Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 Агроклиматические условия центральной Якутии 8
Глава 2 Агробиологические особенности выращивания капусты 19
2.1 История введения белокочанной капусты в культуру 19
2.2 Морфологическая характеристика и биологические особенности белокочанной капусты 22
2.3 Требования к почвенным условиям 31
2.4 Роль севооборотов при возделывании белокочанной капусты.. 32
2.5 Особенности питания белокочанной капусты 41
Глава 3 Методика и условия проведения исследований 52
3.1 Схема опытов 52
3.2 Методика сопутствующих наблюдений и анализов 54
3.3 Характеристика погодных условий за годы исследований 57
3.4 Агротехника белокочанной капусты 62
Глава 4 Влияние севооборотов на рост, развитие и на продуктивность белокочанной капусты 65
4.1 Влияние севооборотов на гидротермический режим и плодородие почвы 65
4.2 Особенности роста и развития белокочанной капусты в севооборотах 72
4.3 Степень развития сорняков, болезней и вредителей в овощных севооборотах 76
4.4 Урожайность и качество продукции белокочанной капусты в зависимости
от севооборота 89
Глава 5 Эффективность оптимальных доз органических и минеральных удобрений при возделывании белокочанной капусты в овоще-картофельно-кормовом севообороте 100
5.1 Влияние удобрений на рост, развитие и урожайность капусты 103
5.2 Последействие органических и минеральных удобрений 107
5.3 Влияние удобрений на биохимический состави качество продукции...
5.4 Влияние удобрений на плодородие почвы 112
5.5 Вынос, потребление и коэффициенты использования питательных веществ белокочанной капустой ...115
5.6 Баланс питательных веществ...
5.7 Энергетическая эффективность удобрений. 124
Глава 6 Экономическая оценка и внедрение рекомендуемых элементов технологии возделывания белокочанной капусты 127
Выводы 135
Рекомендации производству 137
Список использованной литературы 138
Приложения 153
- Агроклиматические условия центральной Якутии
- История введения белокочанной капусты в культуру
- Методика сопутствующих наблюдений и анализов
- Влияние севооборотов на гидротермический режим и плодородие почвы
Введение к работе
Актуальность исследовании. Основным источником удовлетворения потребностей в овощах является производство их в открытом грунте. В последние годы в большинстве хозяйств республики Саха (Якутия), занимающихся овощеводством, урожайность основных овощных культур (капуста, корнеплоды) открытого грунта заметно снизилась и в последние 5 лет в среднем составляла 106... 130 ц/га, т.е. была в 2-3 раза ниже возможной.
Причинами низкой урожайности являются не только экстремальные климатические условия Якутии, сколько слабое внедрение современной промышленной технологии возделывания и, в первую очередь, отсутствие в хозяйствах специализированных севооборотов с оптимальным насыщением их ведущими овощными культурами. Овощные культуры, которые требуют повышенных норм минеральных удобрений и выращиваются при интенсивном орошении, часто ведутся на одном и том же месте (участке) или чередуются между собой через 1-2 года. В результате ежегодных многократных поливов и внесения высоких норм удобрений такие участки подвергаются вторичному засолению, из года в год все больше накапливаются вредители и возбудители болезней растений, в конечном итоге урожайность сильно снижается и участок выбывает из хозяйственного пользования, а запасы новых земель для освоения под овощи в республике ограничены. Во многих хозяйствах республики из-за засоленности почв фактически урожай убирают лишь с половины посевов, все остальное в течение лета погибает.
Исходя из вышеизложенного следует, что в условиях Центральной Якутии становится крайне необходимым введение севооборотов, в которых интенсивно орошаемые овощные культуры чередовались бы с культурами, требующими меньше поливов при выращивании, такими, как овес на зеленый корм или силос, картофель. Посевы овса хорошо используют избыточный запас влаги и удобрений, который остается в почве после возделывания овощных куль тур. Кроме того, после зерновых культур улучшается структура почвы, уменьшается засоренность и количество вредителей и болезней овощных культур.
Специфические условия Якутии требуют изучения отдельных схем специализированных овощных севооборотов, выяснения их влияния на сохранение, улучшение плодородия и предупреждения процессов засоления почвы и выявления наиболее рациональных севооборотов, способствующих длительному использованию земли под овощные культуры при их стабильной высокой урожайности и хорошем качестве продукции.
