономически выгодно возделывать сорт Удача, по интенсивной технологии с размещением по горчице на сидерат сорта – Удача, Фиделия, Гала, Ред Анна и Мерлот .

Предложения производству

1. На окультуренных дерново-подзолистых почвах Верхневолжья в целях получения наибольшей урожайности выращивание картофеля с междурядьями 90 см целесообразно проводить по интенсивной технологии с размещением посадок по горчице белой на сидерат, что обеспечивает получение запрограммированного урожая в 40 т/га и выше, условно чистого дохода по лучшим сортам до 232,93 тыс. руб./га с уровнем рентабельности 166,8 %

2. В целях получения экологически безопасной продукции возделывание картофеля с междурядьями 90 см рекомендуется проводить по экологически безопасной технологии с размещением посадок по горчице белой на сидерат, что обеспечивает без внесения минеральных удобрений получение урожайности по лучшим сортам 30,0-34,4 т/га, условно чистого дохода 158,07тыс. руб./га с уровнем рентабельности производства 148,0-183,1 %, клубней высокого качества с содержанием нитратов в 3 раза ниже ВДУ .

3. Для возделывания по всем вариантам технологии рекомендуется использовать на посадку комплексно устойчивый к биотическим и абиотическим факторам среды сорт Удача; по интенсивной технологии сорта:

раннеспелый – Удача, среднеранний – Гала, среднеспелый – Ред Анна, позднеспелый – Мерлот, которые формируют урожайность, в среднем, на уровне 40,3-43,0 т/га (при плане 40,0 т/га), обеспечивают получение 198,86тыс. руб./га условно чистого дохода с уровнем рентабельности 146,0по экологически безопасной сорта: Удача и Ред Анна, которые накапливают урожайность на уровне 30,0-34,4 т/га, обеспечивают получение 158,07-198,32 тыс. руб./га условно чистого дохода с уровнем рентабельности 148,0-183,1 % .

–  –  –

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК РФ:

1. Усанова, З.И. Формирование урожайности сортов картофеля при возделывании по разным технологиям в условиях Верхневолжья / З.И. Усанова, В.В. Козлов // Достижения науки и техники АПК. – 2014. - №4. – С. 42-45 .

2. Усанова, З.И. Выращивать картофель по горчице выгодно / З.И .

Усанова, В.В. Козлов // Картофель и овощи. – 2015. - №12. – С. 30-33 .

Авторские свидетельства и патенты:

3. Патент на изобретение №2556902 «Экологически безопасный способ возделывания картофеля» / Авторы: Усанова З.И., Козлов В.В. Заявитель и патентообладатель: ФГБОУ ВО «Тверская государственная сельскохозяйственная академия». Опубликовано – 20.07.2015 г .

Статьи в сборниках научных трудов и материалах конференций:

4. Усанова, З.И. Совершенствование технологий возделывания картофеля / З.И. Усанова, К.И. Зияев, В.В. Козлов // Научные и практические аспекты развития племенного животноводства и кормопроизводства в современной России (сб. научн. трудов по материалам IV Всероссийской научнопрактической конференции 14-16 февраля 2013 г. – Тверь: Тверская ГСХА, 2013. – С. 209-211 .

5. Усанова, З.И. Совершенствование технологий возделывания картофеля в Верхневолжье / З.И. Усанова, К.И. Зияев, В.В. Козлов // Инновационные и нанотехнологии в системе стратегического развития АПК региона / Сборник научных трудов по материалам Всероссийской научно-практической конференции 13-15 ноября 2013 г. – Тверь: СФК-офис, 2013. – С. 111-115 .

6. Усанова, З.И. Сравнительная эффективность технологий возделывания картофеля в Верхневолжье с междурядьями 90 см / З.И. Усанова, Зияев К.И., В.В. Козлов // Инновационные процессы в АПК / Сборник статей международной научно-практической конференции преподавателей, молодых ученых, аспирантов и студентов. – 16-18 - января 2014 г. – М.: РУДН, 2014. – С .

74-77 .

7. Усанова, З.И. Верхневолжские опыты / З.И. Усанова, Н.И. Зияев, В.В .

Козлов // Агробизнес. - №3(25). - 2014 г. - С. 66-71 .

8. Усанова, З.И. Эффективность производства картофеля в Верхневолжье при использовании разных сортов, предшественников и технологий / З.И .

Усанова, В.В. Козлов // Актуальные проблемы развития племенного животноводства и кормопроизводства в Российской Федерации / Сборник научн. трудов по материалам Всероссийской научно-практической конференции 11-13 февраля 2014 г. – Тверь: Тверская ГСХА, 2014. – С. 171Козлов, В.В. Получение биологической продукции картофеля при выращивании по экологически безопасной технологии / В.В. Козлов // ХХI Каргинские чтения (с международным участием) «Физика, химия, новые технологии» / Тезисы докладов Всероссийской научно-технической конференции, 27 марта 2014 г. – Тверь: Тверской государственный университет, 2014. – С. 42 .

10. Усанова, З.И. Эффективность картофеля в Верхневолжье при использовании разных сортов, предшественников и технологий / З.И. Усанова, В.В. Козлов // Устойчивое развитие АПК регионов: ситуация и перспектива / Сб. статей по материалам Международной научно-практической конференции