Размещено на http://www.allbest.ru/

Оглавление

Реферат

Введение

1. Обзор литературы

1.1 Биологические особенности картофеля

1.2 Микроорганизмы, удобрения и урожайность картофеля

1.3 Урожайность и качество клубней картофеля в зависимости от применения расчетных доз удобрений

2. Экспериментальная часть

2.1 Место проведения исследований

2.2 Планирование экспериментальных исследований

3. Результаты исследований

3.1 Фенологические наблюдения

3.2 Биометрические показатели в период вегетации растений

3.3 Активность азотобактера в почве

3.4 Динамичность влажности почвы под посевами растений картофеля

3.5 Влияние удобрений на урожайность и качество картофеля

4. Экономическое обоснование опытов

4.1 Организационно-экономическая характеристика хозяйства

4.2 Организационно-экономическое значение картофеля

4.3 Анализ рынка сбыта продукции

4.4 Экономическая оценка результатов возделывания картофеля (ОАО "Шемяк")

5. Экологическая экспертиза хозяйства и экологическая эффективность проекта

5.1 Экологическая экспертиза ОАО "ШЕМЯК"

5.2 Экологическая экспертиза структуры посевных площадей хозяйства

5.3 Экспертиза почвозащитной способности севооборотов с учетом входящих в него культур и рельефа местности

6. Безопасность и экологичность производства

6.1 Обеспечение условий и безопасности труда на производстве

6.2 Мероприятия мер по охране окружающей среды

6.3 Защита населения и материальных ценностей в чрезвычайных ситуациях

Заключение

Библиографический список

Реферат

Биологическая активность черноземов выщелоченых в зависимости от применения расчетных доз минеральных удобрений под картофель Миянов В.Н.

Картофель, биологическая активность почвы, расчетные дозы, внесение минеральных удобрений, урожайность, клубни картофеля, сорт Невский, качество клубней

Объектом дипломной работы является картофель сорта Невский, возделываемый с различными дозами минеральных удобрений.

Проведены полевые и лабораторные исследования в период с 2010 по 2011 гг. на полях ОАО "Шемяк" Уфимского района.

Установлено, что наиболее высокая урожайность картофеля получено в варианте с внесением расчетных доз минеральных удобрений из расчета на 30 т/га урожая картофеля. экономический картофель удобрение

Проведена экономическая оценка возделывания картофеля (уровень рентабельности в зависимости от применения расчетных доз минеральных удобрений под планируемую урожайность). Уровень рентабельности в варианте с внесением удобрений 30 т/га на 139,9 % оказался выше чем в контрольном варианте - 103,5 %, при дополнительных затратах 7445,4 руб. на гектар.

Введение

Картофель - одна из ведущих и важнейших сельскохозяйственных культур, как в России, так и в Республике Башкортостан. Как и во многих странах имеет продовольственное, техническое и кормовое значение.

Картофель является высокоурожайным продуктом питания. Высокая ее значительность свидетельствует быстрым развитием мирового рынка, высоким и стабильным спросом на нее. Картофель выращивают во многих странах мира, его производство постоянно развивается, особенно в развивающихся государствах. А в развитых странах производство картофеля при его переработке снижается. К примеру, в странах Евросоюза за 2000 - 2005 гг. участки под картофель стали меньше на 11 %, производство его снизилось с 74,9 до 71,0 кг на душу населения, а средняя величина урожая увеличилась с 36,5 до 37,2 т/га. [20]

В результате, оценка состояния производства картофеля в Республике Башкортостан показывает, что в ходе реформ произошло существенное сокращение посевных площадей под картофель. В следствие несоблюдения требуемых хозяйственных норм и приемов, урожайность картофеля резко снижается, что приводит к увеличению роста и развития растений картофеля. Чувствительность картофеля влияет на улучшение условий обработки культуры. В Республике Башкортостан используют средства защиты от болезней, вредителей и сорняков, а также биопрепараты с применением минеральных удобрений, в результате которого могут получать высокоурожайность клубней картофеля.

Картофелю отводится наиболее важная роль в продовольственной проблеме и улучшения питания населения. Если будет отмечаться низкий уровень агротехники, то в дальнейшем будет определяться недостатком свежего урожая картофеля и слабой изучаемостью биологических свойств картофеля в РБ. Научную обоснованность агротехнологии картофеля необходимо осуществлять одновременно по нескольким взаимосвязанным направлениям, для того, чтобы развивалось картофелеводство в РБ. Поспособствовать развитию и росту картофеля, нужно изучить структуру ее составляющих компонентов агроценоза, процесса формирования корневой системы, ботвы, столонов и клубней картофеля, биологическую активность почвы и способы решения этих процессов в различных агроклиматических условиях и сельскохозяйственных зонах РБ. Но большинство агротехнологических методов и способов по возделыванию культуры картофеля не могут быть задействованы полностью из-за недостатка материально-технической базы и недостаточной изученности взаимодействия факторов среды. Поэтому, в настоящее время необходимо исследовать, разработать и внедрить новые технологии по обработке и выращиванию культуры картофеля в различных сельскохозяйственных зонах РБ, учитывая биологические, агрофизические, агрохимические, а также агроэкологические условия почвы.

Актуальность темы. Важнейшей задачей в области сельского хозяйства является повышение плодородия почвы и урожайности сельскохозяйственных культур. Для повышения плодородности и урожайности почвы основное значение имеет более подходящая система земледелия, включающая все ее основные методы. Главная роль свойственна системе обработки почвы, севооборотам, минеральным удобрениям, с которыми близко связана жизнедеятельность микроорганизмов в почве, создающих благоприятные условия для корневого питания растений.

Главным компонентом биологического запаса почвы является микробное население, которое определяет интенсивность минерализации и гумификации, уровень биологической фиксации азота, иммобилизации азота, фосфора, круговорота веществ и энергии и т.д.

Поэтому изучение влияния удобрений, севооборота, способов посадки, реакция сортов и т.д. на почвенную микрофлору и активность микробиологических процессов в системе почва - микроорганизмы - растения дает нам лучше узнать и понять причины изменения почвенного плодородия и придти к лучшему варианту по регулированию микробиологических процессов, от которых зависит плодородие почв и урожайность сельскохозяйственных культур.

