Режим питания и продуктивность яблони в условиях интенсивных технологий возделывания
На правах рукописи
ЯРОШЕНКО ОЛЕСЯ ВЛАДИМИРОВНА
режим питания и продуктивность яблони в условиях интенсивных технологий возделывания
Специальность 06.01.08 — плодоводство, виноградарство
диссертации на соискание ученой степени
кандидата сельскохозяйственных наук
Работа выполнена в Государственном научном учреждении Северо-Кавказском зональном научно-исследовательском институте садоводства и виноградарства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ СКЗНИИСиВ Россельхозакадемии)
| Научный руководитель | доктор сельскохозяйственных наук, доцент Попова Валентина Петровна |
| Официальные оппоненты: | Воробьёва Татьяна Николаевна, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, ГНУ СКЗНИИСиВ Россельхозакадемии, руководитель испытательной токсикологической лаборатории |
| Дубравина Ирина Викторовна, кандидат биологических наук, доцент, ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный аграрный университет», доцент кафедры плодоводства | |
| Ведущая организация | ГНУ Всероссийский селекционно-технологический институт садоводства и питомниководства Россельхозакадемии |
Защита состоится «4» июля 2013 года в 1000 часов на заседании диссертационного совета Д 006.056.01 в Государственном научном учреждении Северо-Кавказском зональном научно-исследовательском институте садоводства и виноградарства Российской академии сельскохозяйственных наук по адресу: 350901, г. Краснодар, ул. 40 лет Победы, 39.
С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Государственного научного учреждения Северо-Кавказского зонального научно-исследовательского института садоводства и виноградарства Российской академии сельскохозяйственных наук.
Автореферат разослан «___» июня 2013 г.
Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью организации, просим направлять ученому секретарю диссертационного совета по адресу: 350901, г. Краснодар, ул. 40 лет Победы, 39, факс: 8 (861)257-57-02, e-mail: kubansad@kubannet.ru
канд. с.-х. наук В.В. Кудряшова
Общая характеристика работы
Актуальность исследований. В условиях изменяющегося климата наблюдается снижение адаптивности плодовых растений. Сбалансированное питание растений при оптимальном соотношении макро- и микроэлементов способствует их устойчивости к неблагоприятным условиям среды и получению высоких урожаев плодов. Только при полноценном наборе макро- и микроэлементов в выращиваемых плодах они будут обладать хорошими вкусовыми качествами и диетическими свойствами. В современных условиях ведущая роль в повышении эффективности производства плодовой продукции принадлежит интенсивным технологиям, которые способствуют реализации потенциала продуктивности плодовых культур в конкретных природно-климатических условиях. Обязательным элементом интенсивных технологий при возделывании яблони являются системы защиты от вредных объектов. Более интенсивно пестициды используются в садах яблони зимнего срока созревания, плоды которой предназначены для длительного хранения. Применяемые пестициды привносят в агроценоз сада химические элементы, которые могут способствовать нарушению питания растений яблони.
Наряду с этим, по организационно-экономическим причинам в садах практически не вносят органические и основные дозы минеральных удобрений, которые необходимы для поддержания плодородия почв и оптимального питания плодовых растений. Сбалансированное питание растений, определяемое как качество питания, является одним из важных фактров высокой продуктивности агроценозов и формирования высокотоварных плодов (Церлинг, 1980).
До последнего времени вопросу изучения качества питания яблони на фоне воздействия комплекса пестицидов и агрохимикатов в насаждениях, возделываемых по интенсивным технологиям, достаточного внимания не уделялось. Установленные зависимости содержания макро- и микроэлементов и их соотношения в системе «почва-растение-плоды» агроценоза яблони должны составить основу новых технологических регламентов для создания высокоточных технологий возделывания яблони с учётом зональных особенностей.
Целью исследований являлось выявление закономерностей содержания макро- и микроэлементов в системе «почва–растение–плоды» агроценоза яблони для оптимизации элементов интенсивных технологий возделывания насаждений.
Задачи исследований:
— исследовать динамику накопления макро и микроэлементов в почве и поступления их в листья и плоды яблони в течение вегетационного периода в зависимости от почвенных и погодных условий на фоне интенсивной технологии возделывания;
— определить качество питания яблони по фазам развития;
— изучить влияние содержания макро- и микроэлементов и их соотношений в системе «почва–растение–плоды» на урожайность, ростовые процессы и качество плодов яблони;
— дать оценку экономической эффективности применения органических удобрений в саду яблони.
Научная новизна результатов исследований. Впервые проведена комплексная агроэкологическая оценка содержания макро- и микроэлементов в системе «почва-растения-плоды» ценоза яблони в условиях интенсивной технологии возделывания. Установлена сезонная динамика содержания макро- и микроэлементов в плодах яблони в зависимости от пестицидного фона, внесения органических удобрений в почву сада, почвенно-климатических условий.
