Отчет о научно-исследовательской работе
«Разработать технологию применения интегрированной системы защиты семенного картофеля на основе принципов биологизации и экологической безопасности»

ФГБНУ «Федеральный научный Центр гидротехники и мелиорации имени А.Н.Костикова»
(ФГБНУ «ФНЦ ВНИИГиМ им.А.Н.Костякова»)

А.А.Новиков
Руководитель НИР, зам. директора по научной работе, д-р c.-x. наук
(введение, заключение)

К.А.Родин
Отв. исполнитель, ведущ. наук. сотр., канд. c.-x. наук
(раздел 1-4)

Исполнители:
И.А.Дергачёва - cт.лаб.-исслед.
(раздел 4)
А.С.Кажгалиев - cт.лаб.-исслед.
(разделы 1, 4)
О.П.Комарова - канд.c.-x.наук
нормоконтролер

г.Волгоград, 2024г.

Содержание

Введение

1. Состояние изученности проблемы.

2. Цель, задачи, условия проведения исследований.

2.1. Цель, задачи и схема опыта.

2.2. Погодные условия и почва опытного участка.

2.3. Агротехника в опыте.

3. Методика проведения исследований.

4. Результаты научных исследований.

Заключение

Список использованной литературы.

Введение

Картофель является одним из самых востребованных продуктов питания и занимает второе место после злаков (пшеницы, риса и кукурузы). Его выращивают более чем в 150 странах мира на площади более 19,5 млн.га, а общий объем мирового производства в 2020 году составил 359 млн.тонн.

В Российской Федерации объем производства картофеля по годам колеблется от 28 до 33 млн.тонн, что соответствует третьему месту в мире после Китая и Индии.

Средняя урожайность картофеля в Нижнем Поволжье в последние годы не превышает 24 т/га, что в 3-3,5 раза меньше чем в развитых странах. Такая низкая урожайность картофеля, объясняется тем, что производители картофеля редко обновляют семенной материал в связи с отсутствием адаптированных к условиям гидротермической напряженности климата региона сортов картофеля отечественной селекции.

Перспективным направлением решения данной проблемы в регионе является подбор и адаптация новых отечественных сортов, наиболее адаптированных к условиям Нижнего Поволжья, обладающих высокой продуктивностью, комплексной устойчивостью к болезням и вредителям, товарной привлекательностью и сохранностью клубней.

Учитывая, что производство картофеля в регионе осуществляется только при орошении, особую актуальность приобретает разработка оптимального сочетания параметров водного режима почвы и элементов биологической защиты растений, направленных на получение посадочного материала высокого качества, который в течение длительного времени (3-4 года) может оставаться здоровым и сохранять высокий потенциал продуктивности.

1. Состояние изученности проблемы

Резко континентальный климат Нижневолжского региона определяет необходимость использования орошения для эффективного возделывания картофеля. Климат с частыми продолжительными почвенными и воздушными засухами, а также повышенный инфекционный фон затрудняют получение продукции высокого качества, поскольку напрямую зависят от экстремального температурного режима, а это в свою очередь создает стрессовую нагрузку на растения в период вегетации. Также условия ведут к распространению вирусных, грибковых и фитоплазменных заболеваний, наличие которые мы можем наблюдать в виде закручивания листьев, различных видов мозаик, фитофтороза, альтернариоза и столбура, что ведет к существенному недобору урожая [2, 5, 6].

Соблюдение рекомендованных агротехнологий позволяют только частично снизить негативное влияние гидротермических условий региона на рост и развитие культуры. Также важным условием для формирования высоких урожаев картофеля является использование адаптированных сортов [9]. Поэтому целесообразно в качестве посадочного материала использовать сорта с высокими адаптационными качествами, обладающими пластичностью к местным условиям, сочетающие полевую устойчивость к фитопатогенам, интенсивное нарастание ботвы и клубней с высокими качественными показателями [7, 8].

В связи с повышением доли сельскохозяйственных предприятий в Волгоградской области, возделывающих картофель по промышленной технологии, заметно выросла урожайность культуры: в 2020 году до 17,4т/га, в 2021 до 20,0т/га в сравнении с 13,1т/га в 2013 году [20].

Сортосмена и внедрение новых перспективных сортов являются наиболее эффективными условиями для повышения не только продуктивности, но и улучшения качества картофеля [12, 14].

Определяющим фактором, сдерживающий рост продуктивности картофеля в Нижнем Поволжье, является посадочный материал очень низкого качества со слабой адаптацией к условиям произрастания [7].

