Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Обзор литературы: биологические особенности и агротехника выращивания тыквы 6
1.1 . Ботаническая характеристика, происхождение и систематическое положение тыквы . 6
1.2. Требования тыквы к условиям внешней среды 8
1.3. Изучение сортового разнообразия тыквы 10
1.4. Влияние агротехнических приемов на урожайность и качество плодов тыквы 12
Глава II. Цель, задачи, методика и условия проведения исследований 15
2.1. Цель и задачи исследований 15
2.2. Схема опыта, программа и методика проведения исследований 15
2.3. Почвенные и погодно-климатические условия Волгоградской области 19
2.4. Агротехника тыквы при проведении исследований 23
Экспериментальная часть
Глава III. Подбор сортов тыквы на высокую продуктивность с ценными питательными свойствами 25
3.1 Морфобиологическая характеристика изучаемых сортов тыквы 25
3.2. Засоренность посевов, водный и пищевой режим почвы по различным предшественникам и сортам тыквы 29
3.3. Продуктивность тыквы и выход биологически ценных, веществ по различным предшественникам и дозам удобрений 34
3.4. Влияние предшественников на аккумуляцию в плодах тыквы нитратов и тяжелых металлов 40
Глава IV. Влияние удобрений на урожай и биохимический состав плодов тыквы 45
4.1. Влияние удобрений на урожайность тыквы 45
4.2. Влияние удобрений на биохимический состав плодов тыквы 50
4.3. Содержание нитратов и тяжелых металлов в зависимости от доз применяемых удобрений 57
Глава V. Производственная проверка и экономическая эффективность агротехнических приемов возделывания тыквы 62
5.1. Оценка эффективности предшественников и применение удобрений на сортах тыквы 62
5.2. Производственная проверка и внедрение научных результатов 65
Выводы
Рекомендации производству 74
Список литературы 73
Приложения 83
- . Ботаническая характеристика, происхождение и систематическое положение тыквы
- Продуктивность тыквы и выход биологически ценных, веществ по различным предшественникам и дозам удобрений
- Влияние удобрений на биохимический состав плодов тыквы
- Производственная проверка и внедрение научных результатов
. Ботаническая характеристика, происхождение и систематическое положение тыквы
Родина тыквы - степные районы Южной и горные районы Центральной Америки.
В Европу тыква завезена в XVI веке из южных районов Северной Америки. В России впервые о ней упоминается в Травнике Леонардо Фуксе в 154 3 году.
В XVII и XVIII веках эта новая культура медленно распространялась в Европе и в конце концов здесь возникли местные формы (В.П. Матвеев, М.И. Рубуев, 198 5, П.Х. Кискин, 1991)
Тыква относится к семейству тыквенных (Cucurbitaceae) к роду тыквы (Cucurbita) . Этот вид включает в себя 27 ботанических видов, из них в СНГ в культуре распространено 3: С. maximal - крупноплодная С. moschata -мускатная и С. реро L. - твердокорая (В.Ф. Велик, В.Е. Советкина, В.П. Дерюжкин, 19.81; В.И. Алексашин, Р.А. Андреева., Ю.П. Антонов и др. 1984; Е.С. Каратаев, В.Е. Советкина, 1984; В.П. Матвеев, М.И. Руинв, 1985) .
А.И. Филов (1982) выделяет кустовые формы твердокорой тыквы в самостоятельный подвид С. реро.
Тыква - однолетнее травянистое растение. Корневая система тыквы мощная и состоит из стержневого корня длиной до 2 м., боковых корней первого порядка, достигающих длины 2-3 м, корней второго порядка длиной до 2, 5 м и корней третьего порядка до 1,5м. Кроме этих корней, имеется большое количество сосущих корешков. Стебель стелющийся, ветвистый, состоит из главного и боковых побегов первого-третьего порядков, которые иногда достигают 10 м длины. Листья крупные, длинночерешковые, без прилистников, очередные цветки крупные, раздельнополые, очень редко гермафродитные, одиночные. Растения однодольные перекрестноопыляющиеся, однако различные виды в естественных условиях обычно не скрещиваются. Плод - многосеменная ягода - тыквина имеет внутреннюю полость с плацентами и семенами, в коре имеет панцирный слой различной толщины в зависимости от сорта.
