Влияние системы удобрений на урожайность и качество клубней картофеля

Размещено на http://www.allbest.ru/

Отзыв

На дипломную работу студента 5-го курса агрономического факультета УО «Гродненский государственный аграрный университет» Хмеля Дмитрия Владимировича на тему: «Влияние системы удобрений на урожайность и качество клубней картофеля »

Среди мероприятий, направленных на повышение производительности земледелия важное значения имеет применение удобрений. Изучение различных систем имеют агротехническое значение.

В связи с этим исследования, проведённые Хмель Д.В., имеют актуальное значение для сельскохозяйственного производства.

При проведении исследований автор проявил добросовестность, самостоятельность и трудолюбие, вник в суть поставленной перед ним задачи. Проработал определенный объем литературы по исследуемой теме. Полученные им результаты в дальнейшем можно использовать в производстве.

Данная работа состоит из необходимых разделов и соответствует требованиям, предъявляемым к такого рода работам.

Считаю, что дипломная работа может быть допущена к защите, а ее автор Хмель Д.В.заслуживает присвоения квалификации агронома.

Научный руководитель

кандидат с/х наук, доцент П.Л.Тарасенко

кафедры общего земледелия

12,03..2009г.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Обзор литературы

2. Экспериментальная часть:

2.1.Обоснование и задачи исследований

2.2.Методика и условия проведения исследований

2.3.Результаты исследований

2.4.Экономическое и энергетическое обоснование результатов исследований

3. Охрана труда и окружающей среды

4. Выводы и предложения

5. Список использованной литературы

Приложение

Введение

Картофель, являясь одной из основных продовольственных, кормовых и технических культур, по праву считается вторым хлебом в Беларуси. [С.А. Банадысев и др., 2005]

Картофель Ї это ценная продовольственная культура. Будучи важным источником крахмала и растительного белка, он играет существенную роль в питании населения страны. За вторую половину ХХ века производство картофеля в мире увеличилось на 65%, заметно (более чем в 2 раза) возросла его доля во внешнеторговом обороте. При этом на передний план начала выходить новая товарная группа Ї полуфабрикаты и готовые к употреблению продукты переработки, которые отличаются повышенными вкусовыми свойствами и позволяют экономить время на приготовление пищи. [Р.З. Григорьева и др., 2006]

В Беларуси производство картофеля является традиционным направлением растениеводства, одной из отличительных особенностей национального уклада жизни. Современное картофелеводство характеризуется высокой экономической эффективностью и экспортной направленностью сбыта. Вместе с тем, в 2005 году было отмечено дальнейшее сворачивание производства картофеля сельскохозяйственными предприятиями страны. Посевная площадь составила 47,4 тыс. га, валовой сбор Ї 606 тыс. т, средняя урожайность Ї 146 ц/га, что ниже показателей 2004 года соответственно на 23; 45; 23%. [С.А. Банадысев, 2006]

Необходимо отметить, что производство картофеля в мире наращивается за счет роста урожайности, а не увеличения посевных площадей. В 1967 году, например, картофель в мире занимал 23 млн. га при валовом сборе 307 млн. т и урожайности 135 ц/га. По сравнению с 1967 годом, урожайность картофеля в 2004 году возросла на 30%, а посевные площади сократились почти на 19%. [М.Е. Сумонов, 2006]

Почвенно-климатические условия Беларуси позволяют получать урожаи картофеля 250Ї400 ц/га и выше в зависимости от применяемой технологии, плодородия почвы и биологических особенностей сорта. [А.И. Иващенко, 2007]

Интенсификация сельскохозяйственного производства требует разработки оптимальных вариантов системы удобрения в севооборотах, которые обеспечивали бы воспроизводство и повышение плодородия почвы, рост продуктивности агроценозов на фоне значительного сокращения затрат труда. При этом рекомендуемые технологии должны быть обоснованы с точки зрения охраны почв и окружающей среды. [А.И. Горбылева и др., 2000]

Система удобрений может оказывать существенное влияние на трансформацию водно-физических свойств, органического вещества и азотный режим почвы, доступность элементов питания растениям. В связи с этим для получения высоких устойчивых урожаев картофеля необходима разработка интегрированной системы минерального питания растений [В.А. Разуванов, 2002]

Для изучения этих вопросов нами в 2006 и 2007 гг. был заложен полевой опыт. При проведении исследований на опытном поле Гродненского государственного аграрного университета ставилась задача: изучить влияние различных систем удобрений на урожайность картофеля в зерно-пропашном звене севооборота.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

картофель удобрение урожайность агротехнический

Одной из основных культур, имеющих важное продовольственное значение для Республики Беларусь, является картофель. Среди агротехнических приемов, направленных на повышение урожайности, большая роль принадлежит рациональному применению удобрений под картофель.

Согласно расчетам, проведенным ООН, при существующих темпах роста (0,4% в год в развитых странах и 1,6% - в развивающихся) численность населения Земли к 2025 году может превысить 8 млрд. человек. Для удовлетворения потребностей человечества в продуктах питания в мире необходимо будет производить около 4000 млн. т зерна, что соответствует урожайности в 4,5 т/га. Совершенно очевидно, что такой рост производства зерна при существующих посевных площадях не может быть, достигнут без активного использования минеральных удобрений (В.Г.Гусаков и др., 2005).

В настоящее время производство минеральных удобрений, является одним из наиболее интенсивно развивающихся в мире: только за последние 50 лет его объемы выросли почти в 10 раз. Максимальный уровень производства был отмечен в 1988 г - 155 млн. т, однако в дальнейшем оно сократилось в связи с падением объемов производства в бывших социалистических странах и, особенно, в республиках Советского союза. Спад был настолько значителен, что его не смог компенсировать даже быстрый рост выпуска минеральных удобрений в азиатских странах.

В целях защиты картофеля от вредных организмов в особенности является использование биологически активных веществ. Фаза развития растений определяется их восприимчивость и ответную реакцию на воздействие БАВ. Установлено, что обработка растений картофеля в начальной стадии их вегетации способствует как повышению болезнеустойчивости растений, так и их продуктивности, тогда как в результате применения некоторых препаратов активность применения только на ранних стадиях (О.Н.Зубкевич; М.И. Жукова, 2008).