Картофель — очень пластичное растение, способное адаптироваться к самым разнообразным условиям выращивания. Этим и объясняются огромные площади его возделывания, широкий ассортимент сортов с разной продолжительностью вегетационного периода, хозяйственно полезными качествами и устойчивостью к неблагоприятным факторам окружающей среды. Однако, несмотря на свою универсальность, картофель остается культурой умеренного климата. По результатам исследований А.Г.Лорха [12], Б.А.Писарева [15], А.В.Коршунова [8, 9], И.П.Кружилина [14] и др., растениям картофеля в течение вегетации, продолжительность которой может колебаться от 60 до 140 дней и более, необходимы умеренные температуры воздуха в пределах 18-23°C, хорошее освещение и достаточное увлажнение рыхлых почв.

В научной литературе, по оценке картофеля к содержанию влаги в почве, нет единства. Так, по мнению многих ученых способность картофеля экономно расходовать влагу, переносить временное обезвоживание и нагревание тканей без отмирания клеток, быстро оправляться от засухи и возобновлять накопление урожая характеризует его, как засухоустойчивое и малотребовательное к влажности почвы растение.

В засушливых южных и юго-восточных районах Российской Федерации орошение картофеля изучалось при различных способах полива (поверхностный по бороздам, дождевание, капельный, мелкодисперсный) и обеспечивало, особенно в засушливые годы, высокую эффективность. По результатам исследований И.П Кружилина [14] и других, урожай картофеля в степной зоне Западной Сибири повышается до 32,6т/га, что в 5,3 раза больше, чем без орошения. На Южном Урале урожайность картофеля при орошении повышается до 31,8-46,6т/га, а без полива изменяется в пределах 7,1-12,4т/га. На светло-каштановых почвах Волго-Донского междуречья, в исследованиях И.П.Кружилина [14,20], урожайность продовольственного картофеля при дождевании rpyппe ранних и среднеранних сортов изменялась от 20,4 до 60,0 и от 24,6 до 66,6т/га соответственно.

В последние годы система семеноводства не регламентировалась установленными стандартами, а система защиты картофеля от болезней и вредителей внедряется не всегда. Все это является основной причиной массового эпизоотического фитофтороза, макроспориоза и других заболеваний. По данным ФГБНУ «ФИЦ Картофеля имени А.Г.Лорха» среднегодовой дефицит урожая картофеля только из-за основных заболеваний (фитофтороз, ризоктониоз, альтернариоз, бактериоз) составляет 29% от валового сбора. Распространенность парши обыкновенных клубней достигает 19-21% до средней и тяжелой степеней, что исключает возможность использования этой части культуры в семенных целях. В хозяйствах, интенсивно выращивающих картофель, при хранении теряется до 15-20% клубней из-за развития гнили [21].

Рост распространенности и вредоносности болезней картофеля связан с резким снижением объема профилактических и защитных мероприятий, нарушением севооборота, отсутствием плодосмена, особенно в фермерских хозяйствах и личных подсобных хозяйствах, недостатком минеральных удобрений, выращиванием сортов, восприимчивых к болезням [2].

На сегодняшний день рынок пестицидов располагает большим набором химических препаратов, которые достаточно эффективно справляются с поставленной задачей защиты растений картофеля от патогенных организмов, но возрастающая пестицидная нагрузка на окружающую среду и спрос населения на экологически чистую продукцию предопределяет более широкое использование в защите растений биологических средств.

Использование биологических средств защиты от патогенных организмов, обладающих избирательным действием, одно из приоритетных направлений по увеличению продуктивности культур, улучшения качества продукции и снижению пестицидной нагрузки.

Во многих странах в настоящее время идет активная разработка беспестицидных технологий защиты сельскохозяйственных культур от болезней и вредителей. Основой этого направления является биологический метод, который должен заменять химическую защиту во всех возможных случаях. Метод основан не на подавлениb фитопатогенных организмов химическими агентами, как это имеет место в случае использования пестицидов, а на стимулировании естественных механизмов формирования защитных реакций с помощью индукторов болезнеустойчивости и микробных препаратов [17, 18, 22].

2. Цель, задачи, условия проведения исследований

2.1 Цель, задачи и схема опыта

 

Цель исследований сводится к обоснованию применения биологических препаратов по фазам роста и развития в условиях орошения при минимизации антропогенного воздействия на окружающую среду.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- определить количество и видовой состав микроорганизмов в почве;

- изучить фитосанитарное состояния посадок картофеля, установить распространенность и вредоносность основных болезней культуры в условиях орошения;

- провести испытание химических и биологических препаратов в защите картофеля от комплекса болезней на различных режимах орошения;

- определить фитопатологическое состояние посадок картофеля и качество клубней;

- обосновать экономическую эффективность систем защиты картофеля от комплекса вредных организмов.