Различаются виды тыквы между собой строением листьев, стеблей, опущением стеблей и листьев, строением и окраской коры, характером плодоножки, величиной и цветом семян. Помимо ботанических различий, каждый из видов имеет свои биологические особенности (Н.М. Сазонова, 1981).
Крупноплодная тыква полиморфный в биологическом и морфологическом отношении вид. По числу экотипов данный вид занимает одно из первых мест среди культурных растений. Тыква крупноплодная формирует цилиндрический стебель и округлую губчатую плодоножку с волосистым опушением, листья почковидной формы с пятью тугими короткими лопастями, крупные белые или кремовые семена без ободка.
Плоды тыквы богаты углеводами, особенно сахарами и крахмалами. У лучших сортов столового назначения содержание сухого вещества достигает 2 0 %(в среднем 6-8%) , Сахаров, в основном полисахаридов - 10 (в среднем 5-6%), крахмала - 7(в среднем 3-5%), плоды тыквы содержат также каротин - до 4 0 мг% (в среднем 4-7 мг%), витамин "С" -15-2 0 мг%, В1, В2, РР, азотистые соединения, ряд элементов (соли калия, кальция, магния и железа). В семенах имеется до 48 % масла (A.M. Ермаков, Г.А. Луковникова, 1965, А.И. Филов. 1965, В.И. Буренин, 19 90, Г.Г. Вендило, В.Н. Петриченко, 1990, А.Т. Болотских, 1991).
В мире известно более 200 сортов тыквы. По биологической ценности сорт крупноплодная тыква преобладает, в свою очередь над сортами твердокорой. Наибольшее признание у земледельцев получила крупноплодная тыква из-за её холодостойкости, высокой урожайности, хорошей лёжкости и способности длительно сохранять свои вкусовые качества.
Продуктивность тыквы и выход биологически ценных, веществ по различным предшественникам и дозам удобрений
При производстве тыквы для детского и диетического питания важно давать оценку отдельных агроприёмов не только по величине получаемого урожая, но и по выходу с единицы площади тех веществ, которые определяют биологическую ценность культуры.
В наших исследованиях, проведенных в восьмипольном паропропашном севообороте, мы изучали воздействие предшествующей культуры, а так же видов и доз удобрений на качественные характеристики плодов различных сортов тыквы и, как следствие, на валовой выход биологически ценных веществ с единицы площади.
Полученные нами результаты исследований (таблица 3.3.1) показывают, что изучаемые нами сорта по различным предшественникам, в наших исследованиях это озимая рожь по пару и кукуруза на силос, по-разному реагирует на изменение качественных характеристик плодов под воздействием удобрений.
Сорт универсального назначения Волжская серая 92 по предшественнику кукуруза на силос при внесении минеральных удобрений снижает содержание в плодах каротина (рис. 1), по сравнению с контролем (без удобрений) соответственно увеличивает выход с единицы .площади общего сахара, витамина "С", сухих веществ. Внесение органических удобрений дозой 27 т/га обеспечивает по данному предшественнику максимальный выход биологически ценных веществ с единицы площади, по сравнению с вариантами минерального удобрения.
По предшественнику тыквы - озимая рожь по пару, внесение минерального удобрения дозой N135K30 обеспечивает максимальное количество каротина, по сравнению с другими вариантами удобрений. Например, в даннном варианте накапливается до 7 мг/% каротина.
Для получения максимального выхода с единицы площади сухих веществ, аскорбиновой кислоты и Сахаров, по сорту тыквы Волжская серая 92 следует применять органические удобрения (навоз в количестве 27 т/га). Предшественник тыквы кукуруза на силос более предпочтителен, чем озимая рожь.
Столовый сорт Столовая - 15, хотя и менее отзывчив по урожайности на внесение удобрений, обеспечивает более высокий выход каротина с единицы площади, чем сорт тыквы Волжская серая 92 . По предшественнику кукуруза на силос применение минеральных удобрений дозой N135K30 обеспечивает максимальный выход каротина с единицы площади, по сравнению с другими изучаемыми вариантами удобрений. Внесение этой дозы удобрений вдвое увеличивает выход каротина. Внесение навоза в количестве 2 7 т/га также увеличивает валовой выход каротина, незначительно отличаясь от результатов, полученных при внесении минеральных удобрений дозой N135 КЗО. Но при внесении органических удобрений, по вышеуказанному предшественнику тыквы, обеспечивается максимальный выход с единицы площади сухих веществ, Сахаров, аскорбиновой кислоты.
