--PAGE_BREAK--Наиболее влажный – летний период (выпадает 40% годовой нормы осадков), наиболее сухое время года – весна (14% этой нормы). В особо влажные годы количество осадков может достигать 850–950 мм и более, а в сухие снижается до 350–400 мм.
Устойчивый снежный покров образуется в конце ноября и разрушается в 1-й декаде апреля. Высота снежного покрова в условиях открытого поля к концу зимы достигает в среднем 30–50 см.
Почвенный покров области довольно пестрый, но преобладают в нем дерново-подзолистые пылевато-суглинистые средне и сильнооподзоленные почвы.
Таблица 1. Среднемесячная температура воздуха
Таблица 2. Среднемесячное количество осадков
Сход устойчивого снежного покрова чаще приходится на первую декаду апреля. Оттаивание поверхностного слоя почвы на глубину 10 см в среднем за последние 7–8 лет наблюдалось по области в конце первой – начале второй декады апреля, в на всю глубину – в конце апреля.
Средние многолетние запасы продуктивной влаги на средних суглинках под картофелем весной в пахотном слое обычно составляет 40–45 мм, что близко к наименьшей полевой влагоемкости. [2]
Указанные агроклиматические условия области вполне благоприятны для выращивания картофеля
Таблица 3. Даты наступления фаз развития картофеля (среднеспелые сорта)
Биологические особенности культуры
Требования к теплу.
Картофель – культура умеренного климата. Ростовые процессы замедляются при температуре почвы ниже 7…8 и выше 25 оС. Повышенная температура почвы способствует большему образованию и ветвлению столонов, т.е. ведет к усиленным ростовым явлениям в ущерб урожаю клубней
Сумма активных температур (10 оС и выше) за вегетационный период, необходимая для полного развития растений среднеспелых сортов, в среднем равна 1000…1400 оС.
Требования к влаге.
Картофель – растение, требовательное к влажной почве. Транспирационный коэффициент его составляет 400…550. Потребность во влаге изменяется у картофеля по фазам развития. Для прорастания картофеля достаточно влаги материнского клубня. Поэтому сухая и теплая погода в этот период наиболее благоприятна для развития картофеля. Критический период – фаза начала цветения. Недостаток влаги в почве в этот период приводит к сильному снижению урожая клубней.
Наиболее благоприятные условия для роста развития картофеля создаются при влажности почвы от 60 до 100% ППВ.
Для обеспечения высоких урожаев картофеля в средней полосе необходимо, чтобы за вегетацию выпадало не менее 300 мм осадков.
Требования к свету.
По современной фотопериодической классификации растений культурные сорта картофеля относят к короткодневным растениям, но в условиях средних широт его можно возделывать при длинном дне.
Картофель справедливо считают светолюбивым растением. Даже при небольшом уменьшении освещения у него отмечаются пожелтение ботвы, вытягивание стеблей, ослабление или полное отсутствие цветения и снижение урожая клубней.
Требования к почве.
Картофель не очень требователен к почвенным условиям, однако наибольшие урожаи он дает на хорошо окультуренных, аэрированных почвах, так как его корневая система очень чувствительна к недостатку кислорода в почве. Наиболее высокую потребность в кислороде корневая система испытывает в период клубнеобразования. Чтобы иметь достаточное количество кислорода в почве, необходимо поддерживать ее в рыхлом состоянии.
Картофель формирует хороший урожай на средних и тяжелых суглинках при плотности почвы 1,1…1,2 г/см3, на легких песчаных и суглинистых почвах – 1,4…1,5 и на среднесуглинистых черноземах – 0,9…1,1 г/см3.
Сравнительно хорошо картофель переносит слабокислые почвы, особенно при внесении органических удобрений. Наилучшие же условия для роста растений создаются при pHсол. 5…6. На сильнокислых и щелочных почвах развитие картофеля замедляется.
Требования к элементам питания.
В первый период жизни растение картофеля требует немного питательных веществ. Это объясняется тем, что в начальный период развития картофель в значительной степени удовлетворяет потребность в питании за счет питательных веществ материнского клубня.