Экспериментальные исследования по решению поставленной проблемы проводились на опытном поле ВНИИОЗ - филиал ФГБУ «ФНЦ ВНИИГиМ им.А.Н.Костякова» (п.Водный Советского района г.Волгограда) в посадках картофеля сорта Гулливер в двухфакторном полевом опыте и включали следующие факторы (рисунок 2.1.1).

Фактор А (водный режим почвы): A₁ — в течение всего периода вегетации картофеля влажность почвы в слое 0,4м поддерживали поливами не ниже 70% HB (А₁); A₂ — в течение всего периода вегетации картофеля влажность почвы в слое 0,4 м поддерживали поливами не ниже 80% HB (А₂)

Фактор В (система защиты картофеля): В₁ — биологическая СЗР; B₂ — химическая СЗР.

Биологическая СЗР включала следующие мероприятия:

а) клубни перед посадкой обрабатывали препаратами Геостим Фит А (3л/т) + Геостим Фит Ж (2л/т) + Гумел Люкс (2л/т) + Гелиос Cyпep (2л/т);

б) при появлении единичных всходов — проводили обработку препаратами Геостим Фит Ж (1,5л/га) + БСка-3 (4л/га) + Импровер (50мл) и междурядную обработку с целью заделки биологических препаратов в прикорневую область;

в) дальнейшие обработки проводили по вегетирующм растениям в фазу активный рост, смыкание в рядке, бутонизация и цветение биопрепаратами: Геостим Фит Ж (1,5л/га) + БСка-3 (4л/га) + Импровер (50мл) + БФТИМ (4л/га) + Гумел Люкс (1,0л/га) + Гелиос Азот (3,0л/га) + Гелиос Трио (0,5л/га) + Гелиос Cyпep (2л/га); при появлении колорадского жука с численностью выше экологических порогов вредоносности добавляли Инсетим (4,0 л/га). В опыте использовались микробиологические препараты производства ООО «Биотехагро» (г.Тимашевск, Краснодарский край).

Химическая СЗР (контроль) включала следующие мероприятия:

а) обработка клубней инсектицидом Максим дозой 0,2л/т;

б) при смыкании рядов растений картофеля обрабатывали фунгицидом Ревус (0,6л/га) + инсектицидом Регент (0,025л/га);

в) обработка в фазу бутонизации фунгицидом Дискор (0,4л/га) + инсектицидом Эфория (0,3л/га);

г) обработка в фазу цветения фунгицидом Танос (0,6л/га) + инсектицидом Регент (0,025л/га).

 

 

70%HB h=0,4м	10м	3 повторение
	10м	2 повторение
	10м	1 повторение
защитная полоса 20м
80%HB h=0,4м	10м	3 повторение
	10м	2 повторение
	10м	1 повторение
			биологическая СЗР	химическая СЗР
			25м	25м
			Гулливер
			50м

Рисунок 2.1.1 — Схема опыта

Расчёт доз минеральных удобрений на планируемую урожайность 30т/га (N₁₅₀P₆₀K₁₃₀) по методике В.И.Филина (1994) [19].

Опыт закладывали методом расщепленных делянок при одноярусном систематическом расположении. Площадь делянки по режиму орошения 448м² и защите — 224м². Площадь опыта 0,4га. Норма посадки 60тыс.шт./га. Способ полива — дождевание.

 

2.2. Погодные условия и почва опытного участка

 

Полевые эксперименты проводились в южной части Волго-Донского междуречья, на орошаемом опытном поле ВНИИОЗ. Климат данной зоны характеризуется континентальностью, засушливостью и изменчивостью. Показатель континентальности климата составляет 206-250%. Общая продолжительность тёплого периода составляет 171-175 суток с суммой температур 3300—3500°С. Самые жаркие месяцы — июль и август. За тёплый период насчитывается 55-60 дней с суховеями. Количество осадков за этот период составляет 175-200мм, а испаряемость 895-1054мм [1].

По условиям влагообеспеченности территория проведения исследований относится к полусухой зоне незначительного увлажнения с гидротермическим коэффициентом 0,4-0,7 и показателем естественного увлажнения 0,10-0,15 [1].

Распределение атмосферных осадков, показатели среднесуточной температуры и относительной влажности воздуха в период вегетации картофеля характеризовались по данным Волгоградского гидрометцентра.

Вегетационный период картофеля в 2023г. по условиям увлажнения атмосферными осадками характеризуется как средний, т.к. вероятность непревышения среднемноголетнего значения с мы атмосферных осадков за вегетацию (𝛴P=136,8мм) составляет 73% (рисунок 2.2.1). По обеспеченности теплом вегетационный период картофеля в 2023 г. характеризуется с вероятностью превышения с мы среднесуточных температур воздуха (𝛴t=3646,9°С.) на 18% (рисунок 2.2.2). При этом гидротермический коэффициент (ГТК) составил 0,4.

