Содержание к диссертации
Введение
1 Обоснование получения возможных уровней урожайности клубней картофеля (обзор литературы)
1.1 Подходы к обоснованию уровней урожайности клубней картофеля 12
1.2 Влияние сорта на урожайность клубней картофеля 19
1.3 Влияние биопрепаратов на урожайность клубней картофеля... 26
2 Агрометеорологические и почвенные условия, объект, схемы опытов и методы проведения исследований 35
2.1 Агрометеорологические и почвенные условия в годы проведения исследований 35
2.2. Объект, схемы опытов и методы проведения исследований 43
2.3 Характеристика исследуемых сортов и биопрепаратов 45
3 Прогноз возможных уровней урожайности и расчёт нормы посадки клубней среднеранних сортов картофеля (результаты исследований) 50
3.1 Прогноз климатически-обеспеченной урожайности клубней картофеля (КОУ) 50
3.2 Прогноз действительно возможной урожайности клубней картофеля (ДВУ) 56
4 Влияние биопрепаратов на продуктивность различных сортов картофеля среднеранней группы спелости (результаты исследований) 59
4.1 Фотосинтетическая деятельность агроценоза различных сортов картофеля в зависимости от применения биопрепаратов 59
4.2 Влияние биопрепаратов на урожайность и качество клубней картофеля различных сортов среднеранней группы спелости .. 79
4.3 Расчёт нормы посадки клубней картофеля 88
5 Экономическая эффективность применения биопрепаратов при выращивании среднеранних сортов картофеля 96
Выводы 101
Рекомендации производству 103
Список литературы .
- Влияние сорта на урожайность клубней картофеля
- Объект, схемы опытов и методы проведения исследований
- Прогноз действительно возможной урожайности клубней картофеля (ДВУ)
- Влияние биопрепаратов на урожайность и качество клубней картофеля различных сортов среднеранней группы спелости
Введение к работе
Актуальность. В соответствии с программой «Развитие
картофелеводства и овощеводства в Ленинградской области в 2010-2015 годах и на период до 2020 года» планируется сохранить площади посадок картофеля на уровне 15,5 тысяч гектаров при средней урожайности клубней 23 т/га. Основные площади картофеля в 2010 году сосредоточены в личных подсобных хозяйствах (68,3% – 13,9 тыс. га), в сельхозпредприятиях – около 26% и 5,8% – в фермерских хозяйствах. В 2015 году на долю хозяйств населения и фермеров приходится 73,1% валового сбора картофеля при урожайности 23,4 т/га. Средняя урожайность по всем категориям хозяйств около 20 т/га, а передовые сельхозпредприятия получают более 30 т/га (Информация о деятельности АПК Ленинградской области, 2010-2015). Приведённые уровни урожайности отражают почвенно-климатические условия, в которых расположены хозяйства, сорта и состояние агротехники выращивания культуры. Уровень урожайности является одним из показателей, по которому технология выращивания картофеля может быть адаптирована к конкретному полю, поэтому производителю важно знать какой уровень урожайности возможно получить в конкретных почвенно-климатических условиях.
Именно поэтому работа по прогнозированию и получению возможных уровней урожайности среднеранних сортов картофеля в условиях Ленинградской области является актуальной.
Степень разработанности. Данная работа базируется на
теоретических и практических разработках ведущих Государственных
научных учреждений Российской академии сельскохозяйственных наук:
Северо-Западного научно-исследовательского института сельского
хозяйства (ФГБНУ Ленинградский НИИСХ «Белогорка») по эффективным
дозам минеральных удобрений (Небольсин А.Н., 2003); Северо-Западного
научно-исследовательского института механизации и электрификации
сельского хозяйства Россельхозакадемии (ФГБНУ "Институт
агроинженерных и экологических проблем сельскохозяйственного
производства") по бонитировке почв и обоснованию возможных уровней
урожайности (Бондаренко Н.Ф., Семёнов В.А., 1977, 1978); Всероссийского
научно-исследовательского института сельскохозяйственной
микробиологии Россельхозакадемии по использованию биопрепаратов
(Берестецкий О.А., Васюк Л.Ф., Кожемяков А.П., Тихонович И.А.