Удобрения - важнейший фактор интенсификации земледелия. Американские ученые, например, считают, что они обеспечивают свыше 40% прибавки урожая, немецкие поднимают этот показатель до 50%, а французские даже до70%. По интенсивности внесения минеральных удобрений в почву в 80-е годы лидировали страны Западной Европы: Германия, Великобритания, Франция. В настоящее время ситуация меняется, и некоторые европейские страны уже уступили свои позиции активно развивающимся азиатским государствам с быстро растущей численностью населения и ограниченными природными ресурсами, таким как Малайзия, Корея, Вьетнам и др. (А.А.Головач, 2003).

Картофель является культурой весьма требовательной к почвенным условиям, что определяется его физиологическими особенностями: слаборазви-той корневой системой, ее высокой потребностью в кислороде в период интенсивного клубнеобразования. Лучшими для возделывания картофеля являются дерново-подзолистые легкосуглинистые и супесчаные почвы, подстилаемые мореной. Оптимальная кислотность почвы для картофеля рН 5,3 -5,8.

Для получения высоких и стабильных урожаев картофеля необходимо вносить 50 - 60 т/га органических удобрений. Органические удобрения под картофель лучше вносить осенью под зяблевую вспашку. Внесение органических удобрений весной приводит к задержке сроков полевых работ и значительному переуплотнению почвы, неизбежному при проходах техники по влажной почве и вследствие этого, к существенному недобору урожая. К преимуществам осеннего внесения органических удобрений относится и лучшее усвоение картофелем питательных веществ в течение периода вегетации (И.С.Белоус, 1996).

Лучшими формами органических удобрений под картофель являются соломистый навоз и торфонавозные компосты, которые способствуют увеличению запасов гумуса в почвах. При использовании бесподстилочного жидкого навоза дозы внесения его необходимо рассчитывать с учетом содержания в нем азота. Доля азота, вносимого с бесподстилочным навозом, не должна превышать 50 - 80% от общей потребности. Обязательные требования при внесении любых видов органических удобрений - равномерность распределения их по поверхности поля и быстрая заделка в почву в течение 3-5 часов после разбрасывания. (Г.П.Дубиковский и др.,1999).

Лучшей системой удобрения картофеля является органоминеральная. Следует иметь в виду, что высокие урожаи картофеля более 250 ц/га надо планировать только на почвах с благоприятными агрохимическими показателями. (В.В.Лапа и др., 1997). Применение минеральных и органических удобрений оказывает существенное влияние на урожайность и качество картофеля на дерново-подзолистой легкосуглинистой почве. Лучшие показатели урожайности (361 ц/га) получены при внесении под предпосадочную культивацию на фоне применения под зяблевую вспашку 60 т/га соломистого навоза КРС. (Р.З. Григорьева, 2006). Аналогичные результаты получены в опытах Тарасенко П.Л. и др.(2007).

Расчетные дозы азотных удобрений под картофель следует вносить весной в один прием под культивацию или перед нарезкой гребней. В исследованиях Института почвоведения и агрохимии и Института картофелеводства на дерново-подзолистых суглинистых и супесчаных почвах, подстилаемых мореной, дробное внесение азота в два-три приема (до посадки, подкормки по всходам и при высоте куста 15-20 см) не имело преимуществ по сравнению с разовым внесением всей дозы азота в один прием до посадки, но увеличивало энергетические затраты на применение. На качество клубней картофеля, в первую очередь на содержание нитратов, большое влияние оказывают дозы и формы применяемых азотных удобрений. Максимально допустимой дозой азота на фоне 60 - 70 т/га органических удобрений является 120 кг/га. Внесение такой дозы при соблюдении рекомендованных доз фосфорных и калийных удобрений обеспечивает уровень содержания нитратов в клубнях ниже ПДК (150 мг/кг сырого веса) при погодных условиях, близких к средним многолетним, и густоте посадки 55 - 60 тыс. кустов на гектар. Из видов азотных удобрений большее влияние на накопление нитратов в клубнях картофеля оказывает аммиачная селитра, меньше накапливается нитратов при использовании КАС, карбамида и сульфата аммония. Поэтому лучшей формой азотных удобрений под картофель является сульфат аммония, к тому же он почти в 2 раза дешевле мочевины и в 4 раза - аммиачной селитры. Фосфорные удобрения под картофель можно вносить как осенью под зяблевую вспашку, так и весной под предпосевную культивацию. Фосфор хорошо закрепляется в почвенно-поглошаюшем комплексе и в связи с этим практически не вымывается в нижележащие горизонты. Обязательным приемом должно быть внесение 20 - 30 кг/га Р₂0₅ в рядки при посадке картофеля. В этом случае обеспечиваются оптимальные условия фосфорного питания на ранних стадиях развития растений, что способствует росту корневой системы. Из производимых в Республике Беларусь фосфорных удобрений под картофель рекомендуются аммофос и простой аммонизированный суперфосфат.

Хлорсодержащие калийные удобрения на почвах связного гранулометрического состава рекомендуется вносить под картофель осенью под зябь. Виды калийных удобрений - хлористый калий и сульфат калия - по влиянию на урожай практически равноценны. Применение сульфата калия по сравнению с хлористым калием способствует повышению содержания крахмала в клубнях на 0,5 - 0,6%, однако широкое использование его в сельскохозяйственном производстве ограничивается высокой стоимостью. (В.В.Лапа, 2007).

Эффективность вносимых минеральных удобрений во многом определяется способом их внесения и заделки в почву. Оптимальные условия питания для растений создаются, если удобрения вносятся в наиболее влажный слой почвы - на глубину от 10 до 20 см, т. е. в зону размещения основной массы корневой системы. ( В.В.Лапа, 2007).

Для семенного картофеля оптимальным является соотношение элементов питания (N1 : Р : К) 1:1 - 1,2:1,6 - 2, для продовольственного - 1:0,8 - 1:1,5 -1,8. На полях, где существует опасность заражения клубней возбудителем резиновой гнили, азот следует вносить только с учетом обеспеченности им пахотного горизонта. С целью повышения устойчивости картофеля к вирусным болезням рекомендуется использовать микроэлементы: цинк, бор, медь, марганец и др.

