Альтернативные экологически безопасные технологии возделывания картофеля при различных способах орошения в условиях аридной зоны

 

2.5. Метеоусловия в годы проведения исследований

 

Каждый регион характеризуется определёнными лимитирующими факторами среды, в связи с чем, адаптация должна быть специфической (Шевелуха, 1986). Регион Нижнего Поволжья относится к зоне рискованного земледелия, характеризуясь резко континентальным климатом. Высокие температуры летом, низкие зимой, большие годовые и летние суточные амплитуды температуры воздуха, малое количество осадков и большая испаряемость.

Средняя годовая температура воздуха изменяется с юга на север от 10о С до 8,5о С. Самый холодный месяц – январь, средняя температура воздуха понижается до – 5о-9,5о С. Самая высокая средняя температура 24о-25о С отмечается в июле. Амплитуда самого холодного и самого теплого месяцев составляет 29о-34о С, что свидетельствует о высокой континентальности климата.

Годовая сумма осадков колеблется от 180-200 мм на юге и до 280-290 мм – на севере. Основное количество осадков (70-75 мм) выпадает в теплое время года. Зимой осадки выпадают в виде мокрого снега, снега и дождя. Часто они носят обложной характер. Летом ливневые дожди сопровождаются грозами, иногда градом.

Среднегодовое давление воздуха при 0о С составляет 765 мм рт. ст. Регион длительное время в году находится под влиянием отрога Сибирского антициклона, имеющего более высокое давление, поэтому характерны восточные, юго-восточные и северо-восточные ветры.

 

Глава 3. ТЕХНОЛОГИЯ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ КАРТОФЕЛЯ

ПРИ КАПЕЛЬНОМ ОРОШЕНИИ

 

В последние годы все более пристальное внимание привлекают публикации, посвященные решению проблем стратегии адаптивной интенсификации технологий возделывания сельскохозяйственных культур, базирующихся на более дифференцированном и комплексном использовании природных ресурсов и техногенных факторов. Основное внимание при этом уделяется экологизации и биологизациии интенсификационных процессов. [2,12,14,18,19,21, 25].

Существует несколько подходов к разработке и оптимизации технологий и управлению технологическими процессами.

Технология возделывания картофеля состоит из отдельных взаимосвязанных элементов: сорт, удобрение, орошение, предшественник, обработка почвы, норма высадки, сроки и схемы посадки, комплекс машин, организация труда и рабочих процессов и другие. [105,109,110,111,112]

Технология выращивания картофеля при капельном орошении предусматривает конкретное количественное и качественное выражение всех этих звеньев, своевременное выполнение которых обеспечивает получение максимальных урожаев в данных почвенно-климатических условиях. Объективной предпосылкой разработки такой технологии в картофелеводстве явилось изменение закономерности в комплексном действии агроприемов и установленное необходимое их количество для получения высоких урожаев [31,32,34,35,42,46,48,49,50,52,53,69].

 

3.1. Система обработки  почвы

 Схемы посадки картофеля

Технология и сорт тесно взаимосвязаны, вместе они определяют необходимый уровень продуктивности, экономическую, энергетическую эффективность растениеводства. От густоты стояния растений зависят соотношение и взаимосвязь жизненных факторов: освещение, влажность, корневое питание, тепловой режим, а также возможность применения механизации с целью снижения затрат труда.

При прочих равных условиях ранние сорта, как правило, необходимо высаживать с более высокой густотой стояния растений (55—70 тыс. куст./га), чем среднепоздние и поздние, так как при этом создаются условия, ускоряющие вегетацию картофеля. К тому же большинство ранних сортов являются малостебельными, кроме того, загущение посадок более продуктивно на орошаемых землях.

Установлено, что с увеличением ширины междурядий с 70 до 90 см при густоте посадке 55 тыс. клубней на 1 га улучшаются условия выращивания картофеля, ускоряются рост и развитие растений, увеличивается урожай, снижается заболеваемость фитофторозом.

В наших опытах при подборе схем посадок мы остановились на наиболее оптимальной для всех схем густоте стояния - 57 тысяч кустов на га.

В комплексе агротехнических мероприятий, направленных на создание оптимальных условий для выращивания картофеля в условиях капельного орошения, важнейшим звеном является система обработки почвы.