Хотянович А.В. и др., 1983, 1985, 1989, 1998), на научных работах кафедры
растениеводства им. И.А. Стебута Санкт-Петербургского государственного
аграрного университета по обоснованию урожайности сортов кормовых
корнеплодов с учётом различного содержания сухого вещества (Ганусевич
Ф.Ф., Синякова Л.А., 1980, 1993). Также работа выполнена в соответствии
с планом НИР ФГБОУ ВО СПбГАУ на 2012–2016 гг. по теме: Разработка и
усовершенствование современных агротехнологических приёмов
возделывания сельскохозяйственных культур и методов их защиты от вредителей и болезней для оздоровления агроэкосистем при разных формах собственности на земельные ресурсы в РФ, подраздел: Разработка ресурсосберегающих агроприёмов и технологий возделывания полевых культур с целью получения стабильно высоких урожаев хорошего качества в условиях Северо-Запада Нечерноземной зоны РФ.
Цель исследований: обосновать и получить возможные уровни
урожайности картофеля в почвенно-климатических условиях
Ленинградской области.
Задачи:
– обосновать возможные уровни урожайности картофеля при 75% обеспеченности теплом и влагой на фоне эффективных доз минеральных удобрений;
– изучить динамику показателей фотосинтетической
продуктивности, особенности роста, развития и формирования
урожайности отечественных сортов картофеля среднеранней группы спелости;
– изучить влияние биопрепаратов на продуктивность и качество клубней картофеля;
– обосновать нормы посадки клубней картофеля на планируемую урожайность;
– дать оценку экономической эффективности применения изучаемых биопрепаратов.
Научная новизна. Впервые усовершенствована методика и выполнены расчёты климатически-обеспеченной урожайности (КОУ) клубней картофеля при 75% обеспеченности тепла и влаги в почвенно-климатических условиях Ленинградской области; разработана шкала для определения уровней урожайности сортов картофеля при использовании
эффективных доз минеральных удобрений в зависимости от содержания сухого вещества в клубнях картофеля и бонитета почвы; предложен новый подход для расчёта нормы посадки клубней картофеля на 1 тонну планируемой урожайности в зависимости от содержания сухого вещества и средней массы посадочных клубней; установлено влияние биопрепаратов на фитометрические показатели посадок, урожайность и качество клубней картофеля.
Теоретическая и практическая значимость работы.
Теоретическая значимость работы заключается в том, что усовершенствована методика для расчёта климатически обеспеченной урожайности (КОУ) клубней картофеля при 75% обеспеченности теплом и влагой; проведён анализ фотосинтетической деятельности растений изучаемых сортов картофеля; разработана шкала для определения уровней урожайности различных сортов картофеля; разработаны уравнения регрессии для расчёта нормы посадки клубней картофеля на уровень планируемой урожайности.
Практическая значимость работы заключается в том, что
использование биопрепаратов является необходимым техническим
приёмом, который на фоне эффективных доз минеральных удобрений позволяет существенно повысить урожайность культуры картофеля, на основании полученных данных выявлен препарат, наиболее существенно увеличивающий продуктивность картофеля. По результатам трёх лет исследований опубликованы рекомендации производству (Стружкова Е.А., 2014) и сделано внедрение в Крестьянско-фермерских хозяйствах Ленинградской области «Кузьмин», «Росток».
Методология и методы исследования. Для теоретического обоснования получения возможных уровней урожайности картофеля и разработки уравнений регрессии использован метод математического моделирования. Экспериментальная часть работы выполнена на основе данных, полученных в полевых и лабораторных условиях.
