Биологизация технологии возделывания картофеля в условиях Приамурья

Для получения сортосмесей первого звена картофельного конвейера подобраны сорта ранней группы спелости: Алена, Алмаз, Андроид, Бородянский розовый, Весна белая. Блендовые посадки группы раннеспелых сортов также показали свою эффективность.

Таблица 5. Урожайность чистосортных и блендовых посадок картофеля, /га

№	Сорт	Годы	Среднее	Отклонение от среднего, %
		2000	2001	2002	2003	2004	2005
1	Адретта	26	28	20	15	39	20	24,6	-31, +58
3	Бородян. роз.	47	34	26	24	34	24	31,5	-20, +57
3	Лина	47	38	17	20	36	22	30,0	-33, +57
4	Санте	52	17	30	19	23	24	27,5	-45, +89
5	Янтарь*	-	-	-	-	24	24	24,0	-
Среднее по сортам	34,4	26,8	23,3	19,5	31,3	22,8	26,3	-35, +15
Бленды	39,8	32,4	28,4	24,0	36,8	27,8	32,0	-20,+24
Отклон. от среднего показат. по сорту, %	17	21	22	23	18	22	20,5

* данные двух лет

Научное обоснование явления гетерогенности и продуктивности блендов показало, что лучшие сортосмеси должны составлять сорта, которые существенно различаются по устойчивости к болезням, биологическим особенностям, скороспелости. Одновременно для компонентов сортосмесей картофеля желательна однотипность формы, размера и цвета клубней, цвета мякоти, ее развариваемости и т. п.

Внедрение новых высокоурожайных сортов с улучшенными показателями качества, рациональное размещение их в системе конвейера, использование блендовых посадок способствуют увеличению урожайности, повышению его качства, росту дохода, это выгодно как отдельным хозяйствам, так и государству в целом.

Метод комплексной оценки сортов

Критерием основной оценки сорта является урожайность, но при этом величина урожайности должна быть экономически оправданной и энергетически обоснованной. При этом, если мы рассматриваем сорта не только по валовому производству продукции, но и как сырье для переработки, очень большое значение представляет оценка сорта и по качественным параметрам - содержание крахмала, белка. Для выявления достоинств сортов необходима многофакторная, структурная его оценка. Для этого была разработана методика комплексного анализа сортов: по урожайности, по показателям качества, экономической, энергетической, экономической эффективности. Это позволяет объективно оценивать сорт в соответствии с предъявляемыми требованиями потребителя (рис. 4).



Рис. 4. Комплексная оценка сортов картофеля

Рейтинг сортов

Рейтинговая оценка получила широкое распространение во всех сферах современной деятельности - это показатель упорядочения оценки, который выполняется на основе предпочтения. Показатели комплексной оценки сортов имеют различное содержание и величины измерения, результаты выглядят громоздко и подчас неудобны для восприятия. Поэтому для упрощения сравнительной оценки предлагаем рейтинговую оценку по агрономической, экономической, энергетической эффективности; рейтинг по содержанию крахмала, белка; рейтинг по комплексному показателю продуктивности и качества. (рис. 5). Графическое изображение рейтинговой оценки упрощает ситуацию выбора сорта потребителем, т. к. демонстрирует как конкретный показатель, так и суммарную оценку. Верхушка диаграммы представляет лучшие сорта по показателю. На рисунке 6 представлен рейтинг 14 сортов картофеля: по агрономической оценке «Агро» (урожайность) наиболее результативен сорт Сказка, в «пятерку» лучших входят Лазарь, Наяда, Ветеран, Долинный; по экономической эффективности на первом месте стоит Лазарь, и далее идут приоритетные урожайные сорта группы «Агро»; по энергетической эффективности на первом месте Сказка, Наяда, и далее, в порядке убывания, Лазарь, Улыбка, Ветеран, Долинный, Никулинский; по содержанию крахмала высший рейтинг принадлежит сорту Лазарь, далее Ветеран, Бородянский розовый, Никулинский; самый высокобелковый сорт - Юбилей Жукова, далее идут Улыбка, Никулинский.

Рис. 5. Рейтинг сортов картофеля

Метод рейтинговой оценки сортов положен в основу составления схем картофельного конвейера, а также может применяться и для других культур.

Глава 6. Агротехнические приемы биологизации технологии картофеля в условиях Приамурья. В картофелеводстве рост продуктивности решается двумя путями - внедрением новых высокоурожайных сортов (биологический фактор) и совершенствованием технологии (антропогенный фактор). Создание наибольшего режима благоприятствования для реализации генетической продуктивности сорта - задача технологии.

В технологическом аспекте данной работы рассматриваются факторы биологизации технологии возделывания картофеля: предпосадочная стимуляция клубней, разработка элементов сортовой агротехники, оптимизация условий питания при помощи использования природных фиторегуляторов, сидерация естественных засорителей, ресурсосбережение в системе земледелия. Проводится комплексная энергоэкономическая оценка предлагаемых агроприемов и технологий возделывания картофеля в условиях Приамурья.

Сравнительная оценка методов предпосадочной стимуляции клубней при получении раннего картофеля

Первым звеном бесперебойного обеспечения населения картофелем в системе картофельного конвейера является производство ранней продукции. Доля раннего картофеля в структуре использования картофеля невелика и составляет 10%. Получение ранней продукции - трудоемкий процесс с элементом риска, но экономически выгодный, так как продукт пользуется повышенным спросом и высокой ценой - в 5-10 раз выше, чем картофель в период массовой уборки. Ранний картофель для массового потребления в Дальневосточном регионе произвести можно только на юге Приамурья. Технология его получения включает множество составляющих: подбор скороспелых сортов, особенности подготовки почвы, уход и уборка урожая. Важным агроприемом получения ранней продукции является подготовка семенного материала, чтобы ускорить стартовые процессы роста, развития и получить более ранний выход продукции.

На основании патентной и литературной проработки были выбраны оптимальные варианты предпосадочной стимуляции клубней факторами различной природы: биологической - яровизация, химической - обработка макро- и микроэлементами, физической - воздействие излучением гелий-неонового лазера. Предпосадочная стимуляция клубней изучалась на ранних сортах картофеля Весна, Весна белая, Алена и Бородянский розовый. По вкусовым показателям все сорта имеют высокий балл - 4-5. В условиях Амурской области сорта можно разделить на следующие группы спелости: Весна, Весна белая - очень ранние, Алена - ранний, а Бородянский розовый относится к ранним, но проявляет себя и как среднеранний сорт.