Картофель предъявляет повышенные требования к почве и ее обработке. Ему необходим, как правило, глубокий корнеобитаемый слой, наименее засоренный, структурный, с большим запасом питательных веществ. Основоположник Российской сельскохозяйственной науки Болотов А.Т. писал, что «земля, чем рыхлее, тем более родится картофель».[22]

Традиционная основная осенняя обработка включает лущение или дискование и зяблевую вспашку. Обязательным приемом является предварительное удаление послеуборочных остатков с помощью измельчителя КИР-1,5, что облегчает вспашку и обеспечивает ее высокое качество.

Лущение проводят на глубину до 10 см дисковыми гидрофицированными лущильниками ЛДГ-10. На тяжелых почвах применяют тяжелые дисковые двухследные бороны БДТ-3,0.

Осеннюю вспашку проводят плугом с предплужниками на глубину 27-30 см, а при меньшем пахотном горизонте – на всю его глубину с ежегодным углублением на 1-2 см. В результате этого проросшие сорняки хорошо заделываются и перегнивают. Еще лучше вспашку участков под капельное орошение выполнять ярусным прицепным плугом ПЯ-3-35 на глубину 30см. Участки капельного орошения, в основном площадью 10-20 га, очень хорошо подходят для пахоты таким плугом.

Если предшественник люцерна, то во избежание ее отрастания за две недели до пахоты проводят дискование, чтобы подрезать корневые шейки, затем выполняют мелкую безотвальную вспашку. В этом случае корневая шейка полностью отделяется от корней. Ярусный плуг ПЯ-3-35 заделывает растительные остатки люцерны за один проход.

Важнейшим элементом предпосевной подготовки почвы является фрезерная обработка культиватором КВФ-2,8 или КФГ-3,6.

Приемы механической обработки почвы подразделяются на основные и поверхностные. К первым относятся различные виды вспашки плугами (с отвалом или без отвала), глубокое рыхление чизелем, плугом, фрезерование и т.д.; ко вторым – лущение, дискование, культивация, боронование, нарезка гребней, прикатывание и т.д. Они имеют различные затраты энергии. В таблице 8 приведены затраты энергии при выполнении агротехнических приемов трактором Т-150К. Из данных таблицы видно, что максимальные затраты энергии приходятся на вспашку от 672,6 до 1426,6 МДж/га. Наименьшие затраты энергии на боронование и прикатывание, соответственно, от 38,4 до 150 и от 38,4 до 85,4 МДж. В рекомендациях научно-обоснованной системы земледелия приведены схемы обработки почвы. Они являются примерными и должны уточняться и совершенствоваться в каждом хозяйстве [116] (табл. 17).

 

Таблица 17 - Затраты энергии при выполнении агротехнических приемов трактором Т-150К

Агротехнические приемы	Затраты энергии, МДж/га
	минимум	максимум
Прикатывание Боронование Посадка с внесением удобрения Междурядная обработка Лущение Плоскорезная обработка Вспашка (плуг)	38,4 38,4 85,4 89,6 84,8 448,3 672,6	85,4 150 156 200,7 311,7 980,6 1426,6

 

Известно, что сорняки снижают урожай сельскохозяйственных культур, в том числе и картофеля. Кроме того, многие сорные растения являются посредниками в распространении насекомых вредителей сельскохозяйственных растений, возбудителей болезней и т.д.

В таблице 18 представлены данные засоренности картофеля в зависимости от обработки почвы за 2002- 2004 г.г. при капельном орошении.

Таблица 18- Засоренность посадки картофеля в зависимости

от обработки почвы

Обработка почвы	Количество сорняков на 1 м2, шт.			Среднее за 3 года
	2002 г.	2003 г.	2004 г.
Вспашка на 25-27 см	98	145	102	11,5
Вспашка на 25-27 см с предплужником	8	5	7	6,6

 

Из данных таблицы 18 видно, что при вспашке с предплужником в 2002 году сорняков было – 8 шт/ м2, в 2003 – 5 шт/ м2, а в 2004 – 7 шт/ м2. В среднем за 3 года 6,6 шт/ м2. При вспашке на глубину 25-27 см без предплужника засоренность составила в среднем за 3 года - 115 шт/м2, что в 17,4 раз больше.