Основные положения диссертации, выносимые на защиту:
1. Обоснование возможных уровней урожайности среднеранних сортов картофеля при 75% обеспеченности теплом и влагой на фоне эффективных доз минеральных удобрений.
2. Динамика показателей фотосинтетической продуктивности,
особенности роста, развития и формирования урожайности отечественных
сортов картофеля среднеранней группы спелости.
-
Влияние биопрепаратов на продуктивность и качество клубней картофеля.
-
Обоснование нормы посадки клубней картофеля для получения планируемой урожайности.
5. Экономическая эффективность применения изучаемых
биопрепаратов.
Степень достоверности. Исследования выполнены в условиях учебно-опытного поля кафедры растениеводства им. И.А. Стебута СПбГАУ в 2011-2013 годах. Экспериментальные данные получены на основе использования традиционных методов сбора исходной информации. Для обработки данных использован метод дисперсионного и корреляционно-регрессионного анализа.
Апробация работы. Результаты исследований были апробированы на международных научно-практических конференциях молодых учёных и профессорско-преподавательского состава ФГБОУ ВО СПбГАУ: 24-26 января 2013г.; 23-25 января 2014г.; 27-28 марта 2014г.; 26-27 марта 2015г.; 29-31 января 2015г. и 28-30 января 2016г.; на Международной научно-практической конференции ДГАУ им. М.М. Джамбулатова 27-28 июня 2012г. и Всероссийском совете молодых учёных и специалистов аграрных образовательных и научных учреждений, 2014г.
Публикации. По результатам исследований опубликовано 10 работ, из них 5 статей в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.
Структура и объём диссертации. Работа включает: введение, пять
глав, выводы, предложения производству, список литературы и
приложения. Общий объём работы составляет 147 страниц компьютерного текста, в том числе без приложений – 122 страницы. В работе представлены 24 таблицы и 17 рисунков. Список литературы включает 171 источник, из них 8 – на иностранных языках.
Личный вклад соискателя. В течение трёх лет автором выполнены полевые и лабораторные исследования, дана аналитическая оценка полученных результатов исследований и статистическая обработка данных, написан текст диссертационной работы, сформулированы выводы и даны рекомендации производству.
Влияние сорта на урожайность клубней картофеля
Получение высоких и стабильных урожаев возможно только при высокотехнологичном производстве, включающем в себя обоснование возможного уровня урожайности в конкретных почвенно-климатических условиях. Требуется особый научный подход, рассматривающий растение, среду его обитания и целенаправленную деятельность человека как единую агроэкологическую систему, описывающий эту систему на языке математических формул и обеспечивающий возможность выбора оптимальных хозяйственных и агротехнических решений путём количественной оценки поведения рассматриваемой системы в различных условиях [65]. С обоснованием такого подхода, опираясь на труды основоположников агрономической науки – Ю. Либиха, Г. Гельригеля, М.Э. Вольни, Д.Н. Прянишникова, К.А. Тимирязева, В.Р. Вильямса и многих других, проводивших комплексные исследования во второй половине XIX века, в 30-х годах XX века выступил А.Ф. Иоффе, который писал: «Необходимо ввести в агробиологию точные формулы количественного анализа, а в решение возникающих сложных задач – вычислительные машины. В результате должна быть создана стройная система агротехнической науки как основы для агротехнических мероприятий…» [59].
Однако более интенсивно научные исследования, а также внедрение полученных результатов в производственную практику, стали проводиться несколько позже. Первые работы этого плана были проведены российским селекционером-картофелеводом А.Г. Лорхом [85]. В 60-е годы переход от описательной агрономической науки к экспериментально-количественным методам исследования обеспечил возможность создания и реализации на ЭВМ математических моделей продукционного процесса различных иерархических уровней, сложности, назначения. На основе этого и возникло новое направление в агрономии, получившее название «программирование урожаев». Большой вклад в развитие науки в этот период внёс академик ВАСХНИЛ (Всесоюзная академия сельскохозяйственных наук имени В.И. Ленина) И.С. Шатилов [57]. А также Н.Ф. Бондаренко, В.А. Семёнов, М.К. Каюмов, Х.Г. Тооминг, Ю.К. Росс, О.Д. Сиротенко, Р.А. Полуэктов и др. [10, 11, 67, 92, 116, 123, 145].