По предшественнику тыквы - озимая рожь по пару , сорт Столовая 15 наибольшую прибавку каротина даёт при внесении полного минерального удобрения N60P90K60. Однако другие качественные показатели выше при внесении органических удобрений. При оценке исследуемых нами предшественников тыквы, ввиду незначительных различий по качественным показателям, можно сказать, что для данного сорта предшественники равноценны»
Сорт тыквы Крокус, по предшественнику кукуруза на силос, при внесении полного минерального удобрения в 1,5-2 раза увеличивает выход каротина с единицы площади, по сравнению о другими изучаемыми удобрениями. Но и как для остальных сортов тыквы, для него характерно максимальное увеличение выхода сухих веществ, Сахаров, аскорбиновой кислоты лишь при внесении органических удобрений.
Предпочтение органическим удобрениям (навоз 2 7 т/га) следует отдать и при возделывании тыквы сорта Крокус и по предшественнику озимая рожь по пару. Данный предшественник, при культивировании сорта Крокус, более предпочтителен чем предшественник тыквы - кукуруза на силос.
Особо следует отметить сорт тыквы Зорька. Данный сорт тыквы следует рекомендовать для производства продукции с повышенным содержанием каротина. Несмотря на невысокую, по сравнению с другими изучаемыми сортами урожайность, по данному сорту при внесении органических удобрений получен максимальный выход каротина с единицы площади (52, 1 кг/га), по сравнению с другими сортами и вариантами удобрений. По всем изучаемым предшественникам тыквы наиболее высокий выход биологически ценных веществ обеспечивается внесением органических удобрений.
Предшественники для данного сорта нельзя оценивать однозначно. По предшественнику тыквы - кукуруза на силос, данный сорт следует возделывать, если необходимо получить продукцию с максимальным количеством каротина , при возделывании тыквы сорта Зорька по озимой ржи обеспечивается максимальный выход с единицы площади сухих веществ, Сахаров, аскорбиновой кислоты.
Из всего вышеприведенного можно заключить следующее: чтобы получить максимальное количество биологически ценных веществ о единицы площади сорта тыквы Волжская серая 92, Столовая 15, необходимо возделывать по предшественнику кукуруза на силос, а сорта Крокус и Зорька по озимой ржи (рис. 1).
При возделывании тыквы в паропропашных севооборотах следует вносить органические удобрения - навоз в количестве 27 т/га.
Влияние удобрений на биохимический состав плодов тыквы
Удобрения являются не только мощным средством увеличения продуктивности тыквы, но они оказывают значительное воздействие на качество получаемой продукции.
В наших исследованиях нами изучалось влияние видов и доз удобрений на биохимический состав получаемых плодов тыквы различных сортов. He все сорта тыквы одинаково реагируют на виды и дозы применяемых удобрений. При предшественнике «кукуруза», в плодах сорта Зорька их содержание увеличивается на 0,7 %, у «Крокуса» - 1,4 %, у Волжской серой - 1,7%, тогда как по озимой ржи соответственно: 1,2-1,4 %, у Зорьки на 0,4 %, у Столовой - 15 и 0,5 % у Волжской серой. Полученные нами результаты исследований показывают, что внесение минеральных удобрений при возделывании тыквы вызывает увеличение содержания сухих веществ по всем изучаемым нами сортам, по сравнению с вариантом без применения удобрений (таблица 4.2.1) При предшественнике "кукуруза", в плодах сорта Зорька их сод. увеличивается на 0,7 %, у "Крокуса" - 1,4 %, у Волжской серой - 1,7 %, тогда как по озимой ржи соответственно: 1,2-1,4 % у Зорьки, на 0,4 % у Столовой-15 и 0,5 % у Волжской серой.
Применение органических удобрений более значительно увеличивает содержание сухого вещества в плодах тыквы, чем минеральные удобрения, за исключением сортов Волжская серая 92 и Зорька, возделываемых по предшественнику кукуруза на силос. Особенно значительно увеличение их сод. у сорта Крокус - на 2,5-2,8 %.
По данным сортам максимальное увеличение содержания сухих веществ в плодах тыквы получено при внесении минерального удобрения дозами соответственно N60P90K60 и N135K30.