Наряду с севооборотами важное значение в получении высоких урожаев овощей имеет применение удобрений. Для получения планируемых урожаев необходимо применять научно обоснованные дозы внесения минеральных и органических удобрений на основе агрохимических анализов почв для каждого поля и культуры. Однако, в большинстве хозяйств республики вносят необоснованно высокие дозы удобрений без учета содержания питательных веществ в почве и биологических особенностей возделываемых культур, что, несомненно снижает качество продукции. Органические удобрения под овощные культуры и картофель вносят обычно в виде свежего и полуперепревшего навоза, что является источником засорения полей сорняками и способствует накоплению в почве вредителей и возбудителей болезней. Отсюда вытекает актуальность исследований по разработке системы удобрений овощных культур в севооборотах.
Актуальность данного исследования определяется и тем, что эти вопросы ранее здесь не изучались. Конечная цель работы - введение специализированных овощных севооборотов интенсивного типа, и применение оптимальных доз удобрений, обеспечивающих повышение плодородия почвы, предупреждение процессов засоления, длительное использование орошаемых земель при стабильной высокой урожайности капусты не менее 500, моркови 150 ц/га.
Цель и задачи исследований.
Цель исследований - разработать зональную технологию возделывания среднеспелой белокочанной капусты, обеспечивающую получение стабильных урожаев на уровне 500-600 ц/га при длительном использовании пашен без снижения качества продукции. Задачи исследований:
- выявить оптимальные схемы овощных севооборотов как по продуктивности и качеству продукции, так и по сохранению плодородия и предупреждению засоления почвы;
- изучить в овощных севооборотах влияние различных условий минерального питания на урожайность, и качество продукции;
- установить оптимальные дозы органических, минеральных удобрений и их совместного применения при возделывании среднеспелой белокочанной капусты в севооборотах;
- дать агроэкономическую оценку эффективности севооборотов и применения удобрений.
Научная новизна.
В специфических экологических условиях Центральной Якутии впервые:
- исследованы особенности роста, развития, формирования урожая и экономическая эффективность возделывания среднеспелой белокочанной капусты в севооборотах;
- установлены оптимальные дозы удобрений при возделывании среднеспелой белокочанной капусты в севооборотах.
Защищаемые положения.
- Перспективные севообороты: занятый пар-капуста-корнеплоды; капуста- картофель; занятый пар-капуста-картофель, обеспечивающие улучшение гидротермического режима, повышение плодородия почвы, наибольшую урожайность и рентабельность среднеспелой белокочанной капусты;
- Оптимальные дозы удобрений при возделывании среднеспелой белокочанной капусты в трехпольном севообороте - капуста-картофель-овес на зеленую массу.
- Экономическая и агроэнергетическая оценка приемов возделывания среднеспелой белокочанной капусты.
Практическая значимость.
Рекомендуемые севообороты: занятый пар-капуста-корнеплоды; капуста-картофель и занятый пар-капуста-картофель позволяют без существенных затрат значительно повысить рентабельность производства белокочанной капусты.
Использование оптимальных органических и минеральных удобрений при возделывании среднеспелой белокочанной капусты в севооборотах позволяет повысить урожайность капусты до 823 ц/га, чистый доход - до 416 тыс. руб./га и рентабельность до 138,9 %.
Апробация работы.
Материалы диссертации были доложены на республиканских научно-практических конференциях (Якутск, 1997, 2000, 2001), а также на международной конференции по Циркумполярному Земледелию на Аляске (1998). Со ТІ держание работы ежегодно докладывалось и обсуждалось на заседаниях научно-методического совета Якутского НИИСХ. По теме диссертации опубликованы 7 статей и 2 рекомендации.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 6 глав, выводов, рекомендаций производству и приложений. Изложено на 152 страницах машинописного текста содержит 49 таблиц, 2 рисунка, 25 приложений. Список использованной литературы включает 191 источник, в том числе 17 иностранных.
Агроклиматические условия центральной Якутии
Центральная Якутия расположена в пределах 60-64 с.ш. и 110-137 в.д. она занимает 27 % территории Якутии, отличается наибольшей заселенностью и интенсивным развитием сельского хозяйства, наиболее благоприятна для земледелия и сосредотачивает 99 % всех посевных площадей республики.