В работах Щербакова А.П., Рудай И.Д. (1983), Хабирова И.К. (1993), Нурмухаметова Н.М. (2001; 2007), Хазиева Ф.Х. (2007), Хайбуллина (2008) и др. показана значимость биологических факторов в самооптимизации почвенного плодородия и экологизации земледелия в общем. Однако оптимизация микробиологических приемов под влиянием расчетных доз минеральных удобрений, способов посадки картофеля в зернопаропропашном севообороте для лесостепи Предуралья изучена недостаточно. Особенно, остаются неизученными такие вопросы, как характер влияния различных доз минеральных удобрений, способов посадки, сортовая реакция, биологическая активность почвы на урожайность картофеля.

Научная новизна. В условиях Южной лесостепи на черноземах выщелоченных из данных опыта были выявлены и обобщены экспериментальные данные о биологической активности почвы и урожайности картофеля в севообороте. Выявлена активная роль комплекса почвенной микрофлоры в повышении эффективности расчетных доз минеральных удобрений и способов посадки картофеля. Выявлено, что расчетные дозы минеральных удобрений на ожидаемую урожайность способствуют увеличению биологической активности почвы и урожайности картофеля.

Практическая значимость. Согласно условиям Южной лесостепи внесение в почву расчетных доз удобрений картофеля повышает урожайность на 60%, биологическую активность почвы 2,2 раза, а рентабельность - на 139,9 %, на внесение минеральных удобрений при дополнительных затратах 7544,5 руб./га.

Цель работы и задачи исследований

Цель работы: выявить оптимальные дозы применения удобрений и их влияние на биологическую активность почвы в условиях Южной лесостепи Республики Башкортостан.

В зависимости от цели в задачу наших исследований входило:

- изучить биологическую активность почвы;

- определить площади листовой поверхности;

- учет урожайности и качество клубней картофеля;

- дать экономическую оценку возделывания картофеля при внесении в почву расчетных доз минеральных удобрений.

1. Обзор литературы

Хозяйственное значение картофеля

Картофель является важным продуктом питания для человека, ценным кормом для животных и сырьем для промышленности. Если в мире по значимости он занимает пятое место среди источников питания для человека после пшеницы, то в России - второе место. [4]

Картофель принадлежит к числу важнейших сельскохозяйственных культур. Картофель, как ни одна культура, отличается универсальностью использования и применяется на продовольственные, технические и кормовые цели. [3, 18, 31]

Картофель (Solanum tuberosum L.) на все континенты из Южной Америки, которая является её родиной. В культуру его ввели индейцы Южной Америки предположительно около 7 тыс. лет тому назад. В Европу картофель попал благодаря испанцам в 1965 году. Современное латинское название Solanum - картофель получил в 1590 году.

Картофель - незаменимый продукт питания для населения, так как его клубни обладают ценными качествами: высокой продуктивностью и важнейшими пищевыми свойствами. [3, 31]

Картофель богат такими витаминами как С, В 1, В 2, В 6, РР и минеральными веществами. Более богаты витаминами молодые клубни. Так ежедневное употребление всего 300 г картофеля может удовлетворить суточную потребность в витамине С на 70 %; В 6 - на 36 %; В 1 - на 20 %; В 2 - на 8 %; пантотеновой кислоте - на 16 %. [3, 9,31]

В клубнях картофеля в среднем содержится 78 % воды; 22 % сухого вещества; 1,4 % белка; 2 % сырого протеина; 17 % крахмала; 0,2 % жира; 0,8 % клетчатки и от 0,53 до 1,88 % золы, куда входят микро- и макроэлементы, необходимые в питании человека.

Картофель - культура которую используют в различных целях. Содержание в клубнях крахмала, белка высокого качества и витаминов делает его исключительно важным продуктом питания человека.

Клубни картофеля служат сырьем для спиртовой, крахмалопаточной, декстриновой, глюкозной, каучуковой и других отраслей промышленности. Крахмал, получаемый из картофеля, - незаменимый продукт в пищевой, текстильной и бумажной промышленности.

Картофель - является прекрасным кормом для скота. По усвояемости органического вещества (83…97 %) картофель, как и другие кормовые корнеплоды, стоит на первом месте среди растительных кормов. На корм идут клубни, как в сыром, так и запаренном виде, засилосованную ботву. Отходы картофеля перерабатывающей промышленности (мезга и барда) - также идут на корм для животных.

Питательная ценность, корм.ед. на 100 кг корма: сырых клубней 29,5; силоса из зеленой ботвы 8,5; барды свежей 4; барды сушенной 52; мезги свежей 13,2; мезги сушеной 95,5; при урожае 15 т клубней и 8 т ботвы с 1 га общая кормовая ценность картофеля составляет примерно 5500 корм.ед.

В кожуре и позеленевших клубнях картофеля содержится ядовитое вещество соланин (0,005…0,01 %), частично распадающийся при варке. Позеленевшие и проросшие при дневном или искусственном освещении клубни непригодны в пищу и для скармливания животным без тщательной варки и других приемов обезвреживания. Соланин вызывает возбуждение, а затем угнетение нервной системы, разложение эритроцитов. Летальная доза для кроликов оценивается в 0,06 - 0,12 гамма/кг массы тела. [31]

1.1 Биологические особенности картофеля

Картофель - вид многолетних клубненосных травянистых растений рода Паслен (Solanum) семейства Пасленовые (Solanaceae). В культуре его возделывают как однолетнее, потому что весь жизненный цикл, начиная с прорастания клубня и кончая образованием и формированием зрелых клубней, проходит в течение одного вегетационного периода. [3, 31]

В развитии картофеля условно выделяют пять основных периодов.

- от прорастания клубней до появления всходов, при наступлении биологического минимума температур в клубне повышается интенсивность дыхания и происходит превращение крахмала в сахар, который по сосудистым пучкам передвигается к пазушным почкам - глазкам;

- от появления всходов до начала формирования генеративных органов, в этот период идет период идет активное формирование стеблей, листьев и корневой системы;

- от появления бутонов до цветения растений, период формирования столонов;

- цветение и продолжается до прекращения прироста ботвы, практически до её увядания;

- от прекращения прироста ботвы и начала ее отмирания до физиологического созревания клубней. [31]

Картофель - культура умеренного климата. Ростовые процессы замедляются при температуре почвы ниже 7…8 и выше 250С. Повышенная температура почвы способствует большему образованию и ветвлению стволов.