Удобрения играют решающую роль в интенсификации картофелеводства, обеспечении высоких урожаев и хорошего качества клубней в конкретных почвенно-климатических условиях. Для этого требуется соблюдение оптимальных норм, сроков и способов внесения, использование наиболее пригодных видов и форм удобрений, которые определяются для каждого хозяйства в зависимости от гранулометрического состава и плодородия почв, планируемой урожайности и особенностей вносимых удобрений. (В.В. Лахмаков, 2004).

Включение в севооборот картофеля дает возможность экономически оправданно применять минеральные удобрения и пестициды, что совершенно необходимо для поддержания плодородия почвы и сдерживания распространения сорняков, вредителей и болезней. (В.И.Макаров, 2007 ).

Повышение урожайности, качество клубней и рентабельности картофелеводства зависят от оптимальных доз удобрений и густоты стояния растений.

Система удобрения картофеля должна обеспечить не только высокий урожай, но и хорошее качество клубней, сбалансированных по химическому составу и с низким содержанием нитратов. Применение удобрений должно обеспечивать получение высоких урожаев лучшего качества для конкретных условий (Е.С.Шершнев, 1999)).

Поглощение питательных элементов картофелем происходит в течении всего вегетационного периода, при чем более быстрыми темпами их потребляют ранние сорта. Наибольшее количество питательных веществ поглощается скороспелыми сортами картофеля во время бутонизации и цветения, а средне- и позднеспелыми - в период интенсивного роста ботвы и начала клубнеобразования. Достаточное снабжение растений всеми основными элементами питания в этот период имеет исключительное значение для формирования урожая.

Применение на посадках картофеля только минеральных удобрений вызывало некоторое снижение содержания меди в клубнях, а при использовании органоминеральной системы значение этого показателя оставалось на уровне контрольного варианта. Не найдено существенных отличий в содержании цинка и железа в клубнях между вариантами систем удобрения.

В опытах Рыбак А.Р. экономически обоснованной системой удобрений под картофель на дерново-подзолистых супесчаных почвах является применение за ротацию севооборота 40 т/га навоза, в том числе непосредственно под картофель - 40 т/га навоза. Она обеспечивает получение урожайности картофеля 227 ц/га с высокими технологическими качествами клубней и высокую окупаемость используемых удобрений. (А.Р.Рыбак, 2005). Внесение 20 т/га навоза на супесчаных почвах повысило урожайность картофеля на 26%. Более существенно сказалось на урожайность внесение 40 т/га навоза, где прибавка по сравнению с контрольной составила 72 ц/га, или была выше на 90 %. Окупаемость одной тонны органических удобрений при внесении 20 т/га навоза составила 105 кг, 40 т/га - 130 кг. Наиболее высокая окупаемость 1 кг действующего вещества азота получена при внесении как на контроле, так и на каждом фоне органических удобрений. Более высокая окупаемость азота урожаем клубней установлена на фоне 20 т/га навоза, чем при внесении 40 т/га. Таким образом, для получения высоких урожаев раннего картофеля необходимо его выращивать при внесении 40 т/га навоза .

В условиях резкого сокращения или полного прекращения использования торфа на удобрение и уменьшения численности поголовья скота обострилась проблема регулирования баланса органического вещества в почве. Проведенные расчеты показывают, что при нынешнем поголовье скота заготовка навоза за стойловый период колеблется в приделах 7-8 т/га. На легких супесчаных почвах необходимо вносить для поддержания бездефицитного баланса гумуса не менее 14 т/га органических удобрений. В связи с этим возникает задача установить наиболее рациональные дозы внесения азотных удобрений под картофель по отдельным предшественникам при дефиците органических удобрений. (П.И. Мазуро, 1998).

Обработка картофеля удобрениями Эколист оказала положительное влияние на урожайность клубней картофеля в вариантах без удобрений, на фоне 50 т/га органических удобрений и на фоне органические удобрения. Прибавка урожайности в соответствующих вариантах составила 21, 23, 48 ц/га. При внесении 50 т/га органических удобрений урожайность клубней картофеля была практически такой же, как и в варианте с применением минеральных удобрений + Эколист.

Пожнивные культуры на корм положительно влияют на урожайность картофеля как при внесении навоза, так и без него, но менее эффективны по сравнению с вариантом, где пожнивная смесь использовалась на зеленое удобрение. Совместное применение пожнивных на сидерат с 20 т/га навоза позволило получить такую же урожайность (149 ц/га) как при внесении 40т/га навоза - 150 т/га клубней. (П.И. Мазуро, 2006).

Диапазон доз минеральных удобрений, обеспечивающий максимальную продуктивность растений, не является постоянным и зависит от биологических особенностей сорта, свойств почвы и приемов внесение азотных удобрений (Н.Е Мурашко, 2006).

Первостепенную роль в формировании высоких урожаев картофеля играют азотные удобрения. Его доля в этом процессе составляет не менее 20%. Однако для получения высоких урожаев и хорошего качества клубней оно должно быть доступно растениям в необходимой форме и в нужном количестве. Высокое одностороннее питание азотом способствует росту растений картофеля, но одновременно тормозит развитие клубней и снижает их качество.

Результаты исследований показали, что в среднем по опыту сорта имели урожайность клубней 30 - 35т/га. Возрастающие дозы азотных удобрений существенно увеличивали урожай клубней картофеля. Однако сорта по-разному реагировали на повышение уровня азотного питания. Так, результаты четырехлетних исследований показали, что только сорт Живица достоверно повышал урожай клубней до уровня 120 кг азота на гектар. У сортов Орхидея, Скарб и Гарант достоверная прибавка урожая была до уровня N90, у сорта Выток - до N60. При дальнейшем увеличении доз азотных удобрений прибавка урожая, у этих сортов была незначительной. При этом снижалась окупаемость азотных удобрений урожаем. Коэффициент энергетической эффективности оставался практически неизменным. Правильное соотношение внесенных минеральных удобрений способствует снижению содержания нитратов. Также многое зависит от структуры почвы, влажности и солнечной радиации. Резко повышается количество нитратов и нитритов при внесении азота свыше 100 - 120кг/га. Если фосфор улучшает кулинарные качества и снижает содержание нитратов и нитритов, то калий улучшает биологическую ценность протеина и не влияет на количество нитратов (Т.А.Анохина и др.,2005). Но с другой стороны, накопление нитратов - это биохимический процесс необходимый для нормальной фотосинтетической деятельности растений.

