Адаптивные технологии возделывания овощных культур в условиях Среднего Приамурья

Актуальность темы

Концепция адаптивной технологии возделывания овощных культур направлена на разработку комплекса агроприёмов, обеспечивающих получение высокой и стабильной урожайности. Оптимизацию онтогенетического и филогенетического потенциала овощных растений в местных условиях. Расширение ассортимента культур, приспособленных к местным поч-венно-климатическим и погодным условиям, за счет подбора перспективных сортов, сроков и способов посева, оптимального размещения, агромелиоративных мероприятий (гребни, гряды), сбалансированного их питания, интеркроп-пинга и других мероприятий позволяющих снизить негативное влияние абиотических и биотических факторов среды повысить продуктивность агрофито-цинозов.

Амурская область занимает 11,7% территории Дальнего Востока. Здесь сосредоточено 38% сельскохозяйственных угодий и 59% пашни Дальневосточного экономического региона, однако остро стоит проблема в обеспечении населения продуктами собственного производства, в том числе высококачественными овощами. Овощи — незаменимые витаминные продукты питания с лечебно-профилактическими свойствами, что напрямую связано со здоровьем, работоспособностью и продолжительностью жизни человека. В настоящее время особое значение для решения проблемы обеспечения продовольственной безопасности имеет круглогодичное обеспечение населения Сибири и Дальнего Востока овощной продукцией высокого качества. Эта проблема усугубляется экстремальными природно-климатическими условиями, значительной территориальной удаленностью от промышленно развитых районов страны, неэффективной (сырьевой) отраслевой структурой экономики региона. Следует отметить, что Амурская область имеет уникальные природно-климатические условия в регионе Дальнего Востока и является в перспективе важным поставщиком овощей для этой зоны.

Существующие в настоящие время технологии возделывания на Дальнем Востоке высокоэнергозатратны, не экономичны, так как не обеспечивают получение высоких, устойчивых и высококачественных урожаев овощей. Часто после уборки (ранние зеленые и многолетние) плодородные земли пустуют. Большое разнообразие видов и сортов овощных растений здесь не изучено. В связи с этим возникла необходимость в изучении и подборе наиболее продуктивных из них, а также в разработке способов, оптимизации условий их возделывания. Этим обусловлена тема исследований.

Цель исследований. Научное обоснование оптимальных параметров элементов адаптивной технологии возделывания овощных культур, в условиях Среднего Приамурья, при которых реализуется их онтогенетический и филогенетический потенциал.

Задачи исследований:

— изучить особенности роста и развития перспективных овощных культур (огурец, перец сладкий, лук репчатый, салат, кориандр и др.) и соответствие их условиям Среднего Приамурья;

— подобрать перспективные сорта, пригодные для использования в свежем и переработанном виде, обеспечивающие получение высокого раннего, общего и стабильного урожая;

— установить лучшие сроки посева и посадки, обеспечивающие высокую продуктивность культур начала, конца и продолжительность поступления овощной продукции, возможность конвейерного производства;

— выявить оптимальный возраст и площадь питания рассады для гарантированного получения высококачественных плодов перца;

— определить оптимальные параметры насаждений растений для получения потенциальной урожайности и высококачественной продукции в одновидо-вых, совместных и уплотненных посадках;

— уточнить приемлемую форму поверхности почвы для получения гарантированного урожая теплотребовательных и холодостойких овощных культур;

— определить оптимальные дозы минеральных удобрений для получения максимально возможной урожайности без снижения ее качества;

— дать энергоэкономическую оценку эффективности приёмам создания оптимальных условий для реализации адаптивного потенциала культур и сортов.

Научная гипотеза. Предполагалось, что повышение продуктивности аг-рофитоцинозов в односортовых и разновидных посевах возможно при оптимизации сроков, способов посева, рационального размещения, агромелиоративных мероприятий, сбалансированного питания и других мероприятий, позволяющих снизить негативное влияние абиотических и биотических факторов среды, а также затраты средств и энергии при повышении качества продукции в почвенно-климатических и погодных условиях Среднего Приамурья. Агроком-плекс мероприятий адаптированных к местным условиям позволяет полнее реализовать онтогенетический и филогенетический потенциал перспективных сортов, расширить ассортимент и сгладить сезонность в снабжении населения овощной продукцией высокого качества.