Наибольшее количество питательных веществ картофель потребляет в период бутонизации – цветения, когда идут интенсивное нарастание надземной массы и образование клубней. К концу вегетации потребление элементов питания уменьшается и в начале отмирания ботвы совсем прекращается. [8]
Схема опыта и ее обоснование
В соответствии поставленными целями и задачами, опираясь на рекомендации и данные по выращиванию картофелю в условиях Смоленской области, а, также учитывая методические требования, главное из которых соблюдения принципа единственного различия, была составлена следующая схема опыта.
Схема опыта
1. 0 – контроль
2. 90N, 90P, 90K
3. 120N, 90P, 90K
4. 90N, 120P, 90K
5. 90N, 90P, 120K
6. 120N, 120P, 90K
7. 120N, 90P, 120K
8. 90N, 120P, 120K
9. 120N, 120P, 120K
Схема состоит из 9 вариантов. 1 и 8 варианты – представляют собой варианты, где соотношение удобрений 1:1:1. В первой берется доза 90 кг/га, во втором – 120 кг/га. Остальные варианты являются промежуточными между двумя этими дозами, в каждом из которых различное соотношение N:P2O5:K20. Данная схема дает представление о влиянии 2-х доз с шагом в 30 кг/га, а также все возможные варианта в соотношении N:P2O5:K20. Первый вариант представлен контролем (без удобрений), что позволит вычленить влияние естественного почвенного плодородия.
Методика закладки и проведения опыта
а) выбор и подготовка опытного участка
Участок для полевого опыта по рельефу, почвенным условиям (генезису, морфологии и свойствам почвы) и истории должен быть по возможности однородным, а также типичным для того хозяйства, района или зоны, на которые мы будем распространять результаты нашего опыта.
При прибытии в хозяйство мы ознакомились с картой землепользования. После мы изучаем книгу истории полей. Анализируем историю за последние 4 года. Изучали агротехнику возделывания культур в севооборотах (формы, дозы и сроки внесения удобрений). Так же было выявлено, что известь вносилась 2 ротации назад, навоз 3 года назад. Мы выбрали поле, которое участвует в следующем севообороте: 1. вика + овес на сено; 2. озимая пшеница; 3. картофель; 4. ячмень. Далее мы просмотрели агрохимические картограммы. По ним мы отметили участок данного поля, который характеризуется средней обеспеченностью по содержанию фосфора и калия (для картофеля 4 класс обеспеченности). По почвенной карте оцениваем пестроту нашего участка и рельеф. Данный участок в основном характеризуется дерново-подзолистой среднесуглинистой почвой и располагается на пологом склоне.
После того, как мы по карте по карте определились с будущим участком нашего опыта, необходимо провести рекогносцировочное обследование участка. Со всей бригадой выезжаем в поле к месту участка. Участок соответствовал истине. При его осмотре не было выявлено случайных факторов (свалки удобрений, стоянки животных и т.д.) Так же оцениваем состояние мезо- и микрорельефа. На всей площади участка не оказалось западин и бугорков. Отмечаем, что в 150 м к югу от участка располагается лесной массив, а в 300 м на северо-восток фермерский пруд. Данное расположение от этих факторов укладывается в рамки. Учитывая однообразную агротехнику за последние 4 года, а также однородность почвенного плодородия, мы решаем, что не будем проводить уравнительный и рекогносцировочный посевы. Перед закладкой опыта проводим агрохимическое обследование участка. Данные анализа представлены в таблице 4.
Таблица 4. Данные агрохимического анализа пахотного горизонта дерново-подзолистой почвы
б) размещение полевого опыта на площади участка
На выбранной и изученной территории теперь важно правильно разместить 9 вариантов опыта нужной формы.
Приняли решение, что опыт будем закладывать в 4-кратной повторности. Это оптимальное число повторностей для пропашных культур. Повторения будем размещать двухъярусно, а варианты в случайном (рендомизированном) порядке (рис. 3).