Все способы предпосадочной стимуляции оказали стимулирующее воздействие на формирование урожайности, прибавка составила от 6 до 43%. Максимальная урожайность картофеля была получена у сорта Бородянский розовый - от 44 до 47 т/га. Сорт Алена сформировал урожайность от 27,5 до 32 т/га, Весна и Весна белая - от 19 до 27 т/га. Следует отметить, что чем выше продуктивность сорта, тем меньше эффект стимуляции. Так, у высокоурожайного сорта Бородянский розовый увеличение урожайности колебалось в пределах 6-8%, у низкопродуктивных, но очень ранних сортов Весна и Весна белая - от 19 до 42%.

Стабильная прибавка урожайности отмечалась при яровизации клубней, которая составила у Бородянского розового 7%, у Весны - 34%, у Весны белой - 36%, у Алены - 17%. При химической обработке был наиболее выравненный результат у сортов Весна белая, Алена, прибавка составила от 16 до 19%, у Бородянского розового - лишь 8%. Лазерная обработка способствовала существенному росту урожайности у сортов Весна и Весна (рис. 6).



Рис. 6. Урожайность раннего картофеля в зависимости от предпосадочной стимуляции клубней, т/га (среднее 2001 - 2003 гг.)

Наиболее энергетически эффективной является для сортов Бородянский розовый, Весна и Весна белая обработка лазером, а для сорта Алена - яровизация. Указанные варианты обеспечивали получение чистого дохода для сорта Бородянский розовый на уровне 153,04, Весны - 57,91, Весны белой - 65,23 и Алены - 82,42 ГДж/га.

По результатам экономической оценки наиболее рентабельным сортом является Алена, который при биологическом способе стимуляции - яровизации - дал прибыль в 79,51 тыс. руб./га, а уровень рентабельности составил 238,8%.

Предлагаемый агротехнический прием предпосадочной стимуляции клубней, относительная его простота и доступность для использования в производстве на больших площадях предполагают не только повышение урожайности, но и улучшение качества, кулинарных свойств клубней. Увеличение крахмала наблюдалось у сортов Весна и Весна белая под действием химической и лазерной обработки, биологическая ценность белка по всем вариантам высокая, но существенно под действием стимуляции не менялась.

Из изученных агроприемов предпосадочной стимуляции самым эффективным является метод биологической стимуляции - яровизация, который дает стартовый забег для развития, способствует получению ранней продукции хорошего качества при наименьшей себестоимости.

Комплексная оценка сортовой агротехники картофеля

Разработка сортовой агротехники - это ключевой вопрос технологии, который направлен на создание благоприятных условий для реализации потенциальной продуктивности сорта в конкретных почвенно-климатических условиях.

На схеме (рис. 7) представлена методика системного технолого-экономического анализа разработки сортовой агротехники картофеля. В едином комплексе рассмотрен многофакторный опыт: сорт, тип почвы, способ посадки, норма посадки. Заключительный этап - энергетическая и экономическая оценка многочисленных вариантов и выявление приоритетных вариантов сортовой агротехники с учетом урожайности, качества, экономических показателей себестоимости на момент реализации урожайности сорта (по ценам, сложившимся в конкретный период, табл. 6). В основе методики разработки сортовой агротехники лежит индивидуальный подход к сорту.

Почвенно-климатические условия зоны картофелеводства неоднородны, более того, особенности культуры (формирует урожай в почве) предъявляют высокие требования к качеству подготовки почвы, специфике агроприемов: формирование формы поверхности (гребни, гряды), нормы посадки, которые зависят не только от типа почв, но и от сортовых особенностей культуры.

Сорта картофельного конвейера представлены пятью различными группами спелости - от очень ранних до поздних. Для изучения были выбраны урожайные, адаптированные к условиям Приамурья сорта: Весна белая (ранний), Невский (среднеранний), Лина (среднеспелый), Луговской (среднепоздний). Каждый сорт представляет наиболее свойственные морфобиологические характеристики картофеля данной группы спелости. Это позволило увязать морфобиологические особенности сорта (габитус куста и клубневого гнезда) с агротехническими требованиями (площадь питания, водно-воздушный и тепловой режимы, объем гребня) и блоком технологических приемов (срок, способ посадки, норма посадки), определить урожайность картофеля в рассматриваемых вариантах (рис. 8) и дать энергетическую и экономическую оценку технологии в целом.

Метеорологические условия вегетационных периодов в годы исследования были контрастными - от сильной засухи до избыточного длительного переувлажнения, что позволило всесторонне изучить поставленную задачу и дать объективную характеристику предлагаемым приёмам.

Чем сорт дольше вегетирует, тем выше должна быть его продуктивность, но в условиях Приамурья это не всегда соответствует, так как метеоусловия, складывающиеся в период вегетации (стрессы - засуха, переувлажнения, заморозки), затягивают развитие и отрицательно сказываются на формировании продуктивности картофеля. На основании комплексной оценки (технологической, энергетической, экономической) сортовой агротехники картофеля у разных групп спелости на основных типах почв возделывания приоритетными вариантами (способ посадки и норма посадки) являются: норма посадки - 55 тыс. семян на га; способ посадки: на лугово-черноземовидной почве - гряда 140 см, на пойменной почве - гребень 90 см; при доминирующем использовании в Приамурье заворовской технологии, с шириной междурядий 70 см, норма посадки на гектар должна составлять 55 - 70 тыс. шт./га.



Рис. 7. Комплексная оценка сортовой агротехники картофеля

Уровень энергоемкости технологий колеблется по вариантам в зависимости от типа почв, применяемого комплекса машин, урожайности (табл. 6). Экономическая оценка технологий возделывания картофеля на лугово-черноземовидных почвах показала преимущество грядовой посадки на 140 см при густоте посадки 55 тыс. шт./га. Высокий уровень отдачи на использованные ресурсы позволил получить пятикратный энергетический эффект. Среди сортов приоритет принадлежит сорту Лина. Рентабельность этого варианта составила 357,3% (табл. 6).