Картофель растение, которое требовательно к влажности почвы. Транспирационный коэффициент его составляет 400…550. Потребность во влаге изменяется у картофеля по фазам роста. Для прорастания картофеля достаточно влаги материнского клубня. Поэтому сухая и теплая погода в этот период наиболее благоприятна для развития картофеля. Критический период - фаза начала цветения.

Наиболее благоприятные условия для роста и развития картофеля создаются при влажности почвы от 60 до 100% ППВ.

Для обеспечения высоких урожаев картофеля в средней полосе необходимо, чтобы за вегетацию выпадало не менее 300 мм осадков

Клубни, прошедшие период покоя и высаженные в почву, начинают прорастать при температуре 3…50С, но при этом происходят очень слабый рост и развитие почек без образования корневой системы. Температура -10С губительна для клубней картофеля, что связано, прежде всего, с высоким содержанием в них воды.

Сумма активных температур (100С и выше) за вегетационный период, необходимая для полного развития растений ранних и среднеранних сортов, в среднем равна 1000…14000С, позднеспелых - 1400…16000С.

По современной фотопериодической классификации растений культурные сорта картофеля относят к короткодневным растениям, но в условиях средних широт его можно возделывать при длинном дне. Сокращение продолжительности дня ускоряет развитие растений. Длительный день усиливает рост ботвы, от мощности которой зависит количество продуктов фотосинтеза, необходимых для роста клубней.

Продовольственный картофель следует оберегать от озеленения, так как при этом он приобретает неприятный горько-терпкий привкус и становится ядовитым.

Картофель предъявляет повышенные требования к питательным веществам. Это связано с большим накоплением сухого вещества и слаборазвитой корневой системой. В среднем с 1 т клубней картофель выносит, кг: N - 5…6, Р 2О 5 - 1,5…2,0, К 2О - 7…10, Са - 4 и Mg - 2. В первый период жизни растение картофеля требует немного питательных веществ. Это объясняется тем, что в начальный период развития картофель в значительной степени удовлетворяет потребность питания за счет питательных веществ материнского клубня.

Наибольшее количество питательных веществ картофель потребляет в период бутонизации - цветения, когда идут интенсивное нарастание надземной массы и образование клубней. К концу вегетации потребление элементов питания уменьшается и в начале отмирания ботвы совсем прекращается.

Картофель с успехом можно возделывать на удобренных супесчаных и суглинистых черноземах. Тяжелые суглинки и сильно уплотненные почвы, особенно при близком стоянии грунтовых вод, непригодны для картофеля, как и засоленные почвы.

Сравнительно хорошо картофель переносит слабокислые почвы, особенно при внесении органических удобрений. Наилучшие же условия для роста растений создаются при рНсол 5…6. На сильнокислых и щелочных почвах развитие картофеля замедляется. [31]

Технология возделывания картофеля

Проанализировав современное состояния производства картофеля, можно прийти к выводу, что к числу наиболее актуальных задач повышения эффективности отрасли относятся: улучшение семеноводства, использование новых перспективных сортов и гибридов, отвечающих требованиям современного рынка и сельхозпроизводителей, подъем урожайности в сельскохозяйственных предприятиях, перевод картофелеводческих хозяйств на современные инновационные технологии. [38]

Картофель принадлежит к числу немногих культур, которые при хорошей обработке почвы и правильном применении удобрений способны давать хорошие урожаи при повторном и бессменном возделывании. Однако при этом создаются благоприятные условия для накопления в почве вредителей и возбудителей болезней, поэтому для получения высоких урожаев его следует размещать в севооборотах. Кроме того, севооборот улучшает условия обеспеченности растений питательными веществами и способствует оптимизации водно-физических свойств почвы, что создает благоприятные условия для полной механизации полевых работ, снижает механические повреждения клубней в процессе уборки комбайнами и, в конечном итоге, сокращает потери картофеля при хранении.

Картофель следует размещать в специализированных севооборотах с короткой ротацией. Под такие севообороты предпочтительно отводить участки с легкими супесчаными или суглинистыми почвами, обогащенными органикой. Лучшие предшественники для него: озимые по удобренному пару, корнеплоды, зернобобовые, оборот пласта многолетних трав. Ранний картофель является хорошей паро-занимающей культурой. Стабильно высокие урожаи картофеля можно получить при размещении его на орошаемом севооборотном участке. [5]

В специализированных картофелеводческих хозяйствах наиболее распространены севообороты с более короткой ротацией - пятипольные. В таких севооборотах ускоренно создается мощный пахотный слой благодаря более частому применению глубокой вспашки, кроме того, картофель эффективнее использует удобрения, облегчается борьба с сорняками.

На посадку следует использовать семена высококачественных районированных сортов не ниже 5 репродукции. Стабильный урожай по годам получают при возделывании в одном хозяйстве нескольких сортов разных групп спелости. В республике районированы скороспелые сорта - Лидер, Оридержский, Винета; среднеранние - Невский, Снегирь; среднепоздние - Лорх, Луговской. В число перспективных включен среднеспелый сорт Гатчинский.

Семенной материал перед посадкой нужно тщательно перебрать и разделить на фракции: крупная - 80 г и более; средняя - 50 - 80 г; мелкая - 25 - 50 г. Для выгонки раннего картофеля и при выращивании его на семенные цели обязательным является проращивание клубней.

В качестве мер профилактики по борьбе с болезнями рекомендуется клубни протравить суспензией одного из препаратов: фундазол 50 % СП - 0,5 л/т, колфуго супер 20 % КС - 0,2 л/т, ТМТД 80 % СП - 2,1 л/т. /12/ Большой эффект достигается, когда в суспензию протравителя добавляют медный купорос (0,02 %), суперфосфат (2 %) и аммиачную селитру (2 %). Раствор фунгицида рекомендуется смешивать с микроэлементами (бор, цинк, марганец, молибден и др.).

Обрабатывать картофель можно при загрузке транспортных средств или в сошниках картофелесажалки при посадке.

Картофель отзывчив на органические и минеральные удобрения.

Органические удобрения лучше вносить под предшествующую культуру или с осени под зябь. Рекомендуемые нормы минеральных удобрений эффективней вносить при нарезке гребней.