Процент обеспеченности, Р, %

Рисунок 2.2.1 — Обеспеченность вегетационного периода
посадок картофеля атмосферными осадками

Рисунок 2.2.2 — Обеспеченность вегетационного периода
посадок картофеля суммой среднесуточных температур воздуха

Почвы опытного участка светло-каштановые тяжелосуглинистые. Характеризуются они небольшой мощностью гумусового горизонта — 0,00-0,26м, и низким содержанием гумуса в пахотном горизонте — 1,29%. По содержанию доступных форм элементов питания почвы характеризуются низкой обеспеченностью азотом, средней — подвижным фосфором и повышенной — обменным калием. Одним из основных агрофизических показателей при оценке почв является плотность с ненарушенным сложением. В среднем для расчетных слоев 0,0-0,4 и 0,0-0,6м она составляет 1,33 и 1,40т/м³, а наименьшая влагоёмкость — 21,18 и 17,40% массы сухой почвы соответственно.

 

2.3. Агротехника в опыте

 

При выращивании картофеля применяли гребневую технологию. Основная обработка почвы складывалась из послеуборочного лущения стерни предшественника, отвальной вспашки на глубину 0,25-0,27м. Весной в третьей декаде марта поле бороновали зубовыми боронами в два следа. До посадки картофеля (20 июня) в целях уничтожения сорняков дважды проводили культивацию (KПC-4) на глубину 0,06-0,08м. Перед нарезкой гребней 28 июня вносили минеральные удобрения, после чего участок обрабатывали доминатором «Румпстад» и формировали гребни гребнеобразователем RF-4 на тяге трактора МТЗ-82. Посадку семенного материала проводили 06 июня 4-х рядной картофелесажалкой СН-4Б нормой 60 тыс.шт./гa.

Рисунок 2.3.1 — Посадка картофеля

При появлении единичных всходов проводилось высокообъемное окучивание на всех вариантах с полным засыпанием всходов. Через двое суток вносили почвенный гербицид «Артист» в дозе 2 л/га, растворённого в 200л воды.

3. Методика проведения исследований

Полевые опыты сопровождались наблюдениями, учётами и измерениями, выполненными при соблюдении требований общепринятых методик опытного дела Доспехова Б.А. (1985) [4], Плешакова В.Н. (1983) [13].

Влажность почвы определяли термостатно-весовым методом, а также почвенным влагомером «AQUATERR M-350» на динамических площадках в 3-x кратной повторности: перед посадкой и во время уборки до глубины 0,6м чepeз каждые 0,10м, а в межполивной период перед поливом и после его проведения, но не реже одного раза в декаду до глубины 0,4м.

Суммарное водопотребление определяли методом водного баланса по упрощенному уравнению А.Н.Костякова (1960) [10]:

 

Е = М + 10𝛍P ± 𝞓W + W_гp     (1)

 

где Е — сумарное водопотребление, м³/га;

М — оросительная норма, м³/га;

Р — сумма выпавших за расчётный период осадков, м³/га;

𝛍 — коэффициент использования осадков;

𝞓W — изменения запасов почвенной влаги за рассматриваемый период времени, м³/га;

W_гp — подпитывание активного слоя почвы грунтовыми водами, м³/га.

 

Поливные нормы определяли по методике А.Н.Костякова (1960) [10]:

 

m=100h𝛼(𝛽_нв-𝛽_пп)     (2)

 

где m — поливная норма, м^З/га;

h — глубина расчетного слоя почвы, м;

𝛼 — плотность почвы в слое h, т/м³;

𝛽_нв — наименьшая влагоемкость, % от массы сухой почвы;

𝛽_пп — влажность почвы перед поливом, % от массы сухой почвы.

 

При предполивном пopoгe влажности почве 80% HB в слое 0,4м поливная норма составляла 230, а для слоя 0,6м — 300 м^З/га. Обеспеченности почв опытного участка питательными веществами определяли по отобранным, перед внесением удобрений, образцам. Образцы почвы отбирали в пахотном (0,00-0,25м) и подпахотном (0,25-0,50м) горизонтах почвы в 3-x кратной повторности на динамических площадках. В почвенных образцах определяли содержание NPK по ГОСТ 26205 [3].

Наблюдения за фазами роста и развития растений проводили по методике «Постановка опытов и проведение исследований по программированию урожаев полевых культур» [16].

Учет биологического урожая проводили взвешиванием его с учетной площади каждой делянки [4].

Качество урожая оценивали по содержанию: крахмала, сухих веществ, витамина «С», нитратов в аналитической лаборатории ВНИИОЗ - филиал ФГБНУ «ФНЦ ВНИИГиМ им.А.Н.Костякова».

Данные урожая обрабатывали методом дисперсионного и корреляционного анализа по Б.А. Доспехову с использованием программ «MS Excel» и «Statistica».