Для возделывания овощных культур наиболее благоприятными являются умеренно теплые и теплые районы Центральной Якутии, которые расположены по долинам рек: Лена, Вилюй, Амга, Алдан (Система ведения сельского хозяйства в Якутской АССРД968).
Характерной особенностью климата Центральной Якутии является его резкая континентальность, которая проявляется в больших годовых колебаниях температуры и относительно малом количестве выпадающих осадков (Гаври-лова, 1973). Зима здесь продолжительная, малоснежная, со стойкой и крайне морозной погодой, нигде не повторяющейся в северном полушарии (Фельдман, Чубуков, 1953). По данным Д.И. Шашко (1961) средняя температура зимних месяцев в Якутске составляет -35С, -45С, а абсолютный минимум отмечен в -64,4 С. Однако, по наблюдениям М.К. Гавриловой (1978) абсолютный минимум температуры воздуха в Центральной Якутии доходит до -66 С (п. Чурапча).
Продолжительность холодного периода (ниже 0С) около 220 дней. За это время сумма отрицательных температур составляет 5000-6000С. Устойчивый снежный покров держится с 10 октября по 1 мая.
Отличительной чертой температурного режима является быстрое нарастание температуры весной и также быстрое падение их осенью. Разница между среднемесячными температурами марта и апреля равна 13-15С, между апрелем и маем 12-14С, между сентябрем и октябрем 13-14С (Гаврилова, 1973).
В апреле и мае наблюдаются частые понижения температуры воздуха соответственно до -30, -15С, а абсолютный минимум температуры, по данным М.К. Гавриловой (1973), составляет в апреле -41С, мае -21С. По мнению Д.И. Шашко (1961), для сельскохозяйственной оценки климата земледельческих районов за весенний сезон целесообразно считать период с момента устойчивого наступления температуры воздуха в 0С и до перехода ее через 15С (период 0-15С); за летний сезон - от наступления температуры в 15С и до падения ее ниже 15С (период 15-15С); за осенний сезон - период с температурой от 15 до 0С (период 15-0С) и за зимний сезон - период с температурой ниже О С.
Для большинства сельскохозяйственных культур умеренных широт начало вегетации совпадает со сроками перехода среднесуточной температуры воздуха через 5С, который весной начинается в середине мая, а осенью заканчивается в середине сентября. Продолжительность этого периода на территории Центральной Якутии составляет 120-130 и более дней.
Временем активной вегетации большинства сельскохозяйственных растений принято считать период с температурой выше 10С (Шарапов, Смирнов, 1966). Этот период начинается в конце мая и оканчивается в конце августа -начале сентября, продолжительность его колеблется от 87 до 97 и более дней в умеренных и теплых районах зоны, а в холодных районах составляет 83-87 дней (Агроклиматические ресурсы Якутской АССР, 1973).
Сумма активных температур выше 10С составляет за вегетационный период 1100-1600С. В то время как потребность в биологических температурах наиболее распространенных овощных культур на широте 60С следующая: капуста белокочанная раннеспелая 900С (начало созревания) и 1400С (полные сборы), капуста белокочанная среднеспелая - соответственно 1000 и 1500С, капуста белокочанная позднеспелая 1100 и 1600С. Морковь - 1550 и 1900С, свекла 1450 и1850С (Болыпунов, Койвунен, 1977).
Таким образом, лимитирующим фактором при возделывании среднеспелых и среднепоздних сортов белокочанной капусты вегетационный период которых по классификации Е.В. Мамонова (2001) составляет соответственно 125...155 и 130...160 дней, в условиях Якутии является не сумма активных температур, а недостаточная продолжительность периода с температурой выше 10.
Поэтому, как и во многих зонах России, в Якутии белокочанную капусту выращивают через рассаду.
Самым теплым месяцем является июль со среднесуточной температурой воздуха - 16...19С. Максимальные температуры в июле могут доходить до 38 С, что отрицательно оказывается на росте и развитии растений.
Окончание лета и начало осени (переход температуры воздуха через 15С на ее спаде) приходится на середину августа, а во второй половине августа вероятны заморозки.
Как указывает И.А. Гольцберг (1961), в северных районах земледелия возделывание сельскохозяйственных культур и получение стабильных урожаев ограничено не средними климатическими показателями, а резкими понижениями температуры - заморозками.
В умеренно теплых районах продолжительность безморозного периода в среднем составляет 70-90 дней, в теплых районах - более 90 дней. В отдельные годы продолжительность безморозного периода значительно отклоняется, сокращаясь до 60 дней и меньше.