Из форм азотных удобрений больше всего оказывает отрицательное влияние на накопление нитратов в клубнях картофеля аммиачная селитра, меньше накапливается нитратов при использовании КАС, карбамида и сульфата аммония. Поэтому основной рекомендуемой формой азотных удобрений под картофель является сульфат аммония. (Ю.Ф.Лысенко и др. , 1998).

Однако азот не является лимитирующим фактором повышения содержания нитратов в клубнях. Таким фактором в большинстве случаев является окружающая среда или погодные условия.

Таким образом, в зависимости от назначения и характера использования картофеля можно регулировать урожайность и качественные показатели в значительных пределах, изменяя условия питания за счет сочетания различных норм минеральных и органических удобрений.

Ежегодное применение фосфорных удобрений в высоких дозах на почвах, высоко обеспеченных подвижным фосфором, может привести к «зафосфачиванию» почвы и дисбалансу минерального питания растений.

Содержание калия в почве в доступной для картофеля форме непостоянно, оно находится в прямой зависимости от влажности. Чем больше влажность, тем калий более доступен, поэтому влияние калийных удобрений на урожайность картофеля больше проявляется в засушливые годы. (Ф..Н.Леонов и др.,2007).

Рациональное применение минеральных удобрений, правильное, сбалансированное сочетание их доз под картофель не уменьшает содержание крахмала в клубнях или даже увеличивает его количество в них.

Вопросами внесения минеральных удобрений под картофель занимались многие исследователи, но локальному внутри почвенному размещению их с применением машин фрезерного типа при нарезке гребней уделяется недостаточное внимание. Исследования показали, что при применении фрезерных культиваторов-удобрителей можно получить прибавку урожая до 50% при экономии 50 - 60% удобрений. (И..В.Шибанова и др.,1999).

Из приведенного анализа источников литературы видно, что на урожайность существенное влияние оказывают применяемые дозы органических и минеральных удобрений, особенно азотных. При этом для каждого сорта существует свой оптимум в применении данного вида удобрении.

В.В. Лапа и Н.Н. Ивахненко (1999) установили, что в условиях дерново-подзолистых супесчаных почв Беларуси, подстилаемых песками и хорошо обеспеченных фосфором и калием, максимальный урожай клубней картофеля сорта Орбита (234 ц/га в среднем за три года) при применении органо-минеральной системы удобрений был получен в варианте N₆₀P₄₀K₁₂₀ + 70 т/га навоза КРС.

Этот вариант системы удобрения обеспечил достаточно высокие параметры окупаемости удобрений Ї 21,4 кг клубней на 1 кг NPK и 55 кг Ї на 1 кг азота, при этом сохранилось высокое качество продукции. Содержание крахмала в клубнях составило в среднем 13,7%, белка Ї 10%, а содержание нитратов было ниже ПДК Ї 83 мг/кг сырой массы.

Изучение различных систем удобрений проводилось А.Р. Рыбак (2005) в длительном полевом стационарном опыте на двух полях. Даже без применения удобрений, только за счет естественного плодородия почвы в благоприятные по климатическим условиям годы получена сравнительно неплохая урожайность картофеля (153 ц/га в среднем за два года). При этом содержание крахмала в клубнях было самым высоким и составило 18,66%. Внесение только одних минеральных удобрений из расчета N₉₀P₆₀K₁₂₀ увеличило урожай клубней на 56 ц/га или на 37% при содержании крахмала 17,25%.

Исследованиями установлена высокая эффективность применения под картофель органических удобрений. Так, внесение только 20 т/га соломистого навоза дополнительно к вышеприведенной дозе минеральных удобрений повысило урожайность картофеля еще на 15 ц/га.

В опытах Адамович М.Э и др. (2008) установлено, что возрастающая роль азота приводит к снижению содержания крахмала в клубнях картофеля.

В своих исследованиях В.И. Макаров (2007) выяснил, что минеральные удобрения влияли не только на урожай, но и на качество клубней, способствовали повышению товарности. Так, в варианте без удобрений у сорта Пушкинец она составила 86,6%; у Петербургского Ї 87,5%. При внесении удобрений в расчете на урожай 20 т/га она увеличилась и достигла 91,2% и 91,8%, а в расчете на 40 т/га Ї 95,0% и 96,7%.

При внесении минеральных удобрений в расчете на получение урожая 20 и 40 т/га растения картофеля интенсивно развивали подземную часть, что способствовало образованию большего числа клубней и создавало предпосылки для формирования более высокого урожая клубней.

При внесении только минеральных удобрений под картофель, увеличивается количество бактерий аминофиксаторов и акцинамицетов (Пляуга А.Я. и др., 2008).

А.Н. Снопов (2003) пишет, что дерново-подзолистые супесчаные почвы нашей области характеризуются невысоким содержанием гумуса (менее 2%). Для повышения плодородия таких земель и получения более высокого выхода сельскохозяйственной продукции важное значение имеет внесение органических удобрений.

Применение минеральных удобрений сильнее всего влияет на сбор сырого протеина, а почвенное плодородие и торфяной навоз - на урожайность клубней, выход сухого вещества и крахмала с 1 га.

Г.А. Гесть считает (2003), что при недостатке органических удобрений целесообразно вносить в почву 20 т/га навоза и размещать картофель после пожнивных культур, с урожаем которых поступает в почву более 22 т/га органического вещества, применяя при этом их запашку плугом.

По мнению Ф.Н. Леонова и др. (2007) лучшими системами с агрономической и экономической точек зрения следует считать под картофель отвальную обработку почвы и органо-минеральную систему удобрения: 40 т/га навоза + N₁₁₀P₁₀K₁₉₀. Урожайность клубней 245 ц/га.

В своих опытах А.И.Горбылев и др. (2000) установил, что в зерно-пропашном севообороте продуктивность была выше на фоне сочетания NPK+солома, а из способов обработки почвы выделялась отвальная глубокая с разуплотнением подпахотного горизонта..

Обобщив и проанализировав специальную литературу по теме дипломной работы, можно сделать заключение, что одной из важнейших задач современного сельскохозяйственного производства является получение экономически обоснованного максимума продуктивности сельскохозяйственных культур с высоким качеством продукции при условии повышения плодородия почв или поддержания его на достигнутом уровне. Решение этой задачи возможно только путем создания оптимальной системы удобрения.