Рис. 8. Урожайность сортов картофеля в зависимости от нормы и способов посадки на различных типах почвы, ц/га (2000 - 2003 гг.),норма посадки: 1- 20; 3 - 45; 3 - 55; 4 - 70; 5 - 80 тыс. шт/га.

На пойменной почве более эффективна технология возделывания на гребне 90 см при норме посадки 55 тыс. шт./га. Наиболее продуктивен сорт Лина, который обеспечил коэффициент энергетической эффективности 4,1 и уровень рентабельности 290,8%.

Широкому продвижению технологии с шириной гребня 90 см препятствует несоответствие имеющихся сельхозорудий, которые унифицированы на ширину колеи трактора 140 см. Необходимы конструктивные решения системы картофелеуборочных машин.

Таблица 6. Приоритетные варианты комплексная оценка сортовой агротехники картофеля

Показатели	Факторы
	1. Тип почвы
	Лугово-черноземовидные	Пойменные
	2. Способ посадки
	Гряда на 140 см	Гребень 90 см
	3. Густота посадки (55 тыс. шт/га)
	4. Сорта
	Невский	Весна белая	Лина	Луговской	Невский	Весна белая	Лина	Луговской
Энергетическая эффективность
Энергоемкость технологий, ГДж/га	32,29	29,72	37,4	32,34	29,08	21,0	31,73	29,53
Получено энергии с урожаем, ГДж/га	165,9	128,8	223,3	170,1	120,3	98,7	162,6	109,5
Коэффициент энергетической эффективности	4,1	3,3	5	4,3	3,1	2,4	4,1	2,7
Экономическая эффективность
Рентабельность производства, %	294,9	230,7	357,3	304,2	215,9	163,5	290,8	185,3
Производительность труда, чел.-час./т	4,1	5,5	3,4	4,1	4,8	5,4	3,8	6

Использование фиторегуляторов природного происхождения как фактора биологизации технологии

Практически значимым фактором биологизации технологии является применение микробиологических фиторегуляторов природного происхождения, которые обладают способностью оптимизации и регуляции мутуалистического симбиоза и других физиолого-биологических взаимосвязей, влияющих на активизацию жизненных процессов, продуктивность растений, в сложной системе «почва - растение - микроорганизмы». Эффективность применения фиторегуляторов во многом зависит от биологических особенностей сорта и почвенно-климатических и метеорологических условий.

Для изучения эффективности фиторегуляторов Экстрасол-55, Агат-25К, Симбионт, Силк, Эпин были выбраны три высокопродуктивных сорта разных групп спелости: Весна белая - районированный сорт-стандарт, ранний; Лина - среднеспелый сорт, перспективный на начало исследований; Долинный - среднепозднеспелый сорт, снятый с районирования, но являющийся одним из наиболее продуктивных сортов дальневосточной селекции.

Наблюдения за ростом и развитием растений на фоне действия препаратов отчетливо показали стимуляцию фиторегуляторов на числе проснувшихся почек клубней, в результате чего увеличивается число ростков, стеблей, корней, куст становится более мощным, растение быстрее переходит на корневое питание, эффективнее потребляет и использует питательные элементы.

Анализируя данные урожайности и качества картофеля (рис. 9), наблюдаем как сортовую отзывчивость, так и специфическое воздействие



Рис. 9.Урожайность и выход крахмала, т/га

фиторегулятора непосредственно на сорт. Химический состав клубней картофеля при использовании фиторегуляторов существенно не менялся, но, тем не менее, биопрепараты Экстрасол-55, Агат-25К, Симбионт, Эпин стимулируют повышение содержания сухого вещества, крахмала и витамина С, при этом снижается содержание белка, но увеличивается содержание фосфора и калия, что существенно сказывается на органолептике. Положительный эффект фиторегуляторов отражается на сборе крахмала с урожаем с единицы площади от 0,5 до 2 т/га (рис. 9).

Наиболее существенно увеличивают сбор крахмала с гектара препараты Экстрасол-55 и Симбионт, причем если в варианте с Экстрасолом-55 этому способствовал рост урожайности культуры, то в варианте с Симбионтом - увеличение содержания углевода в самих клубнях. Таким образом, использование фиторегуляторов позволяет повысить качество клубней как сырья для крахмало-паточной промышленности.

Адаптационная способность картофеля проявляется главным образом через урожайность и устойчивость растений к болезням. Диаграмма (рис. 10) представляет эти показатели на фоне прихода количества осадков за период вегетации. Временной период вобрал в себя диаметрально противоположные годы по влагообеспеченности: 2003 год - переувлажнение, спровоцировавшее раннюю вспышку фитофтороза, преждевременное отмирание ботвы и сильное повреждение клубней; 2005 год - самый засушливый, негативное действие повышенных температур и дефицит влаги обеспечили низкую урожайность и поражение «черной ножкой»; 2004 г. - благоприятный. В вариантах с Экстрасолом-55, Агатом-25К во все годы исследований отмечалась самая высокая продуктивность при отклонении от контроля до 30%, соответственно при этом отмечено наименьшее количество больных клубней в урожае по сравнению с другими вариантами. Это демонстрирует то, что данные препараты позволяют растениям легче переносить стрессовые ситуации, связанные с перепадом температур, избыточной влажностью, засухой, инфекционным фоном, и полнее реализовать потенциал современных сортов картофеля, обеспечивая максимальную экологизацию агросистемы.

Действие фиторегуляторов как агроприема проявляет положительный эффект во всех технологиях - базовой, интегрированной, биологизированной (рис. 11), но максимально агрономическая, энергетическая и экономическая эффективность биопрепаратов выявлена в биологизированной технологии при рентабельности свыше 450%, это в 1,5 раза выше, чем в базовой, и более чем в 2 раза - чем в интегрированной технологии.