Научная новизна. Впервые в условиях Среднего Приамурья дано теоретическое и практическое обоснование адаптивным элементам типологии возделывания овощных культур обеспечивающим получение высоких, стабильных и качественных урожаев. Установлены перспективные сорта и рекомендованы оптимальные агротехнические приемы, позволяющие снизить невосполнимые затраты средств и энергии на производство овощной продукции.

В процессе научного обоснования разработки адаптивной технологии возделывания огурцов, перца сладкого, лука репчатого, салата и кориандра, в условиях Среднего Приамурья были определены: перспективные сорта оптимальные сроки и схемы посевагустота насаждений растенийприемлемая форма поверхности почвыэффективная доза удобренийсроки формирования урожая и динамика его поступлениябиохимический состав продукцииэнергоэкономическая эффективность элементов адаптивной технологии. Подобные исследования в Амурской области проводились впервые. Многолетние исследования позволили выявить особенности роста и развития сортов огурцов, перца сладкого, лука репчатого, салата и кориандра, динамику поступления урожая, возможность конвейерного производства, зависимость товарной продукции от условий года, параметры качества продукции.

Практическая значимость и реализация результатов исследований.

Результаты исследований углубляют представление о взаимосвязи абиотических и биотических факторов с онтогенетическим и филогенетическим потенциалом овощных культур и сортов, затратами невосполнимой энергии на производство продукции и путями ее снижения, а также влиянию стрессовых факторов на продуктивность агрофитоцинозов в односортовых и многовидовых посевах на качество овощной продукции. Определены оптимальные параметры техногенных воздействий на овощные агрофитоценозы (сроков, способов, густоты насаждений, удобрений и т. д.). Определены сроки формирования урожая и динамика его поступления, позволяющие сгладить сезонность в снабжении населения овощной продукцией и организовывать их конвейерное производство. Установлены закономерности изменения биохимического состава овощной продукции в зависимости от почвенно-климатических и антропогенных факторов.

Разработка темы позволит хозяйствам Дальневосточного региона получать высокий и стабильный урожай огурца на уровне 20−30 т/га, лука репчатого 20−26 т/га, перца сладкого 35−50 т/га, салата 5−12 т/га, кориандра 6−11,8 т/га с высоким содержанием витаминов и не превышающих ПДК нитратов. Данные материалы имеют большое практическое значение для хозяйств разной формы собственности и населения.

На основании полученных результатов разработаны рекомендации «Новое в зональном земледелии Амурской области» (1988). «Обязательные агрохимические правила возделывания сельскохозяйственных культур в Амурской области на 1996;1997 годы» (1995), «Концепция по системе введения АПК Амурской области на период до 2000 года» (1997), «Советы Амурским огородникам» (2002).

Рекомендуемые приемы возделывания овощей включены в систему земледелия Амурской области (2003), систему технологий и машин для комплексной механизации растениеводства Амурской области на 2001;2005годы (2002), зональную систему технологий машин для растениеводства Дальнего Востока на 2006;2015 гг.(2005). Результаты исследований использованы при разработке учебных пособий «Новые овощные культуры на Дальнем Востоке» (2003), лабораторного практикума «Агробиологические основы овощеводства» (2007), а также методических указаний по курсу овощеводство для студентов сельскохозяйственных вузов.

Методология проведенного исследования. Методология имела системный, комплексный подход в изучении элементов адаптивных технологий возделывания овощных культур (сорта, сроки посева, возраст и площадь питания рассады, схема размещения и густота насаждений растений, минеральное питание), и изучении реакции растений (рост, развитие, продуктивность и качество продукции) на техногенные факторы. В исследованиях использовали органо-лептический, биометрический, физиологический, весовой, биохимический, математический и статистический методы.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту:

— разные адаптивные возможности овощных культур и их сортов, позволяющие выявить параметры при оптимизации их в условиях открытого грунта и оценить влияние биотических и абиотических факторов на продуктивность и качество продукции;

— элементы адаптивной технологии возделывания (сроки, способы, густота насаждений, удобрения) позволяющие максимально реализовать онтогенетические и филогенетические особенности сортов в местных условиях;

— взаимосвязи между вегетативным ростом и репродуктивным развитием, между продуктивностью и качеством овощной продукции при воздействии антропогенных факторов;

— научно — обоснованные элементы технологии возделывания овощных культур, позволяющие сгладить сезонность в снабжении населения овощами, организовать их конвейерное производство и расширить ассортимент и улучшить качество продукций.