Практическая значимость. Установленные особенности накопления макро- и микроэлементов в ценозах яблони являются основой для разработки дифференцированной системы питания плодовых растений, включающей органические и минеральные удобрения в зависимости от почвенно-климатических условий. Установлена эффективность внесения в почву нейтрализованного обогащенного торфа для снижения накопления подвижной меди в почве, ограничения поступления цинка в плоды яблони.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Доказано, что внесение органики в почву сада повышает плодородие выщелоченного чернозёма, проявляющееся в увеличении содержания гумуса, азота, фосфора, калия, подвижных форм микроэлементов, усилении активности агрономически ценных микроорганизмов, ограничении миграции подвижных форм меди.
2. Доказаны зависимости содержания микроэлементов: цинка, меди, марганца и бора в системе «почва-лист-плод» от применяемых средств защиты яблони, внесения органики в почву сада и погодных условий вегетационного периода.
3. Установленные закономерности динамики содержания макро- и микроэлементов в системе «почва-растения-плоды» в плодовых насаждениях яблони, возделываемых по интенсивным технологиям, позволяют разработать дифференцированную систему питания.
Апробация работы. Результаты исследований докладывались и обсуждались на ежегодных отчетах аспирантов, заседаниях методического отдела садоводства СКЗНИИСиВ (Краснодар, 2010-2012 гг.), III, IV и VI всероссийских научно-практических конференциях молодых ученых «Научное обеспечение агропромышленного комплекса» (Краснодар, КубГАУ, 2009, 2010, 2012 гг.), III и IV международных конференциях молодых ученых «Параметры адаптивности многолетних культур в современных условиях развития садоводства и виноградарства» (Краснодар, СКЗНИИСиВ, 2009, 2011 гг.), международных научно-практических конференциях «Высокоточные технологии производства, хранения и переработки плодов и ягод» (Краснодар, СКЗНИИСиВ, 2010 г.), «Научные основы минерального питания и применения удобрений в насаждениях плодовых культур» (Мичуринск, 2010 г.), международной научно-методической конференции учреждений участников Геосети России и стран СНГ «Состояние и перспективы агрохимических исследований в Географической сети опытов с удобрениями» (Москва, 2010 г.), Всероссийском научно-методическом семинаре «Управление минеральным питанием плодовых и ягодных культур в точных технологиях возделывания» (Москва, 2011 г.), международном молодежном конкурсе научно-исследовательских работ «Студент и научно-технический прогресс» посвященном 60-летию Технологического института Южного федерального университета (Таганрог, 2012).
Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 14 печатных работах, из них 3 в рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки Российской Федерации.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 120 страницах, состоит из введения, 3 разделов (состояние изученности вопроса, программа и методы исследований, результаты исследований) выводов и рекомендаций производству, списка используемой литературы, приложений. Включает 12 таблиц, 27 рисунков. Список используемой литературы содержит 189 наименований, в том числе 15 иностранных авторов.
Содержание работы
1. Минеральное питание как фактор продуктивности яблони (обзор литературы). Рассмотрено значение основных элементов питания для яблони. В современных условиях развития садоводства при возделывании яблони по интенсивным технологиям усиливаются экологические проблемы, связанные с антропогенным загрязнением. Недостаточно изучено комплексное влияние средств химизации на содержание макро- и микроэлементов в системе «почва-растение-плоды» в агроценозе яблони. Не разработаны технологические приёмы снижения влияния избыточного поступления микроэлементов в почву и растения яблони.
2. Методы и условия проведения исследований. Исследования проведены в условиях Прикубанской зоны центральной подзоны садоводства Краснодарского края в насаждениях яблони ЗАО «ОПХ «Центральное» (г. Краснодар). Объекты исследований – яблоня сорта Айдаред, 1990 г. посадки, на подвое М9, схема посадки 5х2 м и чернозём выщелоченный малогумусный сверхмощный легкоглинистый. Опыт заложен в 12 кратной повторности, в котором повторностью было дерево-делянка.
Вариант 1. Контроль (без применения средств защиты яблони).
Вариант 2. Система защиты яблони, принятая в хозяйстве.
Вариант 3. Система защиты яблони, принятая в хозяйстве на фоне внесения органики в почву сада.
На варианте 3 в качестве органического удобрения использовали торф обогащенный с нейтральной реакцией среды в дозе 10 т/га, периодичность внесения — один раз в 3 года на расстоянии 0,9-1,1 м от штамбов деревьев на глубину 18-20 см.
Особенностями погодных условий во время проведения исследований были возвратные морозы в 2010 г. – до -4 0С, которые вызвали повреждения цветковых почек и значительное снижение урожая. А также засушливые экстремальные условия в летний период 2010 и 2011 гг., когда дневная температура воздуха в период созревания и налива плодов достигала 30–35 0С.