В результате многолетних исследований в УНЦ БГАУ установлено, что урожайность картофеля зависит от фона питания, сорта и условий вегетационного периода. За пять ротаций кормового севооборота картофель выращивали в течение 13 лет (в 1981; 1982; 1987; 1988; 1993; 1994 возделывали сорт Приекульский ранний, в 1999; 2000; 2005; 2006; 2007; 2008; 2009 - Невский).

Длительные исследования, проведенные в кормовом севообороте, показали высокую эффективность органических и минеральных удобрений, особенно при совместном их использовании. Среднегодовой урожай картофеля при внесении ТНК 40 и 80 т/га составил 12,6 и 14,0 т/га, при внесении NPK - 13,2 т/га. Наибольший урожай картофеля получен при совместном внесении органических и минеральных удобрений, он составил 15,6 и 16,9 т/га, что превысило контроль на 48,6 - 60,9 % и вариант с минеральными удобрениями на 18,2 - 28,0. [44]

Картофель хорошо развивается на достаточно рыхлых (плотность пахотного слоя 0,9 - 1,2 г/см 3), свободных от сорняков почвах. Основная обработка, как правило, глубокая ранняя зябь. [5]

До посадки нужно провести закрытие влаги, рыхление почвы и хорошо выравнить поверхность. Хорошие результаты дает при предпосевной обработке использование фрезы-культиватора КФГ- 3,6.

Картофель высаживают, как только почва на глубине 10 см прогреется до 7 - 80. Посадку проращенными клубнями на легких почвах нужно начинать одновременно с посевом ранних яровых зерновых.

В хозяйствах принято картофель высаживать в мае, а убирать в сентябре. Более ранняя посадка картофеля ограничивается низкой температурой почвы в конце апреля и первой декаде мая, а также возвратными холодами в конце мая - начале июня. Клубни картофеля, посаженные в холодную землю (<6-70С), не прорастают, пока почва не прогреется до необходимой температуры (8 - 100С). В холодной влажной почве происходит развитие грибной болезни - ризоктониза, которая поражает проростки картофеля. Для молодых растений также опасны возвратные холода с ночными заморозками. Мороз может привести к повреждению и гибели ботвы. Существующие сорта картофеля способны выдержать заморозки -1; -30С.

Для большинства сортов оптимальная для роста и развития температура +17; +200С. Нормальные клубнеобразования происходит при температуре почвы не выше +18; +190С. Картофель весьма чувствителен к действию высоких положительных температур и при температуре свыше 300С клубнеобразование практически останавливается, причем значительно замедляется процесс накопления сухого вещества. [32]

Высаживать картофель надо в сжатые сроки, с тем, чтобы завершить во всех зонах республики до 25 мая. Посадка в более поздние сроки снижает урожай клубней на 20 - 30 % и ухудшает их качество.

Существуют различные способы посадки картофеля, но наиболее эффективным является гребневой. Гребни нарезаются культиваторами КОН-2,8ПМ, КРН-4,2Г, оборудованными окучниками или 2 - 3 ярусными стрельчатыми лапами.

Глубина заделки клубней на суглинистых почвах - 6 - 8 см, на супесчаных - 8 - 10 см (чтобы нижняя часть клубня располагалась не ниже дна борозды).

Оптимальной густотой посадки для клубней массой 50 - 80 г является 45 - 50 тыс., 25 - 50 г - 55 - 60 тыс. шт. на га. Весовая норма расхода посадочного материала при этом будет для крупных клубней 30 - 32 ц, для мелких - 21 - 23 ц/га.

На семеноводческих участках с целью повышения выхода клубней семенной фракции густоту посадки увеличивают на 10 - 20 %. Скорость движения посадочного агрегата 5 - 6 км/час. [1]

В целях поддержания почвы в рыхлом состоянии рекомендуется проведение междурядных обработок с применением комбинированного агрегата-культиватора КОН-2,8ПМ, оборудованного окучниками с почвонаправительной решеткой или двух-трех ярусными стрельчатыми лапами с навеской сетчатых, профильных или подпружиненных ротационных борон, райборонок ЗОР-0,7.

По набору и последовательности выполняемых операций применяются следующие варианты технологии посадки:

- внесение минеральных удобрений в разброс, культивация или фрезерование зяби, посадка по ровной пашне с применением маркеров;

- то же, но посадка с одновременным локальным внесением минеральных удобрений;

- то же, что и варианты 1 и 2, но добавляется операция обработки клубней рабочей жидкостью пестицидов в сошнике сажалки;

- предпосадочная нарезка гребней с одновременным локальным внесением минеральных удобрений, посадка по гребням. [30]

Первую довсходовую обработку поля проводят через 6 - 8 дней после посадки с одновременным боронованием. Через 12 - 14 дней после посадки проводится вторая довсходовая обработка картофеля этими же рабочими органами.

После появления всходов проводят две междурядные обработки, применяя при этом различные сменные рабочие органы - долотообразные лапы (для улучшения рыхления почвы) или ротационные бороны разных модификаций в зависимости от состояния почвы и развития растений картофеля.

Перед смыканием ботвы проводят окучивание. При такой технологии ухода за культурой гребни не разрушаются, а формируются в течение всего вегетационного периода, пахотный слой до уборки сохраняет оптимальное сложение.

Несвоевременное проведение довсходовых обработок приводит к засорению полей и изреженности всходов из-за уплотнения почвы и загниванию клубней. От посадки до появления всходов картофеля при наличии сорняков посевы обрабатываются гербицидами: ситрин 50 % с.п. - 5 кг/га, прометрин 50 % с.п. - 3,5 кг/га, 2М-4Х (дикотекс) 80 % р.п. - 0,8-1,5 кг/га. Норма расхода рабочей жидкости 200-300 л/га. [11, 12]

Чтобы не допустить распространение и увеличения вредоносности фитофторы, необходимо провести профилактическую обработку всходов 0,02-0,10 % раствором медного купороса (100 г/га).

Первое опрыскивание фунгицидом против фитофторы проводится в период бутонизации, второе - при появлении первых признаков болезней на листьях, далее - по прогнозу.