Личный вклад соискателя. Работа является обобщением результатом исследований, выполненных в 1990;2011 годах лично автором и совместно с аспирантами ДальГАУ которые являются соавторами публикации.

Научно-исследовательская работа выполнена согласно плану НИР ДальГАУ в 1991 -2005 гг. по теме 10 «Овощи» «Изучить сортимент и разработать сортовую агротехнику плодовых и малораспространенных овощных культур в условиях Приамурья» № 01.9.20 12 649, в 2006 -2011 гг. по теме 4 «Овощи» «Совершенствование технологии возделывания овощных культур в условиях Приамурья» ИК 03.02.007.01628 № госрегистрации 0120.05.3 577.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

ГЛАВА 3 АДАПТИВНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ВЫРАЩИВАНИЯ ОГУРЦОВ В УСЛОВИЯХ ОТКРЫТОГО ГРУНТА ЮЖНЫХ РАЙОНОВ АМУРСКОЙ ОБЛАСТИ

В России огурец — весьма популярный пищевой продукт (Дьяченко B.C., 1979). Это объясняется его высокими вкусовыми достоинствами и приятным запахом. Считается, что свежий огурец несколько снижает повышенную кислотность желудочного сока. Его рекомендуют как диетический продукт при некоторых заболеваниях почек и печени. Соленые и маринованные огурцысильные возбудители секреции пищеварительных желез.

Люди предпочитают употреблять в пищу относительно короткие зеленцы огурцов без горечи с бугорчатой поверхностью и сложным опущением. Селекционеры в настоящее время работают над выведением сортов с плодами без горечи. Существенное значение имеет устойчивость сортов огурцов к различным болезням и вредителям, а также пригодность их для интенсивных технологий и одноразовой уборки (Корнилов A.C., 1998). Особо опасное заболевание огурцов на Дальнем Востоке и в других районах России — ложная мучнистая роса, или пероноспороз (ее споры переносятся ветром, а инфекция сохраняется на растительных остатках и в почве) в отдельные годы приводит к полной гибели посевов.

В последние годы наблюдается значительное обновление сортимента огурцов для открытого и защищенного грунта. Своеобразная группа сортов, созданная на основе китайских, сформировалась на Дальнем Востоке (Дальневосточный 27, Миг, Каскад, Кит, Лотос и др.). Она начинает занимать значительную площадь посевов предназначенных для выращивания этой культуры, в Амурской области и других регионах России с аналогичными природно-климатическими условиями.

3.1 Сортоизучение огурца

Отечественной селекцией создано большое разнообразие сортов и гибридов овощных культур, в том числе огурца, но, к сожалению, не все они обладают комплексной устойчивостью к биотическим и абиотическим стрессорам. Наиболее распространены сорта и гетерозисные гибриды огурца, полученные на основе включения в селекционный процесс дальневосточных, европейских и американских сортов.

В настоящее время ориентироваться на высокопродуктивные зарубежные стандарты (сорта), которые требуют высокого уровня химизации, заранее тупиковый путь, так как обеспечить этот уровень невозможно. Бесспорно, интенсивное применение средств защиты растений и высоких доз минеральных удобрений позволяет получать высокие урожаи, но качество полученной продукции при этом снижается, а окружающая среда неизбежно загрязняется.

Государственное сортоиспытание новых сортов огурцов Кит и Лотос ведется на Благовещенском ГСУ Амурской области с 2000 г, а сорта Хабар с 2001 г. В экологическом изучении 2001 — 2003 гг. урожайность сорта огурца Хабар была получена 16,3 т/га, что на 1,6 т/га ниже стандартного сорта Миг. В среднем за четыре года сортоиспытания (2000 — 2003 гг.) выделился сорт Кит, у которого собрано 18,2 т/га зеленцов или на 1,7 т/га больше чем в контроле (приложение, табл.9). В зависимости от погодных условий урожайность сортов огурцов колеблется от 5,1 до 33,6 т/га.