Размер делянки должен быть таким, чтобы можно было применить на них всю принятую агротехнику для нашей опытной культуры. В нашем конкретном случае ширина делянки должна быть кратной ширине захвата картофелепосадочной машины КСМ-4 (4-рядная картофелесажалка с шириной захвата 2,8 м). Общее число всех делянок 9*4=36, в каждом ярусе по 18 делянок. На каждой делянке у нас будет по 12 рядков (с учетом защитки), в сумме на каждом ярусе 216 рядков, что кратно ширине захвата картофелепосадочной машины. Ширина междурядий 0,7 м. Ширина делянки составит 0,7*12=8,4 м. Площадь делянки должна быть такой, чтобы после уборки защитки и выключек на учет осталось не менее 200 растений. Выберем размер делянки 170 м2, тогда длина делянки составит 170/8,4=20,2 м (~21 м). 21Х8,4 – это размеры посевной площади делянки. Необходимо на каждой делянке выделить защитные полосы, во избежание краевого эффекта на нашу культуру. Ширину боковой защитки устанавливаем равной 1,4 м (2*0,7) – 2 рядка, причем расстояние защитной полосы считаем от ½ – междурядья крайнего рядка до середины между 2-ым рядком защитки и 3 рядком учетной площади. [4] Также выделяем концевые защитки 1 м для предохранения учетной части делянки от случайных повреждений. Кроме того, по всему периметру опыта высеваем защитную полосу шириной равной захвату картофелесажалки.
План расположения опыта изображен на рис. 1. План двух смежных делянок с указанием размеров защитных полос и учетной площади изображен на рис. 2.
После того, как мы определились с размером делянок и их расположением в опыте, мы можем выезжать в поле и приступать к разбивке нашего опыта. С собой мы берем необходимый инвентарь. Нам потребуется: теодолит или экер (для откладывания прямого угла); колышки; вешки; стальные столбики (реперы) для фиксирования границ опыта; стальная 20-метровая мерная лента; шнур; GPS-приемник (для привязки углов опыта в системе широта-долгота).
Когда мы приехали к месту нашего участка, первым делом проводим привязку одного угла опыта к объекту на местности (будка сторожа) и установили репер в 20 метрах от угла по диагонали, а также по GPS-приемнику определим координаты этой точки и занесем их в дневник.
После мы приступаем к выделению общего контура опыта и отдельных повторений. Невязка при выделении общего контура не должна превысить 5–10 см на 100 м длины. Контур выделяем следующим образом. По длинной линии опыта А-Б прокладываем прямую линию по шнуру. Отступаем 5 м от границы опыта и вбиваем вешку, по шнуру от начала (А) отмеряем расстояние равное ширине делянки (8,4 м) и забиваем колышек и так до точки Б. Далее от точки Б отбиваем прямой угол (сторона Б-В) при помощи теодолита. Также натягиваем шнур, отмеряем расстояние равное длине делянки (21 м) и вбиваем колышек и так до точки В. Так далее доходим до начальной точки А. После от всех колышков проводив перпендикуляр, отмеряя 5 м и вбиваем колышек. Правильность разбивки опыта определяем, измеряя диагонали контура. Далее мы приступаем к выделению отдельных делянок. По короткой стороне контура (Г-А) от колышка мы отбиваем прямой угол и также прокладываем прямую линию по шнуру между двумя вешками, вбивая по линии колышки через каждые 8,4 м (ширина делянки). После окунтуриваем каждую делянки, чтобы выделить защитные полосы. [4]
На колышках указываем номера делянок, и надпись обращаем во внутрь делянки. По окончанию разбивки опыта мы осуществляем привязку остальных углов опыта. Привязка изображена на рис. 1.
Выбор форм и расчет доз удобрений и техника их внесения
По справочным данным при возделывании картофеля рекомендуются следующие формы азотных, фосфорных и калийных удобрений:
По данным опытов Мошенцева Н.И. и Киндерова А.П. «Влияние форм азотных форм удобрений на урожай и качество картофеля и содержание в клубнях нитрат-ионов», лучшим азотным удобрением в этой зоне является аммиачная селитра – NH4NO3
По данным многолетних наблюдений лучшим из фосфорных удобрений стал суперфосфат, поэтому на нашу опытную делянку будем вносить гранулированный простой суперфосфат (19,5%)
Лучшим калийным удобрением для картофеля является сернокислый калий, но ввиду его дороговизны мы вынуждены отказаться от его применения и будем использовать хлористый калий, однако стоит отметить, что не сможем применить его в вегетационном опыте. Поэтому будем использовать сернокислый калий.