Следует отметить, что сорта тыквы неодинаково реагируют на применение удобрений, изменяя содержание Сахаров в мякоти плода при их применении.
Так, внесение минеральных удобрений по сортам Столовая 15, Крокус (по предшественнику - озимая рожь) вызывает(хотя и незначительное) снижение содержания Сахаров в мякоти плода, а по сортам тыквы Волжская серая 92, Зорька наоборот применение минеральных удобрений вызывает увеличение сахаоов на 0,3-0, 5%, по сравнению с контролем (без удобрений) В данном случае эффективным средством увеличения урожайности тыквы и количества Сахаров в получаемых плодах является применение органических удобрений (навоз 27 т/га). При этом по всем сортам отмечается увеличение содержания Сахаров.
Среди изученных нами сортов тыквы наибольшей сахаристостью плодов отличается сорт Зорька, которая содержит 10% сухих веществ и более 8% Сахаров, тогда как остальные сорта (кроме Столовой 15) - 3-5%.
Сахароза, относящаяся к полисахарам, позволяет судить о степени физиологического вызревания плодов бахчевых культур: чем выше процент сахарозы от общего количества Сахаров, тем выше зрелость анализируемых плодов. Удобрения неоднозначно влияют на содержание сахарозы в плодах, а следовательно и на степень их физиологического вызревания. Анализируя полученные нами данные, можно заключить следующее: по сорту Волжская серая 92 предшественнику тыквы кукуруза на силос, внесение полного минерального удобрения дозой N60P90K60 обеспечивает максимальное количество сахарозы в плодах, а, следовательно, можно говорить о стимулировании более полного вызревания плодов, по сравнению с другими изучаемыми вариантами удобрений. По предшественнику - озимая рожь наиболее высокий показатель содержания сахарозы по данному сорту отмечен при внесении минерального удобрения дозой N135K30 .
По сорту тыквы Столовая 15 максимальное значение содержания сахарозы в плодах, по предшественнику кукуруза на силос, получено при внесении навоза в количестве 27т/га, а по предшественнику озимая рожь, при внесении полного минерального удобрения N60P90K60 и навоза 27т/га.
Сорт тыквы Крокус отличается от остальных изучаемых нами сортов увеличением сахарозы в плодах при внесении органических удобрений (навоз 27 т/га) по всем изученным нами предшественникам. Минеральные удобрения не вызывают изменения содержания сахарозы. По сорту тыква Зорька наиболее высокая степень физиологического вызревания плодов отмечается при внесении минеральных удобрений дозой N135K30 по предшественнику кукуруза на силос и озимая рожь по пару, и при внесении полного минерального удобрения N60P90K60 предшественнику - озимая рожь по пару. Таким образом, учитывая сортовые особенности тыквы, можно сочетая предшественник, виды и дозы удобрений в некоторой степени регулировать степень физиологического вызревания плодов.
По содержанию сахарозы в плодах тыквы среди изученных нами сортов, сорт Зорька отличается наиболее высоким её количеством, в 3-4 раза превосходящим другие сорта.
Тыква не отличается высоким содержанием аскорбиновой кислоты. Больше всего ее содержится в плодах сорта Зорька - 5-8 мг%. У остальных сортов ее 3-4 мг%. Тем не менее увеличение содержания аскорбиновой кислоты в плодах тыквы сортов Зорька и Крокус вызывает внесение органические удобрений (навоз 27 т/га) по сравнению с контролем (без удобрений) и вариантами минеральных удобрений. Сорт тыквы Столовая 15, возделываемый по кукурузе на силос, аналогично( вышеперечисленным сортам реагирует на внесение органических удобрений.
По сортам тыквы Волжская серая 92 и Столовая 15, культивируемых по предшественнику - озимая рожь по пару, внесение полного минерального удобрения дозой N60P90K60 не вызывает изменений в содержании аскорбиновой кислоты в плодах, по сравнению с контролем (без удобрений). А внесение минеральных удобрений дозой N135K30 и органических в количестве 2 7 т/га вызывает уменьшение содержания аскорбиновой кислоты в плодах, по сравнению с контролем (без удобрений) и вариантом с внесением полного минерального N60P90K60, однако все эти изменения в содержании аскорбиновой кислоты находятся в пределах ошибки.