4. Результаты научных исследований

Одной из первоочередных задач при проведении полевого опыта заключалась в определении количества и видового состава микроорганизмов в почве.

В результате микологического анализа почвенных образцов были выделены и идентифицированы 2 группы микромицетов с различной эколого-трофической специализацией (таблица 4.1).

Таблица 4.1 — Результаты микологического анализа почвенных образцов в 2023г.

Поле	КОЕ грибов, тыс.шт. в одном грамме абсолютно сухой почвы
	Penicillium	Trichoderma	Aspergillus	Rhizopus	Cladosporium	Alternaria	Verticillium	Fusarium
Почва опытного участка 02.05.2023г.	112,6	-	5,1	6,4	-	-	1,3	5,1
Почва опытного участка 23.11.2023г. биологическая СЗР	77,7	2,6	3,9	-	-	3,9	-	18,1
Почва опытного участка 23.11.2023г. химическая СЗР	64,8	1,3	-	8,9	1,3	-	-	12,7

Патогенная гpyппa представлена грибами: Verticillium, Fusarium, Alternaria, а сапрофитная: Penicillium, Trichoderma, Aspergillu, Rhizopus, Cladosporium.

При этом следует отметить, что к концу вегетации количественный и видовой состав патогенной микрофлоры меняется в сторону увеличения, но на фоне химической системы защиты количественные показатели ниже, по сравнению с биологической системой защиты.

Рисунок 4.1 — Соотношение эколого-трофических rpyпп
микроскопических грибов, %

Микологический анализ посадочного материала показал сильную зараженность клубней грибами рода Fusarium и среднюю Altemaria (таблица 4.2). Это говорит о наличии условий для развития таких заболеваний как фузариоз и альтернариоз. Обработка клубней перед посадкой как биологическим, так и химическим препаратами в сочетании с дальнейшими обработками по вегетирующим растениям сдерживали развитие болезней, но тем не менее проведенный клубневой анализ в конце вегетации показывает, что на химической защите растений зараженность клубней основными патогенами очень высокая, а при биологической защите она низкая или средняя.

Таблица 4.2 — Результаты микологического анализа клубней картофеля

Варианты	Наименование обнаруженных микроорганизмов
	Fusarium	Alternaria	Verticillium	Rhizoctonia	Phoma	Бактерии
Гулливер (посадочный материал)	+++	++	-	-	-	+++
Гулливер послеуборочный отбор (биологическая СЗР)	++	+	-	++	+	+
Гулливер послеуборочный отбор (химическая СЗР)	+++	+	+	+	+	+++

Примечание: + низкая зараженность; ++ средняя зараженность; +++ сильная заражённость

Из данных таблицы 4.3 видно, что продолжительность периода от посадки до получения всходов и в зависимости от применения системы защиты составило 13-16 суток на биологической и 15-18 суток на химической системе защиты. Связано это с негативным воздействием химического препарата (Максим) на ростовые процессы. К фазе «начало цветения» разница в её наступлении между защитами растений в вариантах водных режимов почвы составляла 2 суток. Самый продолжительный период вегетации отмечался на биологической защите растений и в зависимости от водного режима почвы составлял 98 (70% HB, h=0,4 м) и 102 (80% НВ, h=0,4м) суток.

Таблица 4.3 — Даты наступления фаз роста и развития картофеля

Водный режим почва	Система защиты растений	Фазы роста и развития						Продолжи- тельность вегетации, дней
		по- садка	всхо- ды	бутони- зация	цвете- ние	усы- хание ботвы	созре- вание
70% НВ, h=0,4 м	Биологическая СЗР	06.06	19.06	04.07	18.07	15.08	11.09	98
	Химическая СЗР	06.06	21.06	04.07	16.07	10.08	04.09	91
80% HB, h=0,4 м	Биологическая СЗР	06.06	19.06	04.07	19.07	17.08	15.09	102
	Химическая СЗР	06.06	21.06	04.07	17.07	12.08	08.09	95

Самый продолжительный жизненный цикл растений картофеля отмечался в варианте водного режима почвы 80% HB и в зависимости от системы защиты изменялся от 95 (химическая СЗР) до 102 (биологическая СЗР) суток. В варианте поддержания предполивного порога влажности почвы в слое 0,4 не ниже 70% HB продолжительность жизненного цикла растений картофеля была ниже на 4 суток.

Инфекционный фон на изучаемых вариантах оценивали визуально дважды за вегетацию: по массовым всходам и в фазу «цветения», путем осмотра всех растений на учетной делянке. Учитывали поражаемость вирусными, грибными и бактериальными болезнями

В течение вегетации при визуальной оценке на некоторых растениях отмечались грибные болезни фитофтороз и альтернариоз. Вирусные и бактериальные болезни проявлялись в конце вегетации. Время появления болезней, распространенность и форма проявления не сильно различались в зависимости от применения систем защиты. Степень проявления болезней колебалась от низкой до средней.