Изучение действия фиторегуляторов природного происхождения на рост, развитие, продуктивность, качество картофеля, сравнительная оценка их как агротехнического приема на фоне базовой, интегрированной и и биологизированной технологий в условиях южной зоны среднего Приамурья показали:

Рис. 10. Влияние фиторегуляторов на повышение адаптации картофеля сорта Весна белая (отношение к контролю, %)

Рис. 11. Биологическая эффективность фиторегуляторов на фоне различных технологий

· из пяти изучаемых фиторегуляторов - Экстрасол-55, Агат-25К, Симбионт, Эпин, Силк - наибольший эффект получен от применения препаратов Экстрасол-55, Агат-25К и Симбионт, которые являются производными ризосферных, в том числе ассоциативных азотфиксирующих бактерий, сочетающих в себе землеудобрительные свойства, ростостимулирующие и росторегулирующие функции, защитно-фунгицидные свойства;

· эффективность фиторегуляторов зависит от метеоусловий, особенно влагообеспеченности вегетационного периода, сортовой чувствительности - сорта с большим периодом вегетации Лина и Долинный более отзывчивы на действие биопрепаратов;

· фиторегуляторы повышают продуктивность картофеля на 10 - 30% за счет активного роста подземной (на 21 - 35%) и надземной частей растений (на 12 - 49%), площади листовой поверхности (на 15 - 51%), стимуляции процесса клубнеобразования (на 12 - 23%); существенно повышается адаптивность картофеля (на 37 - 65%); Экстрасол-55, Агат-25К, Симбионт снижают зараженность растений фитофторозом, ризоктониозом и паршой обыкновенной (21-54%), что способствует получению более качественного урожая. Фиторегуляторы не могут полностью заменить фунгициды, но служат дополнением к ним в качестве профилактических мер для повышения фитосанитарного состояния посадок;

· Экстрасол-55, Агат-25К, Симбионт повышают качественные характеристики картофеля - повышают выход крахмала с гектара от 3,37 до 7,15 т/га. Выход крахмала увеличивается в основном за счет роста урожайности и частично за счет повышения углеводов в клубнях. Фиторегуляторы сдерживают влияние на растения внешних негативных факторов, снижают накопление нитратов в клубнях на 10 - 30%;

· применение фиторегуляторов Экстрасол-55, Агат-25К - важный экологически чистый агроприем в любой технологии возделывания картофеля, но максимально агрономическая, энергетическая и экономическая эффективность биопрепаратов проявляется в биологизированной технологии. Высокая агроэкологическая эффективность делает данные препараты универсальными для использования как в крупных картофелеводческих хозяйствах, так и в приусадебных хозяйствах населения.

Глава 7. Биологизированная, энергосберегающая система земледелия в условиях товарного производства картофеля. В период реформирования произошли кардинальные преобразования на селе. Две формы собственности - совхозы (148) и колхозы (64) - при средней площади хозяйства 8200 га (Амурская область) были преобразованы в товарищества, акционерные общества, производственные сельскохозяйственные кооперативы, агрофирмы, более 50 тыс. семей получили земельные участки для ведения личных подсобных хозяйств (ЛПХ), 11 тыс. крестьянских фермерских хозяйств (КФХ), стали появляться агрохолдинги: «Амурская нефтяная компания», «Спиртзавод» и др. Радикально изменились экономические, финансовые, правовые условия хозяйствования. Сформировалось многоукладное сельское хозяйство. Произошли структурные изменения в системе землепользования и валовом производстве продукции растениеводства. Зерновые культуры, сою возделывают СПК (84%), картофель выращивают ЛПХ и КФХ, где валовое производство достигло 99%. Товарным производством картофеля занимаются 33 КФХ.

Система земледелия товарного производства картофеля рассматривается в первую очередь как средство получения растительной продукции при активном хозяйственном воздействии на почвенный покров. В. В. Докучаев, П. А. Костычев, В. Р. Вильямс утверждали, что воздействия на почву в целях повышения ее плодородия должны применяться не изолированно одно от другого, а в тесной взаимосвязи, лишь такое взаимодействие даст положительный результат.

На примере типичного для области картофелеводческого хозяйства КФХ «Щегорец» рассмотрим систему земледелия, которая складывается в современных условиях при классических подходах - взаимосвязи систем севооборота, повышение плодородия, обработки почв на основе энергосбережения и биологизации технологии.

Картофельный севооборот

Организация новых хозяйств привела к нарушению существующих севооборотов. Производитель делает упор на культуры, которые приносят доход, позволяют выжить в сложных экономических условиях. При этом планируемый севооборот должен исходить из востребованности производимой продукции на рынке, наличия сельхозтехники, иметь короткую ротацию с высоким насыщением основной культуры, использовать природные резервы повышения плодородия почвы, достигать ресурсобережения за счет сокращения агроприемов в технологии до экономически оправданных параметров.

С учетом изложенных положений пришли к выводу, что для хозяйства приемлемым в агротехническом и экономическом отношении является четырехпольный севооборот: 1 - сидеральный пар; 2 - картофель; 3 - картофель; 4 - тыква (+ лоба, морковь). Картофель - основная товарная культура. Насыщение севооборота картофелем составляет 50%. Урожайность картофеля по предшественникам представлена в таблице 9.

Сидерация в системе картофельного севооборота

Картофель, за счет высокой урожайности, является одним из наиболее потребляющих элементы питания из почвы - вынос на тонну основной продукции составляет: азота 6,3, фосфора 1,8, калия 14,5 кг. Высокая насыщенность севооборота картофелем предполагает внесение больших доз органических и минеральных удобрений. В Амурской области для воспроизводства гумуса ежегодно необходимо вносить в среднем 10 т/га перепревшего навоза.

Резкое сокращение животноводства стало одной из причин значительных трудностей в растениеводстве. Повсеместно ощущается дефицит органических удобрений, что заставляет задуматься о том, как сохранить органическое вещество почвы. Это возможно обеспечить прежде всего за счет органики, создаваемой растением - сидерального пара, пожнивных остатков.

Производитель вынужден просчитывать затраты на любой агроприем, изыскивать природные компоненты воздействия на плодородие почвы, оптимизацию условий питания, возврат в почву питательных веществ, с тем чтобы добиться рентабельно работающего производства. Альтернативой органическим удобрениям стали сидеральные пары из естественных засорителей: марь белая, конопля дикая, щирица, жабрей, куриное просо и др., которые используются в хозяйстве на протяжении 10 лет. Данный агроприем стал обязательной составляющей системы земледелия хозяйства.

Высокая адаптация, жизнестойкость, конкурентоспособность сорняков позволяют формировать биомассу до 100 и более т/га, причем это низкозатратный сидерат по сравнению с сидератом из культурных растений (сои, люпина, редьки и др.). При этом нужно отметить, что в фитоценозе сорняков существует свой севооборот. Каждый год доминирует какой-то один вид, который подавляет другие, особенно это характерно для мари белой, конопли дикой - это культуры интенсивного развития, высокорослые (до 3 м).