Каротин - одно из наиболее ценных для человеческого организма биологическое вещество, содержащееся в плодах тыквы. Каждый изучений нами сорт специфически изменял содержание каротина в мякоти плода под воздействием вносимых удобрений и предшествующей культуры.
При возделывании тыквы сорта Волжская серая 92 внесение удобрений вызывает снижение содержания каротина, аналогичная картина наблюдается и по сорту Крокус, по предшественнику - озимая рожь.
По сорту тыква Столовая 15, по предшественнику кукуруза на силос, внесение удобрений вызывает увеличение содержания каротина в плодах, по сравнению с контролем (без удобрений). Наибольшее увеличение каротина отмечается при внесении минерального удобрения дозой N135K30. А по предшественнику - озимая рожь лишь внесение полного хминерального удобрения дозой N60P90K60 вызывает некоторое увеличение количества каротина в плодах по сравнению с контролем (без удобрений).
Сорт тыквы Зорька при применении удобрений увеличивает содержание каротина в плодах по всем изученным предшественникам. Следует отметить, что максимальные значения содержания каротина в плодах данного сорта наблюдаются при внесении органических удобрений (навоз 27 т/га)-41 мг % по предшественнику кукуруза на силос. Использование в качестве предшествующей культуры под данный сорт озимой ржи почти вдвое снижает содержание каротина в плодах.
По данному сорту содержание каротина в плодах в 2-8 раз превышает его количество в плодах других изученных нами сортов.
Таким образом, полученные нами результаты исследований позволяют, варьируя сочетанием сорта, предшественника, вида и дозы удобрений, подбирать оптимальное сочетание элементов агротехники, обеспечивающих выход высококачественной диетической продукции.
Производственная проверка и внедрение научных результатов
Производственная проверка опытных данных проводилась на Быковской бахчевой селекционной опытной станции Быковского района Волгоградской области. Внедрение комплекса приемов агротехники показало её эффективность.
Так, урожайность тыквы сорта Волжская серая 92 - 19,6 т/га при фактической урожайности 14, 1 т/га. (табл. 5.2.1) Цена реализации тыквы - 200 руб/т
В 1,2 раза снизилась себестоимость продукции. Уровень рентабельности при выращивании тыквы достиг 62, 4%. Экономический эффект составил 1034 руб. на 1 га при выращивании тыквы на Быковской бахчевой селекционной опытной станции (приложение $)
Проведённый экономический анализ эффективности применения удобрений при возделывании тыквы в богарных условиях показывает ( таблица Сд/) что на показатели экономической эффективности оказали влияние: предшественник, удобрение и сорт.
Согласно полученным данным по сорту тыквы Волжская серая 92 величина чистого дохода более высока по предшественнику тыквы -озимая рожь, по сравнению с кукурузой на силос. Наибольшую прибавку урожая по данному сорту обеспечивает доза удобрений навоз 27 т\га применяемая по предшественнику озимая рожь - 12,3 тыс. руб на 1 га.
Более чем в 3 раза эффективнее возделывание тыквы сорта Столовая 15 по предшественнику озимая рожь по пару, по сравнению с предшественником тыквы кукуруза на силос. Наибольшее значение величины чистого дохода отмечено при применении органических удобрений ( навоз )в количестве 27 т\га, по предшественнику озимая рожь - 9,0 тыс. руб с 1 га.
Аналогичные данные получены при анализе экономической эффективности возделывания тыквы сорта Крокус. Чистый доход с 1 га при возделывании данного сорта, при применении органических удобрений в количестве 27 т\га по предшественнику озимая рожь составил 14,1 тыс. руб, по предшественнику кукуруза на силос - 12,6 тыс. руб. Применение минеральных удобрений менее эффективно по сравнению с органическими: чистый доход составил при применении минеральных удобрений дозой N60P90K60 по предшественнику озимая рожь - 12,4 тыс. руб с 1 га, по предшественнику кукуруза на силос - 8,4; дозой N135K30 по предшественнику озимая рожь- 12,7 тыс. руб. , по кукурузе на силос -10,3 тыс. руб.
Возделывание тыквы сорта Зорька экономически целесообразно по вышеперечисленным предшественникам лишь при применении минеральных удобрений дозой N135K30 и органических ( навоз 27 т\га).
Наибольшее значение величины чистого дохода получено при возделывании тыквы сорта Зорька по предшественнику озимая рожь]и варианту удобрений навоз 27 т\га.