Теоретической базой программирования явилась количественная теория продуктивности, развитая в работах А.А. Ничипоровича [103, 104, 105, 106, 107, 108, 109]. Труды в последствии имели важное значение для разработки агробиологических основ метода программирования урожайности сельскохозяйственных культур. Интересные исследования по проблеме программирования урожайности проведены в Московской сельскохозяйственной академией им. К.А. Тимирязева, в Академии наук СССР, в Агрофизическом институте, в институте агрохимии и почвоведения, Академии наук Белорусской ССР и других научных центрах СССР [28].
Метод программирования ставит перед агрономической наукой качественно новую задачу – заранее определить конечные результаты опыта и соответственно формировать условия его выращивания. Этот метод позволяет заранее рассчитать технологический процесс получения заданного урожая (норму высева, густоту стояния растений, площадь листьев, фотосинтетический потенциал, дозы удобрений, режим орошения и др.) с учётом климатических условий, генетического потенциала сортов и естественного плодородия почвы [66]. Методологическую основу программирования урожаев сельскохозяйственных культур составляют десять принципов, сформулированных академиком И.С. Шатиловым в 1973 году [154]. Первый принцип состоит в том, чтобы определить гидротермический показатель продуктивности фитомассы. Второй принцип основан на определении урожайности по коэффициенту использования растениями ФАР. Третий принцип состоит в определении потенциальных возможностей культуры (сорта) применительно к тем условиям, где предполагается получить высокую урожайность. Четвертый принцип состоит в том, чтобы на поле, занятом растениями, сформировать соответствующий уровню заданной урожайности фотосинтетический потенциал. Пятый принцип предопределяет правильное использование основных законов земледелия и растениеводства.
Шестой принцип предусматривает разработку системы удобрений с учётом эффективного плодородия почвы и потребности растений в питательных веществах, обеспечивающих получение запланированной урожайности высокого качества.
Седьмой принцип включает в себя разработку комплекса агротехнических мероприятий, исходя из требований культуры (сорта). Восьмой принцип в орошаемом земледелии говорит о необходимости обеспечить потребность растений в воде в оптимальном количестве, а в богарных условиях уровень урожайности определять исходя из сложившихся климатических условий. Девятый принцип предопределяет борьбу с вредителями и болезнями полевых культур, а также физическими потерями продукции. Десятый принцип программирования урожайности требует при наличии соответствующих экспериментальных данных шире использовать математический аппарат, ЭВМ, что позволит наиболее точно определить оптимальный вариант комплекса мероприятий [154]. Шатилов И.С. также обозначил, что программирование урожаев – это разработка комплекса взаимосвязанных мероприятий, своевременное и высококачественное выполнение которых, обеспечивает получение заранее рассчитанного уровня урожайности высокого качества [27, 66]. Все мероприятия, указанные И.С. Шатиловым в десяти принципах программирования урожайности вошли в комплекс, предложенный Х.Г. Тоомингом в 1978 году, а также в развитие концепции Х. Г. Тооминга о теоретических («эталонных») категориях продуктивности и научном обосновании уровня программируемого урожая [93, 144].
Труды основоположников программирования урожаев находят отражение и в работах современных учёных: Е.Е. Жуковского, Ю.А. Пых, Ю.С. Галаховой, Г.В. Менжулина, Ф.Н. Коган, А.Л. Тойгильдина, М.И. Подсевалова, И.К. Милордина и др. [93, 146].