Продуктивность сидеральных культур на момент измельчения и запашки в среднем за годы исследований составляла от 38 до 70 т/га (рис. 12). Масса сидерата отличалась и по влажности, и по выходу сухого вещества, основных элементов питания на единицу площади (табл. 7).

Для повышении замкнутости круговорота веществ и энергии в растениеводстве необходимо использовать нетоварную часть урожая. Коэффициент хозяйственной эффективности картофеля составляет 2,5. При урожайности клубней картофеля 20 - 30 т/га формируется такой же объем биомассы ботвы.

Рис. 12. Продуктивность сидеральных культур, т/га

Сравнивая урожайность биомассы сидерата и выход основных элементов питания с гектара (табл. 7), можно отметить, что самый высокий выход наблюдается у конопли, мари белой, далее идут щирица запрокинутая, куриное просо, жабрей. Поступление NРК в почву из сухого вещества сидеральной массы сорняков эквивалентно внесению от 15 до 300 т/га навоза. Для получения стабильных урожаев клубней в пределах 30 т/га необходимо иметь следующие показатели плодородия почв: гумус более 3,5%, фосфор более 250 мг/кг, калий более 200 мг/ кг, кислотность 5,5 - 6 рН.

Таблица 7. Урожайность биомассы сидерата и выход NРК

Сидеральная культура	Урожайность, т/га	Влажность, %	Выход, кг/га
			N	Р2О5	К2О
Жабрей	38	84,6	355	85	455
Марь белая	60	75,5	541	164	817
Щирица запрокинутая + злаковые	52	76,0	590	154	568
Конопля дикая	70	46,0	1659	352	956
Куриное Просо+щетинник	45	75,8	350	107	519
Пожнивные остатки: ботва + сорняки	28	54,0	322	109	572
Соя* (*данные ВНИИсои)	30	72,0	195	42	100

Таблица 8. Динамика содержания элементов в почве в процессе минерализации сидерата из конопли дикой (70 т/га)

Вариант*	Гумус, %	Содержание элементов питания, мг/кг	рН сол	рН вод	Содержание элементов, мг-экв/100 г почвы
		Подвижный Р2О5	Обменный К2О	NO3	NH4	Nобщ
									Са+	Мg+	?Са+Мg+
1	3,44	267	160	10,0	9,9	19,9	4,0	4,3	7,72	2,04	9,76
2	4,14	407	284	9,2	5,4	14,6	4,3	5,5	7,94	3,64	11,58
3	4,07	450	254	16,0	16,6	32,6	4,0	5,0	6,81	2,72	9,53
4	4,09	464	245	11,3	9,4	20,7	4,0	4,9	7,26	3,41	10,67
5	4,21	490	242	7,2	17,0	24,3	4,1	5,3	7,94	3,64	11,58

Вариант*:

1 - контроль - перед запашкой сидерата (2-я декада июля);

2 - перед наступлением устойчивых заморозков (3-я декада сентября);

3 - в момент посадки картофеля (3-я декада мая);

4 - в середине вегетации картофеля (период цветения, 2-я декада июля);

5 - после уборки картофеля (3-я декада сентября).

Сравнивая урожайность биомассы сидерата и выход основных элементов питания с гектара, можно отметить, что самый высокий выход наблюдается у конопли, мари белой, далее идут щирица запрокинутая, куриное просо, жабрей. Поступление NРК в почву из сухого вещества сидеральной массы сорняков эквивалентно внесению от 15 до 300 т/га навоза. Для получения стабильных урожаев клубней в пределах 30 т/га необходимо иметь следующие показатели плодородия почв: гумус более 3,5%, фосфор более 250 мг/кг, калий более 200 мг/ кг, кислотность 5,5 - 6 рН.

Изучая динамику процесса минерализации сидерата в почве на протяжении двух вегетационных периодов (от запашки сидерата до уборки урожая, табл. 8), отмечаем, что агрохимические показатели плодородия почвы на уровне и выше необходимых для обеспечения урожайности в 30 т/га.

Урожайность сидерата из конопли сорной, надземная масса которого составила свыше 70 т/га, обеспечила поступление: азота - 1659, фосфора - 352, калия - 956 кг/га. Это способствовало повышению подвижного фосфора в почве почти в 2 раза, обменного калия -- в 1,5 раза, на 20% возрастает содержание общего азота и гумуса.

Урожайность картофеля по предшественнику сидерат, картофель, залежь имеет существенное различие. Средняя прибавка по сидерату составила 21%. Особенно эффект предшественника сидерат отмечался в засушливые годы (2000, 2001, 2005), когда прибавка урожайности составляла 41-47%. Сидеральный пар из сорняков не только обеспечивает поступление питательных веществ, улучшает структуру почвы, но он сохраняет и накапливает влагу, которая используется картофелем в первой половине засушливого лета.

Таблица 9. Урожайность картофеля и тыквы в зависимости от предшественника, т/га (севооборот: сидеральный пар, картофель, картофель, тыква)

Культура	Годы	Предшественник
		залежь	сидеральный пар	картофель
Картофель	1992 - 2006	16 - 31	22-36	17 - 30
Тыква	1994 - 2006	22 - 35	-	18 - 32

Методы биологического земледелия предполагают максимальную стимуляцию жизнедеятельности почвенного биоценоза за счет дополнительного внесения органики. Использование сидерата активизирует энергию биоценоза почвы, дает для питания картофеля минеральные элементы в легкодоступной форме. Сидерация почвы за счет природных компонентов (сорняков) - важный агроприем в биологизации технологии.

Энергосберегающая система обработки почвы

Новая технологическая политика - это содействие товаропроизводителям в принятии самостоятельных хозяйственных решений на основе предоставляемых ему технологий и технических средств.

В Амурской области сложились основные типы технологий возделывания: высокоинтенсивные (высокие), интенсивные, нормальные, базовые.

Комплексная технолого-экономическая оценка трех технологий:

· базовая (прописана в «Зональной системе технологий и машин» (2002 г.);

· интегрированная - соблюдение элементов интенсивной технологии: севооборот картофеля с внесением органических (40 т/га) и минеральных (N60P90K90) удобрений;

· биологизированная, основанная на вовлечении в севооборот залежных земель, с использованием сидерального пара, фиторегуляторов, с минимальной агротехнической нагрузкой на агробиоценоз.