По данным метеостанции г. Покровска (мест наших исследований) наиболее поздняя дата весеннего заморозка приходится здесь по 11 июля, а самая ранняя дата осеннего заморозка - на 21 июля, продолжительность безморозного периода составляет в среднем 66 дней, наименьшая 37 дней, в Якутске соответственно 95 и 53 дня (Агроклиматический справочник по Якутской АССР, 1963).
Абсолютный минимум температуры воздуха в Якутске и Покровске, по многолетним данным, составляет в июне -4...-7 С, июле -1 ,..-2 С, августе -9...-80С. Причем, летние месяцы, как и весенние, характеризуются резкими перепадами температур в течение суток (Гаврилова, 1973).
Короткий безморозный период является отрицательной чертой климата республики и в отдельные годы приносит большой ущерб сельскохозяйствен ному производству, особенно, при выращивании теплолюбивых овощных культур.
Для такой холодостойкой культуры, как капуста, очень важна посадка закаленной рассадой и уборка урожая в оптимальные сроки, конкретно установленные для данной зоны.
Следствием отрицательного годового баланса тепла является повсеместное распространение на территории республики многолетней (вечной) мерзлоты. По данным М.К. Гавриловои (1973) мощность постоянно мерзлого слоя грунта в Центральной Якутии достигает 500 м и более.
Почва ежегодно промерзает до верхней границы многолетнемерзлых пород. Промерзание начинается после осеннего перехода среднесуточной температуры воздуха через 0С, причем оно идет одновременно сверху и снизу, и в январе происходит смыкание сезоннопромерзающего и вечномерзлого слоя. Оттаивание почвы начинается со сходом снежного покрова обычно в первой декаде мая и заканчивается в первой декаде сентября, достигая 1,8-2,3 м глубины.
История введения белокочанной капусты в культуру
В Якутии, как и в целом по стране, белокочанная капуста является основной овощной культурой, как по площади, так и по объему производимой продукции.
Капуста белокочанная (Brassica capitata Lizq, сем- крестоцветных - Сш-ciferae) в диком виде произрастает на островах и побережье Средиземного моря, по европейскому побережью Атлантического океана и Северного моря. Первоначальное вхождение ее в культуру происходило в Средиземноморье, а затем и по побережью Западной Европы, Первыми в культуре появились листовые формы. Кочанные формы возникли в условиях земледелия от культурной листовой капусты. Она широко возделывалась в нашей стране уже до X в. Выращивают ее повсеместно, наибольшее же распространение белокочанная капуста получила в северной и средней частях Нечерноземной зоны, где она занимает до 50 % площади посевов всех овощных культур. (Эдельштейн, 1962; Helm, 1963; Борушко, Марков, 1965; Брызгалов, 1971; Андреев, Марков, 1981; Лизгунова, 1984).
Овощеводством или огородничеством начали заниматься в Якутии в XVII веке одновременно с возделыванием зерновых культур в основном русские поселенцы.
Первые сведения о возделывании белокочанной капусты в Якутии встречаем в работах Н.С Щукина (1844), И.А. Гончарова (1399), В.И. Пестерева (2001), ГЛ. Башарина (2003).
Как отмечал К.А, Бенуа (1930), работавший в составе Якутской экспедиции Академии наук СССР в 1925-1926 гг., «Среди главной массы коренного населения Якутии, занимающегося земледелием, огородничество остается до сих пор все еще совершенно новой отраслью их хозяйства. Якутское население совсем незнакомо даже с основными принципами разведения огородных растений. Огромное большинство их до сих лор еще совсем незнакомо с употреблением овощей и даже картофеля».
В это время под овощными культурами в Якутии было занято около 400 га, или около 1 % посевной площади, в том числе под овощами менее 100 га, остальную площадь занимал картофель.
Наиболее развито было огородничество в Павловске, Олекминске, Мархе, Покровске. Здесь выращивали белокочанную, краснокочанную, цветную и листовую китайскую капусту, брюкву, репу, морковь, свеклу, петрушку, пастернак, сельдерей. Как правило, сами занимались и семеноводством, сорта имели часто свои местные названия.