Первое опрыскивание проводится баковыми смесями ридомила+купрозана или полихома, поликарбоцина, цинеба из расчета 0,84 кг/га, арцеридом 2,5 кг/га. Наиболее эффективным фунгицидом является ридомил МЦ, 72 % СП, т. к. препарат в течение 20 дней сохраняется в растениях.

Второе опрыскивание при необходимости проводят через 15 - 20 дней после первого, используют Оксихом 80 % СП (Л) - 2,4 кг/га. Норма расхода рабочей жидкости 300 - 400 л/га. После использования вышеперечисленных фунгицидов уборку рекомендуется проводить не раньше, чем через 20 дней.

На семенных участках проводится двукратное удаление больных кустов и сортовой примеси в период, когда растения достигнут высоты 15 - 20 см и во время массового цветения.

Наибольший эффект от химических обработок против колорадского жука достигается в период развития личинок младших возрастов.

Основную химическую обработку рекомендуется проводить при заселенности 5 - 10 % кустов и при численности 10 - 20 личинок на куст. Используются следующие препараты: хлорофос 80 % - 1,5 кг, волатон - 1 кг, дилор, децис по 0,3 кг, цимбуш - 0,16 кг, фталофос - 4 кг/га. Срок ожидания до уборки после обработки вышеперечисленных инсектицидами - 30 дней. [11, 12]

Повторные опрыскивания проводят по мере надобности. При совпадении сроков обработок против фитофтороза и колорадского жука опрыскивания фунгицидами и инсектицидами следует совмещать. Все работы по химической защите посевов картофеля проводят опрыскивателями ПОУ, ОПШ-15, ПОМ-630 и др. [5]

Уборку семенного картофеля рекомендуется проводить в ранние сроки (начало отмирания ботвы) с предварительным (за 10 - 15 дней) удалением ботвы. Заблаговременное удаление ботвы ограничивает распространение заболеваний и способствует получению выровненного семенного материала. Клубни к моменту уборки образуют опробковевшую утолщенную кожуру, меньше повреждаются и лучше хранятся.

Ботва удаляется с помощью химпрепаратов (десикация) или механическим путем. Для скашивания ботвы применяется КИР-1,5Б, из химпрепаратов - хлорат магния (25 - 30 кг/га).

Весьма эффективен комбинированный способ удаления ботвы: сначала скашивание, затем опрыскивание раствором хлората магния. Этот способ позволяет полностью уничтожить ботву с меньшим расходом химпрепарата. При сухой погоде можно вначале обработать ботву хлоратом магния, а затем, после подсыхания, скосить КИР-1,5Б.

К массовой уборке картофеля для продовольственного и кормового использования приступают с 1 сентября. Для облегчения работы уборочных машин за 3 - 5 дней проводят скашивание ботвы. На участках с уплотненными почвами целесообразно провести рыхление междурядий. На уборке картофеля применяют копалки (КТН-2Б, КСТ-1,4, УВК-2, КВН-2М), комбайны (ККУ-2А, Е-667/2, Е-684 и др.). Своевременная уборка при высоком качестве работ обеспечивает хорошую сохранность клубней. В крупных хозяйствах создаются картофелесортировальные пункты КСП-15Б, КПС-25.

Картофель лучше хранить в хранилищах, оснащенных активной вентиляцией, в закромах или навалом.

Высота загрузки в закромах при активном вентилировании не должна превышать 3 м, при естественной вентиляции 1,2 - 1,5 м. Режим хранения в лечебный период (первые 10 - 20 дней после уборки) обеспечивают с помощью активной вентиляции. Наиболее активно залечивание поранений проходит при температуре 18 - 190, 90 - 95% влажности и постоянном воздухообмене. В основной период картофель хранят при 2 - 40 тепла с учетом особенностей сорта. Оптимальной температурой хранения, например, для клубней сортов Невский, Сосновский, Уфимец, Приуральский ранний является температура 1,5 - 20, для сорта Лорх и Луговской-3-40.

1.2 Микроорганизмы, удобрения и урожайность картофеля

Регулирование плодородия почв должно базироваться на агроэкологических принципах, предусматривающих оптимизацию структуры агроэкосистем, биогеохимических циклов гидрологического режима и поддержание биоразнообразия в ландшафтах. Основными средствами воспроизводства и поддержания плодородия почв являются зонально и ландшафтно-адаптированные системы севооборотов, обработки почвы при использовании оптимальных доз органических и минеральных удобрений, достаточных для поддержания в почвах компенсированного баланса гумуса и минеральных элементов питания растений. [40]

Современная наука в нашей стране и за рубежом накопила большой материал о влиянии удобрений на микрофлору и свойства почвы. Большинство ученых отмечают сугубо положительное влияние на почвенную микрофлору минеральных и органических удобрений. В удобренных почвах увеличивается численность микроорганизмов, а также наблюдается и смена доминантных видов, входящих в те или иные физиологические группы. На микрофлору почвы особенно сильно действуют азотные удобрения, несколько меньше - соли фосфорной кислоты, а наименее слабо воздействуют - калийные удобрения.

Внесение в почву минеральных удобрений резко интенсифицирует микробиологические процессы, в результате чего сопряжено увеличивается трансформация органических и минеральных веществ. Характерный показатель активизации деятельности микрофлоры под влиянием удобрений - усиление "дыхания" почвы" - выделение СО 2. Это результат, прежде всего, ускоренного разложения органических соединений почвы.

Труды некоторых ученых показывают, что внесение в почву азотных удобрений усиливает поступление азота из почвенных запасов. Азотные минеральные удобрения помимо прямого воздействия на культуру оказывают и второстепенное влияние - мобилизую почвенный азот, что было доказано в опытах Ф.В. Турчина (1980). Причем в богатых гумусом почвах такое второстепенное воздействие значительно больше, чем прямое.

На мало плодородных почвах высокие нормы азотных удобрений показывают отрицательный эффект. Обычно это наблюдается при использовании физиологически кислых удобрений на малобуферных почвах.