Технология сидерального пара включает две операции: первая - измельчение биомассы сорных растений (КИР-1,5), которая формируется самостоятельно с ранней весны до середины июля; вторая - отвальная мелкая вспашка. Мелкая вспашка, высокий температурный режим, достаточная влажность способствуют активному процессу минерализации сидерата в почве.

Производственный опыт проводился на сорте Весна белая. Первоначальной задачей являлась оценка самих технологий по уровню урожайности. Урожайность картофеля на фоне базовой технологии во все годы исследований значительно уступает показателям интегрированной и биологизированной технологий возделывании (табл. 10).

Сравнительная энергетическая оценка трех видов технологий показала: энергозатраты при биологизированной технологии минимальны, они составляют 0,89 ГДж/т, при базовой - 1,28 и при интегрированной - 1,93 ГДж/т.

Таблица 10. Сравнительная биоэнергетическая и экономическая оценка технологий возделывания картофеля

Показатели	Технологии
	биологизированная	базовая	интегрированная
Энергетическая оценка
Урожайность картофеля, т/га	31	24	33
Затрачено энергии, ГДж/га	23,93	26,06	56,00
Энергосодержание картофеля, ГДж/т	4,70	4,70	4,70
Получено энергии с урожаем, ГДж/га	126,6	95,65	136,5
Чистый энергетич. доход, ГДж/га	102,7	69,59	80,50
Коэф. энерг. эффективности	4,30	2,67	1,44
Биоэнергет. коэффициент эффективности	5,30	3,67	3,44
Энергетическая себест., ГДж/т	0,89	1,28	1,93
Экономическая оценка
Затраты на выращивание картофеля., тыс. руб.	3029	2770	6138
Валовая прибыль, тыс. руб.	14760	10661	13031
Себестоимость картофеля, руб./т	936	1134	1761
Рентабельность производства, %	487,3	384,9	212,3

Экономическая оценка: затраты на выращивание картофеля (тыс. руб.) самые низкие при базовой технологии - 2770, самые высокие при интегрированной - 6138. Себестоимость картофеля (руб./т) минимальная при биологизированной технологии - 936 и в два раза выше, чем при интегрированной. Рентабельность технологии (%) самая высокая при биологизированной - 487, и, несмотря на то, что урожайность при интегрированной технологии получена самая высокая (33 т/га), рентабельность в два раза ниже (212%), при базовой технологии за счет более низкой себестоимости рентабельность составляет 389%.

Экономическая эффективность производства возможна при энергосбережении, биологизации технологий. Методы биологического земледелия предполагают максимальную стимуляцию жизнедеятельности почвенного биоценоза за счет использования фиторегуляторов, дополнительного внесения органики в виде сидерата, при этом активизируется энергия биоценоза почвы, что способствует минерализации органики в легкодоступные элементы, оптимизирует питание картофеля, способствует формированию высокой урожайности.

Выводы

1. Увеличение производства картофеля при внедрении биологизированной технологии позволит перейти Дальневосточному региону на полное самобеспечение клубнеплодами. Внедрение биологизированной технологии не требует больших капиталовложений, существенной перестройки технологических процессов в организации эффективного производства, но обеспечивает получение средних, стабильных урожаев за счет вскрытия природных резервов увеличения продуктивности культур при одновременном повышении плодородия почвы, снижении энерго- и ресурсозатрат,

2. Генетический потенциала продуктивности современных сортов картофеля, климатические и агрометеорологические ресурсы Приамурья позволяют получать урожайность до 50 т/га; с учетом лимитирующих факторов и, прежде всего неравномерного влагообеспечения, достоверно возможная урожайность составляет 35-46 т/га; уровень естественного плодородия основных почв занятых культурой - лугово-черноземовидных и пойменных обеспечивает урожайность не ниже 27 и 20 т/ га соответственно.

3. Главный биологический фактор технологии - сорт. Агроэкологическая оценка сортов картофеля, позволила выявит перспективные, высокорентабельные сорта: Ветеран, Долинный, Никулинский, Сказка, Улыбка, Юбилей Жукова, Лазарь (500 - 630%), это выше, чем рентабельность районированных на 100 - 240%. Существенное расширении культивируемого сортимента продуктивными, адаптированными сортами позволит значительно повысит эффективность картофелеводства Приамурья.

4. На основе рационального сорторазмещения разработаны схемы высокопродуктивного картофельного конвейера определенного хозяйственного назначения: для крахмало-паточного производства, сорта: Лазарь, Бородянский розовый (30% ранней группы спелости), Бородянский розовый, Белоснежка, Санте (35% - среднеранние и среднеспелые), Ветеран, Долинный, Наяда, Никулинский (35% - среднепоздние, поздние); столового назначения, сорта: Андроид, Утенок, Весна белая, Алена, Алмаз (10% - очень ранние, ранние), Адретта, Бородянский розовый, Санте, Сказка, Лина (50% - среднеранние и среднеспелые), Сокольский, Луговской, Ветеран, Долинный, Загадка Питера, Никулинский (40% - среднепоздние, поздние); кормового использования, сорта: Весна белая, Тимо, Лазарь (40% ранней группы спелости), Невский, Бородянский розовый, Сказка, Улыбка, Юбилей Жукова (40% - среднеранние и среднеспелые), Луговской, Ветеран, Долинный (20% - среднепоздние, поздние).

5. Рентабельность производства клубнеплодов в системе картофельного конвейера (в его звеньях) составляет 460% до 610%.

6. Комплексная оценка районированных, перспективных сортов картофеля по урожайности, показателям качества и потребительским свойствам клубней, энергетическим и экономическим параметрам, позволила и разработать «метод рейтинговой оценки сортов» позволяющий потребителю оперативно провести подбор сортов для формирования специализированного картофельного конвейера.

7. Для обеспечения стабильной урожайности ценных, столовых, желтомясых сортов повышенного спроса необходимо использовать бленды (Санте + Лина + Адретта + Бородянский розовый + Янтарь), которые повышают продуктивность картофельных посадок на 20 - 27%, устойчивость к болезням на 21% по сравнению с посадками чистых сортов.