В связи с этим возникает много спорных вопросов, поэтому тема дипломной работы, на наш взгляд, имеет не только теоретическое, но и практическое значение, которое помогает еще глубже рассмотреть данную проблему.

2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

2.1 Обоснование и задачи исследований

Для получения высоких урожаев сельскохозяйственных культур необходимо оптимальное сочетание всех урожаеобразующих элементов. И не последнее место в том сочетании занимает система удобрений.

Общепризнанная роль органического вещества, в частности, гуминовых соединений, некоторых катионов (Са, Al, Fe) в процессах структуро-образования и образования водопрочных агрегатов. Способностью к оструктуриванию и ее водопрочностью обладают почвы с высоким содержанием гумуса и глинистых частиц, почвенно-поглощающий комплекс которых насыщен кальцием.

На количество и качество органических веществ в растениях большое влияние оказывают условия их питания. Достаточное содержание азота в почве увеличивает образование белков и аминокислот в растениях. Фосфорные и калийные удобрения способствуют накоплению углеводов - сахаров, крахмала, клетчатки и жиров.

Система удобрений устанавливает дозы с учетом комплекса свойств почв, биологических особенностей возделываемой культуры и предшественников, исходя из получения не максимальной, а рациональной, экологически и экономически обоснованной урожайности, которая обычно находится на уровне 90-95% от максимально возможной.

Задачи исследований:

Установить влияние различных систем удобрений на агрофизические свойства почвы;

Выявить влияние различных систем удобрений на влажность почвы в посадках картофеля;

Изучить влияние различных систем удобрений на засоренность при посадке картофеля;

Выяснить, какая система удобрений обеспечивает максимальную урожайность картофеля;

Дать экономическую и энергетическую оценку различным системам удобрений.

2.2 Методика и условия проведения исследований

Опыт был проведен в течение 2006-2007гг. на опытном поле УО «Гродненский государственный аграрный университет». Почва опытного участка дерново-подзолистая рыхло-супесчаная, развивающаяся на супеси, подстилаемой моренным суглинком с глубины 0,5 м.

Данные агрохимических анализов свидетельствуют о достаточно высокой степени окультуренности почвы. Мощность пахотного горизонта составляет 0-25 см. Почва характеризуется средним содержанием гумуса (1,95%), реакцией среды близкой к нейтральной (6), высокой обеспеченностью фосфором (275-290 мг/кг почвы) и средней калием (176-197 мг/кг почвы).

Исследования проводились в стационарном опыте в семипольном севообороте со следующим чередованием культур:

Пелюшко - овсяная смесь на зеленую массу + райграс однолетний

Ячмень

Овес

Картофель

Ячмень + клевер

Клевер

Озимое тритикале

Картофель являлся четвертой культурой в севообороте со следующей системой удобрений:

Без удобрений (контроль)

Минеральная (N₁₃₀ P₇₅K₂₄₀)

Органическая (85 т/га навоза)

Органо-минеральная (60 т/га навоза + N₅₀ P₃₀K₄₀)

Согласно системе удобрений вносились различные дозы азотных, фосфорных и калийных удобрений. Азотные удобрения вносились в основное внесение под предпосевную культивацию. Фосфорные и калийные удобрения были внесены под основную обработку осенью.

Использовались удобрения: органические - подстилочный навоз; минеральные - мочевина, двойной суперфосфат аммонизированный и хлористый калий.

Опыт закладывался в соответствии с общепринятой методикой. Размер делянки 96 м², учетная площадь 50 м², повторность четырехкратная.

Посадку картофеля осуществляли 6 мая в 2006 году и 5 мая в 2007 году.

Для посадки использовали сорт картофеля Скарб. Способ посадки использовали рядовой с междурядиями 70 см. Глубина заделки клубней относительно вершины гребня на легких почвах - 10-12 см. Высота гребня составила 16-20 см от дна борозды.

Уход за посадками картофеля осуществляли согласно технологической карты (см. прил.1).

Уборка проводилась 10-11 сентября поделяночно. Клубни с каждой делянки взвешивались отдельно, и затем определялась урожайность в ц/га.

Проводились следующие учеты и наблюдения:

Определение плотности почвы;

Определение пористости почвы;

Определение влажности почвы;

Определение урожайности;

Определение экономической и энергетической эффективностей систем удобрений.

Плотность почвы определялась в фазу полных всходов перед уборкой картофеля при помощи металлических цилиндров (патронов), которые погружались в почву на необходимую глубину (0-20 см). Для погружения на необходимую глубину использовали цилиндр-бур. Из отобранного образца брали почву на влажность.

Плотность почвы определялась по формуле:

р = Р_с / V, где

р - плотность почвы, г/см³;

Р_с -- масса абсолютно сухой почвы в цилиндре, г;

V - объем образца почвы, см³.

Пробы почвы для определения влажности брали в полевых условиях, используя игольчатый бур. Почву высыпали в предварительно взвешенный стаканчик, закрывали крышкой и взвешивали. В лаборатории снимали крышки и пробы помещали в сушильный шкаф. Почву высушивали до постоянной массы при температуре 100-105°С. Стаканчики охлаждали до комнатной температуры и взвешивали. При определении влажности почвы использовали следующую формулу:

где

В_о - влажность почвы, %;

В - масса стаканчика, г;

B₁ - масса стаканчика с почвой до сушки, г;

В₂ - масса стаканчика с сухой почвой, г.

Климатическая зона, в которую входит Гродненская область, характеризуется умеренно-теплым климатом с мягкой зимой. Зима начинается в конце ноября. В это время происходит систематическое вторжение холодных воздушных масс, появляется первый снежный покров, который может сходить и вновь образовываться, затяжные моросящие дожди чередуются с мокрым снегом. Интенсивно понижается температура воздуха. Общая продолжительность зимы около четырех месяцев.

Преимущественно мягкий характер зимы в Гродненском районе объясняется влиянием теплых воздушных морских масс Атлантики и Средиземного моря. Частая смена этих воздушных масс холодными арктическими или континентальными ветрами приводит к постоянной смене морозных и оттепельных периодов. Средняя суточная температура воздуха зимой может колебаться в широких пределах от +5+10 до -30-35°С, но преобладает все же средняя суточная температура (0-10°С).