Внесение в почву фосфорно-калийных удобрений мало способствует использованию растениями почвенного азота, но усиливает деятельность азотфиксирующих микроорганизмов. Однако чрезмерная активизация почвенной микрофлоры может быть и вредной, т.к. процессы, направленные на восстановление нарушенного равновесия, приводят к потерям минеральных удобрений, ухудшению физико-химических и биологических свойств почвы. [16]

Во взглядах исследователей нет единого мнения относительно механизма действия минеральных удобрений на микрофлору почвы. Многие считают определяющим фактором в действии минеральных удобрений на микрофлору почвы действие удобренного растения. Другие указывают на непосредственное действие самих удобрений и измененные ими почвенные условия. Но исследования микробиологов показывают, что корневое питание растений находится в неразрывной связи с жизнью почвенной микрофлоры. На самом деле растения в период роста и развития тесно связаны с жизнью почвенной микрофлоры, доставляющей им все необходимые элементы пищи в усвояемой форме. Свою полезную для растений роль микроорганизмы корневой системы могут осуществить только при взаимоотношениях с растениями, поскольку они размножаются за счет органических веществ, синтезируемых растениями.

Применение удобрений, повышая количество микроорганизмов в почве, и усиливая их жизнедеятельность. Причем не только химический состав, но и формы вносимых удобрений, способы и дозы их внесения имеют значение для жизнедеятельности микроорганизмов и растений.

Применение минеральных удобрений оказывает стимулирующее действие на численность почвенных, ризосферных микроорганизмов, повышает биологическую активность почвы, что сказывается на продуктивности сельскохозяйственных культур. Удобрения и способы их внесения, взаимно повышая эффективность, являются необходимым условием роста урожайности картофеля. [42]

Повышение плодородия почвы за счет удобрений положительно коррелирует с показателями биохимической активности, так например, с активностью гидролитических ферментов и численностью физиологических групп микроорганизмов - целлюлозоразлагающих, нитрификаторов, аммонификаторов и др. Урожайность сельскохозяйственных культур при применении системы удобрений в севообороте находится в прямой связи с активностью гидролитических ферментов и численностью многих групп микроорганизмов. Влияние удобрений, изменяющих определенным образом микробиологическую жизнь, проявляется и в активности ферментативных процессов в черноземных почвах зоны. В частности, установлено, что на фоне удобрений существенно повышается активность нуклеазы, фосфатазы, уреазы, инвертазы и др. [17, 36, 39]

Опыты, проведенные на основных почвах южной лесостепной зоны, показывают, что совместное применение минеральных и органических удобрений поддерживает положительный баланс гумуса, оказывает положительный эффект на водно-физические свойства почвы. Так же повышается ее биологическую активность и обеспечивает создание наилучших условий питания сельскохозяйственных культур. [14, 21]

Удобрения, применяемые в севооборотах, стимулируя развитие важнейших групп микроорганизмов и усиливая биохимические процессы, протекающие с участием почвенных ферментов, в конечном итоге, оказывают существенное влияние и на накопление в почве доступных растениям форм элементов питания.

Плодородие почвы неразрывно связано с постоянно протекающими в ней микробиологическими процессами, которые обуславливают ее биологическую активность.

Активность почвенной микрофлоры существенно зависит от применения минеральных удобрений. Они не только улучшают питание растений, но и изменяют условия существования микроорганизмов, также нуждающихся в минеральных элементах. При благоприятных условиях численность микроорганизмов и их активность после удобрений почвы значительно возрастают. [26, 27, 40,41]

Обобщая приведенные данные, можно отметить: применение органических, минеральных удобрений на выщелоченных черноземах положительно влияет на агрофизические, агрохимические свойства и биологическую активность почвы, обеспечивая положительный баланс гумуса и минеральных элементов питания растений, является важным приемом поддержания плодородия. [13,23]

Одним из важнейших факторов в создании плодородия почвы является распад клетчатки, которая является главным источником энергии для всей почвы, основной исходной формой в цикле превращения углерода. Энергия распада клетчатки в почве зависит от обеспеченности целлюлозных микроорганизмов минеральным азотом. Энергия распада клетчатки в почве характеризует не только энергию деятельности целлюлозных микроорганизмов, но и отражает ход мобилизационных процессов в почве, в частности, накопление подвижных форм азота, что позволяет судить о суммарном проявлении деятельности почвенной микрофлоры. [10, 25]

Хорошим показателем общей биологической активности микроорганизмов непосредственно в почве является деятельность целлюлозоразрушающих микроорганизмов, определяемая по степени распада и убыли сухой массы льняной ткани, выдержанной в ней определенный период времени. [2]

Таким образом, формирование и функционирование почвенной микрофлоры определяет комплекс агротехнических, агрохимических и биологических факторов. Из них существенное влияние на жизнедеятельность микроорганизмов оказывают макро- и микроудобрения. Улучшая условия питания растений, они в то же время стимулируют активность микрофлоры, увеличивая ее общий объем в почве, вызывая смену доминантных видов.

1.3 Урожайность и качество клубней картофеля в зависимости от применения расчетных доз удобрений

При возделывании картофеля по интенсивной технологии следует предусматривать экономически и экологически оправданные дозы удобрений.

Влияние минеральных удобрений на величину урожая картофеля определяется рядом факторов: климатическими условиями, естественного плодородия и степенью окультуренности почв, уровнем общим уровнем агротехники, дозами и формами удобрений и соотношением питательных веществ и биологическими особенностями сорта.

Доказано, что увеличением доз вносимых минеральных удобрений содержание крахмала в клубнях снижалось на 0,7 - 1,1 %, а при совместном внесении минеральных и органических удобрений - увеличивалось от 0,2 до 1,9 % в зависимости от сорта и года исследований. [24]

Расчетные дозы минеральных удобрений под картофель вызывают положительный эффект на биологическую активность почвы, физико-химические ее свойства что в итоге сказывается на урожайность возделываемых сортов картофеля. От внесения расчетных доз минеральных удобрений получена прибавка урожая сорта Невский от 8,3 до 11,8 т/га (от 48,5 до 69,0) и сорта Романо от 5,7 до 10,7 т/га (от 42,6 до 76,0 %) при гребневой посадке. [7, 41, 42]

Повышение урожайности, качества клубней и рентабельности картофелеводства в большей степени зависят от оптимальных доз удобрений и густоты стояния растений применительно к определенному сорту и агроэкологическим условиям региона. Существует много общих рекомендаций по системе удобрения картофеля, но они не всегда приемлемы для конкретного поля. По мнению многих авторов, более точен расчетный метод определения доз NPK на запланированные уровни урожаев по выносу питательных веществ.