8. Приемы биологизации системы земледелия товарного производства картофеля за счет вскрытия природных резервов: севооборота, сидерации естественных засорителей, пожнивных остатков, использования залежных и целинных земель, использования фиторегуляторов природного происхождения позволяют увеличить урожайность и качество картофеля, спосбствуют переходу к экологически безопасному ведению сельского хозяйства как необходимому фактору выживания человечества, сохранения экологического равновесия в биосфере.

9. При создании первого звена картофельного конвейера - получение ранних клубнеплодов - необходимо использовать предпосадочную стимуляцию клубней раннеспелых сортов: химическую (микро- и макроэлементы), физическую (лазер), биологическую (яровизация), что обеспечивает более ранний выход (на 5 - 8 дней) товарной продукции и повышает урожайность на 6 - 43%.

10. По результатам экономической и энергетической оценки выявлен наиболее рентабельный биологический методе стимуляции - яровизация, который обеспечивает стартовый забег роста и развития, обеспечивает получение супер ранней продукции, дает прибыль в 79,51 тыс. руб./га при рентабельности 239%, является технологически простым и дешевым агроприёмом предпосадочной подготовки семян.

11. Разработка элементов сортовой агротехники для высокоурожайных сортов картофельного конвейера Весна белая, Невский, Лина, Луговской, на двух типах почв показала приоритетность вариантов: на лугово-черноземовидной почве - гряда 140 см, на пойменной почве - гребень 90, при норме посадки 55 тыс. семян на га. При доминирующем использовании в области заваровской технологии, с шириной междурядий 70 см, норма посадки на гектар должна составлять 55-70 тыс. шт./га. Коэффициент энергетической эффективность возделывания картофеля на лугово-черноземовидной почве составил от 3,3 до 5, на пойменной - от 2,4 до 4,1. Экономическая эффективность (рентабельность) на лугово-черноземовидной почве - от 230% (Весна белая) до 357% (Лина), на пойменной - 163% и 291% соответственно.

12. Использование фиторегуляторов природного происхождения Экстрасол-55, Агат-25К, Симбионт, Эпин, Силк оказывает положительное влияние на качество и урожай картофеля. Наибольший эффект получен от применения препаратов Экстрасол-55, Агат-25К, Симбионт, которые являются производными ризосферных, в том числе ассоциативных азотфиксирующих бактерий, сочетающих в себе землеудобрительные свойства, ростостимулирующие и росторегулирующие функции, защитно-фунгицидные свойства, повышают продуктивность картофеля на 10 - 30%.

13. Фиторегуляторы как агроприем проявляют положительный эффект во всех технологиях: базовой, интегрированной, биологизированной. Однако максимальная агрономическая, энергетическая и экономическая эффективность биопрепаратов выявлена в биологизированной технологии при рентабельности свыше 450%, это больше в 1,5 раза, чем при базовой, и в 2 раза выше, чем при интегрированной.

14. Основным фактором повышения плодородия почвы в биологизированной технологии является сидерация с использованием сорной растительности (марь белая, конопля, щирица запрокинутая, куриное просо и др.) Урожайность биомассы в 38 - 70 т/га, запаханная и минерализованная в почве, сопоставима с внесением 100 т/га перегноя. Данный сидерат обеспечивает оптимизацию условий питания картофеля, улучшает фитосанитарное состояние, повышает плодородие почв, урожайность картофеля до 47% при минимальных производственных и затратах.

15. Сравнительная экономическая оценка трех видов технологий показала: затраты на выращивание картофеля самые низкие при базовой технологии - 2770 тыс. руб., самые высокие - при интегрированной - 6138 тыс. руб. Себестоимость картофеля минимальная при биологизированной технологии - 936 руб./т и в два раза выше, чем при интегрированной. Рентабельность технологии самая высокая при биологизированной технологии - 487 %, несмотря на то, что урожайность при интегрированной технологии получена самая высокая - 33 т/га, рентабельность в два раза ниже - 212; при базовой технологии за счет более низкой себестоимости и энергозатрат рентабельность составляет 389%.

16. Для самообеспечения Дальневосточного региона клубнеплодами экономически целесообразно товарное производство картофеля размещать в южной и центральной зонах Приамурье, где рентабельность выращивания картофеля на лугово-черноземовидных почвах составляет 785% и 649%. Высокий уровень рентабельности составляет выращивание картофеля на пойменных почвах (в южной зоне составляет 570%, в центральной - 515%). Товарное производство картофеля на бурых лесных почвах является не целесообразным, так как имеет низкую рентабельность (125 - 118%).

Рекомендации производству

1. Для расширения сортимента приамурского картофелеводства рекомендовать ГСУ принять к районированию сорта, прошедшие всестороннюю оценку, показавшие высокую продуктивность и качество клубней для многостороннего использования: Лазарь, Наяда, Никулинский, Сказка, Улыбка, Юбилей Жукова, Ветеран, Загадка Питера, Каратоп, что позволит повысить рентабельность производства картофеля на 500 - 630%.

2. Ввести в Госреестр по Амурской области сорта, ранее снятые с районирования: Долинный - как ценный высокоурожайный сорт, прошедший производственную проверку в трех основных сельскохозяйственных зонах (снят с районирования из-за отсутствия семеноводства); Андроид - суперранний сорт с высокой отдачей товарной продукции; Адретта, Утенок - как ценные сорта столового назначения с высокими органолептическими показателями (для частного сектора).

3. АПК необходимо наладить многосортовое семеноводство картофеля - как государственного, так и частного - на основе лицензирования, которое позволит прийти в производство высокоурожайным, ценным сортам и выйти картофелеводству на новый качественный уровень, повысить эффективность отрасли. Производство семян осуществлять для конкретного заказчика с учетом специализации хозяйств.

4. Производство картофеля для промышленной переработки, формирование семенного фонда может осуществлять только крупное товарное производство - ОПХ, СПК, КФХ.

5. Разработанный метод «Рейтинг сортов» по комплексной оценке сортов (по агрономической, экономической, энергетической эффективности, по содержанию крахмала, белка) представляет потребителю качественно новую возможность подбора сортов для формирования специализированного картофельного конвейера или бленд в условиях товарного производства. Данный метод можно использовать и для других полевых культур.