Весна начинается в конце марта, когда средняя суточная температура воздуха становится положительной. В результате быстрого роста температуры устойчивый снежный покров разрушается, начинает оттаивать почва. Весной температура воздуха может колебаться в широких пределах, в целом преобладают положительные температуры до +10°С Весной отмечается наименьшее число дней с осадками (в среднем 13-15 дней в каждом месяце). Весенняя погода неустойчива.

Окончанием весны и приходом лета можно считать переход средней суточной температуры воздуха через +19°С. Лето в Беларуси является самым продолжительным сезоном года. Продолжительность его в восточных областях исчисляется в 100-110 и в западных 106-119 дней. На лето приходится 65-70% годовой нормы солнечного сияния. Средняя температура июля составляет на территории республики +17+19°С. Лето умеренно-теплое и достаточно влажное с постепенным переходом к осени.

В Гродненском районе начало осени приходится в среднем на 28 сентября, при переходе средней суточной температуры воздуха через +10°С к меньшим значениям. Понижение температуры воздуха сопровождается повышением относительной влажности. Осень продолжается 67-73 дня. Среднегодовая температура воздуха составляет +6,7°С.

Согласно многолетним данным, среднее годовое количество осадков Гродненском района находится в пределах 500-700 мм. За вегетационный период выпадает 67-75% годовой сумы. Однако отмечаются также засушливые годы, когда за период вегетации растений (апрель-сентябрь) количество их снижается до 250-275 мм при норме 380-500 мм.

Рис.1 Диаграмма изменения осадков за 2006-2007гг



Рис.2. График изменения температуры воздуха за 2006-2007 гг.

Существенное влияние на формирование урожая картофеля оказывают погодные условия, в частности температура воздуха и количество выпавших осадков (рис. 1, 2).

В 2006 году температурный режим периода вегетации был повышенным. Начало вегетации картофеля (май) проходило в условиях повышенной температуры воздуха и недостаточного количества осадков (на 13,8…17,8 мм ниже нормы) (прил. 2).

В середине вегетации (июнь-июль) также отличался значительный дефицит влаги (51,4; 11,1 мм соответственно) и повышенная температура воздуха - на 0,4…3,6⁰С больше среднемноголетних данных (рис. 1,2). Эти условия способствовали замедлению роста растений и усилению процессов развития.

В августе количество осадков почти в 2 раза превышало среднемноголетние данные, а температура воздуха была на 1,0⁰С выше нормы.

В целом условия увлажнения вегетационного периода в 2007 году были не очень благоприятными для роста и развития (рис.1).

2.3 Результаты исследований

Полученные нами данные в результате проведенных исследований показали, что системы удобрений оказывают влияние на ряд показателей, и непосредственно, на агрегатный состав.

Таблица 1

Содержание почвенных агрегатов размером 0,25-10 мм в пахотном слое почвы после уборки (в % к массе почвы)

Система удобрений	Картофель
	2006г.	2007г.
	возд. сухая стр-ра почвы	водопро-чная стр-ра почвы	возд. сухая стр-ра почвы	водопрочная стр-ра почвы
Без удобрений	58,3	37,0	57,1	36,6
Минеральная	59,4	41,3	59,1	41,3
Органическая	61,2	48,7	61,1	48,4
Органо-минеральная	62,5	49,8	62,1	50,1

По данным таблицы 1, можно сказать, что воздушно-сухая структура почвы содержит больше почвенных агрегатов размером 0,25-10 мм в пахотном слое почвы после уборки на органно-минеральной системе удобрений (62,5% к массе почвы в 2006г. и 62,1% в 2007г.). А меньше всего таких почвенных агрегатов данная структура почвы содержит в варианте без удобрений (58,3% к массе почвы в 2006г. и 57,1% в 2007г.).

Водопрочная структура почвы характеризуется низким содержанием почвенных агрегатов размером 0,25-10 мм в пахотном слое почвы после уборки в варианте без удобрений (37,0% к массе почвы в 2006г. и 36,6% в 2007г.) , а их высокое содержание отмечено при органно-минеральной системе удобрений (49,8% к массе почвы в 2006г., 50,1% в 2007г.).

Обобщив эти данные, можно сделать вывод, что наиболее благоприятными являются органо-минеральная система удобрений.

Таблица 2

Влияние систем удобрений на плотность почвы в посадках картофеля, г/см³

Система удо-брений	Глуби-на, см	Картофель
		2006г.	2007г.	Среднее
		всходы	уборка	всходы	уборка	всходы	уборка
Без удоб-рений	0-10	1,18	1,30	1,19	1,29	1,19	1,30
	10-20	1,28	1,37	1,30	1,35	1,20	1,36
Мине-ральная	0-10	1,16	1,32	1,17	1,32	1,17	1,32
	10-20	1,27	1,25	1,36	1,34	1,26	1,35
Орга-ническая	0-10	1,15	1,26	1,15	1,27	1,15	1,27
	10-20	1,24	1,33	1,25	1,32	1,25	1,33
Органо-мине-ральная	0-10	1,15	1,26	1,16	1,25	1,16	1,26
	10-20	1,27	1,38	1,28	1,38	1,28	1,38

Анализируя таблицу 2, можно сделать вывод, что при всходах картофеля органо-минеральная система удобрений уменьшает плотность почвы на глубине 0-10 см (1,15 г/см³), а на глубине 10-20 см (1,29 г/см³) - увеличивает.

К моменту уборки плотность почвы в посадках картофеля увеличивается. Наибольшую плотность почвы можно отметить в момент уборки при органо-минеральной системе удобрений на глубине 10-20 см (1,28 г/см³), а на глубине 0-10 см минеральной системе удобрений (1,26 см³).

В таблице 3 представлена влажность почвы в посадках картофеля. Самая высокая влажность наблюдается в варианте без удобрений (18,6% - 0-10 см и 20,1% на 10-20 см).

Таблица 3

Влияние систем удобрений на влажность почвы, %

Система удобрений	Горизонт,см	Картофель
		2006 г.	2007г.	среднее
		всходы	уборка	всходы	уборка	всходы	уборка
Без удобрений	0-10	12,4	21,4	13,5	15,8	13,0	18,6
	10-20	14,7	23,1	15,1	17,1	14,9	20,1
Минеральная	0-10	11,9	20,9	12,3	14,9	12,1	17,9
	10-20	14,0	22,5	15,4	15,8	14,7	19,2
Органическая	0-10	13,1	21,9	14,2	16,0	13,7	19,0
	10-20	15,2	22,8	15,8	16,9	15,5	19,9
Органо-минеральная	0-10	12,9	19,1	14,1	15,4	13,5	17,3
	10-20	16,2	22,3	16,0	16,8	16,1	19,6

Самая низкая влажность наблюдается в варианте с минеральной системой удобрений при всходах (12,1%).