Азотное удобрение – Naa (аммонийная селитра – NH4NO3 (36,4%))
Фосфорное удобрение – Pсг (суперфосфат гранулированный – Сa(H2PO4)2*H2O (20%))
Калийное удобрение – Кс – (калий сернокислый – K2SO4 (50%))
Расчет доз удобрений на делянку:
,
где X – количество удобрений на опытную делянку; а – доза удобрений, кг питательного в-ва на 1 га; в-площадь опытной делянки (посевной), м2; с – процент питательного в-ва в удобрении.
1. удобрения не будут вноситься под контрольный вариант
2. расчет доз удобрений на делянки варианта 2 (90N, 90P205, 90K2О)
3. расчет доз удобрений на делянки варианта 3 (120N, 90P2О5, 90K2О)
4. расчет доз удобрений на делянки варианта 4 (90N, 120P2О5, 90K2О)
5. расчет доз удобрений на делянки варианта 5 (90N, 90P2О5, 120K2О)
6. расчет доз удобрений на делянки варианта 6 (120N, 120P2О5, 90K2О)
7. расчет доз удобрений на делянки варианта 7 (120N, 90P2О5, 120K2О)
8. расчет доз удобрений на делянки варианта 8 (90N, 120P2О5, 120K2О)
9. расчеты доз удобрений на делянки варианта 9 (120N, 120P2О5, 120K2О)
Навески удобрений будем брать с точностью до 10 г.
Мы рассчитали необходимые дозы выбранных нами удобрений на каждый вариант опыта. Теперь необходимо рассчитанные дозы удобрений записать в ведомость для внесения удобрений на делянки опыта (табл. 5)
Таблица 5. Ведомость для внесения удобрений на делянки опыта
продолжение
--PAGE_BREAK--Для того чтобы не допустить ошибку при внесении удобрений, составляется план внесения удобрений (табл. 6).
Таблица 6. План внесения удобрений на опытном участке
Агротехника на опытном участке и уход за опытом
Вся агротехника должна соответствовать нашей опытной культуре в данной области. Все мероприятия должны проводиться в одно и то же время на всех делянках. Учитывая тему нашего опыта, обратим особое внимание на подготовку и внесение удобрений. Все удобрения будем вносить вручную. Фосфорные и калийные будем вносить с осени. Азотные – весной. Ниже описана последовательность агротехнических мероприятий.
1. По приходу на вспаханное и выровненное поле мы по реперным точкам восстанавливаем наш опыт, выставляем все колышки и окунтуриваем каждую делянку по посевной площади. Заранее делаем навески удобрений (суперфосфат простой гранулированный и калий сернокислый) на каждую делянку и расфасовываем их по мешочкам и подписываем согласно номерам делянок. Каждый мешочек согласно номеру мы расставляем около делянки. Рассеивание навески проводим в два приема, проходя по центру вдоль делянки, вначале в одну, а возвращаясь, – в другую сторону. Рассеиваем так, чтобы был небольшой остаток, для выравнивания мест, где мы неравномерно внесли.
2. Перед проведением заделки удобрений под культиватор (2-КПС-4) мы убираем все колышки.
3. Весной при физической спелости почвы проводим боронование на глубину 5 см для выравнивания поверхности (БЗТС – 1,0).
4. Снова восстанавливаем наш опыт и по вышеуказанной схеме вносим азотное удобрение.
5. Убираем колышки и проводим заделку удобрений под культиватор на глубину 12–14 см (2-КПС-4 + 8БЗСС – 1,9).
8. Подготовка посадочного материала.
В условиях Смоленской области рекомендую несколько сортов для возделывания. Мы выбрали следующий сорт:
Лорх – выведен ВНИИКХ. В Госреестре с 1931 г. Среднепоздний. Столового назначения и для переработки на крахмал. Клубни светло-бежевые. Глазки мелкие. Мякоть белая, при варке рассыпчатая, нетемнеющая. Венчик красно-фиолетовый. Лежкость хорошая. Не устойчив к раку. Устойчив к вирусным болезням, фитофторе, бактериозам. Восприимчив к парше обыкновенной. Склонен к израстанию. Высокая пластичность к условиям возделывания. Ценность сорта: высокая экологическая пластичность, относительно устойчив к комплексу болезней, отличный вкус и сохранность.