На основании анализа почвенио-климатических условий и ассортимента возделываемых культур в 48 хозяйствах земледельческих округов Якутии К.А. Бенуа пришел к выводу, что «по своему разнообразию огородные культуры в Якутском округе значительно богаче многих земледельческих районов даже европейской части Союза, ...почвенно-климатические условия современного земледельческого района Якутии оказываются вгтолне благоприятными для культуры даже целого ряда особенно тепло - и светолюбивых растений».
В годы Великой Отечественной войны овощеводством начали заниматься и коренные жители Якутии.
Среднегодовая урожайность овощных культур в республике в 1956-1960 гг. составляла всего 90 ц/ra, а закупка - 0,9 тыс, т, или около 2 кг на душу населения,
В 60-70-е годы крупные перемены произошли в земледелии Якутии, и особенно в овощеводстве. Этому во многом способствовали исследования Якутского научно-исследовательского института сельского хозяйства (ЛА Го-лисаев и JI.IL Голисаева), проведенные в содружестве с Московской экспедицией Тимирязевской академии и Институтом гидротехники и мелиорации (научные руководители - академик ВАСХНИЛ В,И. Эделынтейн и канд. с.-х. наук Г\И. Тараканов (ныне академик ВАСХНИЛ); начальник экспедиции - канд. с.-х, наук А.А. Богушевский, сотрудники Ю.С. Кудряшов, А.А. Зенченко, Е.П, Га лямин, В.Ы Макаров, МЛ, Перлов), Разработаны конструкции оросительных систем, технология полива и возделывания овощных культур и картофеля в условиях Центральной Якутии, применение которых показало возможность получения высоких стабильных урожаев овощных культур на уровне 400-800 и картофеля - 200-250 ц/га.
Динамичное развитие овощеводства в республике отмечалось до середины 80-х годов, когда площади посевов достигли 1200 га, валовое производство овощей - 30-34 тыс, т, или 30-35 кг в расчете на душу населения,
В конце 80-х годов наметилась тенденция к снижению урожайности и валового производства овощей, что во многом было связано с недостаточным освоением и вводом новых орошаемых площадей, нехватка которых приводила к монокультуре в овощеводстве, а также преждевременным выводом из оборота орошаемых участков в результате их переувлажнения и засоления.
По данным Комзема PC (Я) на 1 января 2004 года» площадь сельскохозяйственных угодий, используемых землепользователями составила 1640,7 тыс, га, в том числе под пашней 111,7 тыс, га. Посевная площадь сельскохозяйственных культур в хозяйствах всех категорий равнялось 55,1 тыс. га. Из них под овощные культуры открытого грунта было занято почти 2,2 тыс. га, в том числе свыше 50% этой площади - под белокочанную капусту.
За период с 1990 по 2003 гг. при увеличении площадей в 2 раза валовый сбор овощей открытого грунта увеличился лишь в 1,7 раз. Например, в 1990 г, на площади 1,1 тыс. га валовый сбор составил 24 тыс, т. при урожайности 218 ц/га, а в 2003 г, на площади 2,2 тыс. га валовый сбор равнялся 25,2 тыс, т, при урожайности 115 ц/га. В среднем по Российской Федерации урожайность овощных культур выше и составляет, по данным Госкомстата (2005), 167 ц/га, но также как и в Якутии с начала 90-х XX столетия ее показатели не изменились. 2.2 Морфологическая характеристика и биологические особенности белокочанной капусты
Белокочанная капуста обладает высокой питательной ценностью, содержит углеводы, белки, витамины группы В, С, Р, РР, К, минеральные вещества и является необходимым продуктом питания. Свежая и квашеная капуста является одним из основных источников витамина С в зимнее время. Незначительное содержание углеводов позволяет чаще использовать ее в питании больным диабетом. Наличие в капусте гормона ацетилхолина способствует снижению кровяного давления, замедлению пульса, расширению сосудов, а в соке капусты содержится противоязвенный витамин U.
Значение капусты в питании человека в условиях Якутии очень велика. Летом употребляют в свежем виде, в виде салатов, а зимой в переработанном виде, что является для якутян источником витамина С.