Принципиально новый подход к объединению достижений агрономических дисциплин с точными математическими дисциплинами обеспечивает моделирование растения, структуры посева, норм высева и удобрений, структуры урожая, фитометрических параметров, потребления питательных веществ и, как следствие, реализацию потенциальной продуктивности культуры (сорта, гибрида). Все эти звенья должны быть взаимосвязаны с экологическими особенностями роста и развития растений. По мнению К.П. Афендулова, Н.Ф. Бондаренко, Е.Е. Жуковского, А.С. Кащенко, Н. Б. Колесникова, Т.Д. Шлыковой, В.А. Куклина, Г.М. Ошевой, В.Ф. Мальцева, А.И. Соколова, А.П. Чинкина, D.J. Bowera, Samsona A.J. Barnona, только таким образом осуществляется управление состоянием агрофитоценоза [4, 9, 79, 82, 89, 132, 166].
Объект, схемы опытов и методы проведения исследований
Важным фитометрическим показателем продуктивности растений картофеля является площадь листьев. Анализируя динамику нарастания площади листьев сортов картофеля среднеранней группы спелости в зависимости от применения биопрепаратов, следует отметить, что в первый год проведения исследований (2011 год) наибольшая прибавка к контролю (от 4,9 до 6,7 тыс. м2 /га) получена в период от всходов до 50-го дня вегетации у всех изучаемых сортов на варианте с применением Флавобактерина (Рисунок 3, Приложение А, Таблица А.1). Аналогичные темпы нарастания площади листьев были на варианте с применением штамма 25-5, где прибавка к контрольному варианту была в пределах 3,6 – 6,2 тыс. м2 /га (при НСР05=2,4) (Приложение Б, Таблица Б.1).
Результаты исследований 2012 года показывают, что в тот же период вегетации в целом площадь листьев на всех изучаемых вариантах была выше по сравнению с 2011 годом и составляла от 19,3 до 48,2 тыс. м2 /га (Рисунок 4, Приложение А, Таблица А.2). Это можно объяснить благоприятными агрометеорологическими условиями в период роста и развития картофеля. Однако величина прибавки площади листьев к контролю на всех вариантах меньше. Лучшим из изучаемых вариантов с биопрепаратами был вариант с применением Флавобактерина, где прибавка составляла от 3,9 до 5,5 тыс. м2/га (при НСР05=2,4) (Приложение Б, Таблица Б.1). В связи с благоприятными агрометеорологическими условиями в 2012 году у всех изучаемых сортов площадь листьев на контрольном варианте была выше по сравнению с контрольным вариантом 2011 года.
Результаты динамики площади листьев, полученные в условиях третьего года закладки опыта (2013 год), показывают, что прибавки к контролю по изучаемым вариантам опыта с препаратами были ниже по сравнению с предыдущими годами, но тенденция нарастания сохранилась, наибольший прирост отмечен в период от всходов до 50-го дня вегетации. В среднем за этот период вегетации прибавки составляли от 2,5 до 5,8 тыс. м2 /га (Рисунок 5, Приложение А, Таблица А.3). Однако на варианте с применением Флавобактерина, как и в предыдущие годы, прибавки нарастания площади листьев были самые высокие – от 2,7 до 5,8 тыс. м2 /га по сравнению с вариантами, на которых для обработки клубней картофеля были применены штаммы ПГ-5 и 25-5, где достоверных прибавок в 2013 году не выявлено (Приложение Б, Таблица Б.1). Это объясняется недостаточным количеством выпавших осадков в июне 2013 года по сравнению с аналогичным периодом 2012 года.
Наибольшие значения площади листьев на растениях картофеля изучаемых сортов отмечены с применением биопрепаратов на 50 день вегетации. Так, например, на растениях сорта Сударыня площадь листьев на вариантах с биопрепаратами в этот период составила от 39,4 до 43,2; на сорте Невский (st) от 34,9 до 37,3; на сорте Очарование от 32,7 до 35,4 тыс. м2 /га.
