Роль генотипа и условий среды в формировании урожая земляники садовой при капельном орошении и фертигации в нечерноземной зоне РФ

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Всероссийский селекционно-технологический институт садоводства и питомниководства» (Москва)

Роль генотипа и условий среды в формировании урожая земляники садовой при капельном орошении и фертигации в нечерноземной зоне РФ

Помякшева Л.В.

Адаптационные возможности - способность расти и размножаться при широком диапазоне природно-климатических условий - у многих ягодных культур достаточно высоки, что позволяет возделывать их на значительной территории нашей страны [1]. В значительной степени это можно отнести к землянике садовой: культура распространена на большей части территории России, в том числе в Центральном районе Нечерноземной зоны. По данным исследователей, еще в 70-х гг. установлено, что этот район относится к зоне неустойчивого увлажнения [2], наблюдения за погодой в последние годы подтверждают данные выводы. Без орошения влажность почвы составляет в среднем 60%НВ, что недостаточно для земляники (оптимум 70-80%) [2]. Корневая система растений земляники большей частью (до 90%) располагается в верхнем (0-30 см) слое почвы. В связи с этим растения одинаково чувствительны и к переувлажнению, и к недостатку влаги в почве. На снижение урожая текущего года в основном влияет засуха в период роста завязей и плодоношения [3]. В засушливую погоду во второй половине вегетации при отсутствии полива снижается процент закладки генеративных почек, что отрицательно влияет на урожай следующего года [4].Опыты показали, что при орошении урожайность земляники и средняя масса ягоды увеличиваются, качество ягод улучшается [5]. Минеральное питание и орошение в условиях нехватки воды являются взаимосвязанными и взаимозависимыми мероприятиями. Орошение без минерального питания приводит к снижению роста и урожайности, удобрение при низкой влажности способствует увеличению концентрации солей в почве и угнетению корневой системы. Установлено, что орошение без удобрений в открытом грунте дает экономический эффект только в засушливые годы, в случае, если осадков достаточно, прибавку урожая удается получить при внесении удобрений [6].

Одним из элементов интенсивных технологий сельскохозяйственного производства является система капельного полива, имеющая определенные преимущества перед другими способами орошения. При использовании в качестве полива системы капельного орошения появляется возможность внесения минеральных удобрений с поливной водой - фертигация. Растворимые удобрения вносятся в течение всего сезона вегетации в оптимальных дозах и концентрациях, рассчитанных по фазам роста и развития каждой культуры. При этом снижается расход удобрений, нагрузка на почву и затраты, необходимые для механизированного внесения минеральных удобрений [7, 8].

По данным исследований различных сельскохозяйственных культур, вклад сорта в рост урожайности варьирует от 7-10% [9]) до 25-40% [10, 11, 12]. Одной из задач наших исследований являлось проследить вклад факторов генотипа, среды и их взаимодействия в урожайность земляники садовой при различных способах удобрения растений и капельном поливе, в полевом опыте.

Объекты и методы исследований. Опыт был заложен в 2009 году, капельный полив и фертигация проводились в 2010-2012 гг. Место исследований - Ленинский район Московской области, почвы дерново-подзолистые окультуренные, среднесуглинистого гранулометрического состава. В течение вегетационного периода раствор минеральных удобрений (ПФР), схожий по составу с используемым в технологиях защищённого грунта, вносился через систему капельного внутрипочвенного полива 2-3 раза в неделю (общая концентрация солей в рабочем растворе в вариантах 2, 3, 4, 5 - 0,9-1,3 %, в варианте 6 - 1,8-2,6%). Состав раствора менялся в зависимости от фенофазы. Схема посадки растений четырехрядная, 80 000 шт./га, гряды шириной 1 м мульчированы черной полиэтиленовой пленкой (вариант № 3- тканым геотекстилем). Сорта земляники садовой - Хоней, Русич, Троицкая, Дукат. Исследования в условиях Московской области показали, что данные сорта устойчивы к неблагоприятным условиям Нечерноземной зоны и обладают высокой потенциальной урожайностью[13].