6. Комплексная оценка районированных, перспективных сортов картофеля на урожайность, качества и потребительские свойства клубней позволила классифицировать и рекомендовать сорта для многостороннего использования:

для столового потребления - сорта с высокими органолептическими показателями: Алена, Алмаз, Бородянский розовый, Весна белая, Адретта, Санте, Лина, Янтарь, Свитанок киевский, Романо, Улыбка, Белоснежка, Луговской, Сокольский, Загадка Питера, Явар, Долинный, Ветеран, Сказка, урожайность которых составляет от 19 до 33 т/га;

для промышленной переработки - сорта с высоким содержанием крахмала (16 - 21% при выходе крахмала с гектара 4 - 10 т/га) и определенными технологическими и потребительскими параметрами клубней: Лазарь, Бородянский розовый;

для производства картофеля «фри», чипсов, хрустящего картофеля - сорта Наяда, Лазарь, Весна белая, Явар, которые характеризуются высоким содержанием сухого вещества (до 30%), соответствуют технологическим требованиям ГОСТа; кормовой картофель - урожайные сорта с высоким выходом кормовых единиц с гектара (в среднем 6,4 т/га), белка (0,5 - 1 т/га): Невский, Сказка, Удача, Лазарь, Бородянский розовый, Ветеран, Долинный, Наяда, Никулинский, Улыбка, Белоснежка, Луговской, Лина, Тимо, Витал, Романо, Явар, Юбилей Жукова - урожайность 30-59 т/га.

7. Для картофелеперерабатывающего предприятия ОАО «Горпищекомбинат» (г. Белогорск) использовать высококрахмалистые сорта: Бородянский розовый, Ветеран, Долинный, Лазарь, Наяда, Никулинский, Санте, которые при урожайности 25 - 31 т/га на площади 950 га обеспечат годовую мощность предприятия в производстве крахмала 1,7 и патоки - 1,6 тыс./т в год.

8. Рекомендовать производству биопрепараты экстрасол-55 и агат-25К, как наиболее эффективные на картофеле в условиях южной зоны среднего Приамурья и обеспечивают увеличение урожайности на 15-22 % . Использование фиторегуляторов в семеноводстве позволит на 20-30 % увеличить выход клубней стандартной семенной фракции с единицы площади, что практически важно при ускоренном размножении новых и перспективных сортов.

Список работ опубликованных по теме диссертации

Автором опубликовано 76 научных работ, в том числе по теме диссертации 50, 10 в журналах, рекомендованных ВАК РФ:

1. Щегорец О. В. Амурский картофель: биологизация технологии возделывания. Монография. - Благовещенск: Издательская компания «РИО», 2007. 416 с.

2. Щегорец О. В. Интенсивная технология и программирование урожая. Учебное пособие. - Благовещенск: ДальГАУ, 1997. 91 с.

3. Щегорец О. В. Комплексная оценка сортов для картофельного конвейера Приамурья. - Благовещенск: ДальГАУ, 2007. 106 с.

4. Щегорец О. В. Программирование урожаев полевых культур в Амурской области. - Благовещенск, 1990. 24 с.

5. Щегорец О. В. Направленность учебного процесса подготовки специалистов АПК по дисциплине: «Технология производства продукции растениеводства» на решение проблемы продовольственной независимости и социальной стабильности государства / Гуманитаризация высшего образования: проблемы и перспективы. - Благовещенск: ДальГАУ, 2000. - С. 121-124.

6. Адаменко С. В., Щегорец О. В. Влияние способов посадки на урожай картофеля в условиях южной зоны Амурской области / Пути воспроизводства плодородия почв и повышения урожайности сельскохозяйственных культур в Приамурье. - Благовещенск: ДальГАУ, 2003. - Вып. 9. - С. 114-118.

7. Щегорец О. В Программирование урожая в прогрессивных технологиях. - Благовещенск: ДальГАУ, 2003. 98 с.

8. Щегорец О. В., Коршун М.В. Изучение методов предпосадочной стимуляции клубней для получения раннего картофеля / Пути воспроизводства плодородия почв и повышения урожайности сельскохозяйственных культур в Приамурье. - Благовещенск: ДальГАУ, 2003. - Вып. 9. - С. 119-124.

9. Щегорец О. В., Хайрулин Р. Н. Агроэкологическая и органолептическая оценка сортов картофеля в условиях южной зоны Амурской области / Пути воспроизводства плодородия почв и повышения урожайности сельскохозяйственных культур в Приамурье. - Благовещенск: ДальГАУ, 2003. - Вып. 9. - С. 124-131.

10. Коршун М.В., Щегорец О. В. Качество раннего картофеля в зависимости от предпосадочной стимуляции клубней / Строительство и природообустройство. - Благовещенск, 2004. - Вып. 7. - С. 81-86.

11. Щегорец О. В. Ода самому обычному // Моя мадонна - 2004. № 34. - С 10.

12. Щегорец О. В. Подбор сортов для рационального сорторазмещения в системе картофельного конвейера Амурской области / Материалы вторых Казьминских чтений: Теоретические и прикладные аспекты растениеводства на Дальнем Востоке. - Хабаровск, 2004. - С. 129-133.

13. Щегорец О. В., Адаменко С.В., Коршун М. В., Хайрулин Р. Н. Биологизация технологии возделывания картофеля в условиях адаптивного земледелия Амурской области / Международная конференция: Биологические ресурсы Российского Дальнего Востока. - Благовещенск: ДальГАУ, 2004. - С. 38-42.

14. Хайрулин Р. Н., Щегорец О. В. Влияние фиторегуляторов роста и развития растений на продуктивность картофеля в условиях Амурской области. -Владивосток: МЭС ТИБОХ, 2004. - С. 61.

15. Щегорец О. В., Адменко С.В. Совершенствование элементов сортовой агротехники - как фактора повышения урожайности картофеля в условиях юга Амурской области / Пути воспроизводства плодородия почв и повышения урожайности сельскохозяйственных культур в Приамурье. - Благовещенск: ДальГАУ, 2005. - Вып. 10. - С. 9-13

16. Щегорец О. В. Теоретическое обоснование максимальной урожайности картофеля в условиях среднего Приамурья / Пути воспроизводства плодородия почв и повышения урожайности сельскохозяйственных культур в Приамурье. - Благовещенск: ДальГАУ, 2005. - Вып. 10. - С. 14-19.

17. Щегорец О. В.Состояние и перспектива развития картофелеводства Амурской области / Адаптивные технологии в растениевод...