Подготовку семенных клубней начинаем заблаговременно, но не позднее, чем за две недели до посадки.
Используемый семенной материал калибруем на фракции: 35–45, 50–60 мм по наибольшему поперечному диаметру, удаляем загнившие, больные, нестандартные клубни и примеси. В опыте мы будем использовать клубни размером 50 – 60 мм.
Семенные клубни прогреваем на площадках, в хранилищах – 10-
14 дней при температуре +8-+15оС или в буртах с обязательным укрытием пленкой и соломой на ночь при понижении температуры до 0оС.
Предпосадочное протравливание с увлажнением (расход воды 10 л/т) проводят за несколько дней до посадки.
9. Вдоль боковой стороны опыта (А-Г) натягиваем шнур между двумя вешками. На трактор сбоку выставляем флажок. Первый проход трактора с картофелепосадочной машиной КСМ-4 проводим по шнуру. Высаживаем на глубину 8–10 см. Густоту посадки регулируем таким образом, чтобы между клубнями было 0,5 м. На посев одной делянки нам потребуется 21/0,5*12=504 клубня. На учетную площадь придется 19/0,5*8=304 клубня. Площадь питания одного растения составит 19*5,6/304=0,35 м2.
Уход за опытом
10. Довсходовое рыхление с боронованием: первое – через 5–7 дней после посадки на глубину 12–14 см, второе – через 5–7 дней после первого на глубину 7–10 см для уничтожения сорняков и поддержания плотности (КОН-2,8ПМ + 4БРУ – 0,7).
11. Внесение гербицидов за 5–7 дней до всходов (ОПШ-15).
12. Рыхление-окучивание после всходов (2–3-кратное). После каждого окучивания мы восстанавливаем опыт для отбора растительных и почвенных проб. Первое при высоте растений 15–18 см, последнее – перед смыканием рядков. Для уничтожения сорняков (КОН-2,8ПМ).
13. Обработка посевов против колорадского жука и рака картофеля. При экономическом пороге вредоносности (ОПШ-15). [11]
Сопутствующие наблюдения и учеты
Сопутствующие наблюдения и учеты необходимы для оценки воздействия внешних факторов, а так для прослеживания динамики развития нашей культуры. В программу учета будут включены следующие объекты: наша опытная культура, почва в пределах корнеобитаемого слоя, климатические условия. Все растительные пробы будем осуществлять следующим образом. Будем отбирать через каждые 20 растений. Почвенные образцы будем отбирать по диагонали нашей делянки.
При учете растений будем обращать внимание на следующие характеристики:
– массовость наступления фаз развития;
– учет вредителей (колорадский жук) на делянках (особей на м2);
– учет поврежденных растений заболеваниями (фитофтороз, % от числа растений);
– учет растений поврежденных неблагоприятными климатическими факторами;
– определение густоты стояния;
– определение темпов накопления массы урожая.
При учете почве обратим внимание на динамику потребления элементов питания растениями.
При анализе климатических условий будим учитывать температуру воздуха, количество осадков, также будем принимать во внимание выпадение града и аномальные явления, так как все это может отразиться на урожайности.
Наблюдения и исследования растений.
Все наблюдения будем связывать с фазами развития.
Фазы развития картофеля:
– всходы;
– бутонизация;
– цветение;
– клубнеобразование;
– усыхание ботвы.
1. Определение наступления фаз развития.
Выходим на осмотр делянки. По краям делянки и в центре подсчитываем 15 растений, если не менее 10% вступили в данную фазу развития, то этот день будем считать за начало наступления фазы. Когда в фазу вступят более 75% растений – массовое наступление фазы развития.
2. Определения густоты стояния растений.
Проводим дважды после прорывки и перед уборкой. Выделяем 4 учетных площадки, чтобы в каждой было не менее 100 растений. Делением суммарной площади учетных площадок на число растений находим площадь питания одного растения.
3. Определение темпов накопления массы урожая.