Наибольшие существенные прибавки по отношению к контрольному варианту получены в период от всходов до 50-го дня вегетации на вариантах с применением Флавобактерина – от 3,8 до 5,8 тыс. м2 /га. В том же периоде вегетации штамм 25-5 обеспечивал прибавки до 4,1 тыс. м2 /га, но только на сортах Невский (st) и Сударыня. Достоверная прибавка на сорте Очарование отмечена только в период от всходов до 30-го дня вегетации (при НСР05=2,4) (Приложение Б,
Обобщая результаты динамики нарастания площади листьев, можно отметить, что после появления всходов площадь листьев нарастает медленно, и, только с 30-го дня вегетации темпы нарастания увеличиваются, к 50-му дню вегетации в агроценозе достигается самая высокая величина площади листьев, затем начинает постепенно наступать отмирание листьев, и, начинается отток питательных веществ в клубни. Однако применение биопрепаратов при выращивании картофеля замедляет процесс отмирания и способствует более длительному сохранению площади листьев на всех изучаемых сортах.
Формирование урожая зависит не только от величины площади листьев, но и от периодов её функционирования. Фотосинтетический потенциал (ФП) объединяет эти показатели.
Анализ динамики полученных нами результатов по формированию фотосинтетического потенциала показывает, что величина его зависит и от сорта и от применения изучаемых биопрепаратов, а также от агрометеорологических условий в период роста и развития. Результаты, полученные в первый год проведения исследований, показывают, что фотосинтетический потенциал на вариантах с применением биопрепаратов больше, чем на контрольным варианте. Сортовых различий по влиянию изучаемых биопрепаратов на формирование фотосинтетического потенциала растениями картофеля в 2011 году не выявлено. Следует отметить, что применение для обработки клубней картофеля Флавобактерина и штамма 25-5 оказало стимулирующее действие. На этих вариантах получена самая высокая прибавка. На сорте Сударыня в 2011 году Флавобактерин позволил сформировать фотосинтетический потенциал на 24,6% больше, чем на контрольном варианте, в 2012 и 2013 годах на 17,8 и 15,2 % соответственно (Рисунки 6, 7, 8, Приложение В,
Прогноз действительно возможной урожайности клубней картофеля (ДВУ)
Анализируя данные таблицы 5, видно, что коэффициенты увлажнения изменяются в зависимости от местонахождения агроклиматического района и области. Так, например, самый низкий коэффициент увлажнения от 0,68 до 0,93 выявлен в V агроклиматическом районе Ленинградской области. На втором месте находится VI агроклиматический район Новгородской области, где коэффициент увлажнения был в пределах 1,03 до 1,11. Самый высокий коэффициент увлажнения 1,10-1,14 был в I агроклиматическом районе Псковской области. В большинстве районов увл 1. Немаловажное значение в формировании урожайности картофеля имеет количество декад активной вегетации. Их количество изменяется от 10,5 декад (Ленинградская область – I агроклиматический район) до 13 декад (Новгородская область – VI и Псковская – II агроклиматические районы). Анализ уровней КОУ и коэффициентов увлажнения показывает (таблица 5), что прогнозируемая КОУ (т/га, сухая биомасса) в этих условиях (n=10,5-13; увл=0,68-1,0) пропорциональна коэффициенту увлажнения, увеличенному в 10 раз (10увл). Так, например, в I агроклиматическом районе Ленинградской области при коэффициенте увлажнения от 0,78 до 0,95 климатически-обеспеченная урожайность сухой биомассы будет в десять раз больше, в пределах от 7,3 до 9,2 т/га.
Обобщая вышеизложенное, можно сделать следующее заключение: в условиях трёх областей Северо-Западного региона Нечернозёмной зоны РФ с числом декад активной вегетации от 9 до 13 климатически обеспеченную урожайность полевых культур (т/га сухой биомассы) можно прогнозировать по разработанной нами формуле КОУ = 0,82 n + 11,2 увл – 10, учитывающему число декад активной вегетации полевых культур (9 n 13) и коэффициент увлажнения (0,6 увл 1) за этот период.