Растение двулетнее. В первый год жизни формирует разросшуюся верхушечную ночку - кочан. На второй год жизни цветущее растение образует весьма мощный (до 1/75 см высотой), прямостоячий главный стебель с боковыми ветвями до третьего порядка. Соцветия длинные (до 75 см). Кочан образуется вследствие быстрого формирования новых листьев и медленного роста кочерыги, в результате чего листья не успевают развертываться и формируют почку массой до 10-20 кг и более, В зависимости от сорта кочаны у белокочанной капусты бывают разной формы и плотности- Плотность кочанов зависит от условий выращивания,
В.Ф. Велик и В,Е. Советкина (1991) отмечают, что на черноземах и каштановых почвах, а также па кислых пойменных землях и торфяниках капуста хорошо отзывается на фосфорные удобрения, которые на фоне азота способствуют повышению плотности кочанов и улучшению их качества.
Методика сопутствующих наблюдений и анализов
Научно-исследовательская работа велась методом лабораторно-полевого опыта, в основу постановки, проведения и обработки результатов которого были положены следующие методические руководства: «Методика полевого опыта в овощеводстве и бахчеводстве» (1979), «Методика полевого опыта» (1979), «Методическое руководство по расчету доз удобрений на планируемый урожай» (1973).
При проведении фенологических наблюдений и биометрических измерений руководствовались Методическими рекомендациями по агротехническим исследованиям с овощными и бахчевыми культурами в открытом грунте (1972), Методикой государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур (1975) и Методикой полевого опыта в овощеводстве и бахчеводстве (1979).
Фенологические наблюдения проводились на всех делянках опытов- Фиксировались даты посева, всходов, пикировки, посадки в грунт, образования розетки, образования технически спелых кочанов, корнеплодов, выборочных и массовых сборов урожая. По каждой фазе отмечали дату ее начала (10 %) и массового наступления (75 %) с указанием возраста растений в днях.
Биометрические измерения проводились в двух повторениях на 10-ти типичных растениях. У капусты по всем вариантам перед уборкой урожая определяли диаметр розетки листьев, диаметр кочана, высоту кочана, массу кочана, массу всего растения, у картофеля - высоту и количество стеблей, количество клубней по фракциям, вес клубней, вес ботвы, у моркови - количество листьев, длину корнеплода, вес корнеплода и вес всего растения.
Учет густоты стояния растений проводили на каждой делянке: для моркови - в период массового появления всходов и перед уборкой урожая в 3-х кратной повторности на 10 погонных метрах рядков культуры, а на капусте через 7-10 дней после посадки и перед выборочной уборкой сплошным учетом всех растений.
Используя данные Покровской метеостанции, подсчитывались по декадам месяцев и по межфазным периодам роста и развития растений (посев-посадка рассады в грунт, посадка - начало формирования кочана, формирование кочана - уборка урожая) следующие показатели: среднесуточную температуру воздуха, сумму положительных температур - выше 5СД0С и 15С, число дней с заморозками и интенсивность заморозков, сумму осадков и запасы продуктивной влага в почве.
Для учета выноса питательных веществ с биологическим и хозяйственным урожаем и оценки качества продукции проводили химический анализ растений. Перед уборкой урожая отбирались с делян растительные пробы с массой в 1 кг: по 5 типичных растений из двух повторностей каждого варианта. Определялись % сухого вещества, зольность, состав золы, количество белков, аминокислот, валовое содержание NPK,
При проведении биохимических анализов руководствовались методическими указаниями А.В. Петербургского (1959) и В.Ф. Велика (1970).
Для качественной оценки урожая в кочанах капусты определялось содержание аскорбиновой кислоты по методике И.К. Мурри, общих Сахаров по Бертрану, зольность по Лебедянцеву, сухих веществ термостат-методом.
Качественная оценка нитратов в продукции растениеводства определяется количественным ионометрическим методом. Химические анализы почвенных и растительных проб проводились в Якутской республиканской агрохимической лаборатории и в лаборатории Якутского НИИ сельского хозяйства.
Агрохимический анализ почвы. Для характеристики плодородия почвы и динамики в ней элементов минерального питания ежегодно почвенные образцы отбирались весной, до внесения удобрений и осенью после уборки урожая, С каждого варианта отбирали по 1 смешанному образцу почвы массой 500 грамм. Образец составлялся из 18-20 индивидуальных проб, взятых с глубины 0-20 см из всех повторностей. Определялись содержание гумуса в % по методу Тюрина, нитратный азот по методу Грандваль-Ляжу, аммиачный азот - с реактивом Несслера в мг на 100 г, подвижный фосфор и калий в мг на 100 г по методу Эг-нера-Рима, сумма обменных оснований в мг-экв на І 00 г по Каппену, С1 и обменный Na в % и мг на 100 г по методу Антипова-Каратаева и Мамаевой, величина рН водной вытяжки рН метром, засоленность в % потепциометрически. В начале и в конце опыта, а также в конце каждой ротации определяли общий азот, фосфор и калий в почве по методу Петербургского А.В., Аринушкиной ЕВ.