Ежегодно в Амурскую область завозится множество различных сортов и гибридов огурца, которые по разным причинам не проходят государственного сортоиспытания. Один из старейших сортов огурца в России Муромский 36 был допущен к использованию по Дальневосточному региону с 1943 года и успешно выращивается по сей день. Уникальность этого сорта в исключительной холодостойкости и скороспелости (Мигина О.Н., 1987).

По хозяйственному назначению сорта огурца подразделяют на салатные, потребляемые в сведем виде. Консервные используемые для засолки и маринования и универсальные, употребляемые в свежем виде и пригодные для консервирования. При правильном сочетании различных по скороспелости и назначению сортов огурцов в условиях южной зоны Амурской области, возможен конвейер производства плодов этой культуры.

По данным иммунологических исследований ВИР, самые агрессивные росы ложной мучнистой росы встречаются на Дальнем Востоке и в Краснодарском крае. Следовательно, здесь необходимо выращивать сорта огурцов обладающие повышенной холодостойкостью, устойчивостью к резким колебаниям температуры. Нужны сорта, обладающие комплексной устойчивостью к различным заболеваниям (оливковой пятнистости, вирусу огуречной мозаики, корневым гнилям, мучнистой и ложной мучнистой росе). Мнения ученых по выбору того или иного сорта для выращивания в условиях открытого грунта Дальнего Востока расходятся, поэтому необходимо вести экологическое изучение сортов огурцов в конкретных условиях местности. Нужно подобрать сорта огурца, обладающие устойчивостью к болезням, обеспечивающие высокий и стабильный урожай плодов хорошего качества в условиях южной зоны Амурской области.

В качестве сорта стандарта (контроля) может быть выбран Дальневосточный 27, который выведен С. А. Гамаюновой и с 1950 года районирован по всем районам области. Сорта Миг и Каскад (автор О.Н. Мигина) в области возделывают сравнительно недавно.

Посев семян всех сортов огурцов проводили в один срок, а единичные и массовые всходы наблюдали в разное время, в зависимости от сорта и характера погодных условий в годы исследований.

Так, в 1997 году первые всходы отмечали с 31 мая по 6 июня, в 1998 году — с 3 июня по 9 июня, а в 1999 году — с 18 июня по 21 июня. Соответственно массовые всходы появились в 1997 году с 3 по 11 июня, в 1998 году с 8 по 12 июня и в 1999 — с 20 по 24 июня (приложение, табл. 10). До 10−15 июня взошли растения всех сортов и гибридов огурцов в 2001, 2002 и 2003 годах, а в 2000 году — в конце июня. При оптимальных условиях всходы огурца при посеве сухими семенами появляются через 4−8 суток после посева, а при неблагоприятных через 8−17 суток. В наших опытах продолжительность периода от посева до появления всходов была значительно больше — в 1999 году — на 22 суток (табл. 1), а в 2000 году — на 25 суток. Это объясняется тем, что на глубине посева семян 3,5 см влаги было недостаточно для набухания семян.

Быстрое и дружное прохождение фаз роста и развития растений огурца было отмечено в 1999 году, когда после длительного засушливого и прохладного периода сложились оптимальные условия, выпали обильные осадки и средняя декадная температура воздуха (во второй декаде июля) достигла 26,6°С.

Первый лист у всех изучаемых сортов образовался через 5−6 суток после появления всходов, второй через 8−10 суток после первого. Каждый новый лист появлялся через 3−4 суток, затем через день, ежедневно, а потом по два и больше листьев в день (табл. 1). Стебель сначала рос медленно, а затем быстрее достигая прироста до 2 см в день и более. После формирования 4−6 листьев на главном стебле (плети) образуются побеги первого порядка, затем на них побеги второго порядка и так далее, сначала в пазухах нижних листьев, затем в более верхних. Стебли и боковые побеги у изучаемых сортов огурцов росли на протяжении всего вегетационного периода, а прирост числа и площади листьев у многих сортов ограничивался в августе (табл. 2).