Проанализировав почвенно-климатические условия Ленинградской области, методики последовательного расчёта уровней урожайности мы в своих расчётах по обоснованию возможного уровня урожайности картофеля руководствовались следующим: расчёт климатически обеспеченной урожайности картофеля проводили по гидротермическому показателю с использованием значений климатических показателей 75% природной обеспеченности. Расчёт ДВУ выполняли по формуле ДВУ= БnКОУ, где Б-коэффициент бонитета почвы по картофелю; n=1; мы выбрали эту методику исходя из того, что картофель по его биологическим особенностям следует размещать на хорошо- и высокоокультуренных почвах. При расчёте возможного уровня урожайности картофеля для конкретного поля учитывали бонитет данного поля и возможную прибавку урожайности картофеля от внесённых эффективных доз минеральных удобрений [29]. Учитывалось и разнообразие отечественных и зарубежных районированных сортов картофеля (с содержанием сухого вещества в клубнях от 18 до 28%).
По итогам проведённых нами расчётов было построено уравнение для прогноза возможного уровня урожайности сортов картофеля на почвах различного плодородия: y – урожайность клубней картофеля, т/га; Х1 – бонитет поля (контура) по картофелю, баллы; Х2 – содержание сухого вещества в клубнях сорта, %. Специалист сельхозпредприятия, фермер, работник личного подсобного хозяйства может использовать данное уравнение для прогноза возможного уровня урожайности картофеля, зная содержание сухого вещества в клубнях сорта и бонитет почвы поля по картофелю. Если бонитет не известен, то можно воспользоваться шкалой бонитировки почв [12, 102]. В таблице 6 представлены результаты расчёта действительно возможной урожайности, выполненные по уравнению (8). Пользуясь данной таблицей можно определить действительно возможную урожайность картофеля, не выполняя расчёта.
Под расчётные уровни урожайности картофеля при благоприятных агрометеорологических условиях эффективны следующие дозы минеральных удобрений (в зависимости от бонитета и содержания элементов питания в почве): по азоту – от 60 до 90 кг/га д.в. на почвах с бонитетом от 50 до 90 баллов; по фосфору – 90 кг/га д.в.; при содержании в почве Р2О5 15-20 мг/100 г почвы фосфорные удобрения не эффективны; по калию – 60 кг/га д.в.; при содержании в почве К2О 20 мг/на 100 г почвы калийные удобрения не эффективны [99].
Таким образом, обобщая полученные результаты, нами установлено, что в условиях Ленинградской области при 75% обеспеченности ресурсами тепла и продуктивной влаги возможная урожайность картофеля в пределах от 16 до 33 т/га в зависимости от содержания сухого вещества в клубнях, степени окультуренности почвы и прибавки урожайности от внесения эффективных доз минеральных удобрений. Результаты данных исследований подтверждают направления комплексной программы «Картофель», связанные с повышением окультуренности почв, особенно в восточных районах области, что приведёт к повышению урожайности картофеля в этих условиях [80]. Рассчитанные уровни урожайности картофеля можно рассматривать как базовые, на которые следует ориентировать выбор технологии выращивания картофеля на конкретном поле.
Влияние биопрепаратов на урожайность и качество клубней картофеля различных сортов среднеранней группы спелости
Известно, что урожайность клубней зависит от количества растений (стеблестоя) на площади и продуктивности отдельного растения. Густота стояния растений зависит от назначения выращиваемой продукции. Ширина междурядий от 0,6 до 0,9 м при разных расстояниях растений картофеля друг от друга внутри рядка не влияет на урожайность, если использовать посадочные клубни одинаковой массы и размера [159].