При вспашке плугом с предплужником хорошо заделываются семена сорняков и корневые остатки. Кроме того, создается благоприятный водный, воздушный и пищевой режимы почвы [29,98,121,146,150].

В самом начале развития растениеводства и земледелия человек столкнулся с необходимостью защищать культурные растения от сорняков, вредителей и болезней. Способы и методы такой защиты от примитивных и единичных в далеком прошлом доросли в наши дни до интегрированных систем. [17,59,80,84,85,114]

На орошаемых землях для ликвидации засоренности посевов сельскохозяйственных культур затрачиваются от 150-700 чел./га [139].

Работами С.А. Каста, Г.А. Чесалина, А.И. Киселева [61] и других исследователей было доказано, что семена сорняков могут прорастать и при больших глубинах заделки с предплужником. Проростки сорняков при этом гибнут, не достигая поверхности, на что обращали внимание многие ученые.

Все задачи обработки почвы в разнообразных условиях нельзя рассматривать по одной схеме и тем более одними и теми же приемами.

Засоренность посевов картофеля при капельном орошении при вспашке с предплужником ниже, чем без предплужника. Отказ от вспашки с предплужником дал худшие результаты по урожаю.

 

Таблица 19 -Влияние обработки почвы на число сорняков и урожай

(среднее за 3 года)

Обработка почвы	Урожай, т /га
Вспашка на 25-27 см без предплужников	1,8
Вспашка на 25-27 см с предплужником	2,8

 

Таким образом, основная обработка почвы с предплужником под картофель при капельном орошении повышала урожайность на 15,2 %.

 

3.2. Уход за посадками

Рыхление почвы и уничтожение прорастающих сорняков в рядке осуществляют переоборудованными рядовыми прополочными боронами КРН –38 с установкой зубьев по профилю гребня или ротационными боронами БРУ –0,7. Образованию рыхлой структуры в гребне способствует применение на первом довсходовом уходе фрезерного культиватора ФПУ - 4,2, оборудованного приспособлением для обработки гребневых посадок картофеля.

Довсходовый период у картофеля весенней посадки составляет 25-30 дней. Правильная организация ухода за полем в этот период определяет величину урожая. Для довсходовых рыхлений используют культиваторы КОН-2,8 и КРН -4,2. Первую междурядную обработку проводят через 6-7 дней после посадки на глубину 14-16 сантиметров. Вторую - через 8-10 дней после первой на глубину 10-12 сантиметров. В наборе рабочих органов агрегата бритвы заменяют долотами. Показал хорошие результаты и может быть рекомендован опыт использования окучивающих рабочих органов при возделывании картофеля в экспериментальном хозяйстве ВНИИОБ [79].

Его особенность в применении для окучивания плоских загортачей, установленных на стойках односторонних лап (бритв).

Посадку проводили по ровной поверхности (схема 70 х 25х 30 см) с использованием рассадопосадочной машины СКН - 6. С нее сняли высаживающие диски, а посадочные клубни подавали вручную. Применение машины на посадке обеспечивает выдержанность междурядий и прямолинейность посадок, что является залогом качественного выполнения последующих обработок. Через 4-5 дней после предпосадочного полива провели довсходовое окучивание слоем 5-8 см. А за ним еще одну- две обработки агрегатом с плоскими загортачами, что обеспечивало эффективное подавление сорняков как в междурядьях, так и в защитных зонах рядков в первые 10-15 дней вегетации.

Картофель очень требователен к наличию влаги в почве при капельном орошении. До появления всходов используются в основном запасы материнского клубня. Максимальную потребность в воде растения испытывают в фазе цветения, когда происходит интенсивное клубнеобразование. При затухании процессов обмена, связанных со старением растений, потребление воды снижается. С учетом этого довсходовое увлажнение проводят лишь на полях при влажности менее 45 – 50% НВ.

В зависимости от погодных условий и сорта, посевы картофеля поливают 4-8 раз (1-2 полива по массовым всходам, 1-2 в фазе цветения, 1 - в фазе пожелтения нижних листьев, поддерживая нижний порог влажности почвы в слое 0,6 м 70-80% НВ). Поливная норма составляет 400-600 м3/га. (Приложение 3)