При внесении удобрений в расчетных дозах содержание белка в клубнях увеличивалось при густоте 40 тыс. шт./га - на 0,22 - 1,54 %; при 50 тыс. шт./га - на 0,09 - 1,94 % по сравнению с контролем. Наибольшее его значение достигалось на самом высоком питательном фоне - 13,89 и 13,31 %. Крахмалистость клубней по вариантам опыта изменялась в меньшей степени. Выход белка и крахмала с гектара существенно возрастали при усилении фона и увеличении густоты стояния растений, наибольшей величины они достигали при густоте 50 тыс. шт./га на 5-м фоне: белка - 723,1 кг, крахмала - 2,9 т.

Результаты исследований показали, что на выщелоченных черноземах Центрального региона внесение расчетных доз удобрений повышало урожайность картофеля за счет улучшения фотосинтетической деятельности растений. [37]

Элементы минерального питания (N, P, K, Fe и др.) могут влиять на интенсивность фотосинтеза и прямо, и косвенно, через обмен веществ и рост. Прямое действие на фотосинтез связано с тем, что минеральные вещества входят в состав фотопигментов, ферментов или в качестве активаторов участвуют в регуляции физиологических процессов. [22]

Оптимальные дозы NPK, их влияние на урожай и качество, а также сохранность клубней изучали (1984-1986 гг.) в стационарном полевом опыте НПО "Приокское" Рязанского района Рязанской области. Почва темно-серая лесная тяжелосуглинистая с содержанием: Р 2О 5 - 8,0….31,0, К 2О - 11…19 мг на 100 г (по Кирсанову), рН (КС 1) - 5,0…5,8. Важный резерв повышения урожайности качества картофеля - удобрения. Картофель выносит из почвы значительно больше питательных веществ, чем другие сельскохозяйственные культуры, поэтому очень отзывчив на удобрения. Под него желательно вносить органические удобрения в сочетании с минеральными. Первые являются не только источником пищи для растений, но и положительно влияют на физические свойства почвы, улучшая ее водный, воздушный, тепловой режимы и жизнедеятельность микроорганизмов. Необходимо учитывать, что внесение органических удобрений весной приводит к сильному уплотнению почв колесами тракторов, к задержке сроков посадки, высокой засоренности полей. Перегной в дозе 50 - 60 т/га можно вносить под зяблевую вспашку, а полуперепревший (70 - 80 т/га) - под культуру-предшественник. Свежий навоз под картофель вносить нельзя, т.к. это вызывает сильную засоренность посевов и резко уменьшает урожайность. [5]

Картофель предъявляет большие требования к количеству питательных веществ, необходимых для образования высокого урожая. Повышенная потребность этого растения в элементах питания связана с его биологическими особенностями: наличием слаборазвитой корневой системы и способностью накапливать большое количество сухого вещества на единицу площади. Так, работами Научно-исследовательского института картофельного хозяйства (Жукова) установлено, что 60 % корней картофеля на супесчаных почвах располагается в слое до 20 см, 16-18 % - в слое 20 - 40 см, 17 - 20 % - в слое 40 - 60 см и всего лишь 2 - 3 % корней проникает в более глубокие горизонты.

Средний урожай картофеля (клубни и ботва) в пересчете на 100 ц клубней содержит: 40 - 60 кг азота, 15 - 20 кг фосфора и 60 - 80 кг калия. Наибольшая потребность в питательных веществах у картофеля проявляется в период от начала образования клубней до полного их созревания.

Вследствие слаборазвитой корневой системы, которая располагается в верхнем пахотном слое, картофель требует для хороших урожаев высокого плодородия почвы и внесения значительных количеств удобрений.

Азотные удобрения вносят перед посадкой и в подкормку (во время появления всходов). В северной и восточной частях подзолистой зоны подкормка азотом не рекомендуется во избежание затяжки вегетационного периода картофеля.

Суперфосфат вносят осенью под зябь или весной при перепашке зяби, а также в гнезда и в подкормку при междурядной обработке. Фосфоритная мука и фосфат шлак вносят осенью.

Хлористый калий или калийную соль на тяжелых почвах подзолистой зоны и на черноземах вносят осенью при вспашке зяби, а на легких песчаных и супесчаных почвах весной, до посадки. Весьма ценным удобрением является зола. [1]

Исследования Алова А.С. показывают, что азотные удобрения впервые периоды клубнеобразования повышают содержание крахмала в клубнях. Снижающее воздействие азота на крахмалистость наблюдается лишь к концу вегетации растений. Такое действие азота на крахмалистость клубней объясняется темпами нарастания их массы. Действие азота на повышение среднего веса клубней невелико в начале и значительно усиливается к концу клубнеобразования. Соответственно этому и снижение крахмалистости под влиянием азота сказывается лишь к концу вегетации. Большая зависимость эффективности азотных удобрений от почвенно-климатических условий, содержания в почвах элементов питания, особенностей сорта, предшественников и других условий определяет различные действия азота на качество клубней.

Хорошее обеспечение почвы подвижными соединениями фосфора ускоряет рост и развитие картофеля, сокращая время созревания клубней, что приводит к большему накоплению в них процентного содержания крахмала.

При недостатке в почве подвижного фосфора применение фосфорных удобрений увеличивает урожай клубней, повышает содержание в них крахмала, витамина С и улучшает вкусовые качества.

Калий в противоположность азоту и фосфору ограничивает скорость накопления глюкозы в листьях, стеблях и клубнях картофеля. Поэтому удобрение этим элементом повышает устойчивость клубней против кольцевой гнили.

Калийные удобрения предотвращают также заболеваемость картофеля грибной болезнью-макроспориумом, которая выражается в появлении на листьях сухих буроватых пятен. При сильном развитии болезни пятна охватывают все доли листа, в результате чего листья преждевременно засыхают, что приводит к снижению урожайности и ухудшению качества клубней. [3]

Установлено, что под влиянием калийных удобрений уменьшается поражение клубней ложной мучнистой росой и паршой, при содержании калия в почве до 400 мг/кг подавляется развитие фитофтороза картофеля. Обеспечение картофеля калием значительно повышает устойчивость листьев к заморозкам, избытку и недостатку влаги. [8]

Таким образом, применение расчетных доз удобрений повышает урожайность и качество клубней картофеля.