Применение биологических препаратов на обоих режимах орошения создавало более благоприятные условия для роста и развития растений картофеля, что и улучшило их биометрические показатели.

Рисунок 4.2 — Обработка посадок картофеля
биологическими препаратами

Так, в варианте при сочетании водного режима почвы не ниже 80% HB в сочетании с биологической системой защиты растений получен самый высокий линейный рост растений 0,73м, который был достоверно большим на 0,18м, чем при сочетании такого же водного режима и химической системы защиты растений. В варианте с водным режимом почвы не ниже 70% HB с применением химической системы защиты растений, который составил 0,53м, а с применением биологической системой увеличивался на 0,11м и составил 0,64м.

Рисунок 4.3 — Надземная масса и масса клубней сорта Гулливер
при разных способах защиты растений:
а — химическая СЗР; б — биологическая СЗР

Аналогичная динамика наблюдается и при формирования надземной массы растений картофеля (рисунок 4.3, таблица 4.4). Максимальная надземная масса была сформирована в фазу цветения при поддержании предполивного пopoгa влажность почвы не ниже 80% HB в сочетании с биологической системой защиты растений и составила 385г/раст., что на 98г/раст больше чем на контрольном варианте.

Таблица 4.4 — Динамика роста ботвы и накопления урожая картофеля, г/куст

Водный режим почвы	Система защиты растений	Ботва		Клубни
		первая динамиеская копка	вторая динамическая копка	первая динамическая копка	вторая динамическая копка	третья динамическая копка
70% НВ, h=0,4 м	Биологическая СЗР	427	304	331	630	630
	Химическая СЗР	290	217	262	429	574
80% HB, h=0,4 м	Биологическая СЗР	444	385	365	660	790
	Химическая СЗР	340	287	299	462	709

Наибольшая масса клубней была накоплена растениями с применением биологической системы защиты при поддержания предполивного пopoгa влажности почвы не ниже 80% HB и составила в фазу начала цветения 365 г/раст., а в период интенсивного клубненакопления (пожелтении нижних листьев) — 660 г/раст., что выше варианта с химической защитой на 18,0 и 30,0% соответственно. При поддержании предполивного пopora влажности почвы не ниже 70% HB при биологической системе защиты растений отмечалась такая же динамика накопления, но с меньшими значениями показателей 331г/раст. и 630г/раст. соответственно.

Анализ графического изображения, представленного на рисунке 4.4 показывает, что наиболее высокая урожайность клубней картофеля получена в варианте биологической системы защиты в сочетании с водным режимом почвы 80% HB в слое 0,4м и в среднем за 3 года составила 31,6т/га, прибавка по отношению к химической системы защиты составила 3,5т/га или 11,1%.

Рисунок 4.4 — Продуктивность картофеля в зависимости
от изучаемых вариантов опыта

В варианте с назначением поливов при снижение предполивного пopoга влажности почвы до 70% HB в сочетании с биологической защитой урожайность клубней снизилась по сравнению со вторым режимом орошения на 4,9т/га, но была выше, чем с применением химической СЗР на 3,9т/га.

Таким образом, выращивание картофеля с применением биозащиты обеспечивает возможность получения урожая, представленного более выровненной фракцией для семеноводства и способствует увеличению валового сбора клубней картофеля (рисунок 4.5).

Рисунок 4.5 — Клубни картофеля в зависимости от системы защиты растений:
а - химическая СЗР; б - биологическая СЗР

Установлены значения суммарного водопотребления картофеля в вариантах с режимами орошения, которое изменялись по годам исследований от 2720 до 3910 м³/га (таблица 4.5).

Таблица 4.5 — Суммарное водопотребление посадок картофеля

Водный режим почва	Приходные статьи водного баланса						Суммарное водопотребление
	оросительная норма		атмосферные осадки		запасы почвенной влаги
	м3/га	%	м3/га	%	м3/га	%	м3/га	%
70% НВ, h=0,4 м	3060	77,2	653	16,5	249	6,3	3962	100
80% HB, h=0,4 м	3680	82,8	653	14,7	110	2,5	4443	100

Суммарное водопотребление картофеля в варианте водного режима почвы составило 3962 м^З/га. В варианте 80% HB в слое 0,4м оно увеличилось до 4443 м^З/га.

Наибольшая доля участия в структуре приходных статей водного баланса посадок картофеля принадлежит оросительной воде (таблица 4.5). Так, в варианте 70% HB в слое 0,4м, доля оросительной воды в суммарном водопотреблении картофеля составляла 72,2%, а в варианте 80% HB она была больше на 5,6%. На долю атмосферных осадков приходилось 14,7-16,5%. Запасы почвенной влаги в суммарном водопотреблении семенного картофеля составляли 2,5-6,3%.