В период с 30 июля до 15 августа площадь листьев сократилась в 2,7−4,4 раза у сортов Муромский 36, Неженский, Монастырский, Изящный, Парижский корнишон. Но за тот же период на 10% она увеличилась у сорта РС — 2000 и на 14−25% у сортов Дальневосточной селекции, такая закономерность роста у изучаемых сортов наблюдается в наших условиях при сильных перепадах дневных и ночных температур и высокой относительной влажности воздуха в августе, когда растения огурца поражаются болезнями. На долю таких болезней как ложная мучнистая роса (пероноспороз) и бактериоз (угловатая пятнистость) приходится более 95% от всех видов заболеваний огурца, причем 80−85% - на ложную мучнистую росу.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Природно-климатические условия южной зоны Амурской области позволяют выращивать в условиях открытого грунта раннеспелые холодостойкие овощные культуры, такие как салат, кресс-салат, огуречная трава и более позднеспелые культуры — укроп, кориандр, чабер, лебеда садоваяа также позднеспелый теплотребовательный — базилик, у которых урожай товарной продукции можно получить от 3,36 до 10,74 т/га, а семян от 2,2 до 11,6 ц/га.

1. Выявлены перспективные листовые сорта салата Московский парниковый и Кучерявец одесский, обеспечивающие стабильную и высокую урожайность на уровне 6,1 т/га. У кочанных сортов по урожайности выделился сорт Лолла Росса (5,1 т/га), по скороспелости — сорт Азарт, вегетационный период которого составил 25 суток. Эти сорта могут расширить ассортимент овощной зеленной продукции.

2. Посев салата сорта Московский парниковый с 15 апреля по 30 июня с интервалом 15 суток обеспечивает конвейерное поступление продукции с 12 мая по 28 августа. Вегетационный период от всходов до технической зрелости составляет 14−16 суток. Урожайность получена 4,9 — 5,9 т/га, она снижается от раннего к поздним срокам посева.

Оптимальный период посева кориандра с 25 апреля по 5 мая, он гарантирует получение достаточно высокого и стабильного урожая товарной продукции (посев 25 апреля — 2,74 т/га) и семян (посев 5мая — 0,66 т/га), даже при неблагоприятных условиях вегетации растений. Поздний посев (15 мая) связан с риском недобора урожая из-за дефицита влаги в почве, но при благоприятных условиях урожай продукции на 35% выше (4,18 т/га), а семян на 7% (0,89 т/га) больше, чем в оптимальные сроки.

Установлено, что оптимальная схема посадки растений салата 32+32+76 см, при которой урожайность сорта Московский парниковый составила 5,7 т/га, выход товарной продукции — 96,4%, масса растения — 215,4 г. Наиболее приемлемая схема посева кориандра 20+20+20+80 см, урожай товарной продукции 2,86 т/га. Ленточный посев (5+27+5+27+5+71 см) способствует увеличению урожайности зелёной массы (3,27 т/га), но снижается семенная продуктивность (0,62 т/га) и качество продукции, содержание нитратов до 193,7 мг/кг.

3. Определена оптимальная норма высева семян салата для Амурской области 400 тыс. шт./га, где ранняя урожайность составила 2,96 т/га, а общая — 11,8 т/га. Снижение нормы высева растений уменьшает урожайность, а увеличение — не эффективно.

4. Самые благоприятные условия для возделывания кориандра складываются на профилированной поверхности почвы. Гряды обеспечивают наиболее благоприятные условия для получения, как товарной продукции (2,22 т/га), так и семян (0,65 т/га), а так же они удобны для работы сельскохозяйственных машин при неблагоприятных условиях.

5. Оптимальная доза минеральных удобрений на лугово-черноземовидных почвах южной зоны Амурской области под посевы кориандра — в соотношении азота, фосфора и калия по 30 кг/га д.в. (для получения высокого урожая товарной продукции — 4,54 /га) и по 60 кг/га д.в. (для получения высокого урожая семян — 0,73 т/га).