Из сказанного видно, что на влажность почвы оказывают влияние как органические, так и минеральные удобрения.

Самой высокой засоренностью посадок картофеля обладает вариант с органической системой удобрений до химической прополки (117 шт/м²). А самый низкий показатель в варианте без удобрений (19 шт/м²).

Данные показывают, что внесение удобрений увеличивает засоренность посадок картофеля, а химическая прополка значительно снижает ее не зависимо от изучаемых вариантов.

Таблица 4

Засоренность посадок картофеля, шт/м²

Система удобрений	2006г.	2007г.	Среднее
	до хим. прополки	перед уборкой	до хим. прополки	перед уборкой	до хим. прополки	перед уборкой
Без удобрений	97	22	84	16	91	19
Минеральная	103	24	93	15	98	20
Органическая	118	27	116	23	117	25
Органо-минеральная	120	28	117	22	119	25

Учет урожайности картофеля (табл. 5) в зависимости от систем удобрений показывает, что самая большая урожайность наблюдается в варианте с органо-минеральной системой удобрений (357 ц/га), а самая низкая - в варианте без удобрений (235 ц/га). Варианты с минеральной и органической системой удобрений практически не отличаются по урожайности.

Таблица 5

Урожайность картофеля в зависимости от систем удобрений

Система удобрений	Урожайность с 1 ц/га
	2006г.	2007г.	среднее
Без удобрений	224	246	235
Минеральная	319	387	353
Органическая	316	388	352
Органо-минеральная	316	398	357
НСР005	14,8	22,1

Представленный выход крахмала, показывает, что в варианте без удобрений содержание крахмала в клубнях картофеля самой высокое (15,35%). Минеральная система удобрений несколько снижает содержание крахмала (на - 1,52% по отношению к контролю).

Таблица 6

Содержание крахмала в клубнях картофеля (%) в зависимости от систем удобрений на фоне отвальной обработки почвы

	2006г.	2007г.	Среднее	±к контролю
Без удобрений	15,48	15,21	15,35	-
Минеральная	14,77	13,13	13,95	-1,52
Органическая	15,23	14,11	14,72	-0,63
Органо-минеральная	14,86	14,06	14,49	-0.87

Наибольший сбор крахмала картофеля (табл.7) наблюдается при органо-минеральной системе удобрений (56,0ц/га - 2007г.).

Самым низким показателем характеризуется вариант без удобрений (34,8 ц/га в 2006 году и 37,4 ц/га в 2007 году.). В целом выход крахмала зависит от урожайности картофеля и незначительно от системы удобрений.

Таблица 7

Сбор крахмала картофеля в зависимости от систем удобрений, ц/га

Система удобрений	Годы исследований
	2006г.	2007г.
Без удобрений	34,8	37,4
Минеральная	47,1	50,8
Органическая	48,1	54,7
Органо-минеральная	47,0	56,0

Данные таблицы 8 показывают влияние систем удобрений на урожайность картофеля. В 2007 году значительно преобладает фракция с массой менее 50г и по сравнению с 2006 годом фракция с массой более 80г занимает самый низкий процент.

Можно также сказать, что органо-минеральная система удобрений увеличивает содержание клубней картофеля с массой 50-80г, а минеральная - с массой менее 50г.

Таблица 8

Влияние систем удобрений на структуру урожая картофеля, %

Система удобрений	2006г.	2007г.
	<50г	50-80г	80г>	<50г	50-80г	80г>
Без удобрений	41,1	20,9	37,7	70,6	17,6	11,6
Минеральная	47,1	22,1	30,8	82,3	14,4	3,3
Органическая	45,5	26,9	27,6	77,9	17,5	6,7
Органо-минеральная	47,2	27,1	25,7	70,9	24,8	4,8

Обобщив все вышеперечисленные данные, можно сделать вывод, что наиболее благоприятной является органо-минеральная система удобрений для увеличения продуктивности картофеля.

2.4 Экономическое и энергетическое обоснование результатов исследований

На современном этапе развития сельского хозяйства важнейшей задачей является повышение урожайности сельскохозяйственных культур, улучшение качества и обеспечение устойчивости производства продукции.

Она решается путем дальнейшей интенсификации отрасли на основе внедрения комплексной механизации, оптимальных способов уборки, улучшения сортового состава и агротехники.

В нашем опыте проводились исследования по выявлению наилучших способов обработки почвы и систем удобрений под картофель.

Экономическое обоснование изучаемых факторов дает возможность выбрать и рекомендовать производству оптимальный вариант, дающий возможность получать максимум продукции при минимуме затрат.

Для оценки экономической эффективности сельскохозяйственного производства используются как натуральные, так и стоимостные показатели.

Таблица 9

Экономическая оценка агротехнических мероприятий при возделывании картофеля

Показатели	Варианты опыта
	без удобрений	минеральная	органическая	органо-минеральная
	246 - 12792 9923 40,3 131,9 0,54 2869 28,9	387 141 20124 9960 27,7 133,4 0,34 10164 102	388 142 20176 10380 26,7 147,9 0,38 9796 94,4	398 152 20696 10418 26,2 149,5 0,38 10278 98,7
1. Урожайность с 1 га, ц
2. Прибавка урожая, ц
3. Стоимость про-дукции, тыс. руб.
4. Производствен-ные затраты на 1 га, тыс. руб.
5. Себестоимость 1 ц продукции, тыс. руб.
6. Затраты труда, чел.-ч.: - на 1 га
- на 1 ц
7. Чистый доход (прибыль) на 1 га, тыс. руб.
8. Уровень рентабельности,%

При расчетах стоимости продукции в качестве цены реализации 1 ц продукции была принята цена 1 ц клубней картофеля на продовольственные цели, равная 52 тыс. руб. Как показали результаты вычислений, наибольшее значение этого показателя имел последний вариант опыта.

Производственные затраты на 1 га площади посадки рассчитывались на основе технологической карты (прил. 1). Самые большие производственные затраты наблюдаются в варианте с органической системой удобрений.