Объективными критериями для культуры картофеля считаются крахмалистость клубней, содержание аскорбиновой кислоты, токсинов в виде NО₃.

Данные химического анализа свидетельствуют о том (рисунок 4.6), что качественные показатели по вариантам опыта находились в допустимых пределах и составили по крахмалу — 11,02-13,71%, нитратам 46,02-102,70 мг/кг, сухому веществу 17,65-19,28%, витамину «С» 31,67-49,22 мг/100г.

Рисунок 4.6 — Показатели содержания питательных веществ и
нитратов в клубнях картофеля

 

Наибольшее количество крахмала было получено в варианте водного режима почвы 80% HB в слое 0,4 м при применении биопрепаратов, которое составило 13,71%, что на 19,6% больше по сравнению с водным режимом почвы не ниже 70% HB в слое 0,4 м в сочетании химической системой защиты.

Оценивая химическую безопасность продукции, ориентировались на содержание в клубнях токсина NO₃ (рисунок 4.6) По действующим санитарным нормам экологически чистыми считаются клубни, в которых наличие NO₃ не превышает 200 мг/кг. Сопоставление результатов анализа с действующей санитарной нормой показывает, что в продукции с применением различных систем защиты, содержание NO₃ значительно ниже допустимого пopoгa 46,02-102,70 мг/кг, хотя при применении химической системы защиты содержание NO₃ повышается на 28,15-30,00% по сравнению с биологической системой защиты.

Аналогичная закономерность прослеживается и при накоплении cyxoгo вещества, поскольку использование биопрепаратов позволило повысить этот показатель по отношению к контрольному на 6,7-6,9%.

Не менее важным показателем является содержание витамина С. Анализируя результаты исследований можно сказать (рисунок 4.6), что наиболее высокие показатели содержания витамина С были получены при поддержании предполивного пoрога почвы не ниже 80% HB в слое 0,4 м и относительно второго варианта водного режима почвы разница составила 9,30 и 3,12 мг/100 г. На фоне применения биопрепаратов содержание витамина С также увеличивается относительно химической системы защиты на 20,6-29,3%.

На основании технологических карт определены производственные расходы по возделыванию картофеля при дождевании. В своих расчётах мы пользовались ценами, сложившимися на вторую половину 2023 года. Цена реализации 1 тонны клубней картофеля для расчётов составляла 20000,0 руб.

Таблица 4.6 — Экономическая эффективность возделывания картофеля 6

Водный режим почвы	Система защиты растений	Урожайность клубней, т/га	Затраты производства на 1га, руб.	Стоимость продукции руб./га	Себесто- имость 1т, руб.	Чистый доход на 1га, руб	Рентабельность, %
70% НВ, h=0,4 м	Биологическая	26,7	219 020	534 000	8 203,0	314 980,0	143,8
	Химическая	22,8	226 289	456 000	9 925,0	229 711,0	101,5
80% HB, h=0,4 м	Биологическая	31,6	222 685	632 000	7 047,0	409 315,0	183,8
	Химическая	28,1	229 954	562 000	8 183,4	332 046,0	144,4

Анализ экономических показателей показывает (таблица 4.6), что в варианте режима орошения 70% HB в слое 0,4 м в сочетании химической защитой получены наименьшие показатели чистого дохода на 1 га 22 9711,0 руб., при рентабельности производства 101,5%.

Максимальные экономические показатели, такие как чистый доход и рентабельность отмечались в варианте режима орошения 80% HB в слое 0,4 м при биологической защите растений и составили 409 315,0 руб./га и 183,8% соответственно.

Заключение

В подзоне светло-каштановых тяжелосуглинистых почв в условиях Нижнего Поволжья при использовании гребневой технологии возделывания картофеля сорта Гулливер на фоне применения минеральных удобрений N₁₉₀P₈₀K_l70 и поддержания в течении всего периода вегетации водного режима почвы не ниже 80% HB в слое 0,4 м в сочетании с биологической системой защиты способствует получения урожайности до 31,6 т/га клубней картофеля, что на 11,0%, чем на химической системе защиты, также применение биопрепаратов повышает содержание крахмала на 12,5% и витамина С — 29,3%, а накопление нитратов снимает на 30,0%.

Список использованной литературы

1. Глобальный климат и почвенный покров России: проявления засухи, мер предупреждения, борьба, ликвидация последствий и адаптационные мероприятия (сельское и лесное хозяйство) / Р.С.Х.Эдельгериев, А.Л.Ива- нов, И.М.Донник и др. // Том 3. — Москва: Издательство МБА, 2021. — 700 с. — ISBN 978-5-6045103-9-1. — DOI 10.52479/978-5-6045103-9-1. — EDN MFABZG.