На основании анализов и учетов рассчитывались запас NPK в почве, вынос с урожаем, определялись коэффициенты использования NPK растениями из почвы и удобрений, и составлялся баланс питательных веществ в почве по всем вариантам опытов.
Влажность почвы определялся термостатно-весовым методом перед посевом, посадкой, перед кавдым поливом и в конце вегетации. Отбор проб производился по горизонтам 0-10, 10-20, 20-30, 30-40 и 40-50 см в четырехкратной повторносте со всех полей севооборота. Вычислялся влажность в % от НВ и в мм. НВ почвы определялся методом заливки площадок один раз в три года.
Учет засоренности проводился перед каждой прополкой, культивацией и перед уборкой урожая количественно-весовым методом. При этом определялись количество сорняков на 1 м2 и масса надземной части сорных растений с разделением их на виды. Учеты проводились на постоянно закрепленных площадках, расположенных по диагонали делянок. Площадь учетных делянок 0,1 м , повторность 5-ти кратная.
Учет поражения растений болезнями и повреждения сельскохозяйственными вредителями проводился на фоне профилактических и истребительных мер борьбы по следующим показателям: а) численность вредителей и распространенность болезней, процент по врежденных или пораженных растений или их частей (кочанов, корнеплодов); б) степень повреждения или поражения растений в %. Учет проводился на 100 растениях.
Учет урожая проводился при достижении технической спелости путем взвешивания всего урожая с делянки. Учитывался как товарный, так и не товарный урожай. В товарной части урожая учитывались отдельно стандартный и нестандартный урожай (треснувшие, пораженные вредителями и болезнями), учитывали недогон (очень мелкие рыхлые кочаны, которые взвешивались вместе с листьями).
Полученные урожайные данные подвергались математической обработке с использованием методики полевого опыта Б.А. Доспехова (1973) при помощи пакета прикладных программ «SNEDECOR» и Microsoft Exsel - 2000.
Влияние севооборотов на гидротермический режим и плодородие почвы
Наблюдения показали, что возделываемые культуры в севооборотах оказывают определенное влияние на режим влажности почвы. Для сравнения, мы приводим данные общего запаса влаги по основным периодам вегетации, складывающиеся в вариантах с бессменно возделываемой капусты и при возделывании капусты после занятого пара.
Как видно из таблицы 4, благодаря орошаемым культурам в севооборотах и осенней обработке почвы запас влаги в пахотном горизонте и в корнеобитае-мом слое (0...50 см) к моменту посева и посадки сельскохозяйственных культур на опытном участке во все годы был достаточным за исключением 1992 года.
Исследованиями экспедиции ТСХА в условиях Центральной Якутии (I960-.-1962 гг.) доказано, что влажность корнеобитаемого слоя почвы для белокочанной капусты следует поддерживать не ниже 70 % НВ, что достигается поливами нормой 250,..300 м3/га, в среднем через 10...12 дней, а в жаркую сухую погоду через 7-..8 дней. Снижение влажности ниже 70% НВ приводит к угнетению растений и существенному снижению урожая. Поэтому в своих опытах до конца массовой вегетации влажность почвы поддерживали в пределах оптимального уровня.
В зависимости от содержания влаги в корнеобитаемом слое и погодных условий за период вегетации проводили 5,..10 вегетационных поливов для капусты, 3. „6 поливов - для моркови и картофеля.
В период проведения исследований запас влаги в начальный период был достаточным, для такой культуры как капуста. В дальнейшем запас влаги обеспечивался за счет поливов и осадков.
Из таблицы 5 видно, что для капусты и моркови в начале вегетации влажность почвы поддерживалась в пределах 70...98 % от НВ, в период массовой вегетации - 82.,.98 %. В конце вегетации, как указывалось выше, из-за прекращения поливов, влажность почвы для орошаемых культур снизилась до 60.-.70 % от НВ, а в посевах горохо-овсянои смеси этот показатель в период массовой вегетации составил 58 % (1988 г.), в конце вегетации - 43 % (1992 г.).