Схема опыта:

1). Фон (капельный полив, без удобрений).

2). Фон + ПФР, состав которого менялся в зависимости от фенофазы.

3). Фон + ПФР, мульчирование почвы геотекстилем.

4). Фон + ПФР + предпосадочное внесение P - 45 кг д.в./га, К - 90 кг д.в./га (простой суперфосфат и сульфат калия).

5). Фон + ПФР + предпосадочное внесение P - 90 кг д.в./га, К - 150 кг д.в./га (простой суперфосфат и сульфат калия).

6). Фон + 2ПФР/2 - внесение с капельным поливом ПФР двойной концентрации, интервал между внесениями увеличен в 2 раза.

Статистическая обработка данных проводилась по методике Б.А. Доспехова [14], с помощью программы Microsoft Office Excel.

Обсуждения результатов. По данным метеостанции ФГБНУ ВСТИСП, в 2010 - 2012 гг. показатели температуры и осадков варьировали, существенно отличаясь в отдельные годы от средних многолетних показателей по Московской области.

В 2010 г. наблюдалось резкое снижение температуры воздуха в январе (первый раз за 60 лет в Московском регионе в январе не наблюдалось оттепели), а затем существенное повышение средней температуры воздуха в летний период (июль, август). Морозы в январе 2010 года существенно не повлияли на состояние растений, так как к январю сформировался устойчивый и высокий снежный покров, защитивший растения. В 2011 году температура воздуха в летние месяцы была выше средних многолетних значений, но ниже, чем в предыдущем году. Среднемесячная температура воздуха в 2012 году во все сроки вегетации (апрель-август) превышала среднюю многолетнюю величину на 2,2°С в весенние месяцы и на 0,2-1,3°С в летние. В отдельные дни весенних и летних месяцев максимальная температура воздуха достигала 28-32°С. Самые высокие значения температуры почвы наблюдались в 2010 г. в летний период, вследствие сильного повышения температуры воздуха. Этот период пришелся на фенофазу дифференциации цветковых почек растений земляники, в связи с чем в 2011 году продуктивность растений была сильно снижена (таблица 1), как и качество ягод. В остальные годы существенных отличий среднемесячных значений температуры почвы не выявлено.

Годовая сумма осадков в 2010 г. составила 508 мм, в 2011 г. - 572 мм и в 2012 г. - 694 мм. Средний показатель по Московской области - 705 мм. Таким образом, 2012 г. по сумме выпавших осадков отличаются от среднемноголетнего показателя несущественно, тогда как в 2010 и 2011 гг. количество осадков существенно ниже. В 2010 году наблюдалась длительная засуха в летний период (на фоне повышенной температуры воздуха) и кратковременная - в осенний. В 2011 году основным неблагоприятным климатическим фактором развития растений была весенняя засуха: количество осадков в мае и июне ниже нормы. В 2012 году погодные условия в целом не отличались от средних многолетних показателей. В таблице 1 представлена урожайность сортов земляники в разные годы наблюдений в среднем по вариантам.

Таблица 1. Урожайность сортов земляники в разные годы наблюдений, ц/га

Достоверное влияние факторов сорта (генотипа) и условий года во всех вариантах установили с помощью двухфакторного дисперсионного анализа, в вариантах 1, 3, 4, 5, 6 также установлена существенность взаимодействия факторов при формировании урожая земляники (таблица 2).

Рост урожайности наблюдался в вариантах 4 и 5 (с предварительным внесением фосфорно-калийных удобрений), в варианте 6 урожайность снижалась. В контрольном варианте (капельный полив без удобрений) доля влияния генотипа (сорта) на урожай составила 21,1%, доля влияния условий года - 57,9%, кроме того, существенно повлияло на урожай взаимодействие факторов, наблюдался достаточно высокий процент влияния случайных факторов (9,1%).