Отбор проб будем осуществлять с учетных площадей по 10 кустов с делянки. Пробы берем в сухую и ясную погоду в утренние часы. Выделенные кусты выкапывают, отряхивают от земли, клубни отделяют от столонов, очищают от земли и взвешивают. После взвешивания мы отбираем 1 кг для анализа. Ближе к полному созреванию клубней взятую пробу будем разделять на три фракции, и вычисляют процент каждой фракции. После также отбираем средний образец массой 1 кг. При анализе будем определять содержание основных питательных элементов, а также содержание крахмала и витамина С.
4. Определение за условиями питания растений
Условия питания будем определять двумя способами: зрительного осмотра растений, чтобы выявить признаки голодания растений, а также проведением химического анализа на определение валового содержания элементов питания.
5. Наблюдения за растениями, повреждаемыми вследствие неблагоприятных метеорологических явлений.
В целом за весь период вегетации складывались оптимальные условия для роста и развития. Однажды в фазу цветения выпал небольшой град, что привело к незначительным повреждениям посевов. Было повреждено менее 5%.
6. Фитопатологические и энтомологические наблюдения.
В ходе профилактики фитофтороза всплеска заболевания не было. Однако при осмотре было выявлено несколько пораженных растений. Так же при нашествии колорадского жука были проведены все необходимые мероприятия по борьбе с этим вредителем.
Метеорологические наблюдения.
Как уже выше было сказано, в целом год оказался благоприятным для роста и развития. Следует только отметить выпадение небольшого града. На метеорологической станции были взяты данные для оценки условий. Все данные учитывались по периодам между фазами.
Анализ почвы.
Мы брали почвенные пробы по каждой фазе развития. Отбирали по 10 элементарных проб с каждой делянки. Все пробы брались на глубину 22 см. Проводим агрохимический анализ проб, используя принятые методики. В нашем случае определение фосфора и калия будем проводить по методу Кирсанова.
Уборка и учет урожая
Перед уборкой необходимо провести полный осмотр всех делянок, выставляем колышки учетных площадей. При осмотре отмечаем растения, состояние и внешний вид которых отличен от нормальных и здоровых растений. После выяснения причины отличного от нормального состояния этих растений они должны быть подвержены выключке. Это проводиться с целью исключения эти растения при учете урожая.
При осмотре делянок были выявлены следующие причины ненормального развития растений. Растения были поражены фитофторозом, колорадским жуком, а также градом. Общий процент растений, которые подвергнутся выключке на каждой делянке, не превысил 10–15%, поэту нам не придется выбраковывать делянку целиком. Данные о площади, подвергаемой выключке (с учетом площади, с которых отбирались образцы в период вегетации) представлены в таблице 8.
Таблица 8. Данные о растениях подверженных выключке и выведение фактической учетной площади
Фактическая учетная площадь вычисляется по следующей формуле:
,
где S – фактическая учетная площадь делянки, м2; Р – расчетное число растений на делянке, шт.; Н – число недостающих растений, шт.; П – площадь питания одного растения, м2.
Перед уборкой учетной площади, убирают урожай с защитных полос и выключки ручным способом. Дальше его увозят, чтобы он случайным образом не смешался с учетным урожаем.
Уборку урожая с учетных площадей проводим механизировано картофелекопателем КСТ – 1,4 (2-рядковый). Каждую делянку убираем отдельно. Все делянки убирают в один день. Помимо клубней, учеты подлежит и ботва картофеля.
После уборки необходимо ввести поправку на загрязненность. При этом с каждой делянки отбирают 20 кг клубней, их моют, высушивают, взвешивают и определяют процент загрязнения. Весь урожай вывозят, отдельно по каждой делянки складывают в бурты для подсушивания и подписывают их. Также берут пробы на анализ. Необходимо определить вынос питательных веществ, также в клубнях определяют содержание крахмала и витамина С.
После делают пересчет урожайности в ц/га и приступают к статистической обработке полученных результатов.
Статистическая обработка результатов опыта
Статистическая обработка результатов полевого опыта позволяет определить границы возможных случайных отклонений полученных данных и установить наличие существенных различий между средними урожаями по вариантам опыта. Данные об урожайности представлены в таблице 9.
Таблица 9. Данные по урожайности картофеля, ц/га.
Таблица 10. Отклонение от средней урожайности
Далее отклонения от средней и сумму отклонений возводим в квадрат (табл. 11).
Таблица 11. Квадраты отклонений от средней
продолжение
--PAGE_BREAK--