На основании проведённых исследований мы предлагаем норму посадки клубней картофеля увязывать с уровнем планируемой урожайности на конкретном поле, содержанием сухого вещества в клубнях, выращиваемых сортов и средней массой (размером) посадочных клубней.
В ходе лабораторно-полевых исследований нами определялись объём (V, мл) и масса клубней (М, г) одного растения (куста) на контрольном варианте и на варианте с обработкой клубней картофеля биопрепаратами. Также было рассчитано соотношение объёма клубней к массе клубней на одном растении картофеля (К, мл/г) (Таблица 17). Для обоснования нормы посадки клубней картофеля все данные взяты по лучшему варианту – с применением для обработки клубней перед посадкой биопрепарата Флавобактерин. При расчёте числа растений, необходимых для формирования 1т клубней, необходимо учесть следующие показатели: средний объём клубней 1 растения (V) – 1018 мл (0,001018 м3); среднюю масса клубней 1 растения (М) – 1105 г (0,001105 т). Далее, разделив объём на массу клубней, получаем – К, коэффициент соотношения (V/М) – 0,92 (0,001018:0,001105) [135]. Таким образом, объём 1 т клубней составляет 0,92 м3. Следовательно, для формирования 1т клубней необходимо иметь к уборке 904 растения (0,92:0,001018).
Для того чтобы выйти на данное число растений к уборке, необходимо учесть пропуски сажалки при посадке клубней, полевую всхожесть клубней, гибель растений в течение вегетационного периода.
По данным В.Д. Попова, количество пропусков сажалок отечественной и голландской технологий составляет: отечественные КСМ-4 – 2,9%, голландская на импортном оборудовании «Структурал» – 8,8%, голландская на отечественном оборудовании – 8%. В традиционных технологиях – 5-7%, интенсивных – 3-5%, высоких – 3% [117]. Понимая, что пропуски не должны превышать 3%, но, учитывая широкое распространение традиционных технологий, в расчётах мы приняли 5%.
Количество невсхожих клубней колеблется от 5 до 10%, по данным Всероссийского научно-исследовательского института картофельного хозяйства имени А.Г. Лорха – 7-8%, нами принято – 8%. Процент гибели растений в течение вегетации составляет 5-10% [159], в наших расчётах принято 5%. Таким образом, чтобы к уборке было 904 растения, необходимо высадить 1075 шт. клубней: 904+(904 0,05)=948+(948 0,08)=1024+(1024 0,05)=1075 шт. Анализируя расчётное количество растений, необходимое для формирования 1 т урожая клубней картофеля сорта Невский (st), очевидно, что на контрольном варианте количество растений было практически одинаковым, за исключением 2013 года, где на контрольном варианте количество растений составляло 1039 шт./т, что на 118 шт./т больше, чем на контроле (при НСР05=95).
Сравнивая результаты, полученные на вариантах с применением Флавобактерина с контрольными вариантами, следует отметить, что применение этого биопрепарата позволяет снизить количество посадочных клубней картофеля для формирования 1 т урожая. Однако следует отметить сортовые различия по количеству растений, необходимых для формирования 1 т урожайности. У сорта Сударыня в 2012 году отмечено самое низкое количество растений – 751 шт./т, необходимое для формирования 1 т урожайности, а у сорта Очарование наоборот – в 2013 году отмечено самое большое количество растений – 1094 шт./т. Следовательно, можно заключить, что подбирая сорта картофеля и возделывая их с применением Флавобактерина, возможно не только повысить урожайность клубней, но и значительно снизить расход посадочного материала картофеля. Зная уровень планируемой урожайности на конкретном поле, который можно определить по представленной ранее шкале (Таблица 6) и среднюю массу посадочного клубня, определяем нормы посадки клубней (НПК), т/га, которые представлены в таблице 18. Пример: планируемая урожайность – 30т/га; масса посадочных клубней – 80 г; клубней на 1т урожая – 1075 шт. НПК = 30 1075 80 10-6 = 2,6 т/га