В работе использовали полевой, лабораторный и статистический методы исследований (рисунок 1).
Образцы почв для агрохимического анализа отбирали агрохимическим буром после съёма плодов (1 декада октября) по слоям: 0-20, 20-40, 40-60 см. В них определяли содержание гумуса методом Тюрина по ГОСТ 26213-91, рН водной вытяжки по ГОСТ 26423-85, содержание нитратного азота дисульфофеноловым методом, содержание подвижного фосфора и обменного калия по методу Чирикова в модификации ЦИНАО — ГОСТ 26204-91, содержание обменного кальция и обменного (подвижного) магния методами ЦИНАО по ГОСТ 25487-85.
Содержание подвижных соединений бора, марганца, цинка, меди, кадмия и свинца определяли в ацетатно-аммонийном буферном растворе с окончанием на спектрометре с индуктивно-связанной плазмой Optima 2100 DV (Методические указания по определению тяжелых металлов в почвах сельхозугодий и продукции растениеводства, 1992).
Рисунок 1- Методы исследований
Гигроскопическую влажность образцов определяли на влагомере весовом серии МХ -50 с дальнейшим расчетом коэффициента влажности. Оценку плодородия почв проводили по уровням обеспеченности гумусом, установленным применительно к садовым почвам (А. В. Бузоверов, 1993), обеспеченности элементами питания по оптимальным уровням, установленным для условий Северного Кавказа и Краснодарского края (А. А. Чундокова, 1990).
Токсичность почвы сада определяли методом биотестов (К. Ш. Казеев, 2003). Самоочищающую способность почвы определяли по активности целлюлозоразрушающих микроорганизмов (С. А. Фёдоров, 1963).
Содержание элементов питания в листьях и плодах яблони определяли после мокрого озоления смесью серной и хлорной кислот из одной навески образца на нагревательном блоке DK 20 с программным профилем температуры: азот — хлораминовым методом по Починку, фосфор — методом Мерфи-Райли с колориметрическим окончанием на фотоколориметре КФК 3, калий — на пламенном спектрофотометре ПФА-354, кальций и магний — комплексонометрическим методом. Содержание валовых форм бора, марганца, меди, цинка, кадмия и свинца определяли из одной навески в пробе, минерализованной в смеси концентрированной азотной кислоты – 8 мл и перекиси водорода – 2 мл в микроволновой системе пробоподготовки МС – 6 с окончанием на спектрометре с индуктивно-связанной плазмой Optima 2100 DV (НТФ «Вольта» 2003).
Оценку качества питания яблони проводили по оптимальным уровням содержания элементов питания и их соотношений в листьях и плодах яблони (В. В. Церлинг, 1980; В. А. Гудковский, 1990; Т. Г. Причко, Л. Д. Чалая, 2011; W. Bergman, 1992).
Наблюдения за состоянием, ростом и плодоношением яблони проводили по программе и методике сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур (1999). Окружность штамбов деревьев и размеры ростовых побегов замеряли ежегодно осенью мерной лентой, силу цветения деревьев определяли по пятибалльной шкале. Урожай плодов учитывали подеревно глазомерно и весовым методом с учётом падалицы. Среднюю массу плода определяли путём взвешивания 100 шт. плодов в трехкратной повторности. Товарные качества плодов определяли во время их съёма и после хранения по ГОСТ 21122-75.
Проводили определение биохимического состава плодов: содержание сухих растворимых веществ рефрактометром — ГОСТ 28561-90, кислотность — титрованием 0,1 Н раствором щелочи, содержание сахаров по Бертрану – ГОСТ 8756.13-87, витамин С по ГОСТ 24556-89, витамин Р по Вигорову (Л. И. Вигоров, 1961).
Статистическую обработку полученного материала осуществляли с использованием методов дисперсионного и корреляционного анализа, описанных Б. А. Доспеховым (1968), с помощью программного обеспечения Microsoft Office Excel 2003.
3. Результаты исследований
3.1. Уровень плодородия и обеспеченность макро- и микроэлементами чернозёма выщелоченного. Содержание гумуса в почве характеризует состояние почвенного плодородия в саду. Установлен средний уровень обеспеченности 0-60 см слоя почвы гумусом – 3-3,6 %. Внесение органических удобрений в почву сада явилось основным фактором накопления гумуса и способствовало увеличению его содержания до 3,9-4,0 %.
Содержание доступных для растений яблони азота, фосфора и калия в почве сада в первую очередь зависело от уровня плодородия почвы и от пополнения её элементами питания. При отсутствии внешней компенсации содержание нитратного азота в почве сада было низким (таблица 1).
Источник статьи: http://dislib.ru/selskohozyaistvo/8645-1-rezhim-pitaniya-produktivnost-yabloni-usloviyah-intensivnih-tehnologiy-vozdelivaniya.php