2. Голованов А.И., Кузнецов Е.И. Основы капельного орошения. — Краснодар: КГАУ, 1996. — 96 с.

3. ГОСТ 26205 Определение подвижных соединений фосфора и калия по методу Мачигина в модификации ЦИНАО. — М: Московский Печатник, 1992. — 10 с.

4. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований) — Изд. 5-е, доп. и перераб. — М.: Агропромиздат, 1985. — 351 с.

5. Дронова Т.Н., Дергачева И.А., Дергачев А.А. Особенности возделывания картофеля в аридных условиях Волгоградской области // Мелиорация и водное хозяйство. — 2016. — С. 190-195.

6. Дубенок Н.Н., Болотин Д.А., Болотин А.Г. Продуктивность различных сортов картофеля при капельном орошения в Нижнем Поволжье // Известия HB AYK — 2017. — №2. — С. 28-37.

7. Дубенок Н.Н., Болотин Д.А., Болотин А.Г. Режим орошения и урожайность клубней картофеля летней посадки // Пути повышения эффективности орошаемого земледелия. — 2017. — №3. — С. 35-40.

8. Коршунов А.В. Управление урожаем и качеством картофеля. М.: ВНИИКХ, 2001. — 369 с.

9. Коршунов А.В., Литун, Б.П. Ковалев Д.Т. Эффективность ороше- ния картофеля в Нечерноземье // Земледелие. — 1977. — № 3. — С. 68-70.

10. Костяков А.Н. Основы мелиорации. — Изд. 6-е, доп. и перераб. — М.: Сельхозгиз, 1960. — 621 с.

11. Кружилин И.П., Мушинский А.А. Совершенствование основных агроприемов возделывания картофеля при орошении в степной зоне Южного Урала // Аграрная Россия. — 2012. — № 5. — С. 2-5.

12. Лорх А.Г. О картофеле. — М.: Сельхозиздат, 1960. — 48 с.

13. Методика полевого опыта в условиях орошения (рекомендации) / ВАСХНИЛ, Bcepoc. отд-ние, Bcepoc. НИИ орошаемого земледелиия [Подгот. В.Н. Плешаковым]. — Волгоград: Bcepoc. НИИ орошаемого земледелия, 1983. — 149 с.

14. Особенности производства картофеля в условиях Нижнего По- волжья / И.П. Кружилин, В.В. Мелихов, А.А. Навитняя, О.Г. Гиченкова // Видовое разнообразие и динамика развития природных и производственных комплексов Нижней Волги. — Москва, 2003.- Т. 1. — С. 329-341.

15. Писарев Б.А. Книга о картофеле. — М.: Московский рабочий, 1977. — 232 с.

16. Постановка опытов и проведение исследований по программирова- нию урожаев полевых культур: метод. рекомендации / ВАСХНИЛ, Отд-ние земледелия и химизации сел. хоз-ва [Подгот. И.С.Шатилов, Н.Ф.Бондаренко, Е.Е.Жуковский и др.]. — М.: ВАСХНИЛ, 1978. — 91 с.

17. Русакова И.В., Воробьев Н.И. Использование биопрепарата Баркон для инокулирования соломы, применяемой в качестве удобрения // Достижения науки и техники AПK. — 2011. — №8. — С. 21-23

18. Тарасов С.А., Шершнева О.М. Использование микробиологических препаратов для ускорения деструкции соломы // Вестник Курской государственной академии. — 2014. — № 6. — С. 41-45.

19. Филин В.И. Справочная книга по растениеводству с основами программирования урожая / ВГСХА. — Волгоград: Изд-во Волгогр. гос. c.-x. акад., 1994. — 266 с.

20. Эколого-географическая оценка сортов картофеля отечественной селекции на светло-каштановых почвах Нижнего Поволжья / О.Г.Гиченкова, К.А.Родин, А.А.Новиков, Ю.А.Лаптина, Н.А.Кулякова // Мелиорация и гидротехника. — 2022. — Т. 12, № 1. — С. 34-48. — DOI 10.31774/2712-9357- 2022-12-1-34-48. — EDN FGOHLN.

21. Эффективность возделывания картофеля при в степной зоне Урала / И.П.Кружилин, Н.Н.Дубенок, А.А.Мушинский, А.П.Несват //. Доклад Российской академии сельскохозяйственных наук — 2015. — № 2. — С. 23-26.

22. Parker W.E., Howard Ju.J. The biology and management of wireworms (Agriotes spp.) on potato with particular reference to the U.K. // Agricultural and Forest Entomology. — 2001. — № 2. — Р. 85-98.