С 1989 по 1993 годы суммарное водопотребление капусты составило 3060...3887, моркови - 2478.,,3249, картофеля - 1660...2839 и горохо-овсяной смеси - 975. Л298 м3/га. Из этого количества воды на полив приходилось: для капусты - 1555.,.2090, для моркови - 1125..Л660 и для картофеля - 550...970 м /га, т.е. для капусты и моркови почти 50 %, а для картофеля около 30 % от суммарного водопотребления данных культур (табл.6).
Установлено, что суммарное водопотребление в севооборотах зависит от возделываемых культур, и чем больше орошаемых культур в севообороте, тем больше и суммарное водопотребление в целом по севообороту.
Поскольку капуста отличается наибольшим суммарным водопотреблени-ем, то для обеспечения достаточного урожая в зависимости от погодных условий требует проведения полива 1555...2090 м3/га. При этом следует отметить, что возделывание ее в монокультуре на мерзлотных почвах с недостаточной планировкой приводит к заболачиванию почв. Поэтому возникает необходимость чередования этой капусты с культурами, характеризующимися с более низким суммарным водопотреблением. К таким культурам относится горохо-овсяная смесь, которая обладает самым низким суммарным водопотреблением из приведенных выше культур и при возделывании после орошаемых культур обеспечивает достаточно высокий урожай и самый наименьший запас влаги.
Введение в овощные севообороты в качестве занятого пара горохо-овсяной смеси имеет положительное значение как для овощеводства, так и животноводства. А именно, на овощных полях она использует избыток влаги и питательных веществ, а животноводство при этом получает с наименьшими затратами высокие урожаи корма.
Различные культуры в севооборотах обеспечивают не одинаковый температурный режим почвы. Данные таблицы 7 показали, что возделываемая культура, режим ее орошения, площадь ассимиляционной поверхности, влажность почвы, степень затенения оказывали влияние на температурный режим почвы. Таким образом, на гидротермический режим почвы оказывали влияние не только погодные условия, но и возделываемая культура и ее агротехника. Исследования проходили на мерзлотно-таежно палевой переходной почве со следующими агрохимическими показателями: слабощелочная реакция верхних горизонтов рН 8,4, с содержанием солей 0,08 %, гумуса 2,9 %, содержание нитратного и аммиачного азота соответственно 1,3 и 0,9 мг/100 г почвы, подвижных форм фосфора 39,5 мг и обменного калия 25,8 мг/100 г почвы. Таким образом, почва характеризовалась слабой обеспеченностью легкодоступным азотом и высокой обеспеченностью фосфором и калием. Одним из показателей плодородия почвы является содержание гумуса в почве. Данные таблицы 8 показывают, что содержание гумуса в почве зависело от погодных условий, от возделываемой культуры и от внесения под основную культуру органических и минеральных удобрений. Показатели гумуса в почве при бессменном возделывании капусты и при высоком уровне агротехники на фоне внесенного навоза из расчета 30 т/га составляли - 1,65. „2,71 % и к окончанию исследований - 2,29 %, т.е. практически на уровне исходного. Удобрения, особенно 1-ая доза, повысили конечное содержание гумуса по сравнению с 0-ым фоном. В большинстве случаев севообороты, равно как и севообороты вместе с удобрениями, способствовали повышению гумуса в почве по сравнению с бессменной культурой капустой, возделываемой на фоне без удобрений.
Различные дозы удобрений в севооборотах по-разному действовали на содержание гумуса в почве. Наиболее заметно прослеживается повышение гумуса в почве от первой дозы удобрений, а по второй дозе закономерного влияния на повышение гумуса не установлено.
Таким образом, в большинстве случаев севообороты с удобрениями способствовали не только сохранению, но и повышению плодородия почвы. Как видно из таблицы 9, к концу многолетнего опыта щелочность почвы несколько снизилась, содержание гумуса не только снизилось, но также повысилось на 0,37 %. Почти в 5 раз по сравнению с первоначальным запасом увеличилось содержание аммиачного азота, при снижении подвижного азота. Заметно возросло содержание в ночве подвижного фосфора и калия.
Наблюдения за ростом и развитием капусты показали, что сроки наступления основных фенологических фаз растений на полях всех схем севооборотов были идентичными и различались только в зависимости от погодных условий года.