Если рассмотреть показатели себестоимости 1 ц продукции, то можно сделать вывод, что в варианте без удобрений она самая высокая и составляет 40,3 тыс. руб.

Уровень рентабельности по своему экономическому содержанию выражает эффективность сельскохозяйственного производства с точки зрения использования затрат живого и овеществленного труда. В ней находят отражение качество продукции (через изменение прибыли), сроки и объем реализации продукции. Она показывает размер прибыли на единицу стоимости материальных и трудовых затрат на производство и реализацию продукции. Высокий уровень рентабельности (98,7%) и с максимальным чистым доходом (10278 тыс. руб.) характеризуется вариант с органо-минеральной системой удобрений. Вместе с тем, этот вариант характеризуется низкой (26,2 тыс.руб.) себестоимостью 1 ц продукции и затратами труда на ее производство - 149,5 тыс. рублей и 0,38 чел.-ч. соответственно.

В сельском хозяйстве производственные процессы и производство сельскохозяйственной продукции осуществляется при широком использовании машинных технологий, эффективность которых оценивается в основном денежными показателями, которые в условиях рыночной экономики подвержены большим конъюнктурным изменениям и не позволяют объективно определить общественно необходимые затраты средств и ресурсов в производстве. Поэтому, в условиях рыночной экономики целесообразно использовать как самостоятельный и дополнительный критерий -- энергетическую оценку технологических процессов и технологий.

Энергетическая оценка свободна от недостатков традиционных способов и обеспечивает поиск путей разработки ресурсо-энергосберегающих технологических процессов и технологий, наиболее рациональное использование сырья и побочных продуктов.

Цель энергетического анализа - выявление наименее энергоемких технологических процессов и технологий на выполнение каждой технологической операции. Энергетический анализ дает возможность применять в сельскохозяйственном производстве технологические средства и технологии с менее высоким уровнем материальных затрат.

В таблице 10 приведены энергетические характеристики способов обработки почвы и систем удобрений.

Таблица 10

Энергетическая оценка агротехнических мероприятий при возделывании картофеля

Урожайность, ц/га Варианты	Затраты энергии, МДж/га	Выход энергии, МДж	Биоэнергетический коэффициент
Без удобрений	246	6973	93480	13,4
Минеральная	387	7186	147060	20,5
Органическая	388	12821	147440	11,5
Органно-минеральная	398	13034	151240	11,6

Из данных таблицы 10 видно, что в варианте с минеральной системой удобрения биоэнергетический коэффициент самый высокий (20,5), а с органо- минеральной - 11,6.

Таким образом, экономическое обоснование наших исследований показывает, что вариант с органо-минеральной системой удобрения являются наиболее эффективным и его следует рекомендовать для внедрения в производство в хозяйствах республики. А судя по энергетическому обоснованию можно сказать, что лучшей является органно-минеральная и органическая системы удобрений.

3. ОХРАНА ТРУДА И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Провозглашение приоритета жизни и здоровья работников по отношению к результатам производственной деятельности - один из принципов государственной политики в области охраны труда. В свете этого положения необходимо четко осознавать необходимость создания здоровых и безопасных условий труда параллельно с решением производственных задач.

Вообще, труд является условием физического, интеллектуального и психологического развития человека. А здоровье человека - главное его богатство, поэтому охрана труда - социальная проблема.

Согласно ст. 41 Конституции Республики Беларусь гражданам Республики Беларусь гарантируется право на здоровые и безопасные условия труда. Вопросы охраны труда так же регулируются Трудовым Кодексом Республики Беларусь и другими правовыми актами.

Улучшение условий труда - важная социальная и экономическая задача, выполнение которой требует от руководителей и специалистов сельскохозяйственного производства глубоких теоретических знаний и практических навыков в области охраны труда.

Задача охраны труда в растениеводстве состоит в том, чтобы свести к минимуму воздействие на человека опасных и вредных производственных факторов, возникающих на рабочих местах, максимально уменьшить вероятность несчастных случаев и заболеваний работающих, обеспечить комфортные условия труда, способствующие высокой производительности.

Главной задачей администрации предприятия по охране труда является обеспечение здоровых и безопасных условий труда на каждом рабочем месте. Координацию всей организационной деятельности и контроль за работой по созданию необходимых условий труда в хозяйстве осуществляет инженер по охране труда. Главный агроном, как руководитель отрасли растениеводства, несет ответственность за состояние охраны трудав отрасли растениеводства. Он обеспечивает соблюдение норм безопасности, направляет работу специалистов среднего звена, обеспечивает контроль за санитарным состоянием рабочих мест и др. В своей работе главный агроном руководствуется законодательными и нормативными актами, приказами вышестоящих органов и руководителя хозяйства.

Важное место в обучении безопасным методам труда в хозяйстве занимают инструкции по охране труда. Они могут разрабатываться как для работающих отдельных профессий, так и на отдельные виды работ. Обучение охране труда на сельскохозяйственном предприятии предусматривают инструктажи: вводный, первичный, повторный, внеплановый, целевой.

Вводный инструктаж проводится со всеми прибывшими на работу, производственное обучение, практику или командировку инженером по охране труда, с регистрацией в журнале регистрации вводного инструктажа по охране труда.

Первичный инструктаж проводится со всеми принятыми в хозяйство, а также с работниками, переведенными из другого подразделения или с теми, кому поручена новая работа и т.д.

Повторный инструктаж проводят не менее одного раза в шесть месяцев (как правило, перед началом весенне-полевых и уборочных работ).

Внеплановый инструктаж проводят на рабочем месте при изменении технологического процесса, замене или модернизации оборудование, при грубых нарушениях работниками правил безопасности труда, перерывах в работе более шести месяцев и т.д.

Целевой инструктаж проводится с работниками перед проведением работ, на которые оформляется наряд-допуск, ликвидации последствий аварий, стихийных бедствий, выполнении разовым работам, проведение экскурсий на предприятии и массовых мероприятий.

Первичный инструктаж на рабочем месте, повторный, внеплановый, проводят руководители подразделений с регистрацией в журнале регистраций по охране труда или в личной карточке.

Согласно статьям 112-113 Трудового кодекса Республики Беларусь продолжительность рабочего времени должна составлять не более 40 часов в неделю, на вредных работах - не более 35 часов в неделю.