Таблица 2. Влияние факторов на урожайность земляники в среднем за 3 года наблюдений

По сравнению с контролем, при фертигации насаждений земляники раствором минеральных удобрений не оказало существенного влияния на урожай взаимодействие факторов, наблюдалось увеличение доли влияния на урожай случайных (неучтенных) факторов. Мульчирование почвы геотекстилем (вариант 3) снижало степень влияния на урожайность среды и увеличивало - сорта. В варианте с фертигацией раствором повышенной концентрации (вариант 6) увеличилось влияние на урожайность земляники случайных факторов.

Выводы. Применение фертигации по сравнению с капельным поливом с мульчированием почвы геотекстилем и предварительным внесением фосфорно-калийных удобрений выявляет большую отзывчивость сортов земляники и повышает их долю влияния на урожай. Фертигация растворами минеральных удобрений обычной и повышенной концентрации увеличивало значение в формировании урожая неучтенных факторов, что требует дальнейшего изучения.

Литература

фертигация земляника удобрение орошение

1. Помякшева Л.В., Дебелова Д.Д. Показатели устойчивости продуктивности смородины, крыжовника и вишни в зависимости от пищевого режима // Параметры адаптивности многолетних культур в современных условиях развития садоводства и виноградарства: материалы 5-й Международной дист. науч.-практ. конференции молодых ученых. - Краснодар: СКЗНИИСиВ, 2013. - С.254-259.

2. Тапараускене Л. Оптимальный режим влажности почвы для клубники // Повышение эффективности мелиорации сельскохозяйственных земель: материалы Международной науч.-практ. конференции. - Минск. 2005. - С.400-403.

3. Язвицкий М.Н. Удобрение сада. - М.: Московский рабочий, 1960. - 191 с.

4. Марченко Л.А., Толстогузова В.Г., Попова И.В. Земляника садовая: особенности культуры, агротехника возделывания, сорта для Подмосковья. - М.: ГНУ ВСТИСП РАСХН, 2011. - 22 с.

5. Трушечкин В.Г., Попеско И.Г., Голубева З.И., Язвицкий М.Н. Некоторые вопросы удобрения черной смородины и земляники // Плодоводство и ягодоводство Нечерноземной зоны: сборник научных работ, 1971. - Т. 3. - С. 167-172.

6. Beyaert R.P., Roy R.C., Coelho B.R.B. Irrigation and fertilizer management effects on processing cucumber productivity and water use efficiency //Canadian Journal Plant Science, 2007. - Vol.87. - № 2. - P.355-363.

7. Коновалов С.Н., Помякшева Л.В. Особенности фертигации земляники с капельным поливом при интенсивной технологии выращивания на дерново-подзолистых почвах Московской области // Комплексное применение средств химизации в адаптивно-ландшафтном земледелии: материалы научной конференции молодых ученых. - М.: ВНИИА, 2010. - С. 147-149.

8. Kafkafi U., Tarchitzky J. Fertigation. A tool for efficient fertilizer and water management. - Paris, 2011. - 141 p.

9. Константинова О.Б. Сравнительная оценка адаптивности и качества зерна озимых зерновых культур в условиях лесостепи Кемеровской области: дисс. на соискание уч. степени канд. с/х наук. - Кемерово, 2016. - 156 с.

10. Вавилов, Н.И. Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости // Теоретические основы селекции растений. - Л.: Сельхозгиз, 1935. - Т. 1: Общая селекция растений. - С. 48.

11. Костяненко Л.П. Серые хлеба в Восточной Сибири. - Красноярск: Красноярский ГАУ, 2008. - 299 с.

12. Шевелуха В.С., Морозов А.В. Закономерности в пути управления формированием зерна злаковых. - М.: Колос, 1986. - 54 с.

13. Толстогузова В.Г. О сортах земляники, наиболее устойчивых к неблагоприятным агроклиматическим условиям // Плодоводство и ягодоводство России, 2012. - Т. 31. - Ч. 2. - С. 257-262.

14. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М.Агропромиздат, 1979. - 351 с.

Размещено на Allbest.ru