2. Экспериментальная часть

2.1 Место проведения исследований

Исследования проводились в течение 2010 - 2011 гг. Полевые опыты были поставлены на выщелоченном черноземе в ОАО "Шемяк" Уфимского района, а лабораторные анализы проводились в лабораториях кафедры ботаники, физиологии и селекции растений Башкирского государственного аграрного университета.

Хозяйство расположено в Южной лесостепной зоне.

По природно-климатическим условиям она делится на три агропочвенных округа: Приикский увалистый, Левобережный прибельский и Правобережный предгорный /Тайчинов (1973)/. Южная лесостепная зона объединяет левобережье и предгорную право-бережную часть р. Белой, Бакалинско-Шаранскую равнину и северную часть Белебеевской возвышенности. Зона характеризуется достаточным, но неустойчивым увлажнением.

ОАО "Шемяк" расположен в Левобережном прибельском агропочвенном округе. Среднегодовое количество осадков в Левобережном прибельском округе - 447 мм; сумма активных температур от 2183 до 2223°. Продолжительность безморозного периода до 130 дней. Среднегодовая температура воздуха колеблется от 2,3 до 2,5°.

Левобережная часть р. Белой увалистоволнистая. Степень расчлененности меньше, чем в предгорном округе, и составляет 0,5 - 1,0 км/км 2. Глубина местных базисов эрозии 25 - 125 м. Растительность здесь характерная для лесостепной зоны. Распространены островные леса, приуроченные большей частью к повышенным элементам рельефа. Они занимают до 20 % площади и преимущественно состоят из дуба, березы и осины. Встречаются также клен, ильм, липа и другие породы древесно-кустарниковой растительности. В недалеком прошлом лесная растительность занимала в Прибельской левобережной лесостепи значительные площади. В настоящее время площадь лесов сильно сократилась, и составляет в среднем около 30 %. Естественный травостой сохранился лишь и представлен небольшими островками по крутым склонам и у опушек лесов.

Основная водная магистраль в этой зоне - р. Белая и ее протоки. В долинах большинства рек выделяется водоносный горизонт аллювиальных четвертичных отложений, залегающих в основаниях террас. Ширина его изменяется от 0,1 - 1 км - в долинах малых рек до 3 - 10 км - средних и больших. Мощность водоносных песчано-гравийно-галечниковых отложений колеблется от 1 - 3 до 10 - 20 м /Абдрахманов Р.Ф., Попов В.Г., 1985/. Минерализация вод, в основном гидрокарбонатных, изменяется от 0,7 до 3,7 мг/л. В бассейнах левых притоков р. Белой, сложенных гипсоносными пермскими осадками, значительные площади заняты сульфатно-кальциевыми и магниево-кальциевыми водами с минерализацией до 2,6 г/л.

Почвообразующие породы представлены делювиальными и элювиально-делювиальными отложениями. В пределах центральной равнинной полосы левобережья р. Белой делювиальные отложения имеют буровато-желтую окраску, и наряду с глинистым здесь встречается также тяжело- и средне-суглинистый делювий. В западной части зоны делювий обычно имеет тяжелый механический состав и розоватую окраску. Здесь же встречаются карбонатные и бескарбонатные элювиально-делювиальные отложения. По поймам рек залегают аллювиально-делювиальные почвообразующие породы. В северной части Белебеевской возвышенности и на левобережье среднего течения р. Белой часто почвообразующими породами являются песчаные отложения третичного возраста.

Левобережный прибельский агропочвенный округ в основном сложен черноземами выщелоченными (50,2 %) и типичными (27,9 %). В Чермасано-Демской равнине в общий массив черноземов вклиниваются темно-серые лесные почвы. Более мелкими контурами эти почвы встречаются в междуречьях Базы и Чермасана, Демы, Уршака и Белой. Серые лесные почвы в данном округе занимают 13,7 %. Остальные площади заняты черноземами оподзоленными - 5,0 %, аллювиальными - 1,8 %, остаточно-карбонатными и карбонатными почвами - 3,5 %. [39]

Почва - чернозем выщелоченный, среднемощный, тучный, с тяжелосуглинистым механическим составом. Содержание гумуса в пахотном слое составляет в среднем 10,3 %; рН солевой вытяжки 6,8; степень насыщенности основаниями 89,2 %; легкогидролизуемый азот 13,5 мг на 100 г. почвы. Содержание подвижного фосфора в пахотном горизонте 14,1; обменного калия 16,6 мг на 100 г. почвы.

В целом погодно-климатические условия хозяйства благоприятны для возделывания картофеля. К отрицательным факторам следует отнести неравномерное выпадение осадков по месяцам вегетационного периода.

2.2 Планирование экспериментальных исследований

Рабочая гипотеза

Внесение в почву расчетных доз минеральных удобрений позволяет повысить биологическую активность почвы и урожайность клубней картофеля.

Методика проведения полевых и лабораторных исследований

Опыты проводились в 2010 - 2011 гг. лабораторно-полевым методом, в опытах использовался районированный сорт Невский. Площадь учетных делянок составила 186 м 2 при трехкратной повторности.

В качестве посадочного материала были использованы здоровые клубни весом 60 - 80 г. Нормы внесения минеральных удобрений - нитроаммофоски рассчитывались балансовым методом под планируемую урожайность 25 и 30 т с гектара.

Схема постановки опыта



Рисунок 2.1 Схема расположения делянок в опыте

В опытах была применена следующая схема:

1. Посадка, без внесения минеральных удобрений (контроль).

2. Посадка, с внесением расчетных доз минеральных удобрений на 25 т/га.

3. Посадка, с внесением расчетных доз минеральных удобрений на 30 т/га.

Агротехника в опытах

Основная: лущение стерни на глубину 6-8 см сразу после уборки предшественника; повторное лущение на глубину 12-14 см через 17 дней после первого лущения; вспашка с предплужниками на глубину 28-30 см; осенняя культивация на глубину 12-14 см в сентябре тяжелым культиватором КПШ. Предпосадочная: ранневесеннее боронование тяжелыми зубовыми боронами на глубину 4-5 см при поспевании почвы на данную глубину, весенняя культивация на глубину 15-17 см, предпосадочное фрезерование на глубину 10-12 см.

...